醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的基本知識(shí)分享

1、真誠(chéng)為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正。醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的基本知識(shí)來(lái)源： 點(diǎn)擊數(shù)： 38 更新時(shí)間：2012-5-22 文章錄入：liuxing     熊國(guó)強(qiáng)賀石林 關(guān)鍵詞研究設(shè)計(jì)；醫(yī)學(xué)；作寫 醫(yī)學(xué)科研是在專業(yè)理論的指導(dǎo)下，圍繞人類身心健康對(duì)尚未研究或尚未深入研究的事物進(jìn)行探討，旨在于揭示事物矛盾的內(nèi)部XXX與客觀規(guī)律，比較正確地回答和解決所提出的新觀點(diǎn)、新技術(shù)。 1醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的分類及其特點(diǎn) 醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的類型取決于醫(yī)學(xué)專業(yè)的各自特點(diǎn)、研究目的、研究對(duì)象等條件。 1.1醫(yī)學(xué)研究的分類及其設(shè)計(jì)類型現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的分類可以

2、沿自然科學(xué)的分類，分為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)和衛(wèi)生事業(yè)管理學(xué)研究。研究對(duì)象包括正常人、病人、動(dòng)物(實(shí)驗(yàn)動(dòng)物)和生物體賴以生存的自然和社會(huì)環(huán)境。包括調(diào)查研究：研究者為了解人群的健康狀況(疾病的分布、患病率、發(fā)病率、病死率和死亡率的水平和消長(zhǎng))，研究環(huán)境因素的致病或保護(hù)作用，必須結(jié)合專業(yè)進(jìn)行周密的調(diào)查設(shè)計(jì)。調(diào)查設(shè)計(jì)是調(diào)查研究工作的先導(dǎo)和依據(jù)，也是調(diào)查結(jié)果準(zhǔn)確可靠的保證。調(diào)查設(shè)計(jì)的特點(diǎn)即研究因素是客觀存在的，如職業(yè)、地域、民族等；不能用隨機(jī)化分組來(lái)平衡混雜因素對(duì)調(diào)查結(jié)果的影響，故重點(diǎn)是調(diào)查表、分析表與抽樣方法設(shè)計(jì)。臨床試驗(yàn)：臨床醫(yī)學(xué)研究的內(nèi)容很廣泛，包括了病因?qū)W、診斷學(xué)、療效和預(yù)后諸領(lǐng)域的研究

3、。限于篇幅現(xiàn)僅就其中療效觀察予以闡述。療效研究?jī)?nèi)容即有藥物、手術(shù)、理化因素的效應(yīng)，也有營(yíng)養(yǎng)、護(hù)理等輔助措施與預(yù)防措施的作用，也可以是對(duì)完整的一組治療方案或一種特定形式的治療措施的研究。療效研究的指標(biāo)，根據(jù)不同的目的可以是：生存或死亡，痊愈或未愈，有效或無(wú)效，癥狀或體征的存在或消失，生理、生化指標(biāo)的變化及副作用等等。如何評(píng)價(jià)臨床療效的優(yōu)劣，應(yīng)注意試驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型，被試因素(藥物、手術(shù)、理化因素等)的科學(xué)性，受試對(duì)象的代表性及其診斷的正確性，療效指標(biāo)的統(tǒng)一性和可靠性。實(shí)驗(yàn)研究：將若干隨機(jī)抽取的實(shí)驗(yàn)對(duì)象隨機(jī)分配到兩個(gè)或多個(gè)處理組，觀察比較不同處理因素的效應(yīng)，這種研究稱為實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)研究的特點(diǎn)是：研究

4、者能人為設(shè)置處理因素；研究對(duì)象接受處理因素的種類或水平是由隨機(jī)分配決定的。因此，實(shí)驗(yàn)研究能夠更有效地控制誤差，使多種實(shí)驗(yàn)因素包括在較少次數(shù)的實(shí)驗(yàn)之中。廣義的實(shí)驗(yàn)研究包括動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床試驗(yàn)和社區(qū)干預(yù)試驗(yàn)。 1.2醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的內(nèi)容(專業(yè)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì))科研設(shè)計(jì)主要是為了保證科研(實(shí)驗(yàn)、觀察)結(jié)果符合以下四個(gè)性質(zhì)：有用性(適用性、目的性，也包括可行性)；獨(dú)創(chuàng)性(先進(jìn)性)；在減少或排除系統(tǒng)誤差前提下的可重復(fù)性；經(jīng)濟(jì)性(樣本的代表性)?？蒲性O(shè)計(jì)可分為兩個(gè)方面：專業(yè)設(shè)計(jì)，是運(yùn)用專業(yè)理論和知識(shí)技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要功能是為了解決實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果的有用性和獨(dú)創(chuàng)性。從專業(yè)理論角度來(lái)選定具體的科研課題，提出假說(shuō)，圍

5、繞檢驗(yàn)假設(shè)制訂技術(shù)路線和實(shí)驗(yàn)方案。專業(yè)設(shè)計(jì)的正確與否是科研成敗的決定因素。統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)，是運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。減少抽樣誤差和排除系統(tǒng)誤差，保證樣本的代表性和樣本間的可比性，確保實(shí)驗(yàn)觀察內(nèi)容的合理安排，以便使實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行高效率的統(tǒng)計(jì)分析，以最少的實(shí)驗(yàn)觀察次數(shù)(例數(shù))得出相對(duì)最優(yōu)的結(jié)果和可靠的結(jié)論。因此，統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)是科研結(jié)果可靠性和經(jīng)濟(jì)性的保證?？傊?，專業(yè)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)都是科研設(shè)計(jì)的兩個(gè)重要組成部分，二者相輔相成，缺一不可。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)涉及醫(yī)學(xué)科研領(lǐng)域廣泛，內(nèi)容也較復(fù)雜，方法也較繁多，本文重點(diǎn)介紹科研設(shè)計(jì)的要素與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則及其注意事項(xiàng)。 2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三大要素 科研的基本要素包括

6、處理因素、受試對(duì)象和實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。如用某種傳統(tǒng)西藥或中成藥治療缺鐵性貧血病人，觀察比較兩組病人血紅蛋白的上升趨勢(shì)，該研究中所用的兩種藥物稱為處理因素，缺鐵性貧血病人稱為受試對(duì)象，血紅蛋白稱為實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。如何正確選擇三大要素是科研中專業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。 2.1處理因素(受試因素)通常指由外界施加于受試對(duì)象的因素，包括生物的、化學(xué)的、物理的或內(nèi)外環(huán)境的。但是生物本身的某些特征(如性別、年齡、民族、遺傳特性、心理因素等)也可作為處理因素來(lái)進(jìn)行觀察。因此，研究者應(yīng)正確、恰當(dāng)?shù)卮_定處理因素。一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：抓住實(shí)驗(yàn)研究中的主要因素。研究中的主要因素是按以往研究基礎(chǔ)上(本人或他人)提出的某些假設(shè)和要求來(lái)決定

7、的。一次實(shí)驗(yàn)涉及的處理因素不宜太多，否則會(huì)使分組增多，受試對(duì)象的例數(shù)增多，在實(shí)施中難以控制誤差。然而，處理因素過(guò)少，又難以提高實(shí)驗(yàn)的廣度和深度。因此，需根據(jù)研究目的的需要與實(shí)施的可能來(lái)確定帶有關(guān)鍵性的因素。找出非處理因素。除了確定的處理因素以外，凡是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的其他因素都稱為非處理因素，所產(chǎn)生的混雜效應(yīng)也影響了處理因素產(chǎn)生的效應(yīng)對(duì)比和分析，這些非處理因素又稱混雜因素。例如上述兩種不同藥物治療缺鐵性貧血病人的試驗(yàn)，非處理因素可能有年齡、性別、營(yíng)養(yǎng)狀況等。如果兩組病人的年齡、性別、營(yíng)養(yǎng)等構(gòu)成不一，則可能影響藥物療效的比較。因此設(shè)計(jì)時(shí)便設(shè)法控制這些非處理因素，只有這樣才能消除它們的干擾作用，減小實(shí)

8、驗(yàn)誤差。處理因素必須標(biāo)準(zhǔn)化。處理因素的強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時(shí)間與施加方法等，都要通過(guò)查閱文獻(xiàn)和預(yù)備試驗(yàn)找出各自的最適條件，然后訂出有關(guān)規(guī)定和制度，并使之相對(duì)固定，否則會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)。如處理因素是藥物，必須正確選擇批號(hào)，給藥途徑和時(shí)間也應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化和相對(duì)固定化。 2.2受試對(duì)象(研究對(duì)象)受試對(duì)象的選擇十分重要，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著極為重要的影響。大多數(shù)醫(yī)學(xué)科研的受試對(duì)象是動(dòng)物和人，也可以是器官、細(xì)胞或分子。但中藥種植中培育品系的研究則將藥用植物列為受試對(duì)象。 在醫(yī)學(xué)科研中，作為受試對(duì)象的前提是所選對(duì)象必須同時(shí)滿足兩個(gè)基本條件：必須對(duì)處理因素敏感；反應(yīng)必須穩(wěn)定。因此，在觀察新藥的臨床療效試驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)選擇

9、中等程度中青年患者，只有這樣才能顯示療效率高低的差別。受試對(duì)象的疾病應(yīng)診斷明確(依照國(guó)內(nèi)或國(guó)際統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn))，且表現(xiàn)具有典型性。研究者必須深知病人的心理狀況、情緒起落、病情程度、病程長(zhǎng)短、生活習(xí)慣、個(gè)人嗜好、家庭經(jīng)濟(jì)收入、食品種類等都不同程度地影響療效，這些影響因素必須很好地加以控制，使組間均衡化。根據(jù)研究目的不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇要求也不同。動(dòng)物的選擇應(yīng)有針對(duì)性地注意種類、品系、年齡(月齡)、性別、體重、窩別和營(yíng)養(yǎng)狀況等。為保證實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的精確性，某些動(dòng)物的生活環(huán)境還有嚴(yán)格要求。 2.3試驗(yàn)效應(yīng)試驗(yàn)效應(yīng)內(nèi)容包括試驗(yàn)指標(biāo)的選擇和觀察方法兩個(gè)部分。指標(biāo)的選擇有以下要求：指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性，選用的指標(biāo)必

10、須與所研究的題目具有本質(zhì)性XXX，且能確切反映被試因素的效應(yīng)。所選指標(biāo)是否具有關(guān)聯(lián)性，充分反映了研究者的專業(yè)知識(shí)與技術(shù)水平。指標(biāo)的客觀性，指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源決定它的主、客觀性質(zhì)。主觀性指標(biāo)來(lái)自觀察者或受試對(duì)象，易受心理狀態(tài)與暗示作用的影響，在科研中一般盡量少用?？陀^性指標(biāo)是指通過(guò)精密設(shè)備或儀器測(cè)定的數(shù)據(jù)，能真實(shí)顯示試驗(yàn)效應(yīng)的大小或性質(zhì)；排除了人為因素的干擾。指標(biāo)的靈敏度，通常是由該指標(biāo)所能正確反映的最小數(shù)量級(jí)或水平來(lái)確定。如溶液中物質(zhì)含量的測(cè)定，除測(cè)出下限值以外，還可測(cè)出最低改變濃度來(lái)反映靈敏度。一般要求其靈敏度能正確反映處理因素對(duì)受試對(duì)象所引起的反應(yīng)就夠了，并非靈敏度越高越好。測(cè)定值的精確性，精確

11、性具有指標(biāo)的精密度與準(zhǔn)確度雙重含義。準(zhǔn)確度是測(cè)定值與真實(shí)值接近的程度。精密度是重復(fù)測(cè)定值的集中程度。從設(shè)計(jì)角度來(lái)分析，第一強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確，第二要求精密。既準(zhǔn)確又精密最好，準(zhǔn)確但精密度不理想尚可，而精密度高但準(zhǔn)確度低則不行。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指標(biāo)的精確性除與檢測(cè)指標(biāo)的方法、儀器、試劑及試驗(yàn)條件有關(guān)外，還取決于研究者的技術(shù)水平及操作情況。指標(biāo)的有效性，指標(biāo)的有效性是由該指標(biāo)的敏感性(敏感度)與特異性(特異度)來(lái)決定的。醫(yī)學(xué)中，理想的試驗(yàn)是陽(yáng)性只出現(xiàn)在患有本病的條件下，未患本病時(shí)的試驗(yàn)是陰性。但是絕大多數(shù)生物學(xué)與醫(yī)學(xué)試驗(yàn)，由于生物個(gè)體之間存在差異與試驗(yàn)結(jié)果呈正態(tài)分布或偏態(tài)分布，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)分析，患者與非患本病者通常

12、在分布上存在不同程度的交錯(cuò)重疊現(xiàn)象。例如測(cè)定年齡、性別、民族、地區(qū)相同三群人的身高(巨人癥、正常人、呆小病)，不難發(fā)現(xiàn)正常人中個(gè)別高個(gè)子與巨人癥中的矮個(gè)子的身高值有重疊，正常人中的矮個(gè)子又與呆小癥中的高個(gè)子身高值有重疊。對(duì)于大多數(shù)試驗(yàn)而言，在樣本含量確定的條件下，敏感性與特異性存在反變關(guān)系。因此，在選擇指標(biāo)時(shí)，宜將二者綜合起來(lái)考慮。 3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三大原則 在醫(yī)學(xué)科研中，通過(guò)專業(yè)設(shè)計(jì)正確而科學(xué)地解決三大要素中各環(huán)節(jié)的復(fù)雜問(wèn)題以后，在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)以前還必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，例如對(duì)受試對(duì)象如何分組、怎樣合理估計(jì)各處理組(處理組合)中樣本例數(shù)、如何對(duì)非處理因素的控制等方面作進(jìn)一步的操作和安排。對(duì)照、隨機(jī)與

13、重復(fù)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的三大原則，這是任何實(shí)驗(yàn)都應(yīng)當(dāng)高度注意和遵循的。 3.1對(duì)照的原則對(duì)照是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的首要原則。有比較才能鑒別，對(duì)照是比較的基礎(chǔ)。除了受觀察處理因素外，其它影響效應(yīng)指標(biāo)的一切條件在實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中應(yīng)盡量齊同，要有高度的可比性，才能排除混雜因素的影響，對(duì)試驗(yàn)觀察的項(xiàng)目作出科學(xué)結(jié)論。對(duì)照的種類有很多，可根據(jù)研究目的和內(nèi)容加以選擇。常用的有以下幾種：空白對(duì)照，對(duì)照組不施加任何處理因素。這種方法簡(jiǎn)單易行，但容易引起實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在心理上的差異，從而影響實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的測(cè)定。臨床療效觀察一般不宜采用此種對(duì)照。安慰劑對(duì)照，對(duì)照組采用一種無(wú)藥理作用的安慰劑，藥物劑型或處置上不能為受試對(duì)象識(shí)別。因?yàn)榫?/p>

14、心理因素也可通過(guò)神經(jīng)與內(nèi)分泌多途徑對(duì)機(jī)體與疾病產(chǎn)生重要影響。據(jù)估計(jì)臨床療效約30%來(lái)自病人對(duì)醫(yī)護(hù)人員與醫(yī)療措施的心理效應(yīng)。但務(wù)必注意在臨床科研中務(wù)必遵循病人利益第一的原則。一般認(rèn)為只有無(wú)特效治療的慢性病，方可使用安慰劑。實(shí)驗(yàn)條件對(duì)照，對(duì)照組不施加處理因素，但施加某種與處理因素相同的實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)條件包括操作技術(shù)、被試因素的溶媒或容量等。凡對(duì)試驗(yàn)效應(yīng)產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)條件，宜采用此法。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)方法或常規(guī)方法做對(duì)照。在觀察評(píng)價(jià)某種藥物或療法對(duì)某病的療效時(shí)，為不延誤病人的治療，對(duì)于急性病、危重病和有特殊治療辦法的疾病，均應(yīng)用已知的有效藥物、有效療法或公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)療法作對(duì)照。 應(yīng)當(dāng)指出：臨床療

15、效判斷僅有自身前后對(duì)照是不夠的，因?yàn)樵S多疾病的發(fā)生、發(fā)展與時(shí)間、季節(jié)等因素有關(guān)。其次，對(duì)于絕大多數(shù)疾病而言，歷史對(duì)照也是次要的，因?yàn)殡S著年代的變遷，許多條件發(fā)生了明顯變化；但目前認(rèn)為的“不治之癥”的疾病，還可以歷史作為潛在對(duì)照。 3.2隨機(jī)化原則在實(shí)驗(yàn)研究中，不僅要求有對(duì)照，還要求各組間除了處理因素外，其他可能產(chǎn)生混雜效應(yīng)的非處理因素在各組中(對(duì)照和實(shí)驗(yàn)組)盡可能保持一致，保持各組的均衡性。貫徹隨機(jī)化原則是提高組間的均衡性的一個(gè)重要手段；也是資料統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷的前提。隨機(jī)化抽樣的目的就是要使總體中每一個(gè)研究對(duì)象都有同等機(jī)會(huì)被抽取分配到實(shí)驗(yàn)組或?qū)φ战M。隨機(jī)抽樣又根據(jù)醫(yī)學(xué)研究的范圍大小、

16、專業(yè)類型和研究對(duì)象的不同而有所區(qū)別。如用流行病學(xué)方法研究人群中的流病和非流病題目采用單純隨機(jī)、系統(tǒng)、整群與分層抽樣。實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，采用完全隨機(jī)分配或分層隨機(jī)分配；小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)大多數(shù)先配對(duì)或配伍組，然后“對(duì)”內(nèi)或“伍”內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)分配，但大動(dòng)物多半先分層后在層內(nèi)隨機(jī)分配。隨機(jī)化抽樣的基本方法有隨機(jī)數(shù)學(xué)表、計(jì)算器隨機(jī)數(shù)學(xué)法和抽簽法等，研究者可視具體情況而定。 3.3重復(fù)的原則要使統(tǒng)計(jì)量(樣本指標(biāo))代表參數(shù)(總體指標(biāo))，除用隨機(jī)抽樣方法縮小誤差外，重復(fù)實(shí)驗(yàn)是保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠的另一基本方法，這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的另一基本原則。實(shí)驗(yàn)要求一定重復(fù)數(shù)，其目的是使均數(shù)逼真，并穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)差，只有這樣來(lái)自樣本的統(tǒng)計(jì)量才能代表總體的參數(shù)，統(tǒng)計(jì)推斷才具有可靠的前提。 重復(fù)例數(shù)(樣本例數(shù))的決定因素包括處理的效果的明顯性、實(shí)驗(yàn)誤差的大小、生物個(gè)體變異的大小、資料性質(zhì)、確定的第一類誤差()和第二類誤差()的大小和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型?？傊?，樣本例數(shù)太多或太少都不利于揭示事物間的差別。為此，應(yīng)該在保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一定可靠性的條件下，確定最低的樣本例數(shù)，以便節(jié)約人力和經(jīng)費(fèi)。 4樣本例數(shù)的估計(jì) 假設(shè)檢驗(yàn)(顯著性檢驗(yàn))時(shí)所需樣本例數(shù)的估計(jì)方法，可通過(guò)公式計(jì)算或查表求得，但兩者均需要事先確定如下指標(biāo)。所比較的兩個(gè)總體參數(shù)間的差值。若無(wú)法得到參數(shù)的信息，可作預(yù)試驗(yàn)或用專業(yè)上公認(rèn)的差值代替?？傮w標(biāo)準(zhǔn)差，常用預(yù)試的樣本標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)估計(jì)。第一類