《醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt

《《醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt（67頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二章 醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì),定義：是在擁有一定專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，根 據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，為某一現(xiàn)場調(diào)查、臨 床療效觀察或?qū)嶒?yàn)室研究等所制定的 具體工作計(jì)劃 必要性：Doll and Hill（1964） 短肢畸型（1960s） 類型：調(diào)查設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和調(diào)查設(shè)計(jì)的區(qū)別和聯(lián)系,一、調(diào)查研究的主要特點(diǎn)： 沒有人為施加的干預(yù)措施，而是客觀地觀察記錄某些現(xiàn)象的現(xiàn)狀及其相關(guān)特征。,第一節(jié)調(diào)查研究的特點(diǎn),二、調(diào)查研究分類,從調(diào)查對象上分:全面調(diào)查、抽樣調(diào)查、典型調(diào)查 調(diào)查涉及的時(shí)間來分：回顧性調(diào)查（病例-對照研究）、現(xiàn)況調(diào)查、前瞻性調(diào)查（隊(duì)列研究） 從抽取樣本的方式分：簡單隨機(jī)抽樣

2、、系統(tǒng)抽樣、分層隨機(jī)抽樣、整群抽樣,,調(diào)查設(shè)計(jì)：文獻(xiàn)調(diào)研 調(diào)查計(jì)劃 整理計(jì)劃 分析計(jì)劃,第二節(jié)調(diào)查計(jì)劃,確定調(diào)查目的和指標(biāo) 調(diào)查指標(biāo)：重點(diǎn)突出、客觀性強(qiáng)、靈敏度高、定量 指標(biāo) 確定調(diào)查對象和觀察單位 確定調(diào)查方法和資料收集方法 資料收集的方法：直接觀察法、詢問法 擬定調(diào)查項(xiàng)目和調(diào)查表 調(diào)查項(xiàng)目：分析項(xiàng)目、備查項(xiàng)目,,樣本含量估計(jì) 制訂調(diào)查的組織計(jì)劃,第三節(jié) 整理計(jì)劃,問卷接受 問卷核查 數(shù)據(jù)編碼 數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)錄入,第四節(jié)調(diào)查的質(zhì)量控制,設(shè)計(jì)階段： 正確劃分調(diào)查范圍 正確選擇調(diào)查指標(biāo) 明確定義調(diào)查項(xiàng)目 正確設(shè)置調(diào)查問題 選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)查方式 預(yù)調(diào)查,資料

3、收集、整理與分析階段 調(diào)查員的選擇和訓(xùn)練 工作態(tài)度、專業(yè)知識(shí)、業(yè)務(wù)技能、實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 根據(jù)特殊情況選用不同的調(diào)查員 調(diào)查生育狀況女調(diào)查員 調(diào)查前應(yīng)廣泛宣傳，對敏感問題，作思想工作，注意保密、或采取隨機(jī)應(yīng)答技術(shù) 知情同意（Informed Consent）,調(diào)查質(zhì)量評價(jià)的指標(biāo)：效度和信度 效度（validity）： 調(diào)查工具對所調(diào)查對象測量的有效程度或準(zhǔn) 確程度（真實(shí)性） 靈敏度（sensitivity或true positive rate, TPR）：將實(shí)際有病的 人判斷為患者的能力 特異度（specificity）：將實(shí)際無病的人判斷為非患者的比例 信度（re

4、liability）： 調(diào)查工具對所調(diào)查對象測量的可靠程度（可靠性） 與個(gè)體本身的差異、測量儀器、觀察變異有關(guān),,,第三節(jié)常用的抽樣方法,單純隨機(jī)抽樣(simlpe random sampling) 方法： 對調(diào)查總體的全部觀察單位編號(hào)，然后隨機(jī)抽取部分 調(diào)查單位組成樣本。 優(yōu)點(diǎn)： 均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差及其標(biāo)準(zhǔn)誤計(jì)算簡便。 缺點(diǎn)： 當(dāng)總體例數(shù)較多時(shí)，對觀察單位編號(hào)不易操作。,單純隨機(jī)抽樣舉例,編號(hào)：1，2，3，4，5，6，7，，2000 1936，2759，4613，7993，3755，3977， 35791 24680 1936，759，613，1993，1755，1977，,,,單純隨機(jī)

5、抽樣SAS程序演示,,系統(tǒng)抽樣(systematic sampling) 方法： 先將總體的觀察單位按某一順序號(hào)分成個(gè)部分，再從第一部分隨機(jī)抽取第號(hào)觀察單位，依次用相等間隔，從每一部分各抽取一個(gè)觀察單位組成樣本。 優(yōu)點(diǎn)： 易于理解，簡便易行； 容易得到按比例分配的樣本； 樣本的觀察單位在總體中分布均勻，其抽樣誤差一般小于單純隨機(jī)抽樣。 缺點(diǎn)： 對與有周期趨勢或單調(diào)增（減）趨勢的總體，容易產(chǎn)生明顯的系統(tǒng)誤差； 一般按單純隨機(jī)抽樣的方法估計(jì)抽樣誤差，是近似值。,,整群抽樣(cluster sampling) 方法： 先將總體按照某種與研究指標(biāo)無關(guān)特征劃分為K個(gè)“群”組，每個(gè)群包括若干個(gè)觀察單位，

6、然后再隨機(jī)抽取個(gè)群，將抽取的個(gè)群中的全部觀察單位組成樣本。 優(yōu)點(diǎn)： 便于組織、節(jié)省經(jīng)費(fèi)，容易控制調(diào)查質(zhì)量。 缺點(diǎn)： 當(dāng)樣本含量一定時(shí)，抽樣誤差一般大于單純隨機(jī)抽樣。,分層抽樣(stratified sampling) 方法： 先按對觀察指標(biāo)影響較大的某種特征，將總體分為若干類別（即層）再從每一層內(nèi)隨機(jī)抽取一定數(shù)量的觀察單位，合起來組成樣本。 優(yōu)點(diǎn)： 抽樣誤差小于前三種方法。 便于對不同的層采用不同的抽樣方法。 便于對各層獨(dú)立進(jìn)行分析 缺點(diǎn)： 層內(nèi)差異較大、層間差異較小時(shí)，抽樣誤差增大。,,四種抽樣方法誤差由小到大排列： 分層抽樣系統(tǒng)抽樣單純隨機(jī)抽樣整群抽樣,,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和分

7、類,特點(diǎn)：,分類：,第一節(jié)醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的基本要素和基本原則 一、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的要素,處理因素,受試對象,實(shí)驗(yàn)效應(yīng),,(一) 處 理 因 素 處理因素（生物的、化學(xué)的、物理的,單因素、多因素）：由研究目的確定的欲施加或欲觀察的、能 引起受試對象直接或間接效應(yīng)的因素。 實(shí)驗(yàn)性研究:主動(dòng)施加；觀察性研究:客觀存在 非處理（混雜）因素：與處理因素相對應(yīng)并同時(shí)存在，能使受試對象產(chǎn)生效應(yīng) 要能區(qū)分處理和非處理因素?。。?水平：每個(gè)因素在數(shù)量、強(qiáng)度等上的不同狀態(tài) 注意：分清處理與混雜因素；處理因素不變,,(二) 受 試 對 象 受試對象（研究對象）：處理因素作用的客體，由研究目的確定的研究總體（人、動(dòng)物、植

8、物、生物材料） 動(dòng)物實(shí)驗(yàn):動(dòng)物，臨床實(shí)驗(yàn):患者，現(xiàn)場實(shí)驗(yàn):正常人群 基本條件：對處理敏感 反應(yīng)穩(wěn)定 研究某種藥物對高血壓的治療效果,,(三) 實(shí) 驗(yàn) 效 應(yīng) 實(shí)驗(yàn)效應(yīng)：處理因素作用于受試對象的反應(yīng)和結(jié)局， 由觀察指標(biāo)體現(xiàn) 1.客觀性 2.精確性：準(zhǔn)確度（觀察值與真值的接近程度，主要 由系統(tǒng)誤差引起），精密度（觀察值與均值的接近 程度，主要由隨機(jī)誤差引起） 3.特異度和靈敏度：特異度反應(yīng)其鑒別真陰性的能力 靈敏度反應(yīng)其鑒別真陽性的能力,二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則,對照原則： 對照組除了實(shí)驗(yàn)因素不同以外，實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)條件和輔助措施，都應(yīng)相同。 常見的對照： (1)空白對照 : 對照組不施加任

9、何處理措施。 (2)安慰劑對照: 對照組采用安慰劑。 (3)實(shí)驗(yàn)對照: 實(shí)驗(yàn)組加入有效成分，而對照組則無。 (4)標(biāo)準(zhǔn)對照: 用公用的有效藥物、現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)方法或常規(guī)方法作對照。 (5)自身對照: 對照和實(shí)驗(yàn)措施在同一實(shí)驗(yàn)對象上實(shí)施,安慰劑(placebo): 一種外形與實(shí)驗(yàn)藥物一樣，內(nèi)容為毫無治療效果的糖丸，外形指的是形狀、顏色、味覺都應(yīng)相同。,隨機(jī)化原則： 總體中的每一觀察單位都有同等的機(jī)會(huì)被選入到樣本中。,重復(fù)原則： 整個(gè)實(shí)驗(yàn)的重復(fù) 多個(gè)受試對象重復(fù) 同一受試對象重復(fù) 重復(fù)的作用：估計(jì)、降低實(shí)驗(yàn)誤差。,第三節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和步驟,建立研究假設(shè) 決定課題時(shí)應(yīng)考慮： (1)題

10、目的科學(xué)性 (2)課題的實(shí)用性 (3)研究的可行性,主要問題研究假設(shè) 次要問題補(bǔ)充說明完善研究的假設(shè),研究目的,明確研究范圍： 受試對象的選入標(biāo)準(zhǔn)即納入標(biāo)準(zhǔn)（inclusion criteria)和排除標(biāo)準(zhǔn)（exclusion criteria）的確定,確定選入標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)注意的問題： (1)應(yīng)納入那些對處理因素的效應(yīng)反應(yīng)靈敏的患者作為研究對象，避免無反應(yīng)的干擾。 (2)排除對處理措施能產(chǎn)生有害作用的特殊人群。 (3)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用條文明確規(guī)定成為書面形式。,有機(jī)磷農(nóng)藥職業(yè)暴露對男性生育力的影響及其機(jī)理的研究,有機(jī)磷農(nóng)藥職業(yè)暴露對男性生育力的影響及其機(jī)理的研究,（1）對象招收 根據(jù)研究對

11、象入選條件和排除條件選擇符合條件的研究對象，向他們出示 “知情同意書”以征得對象的同意。 研究對象入選條件： 2535歲已婚男性，近3年內(nèi)至少有一個(gè)存活6個(gè)月的孩子； 愿意接受調(diào)查、提供兩次精液樣本； 愿意提供血、尿樣本。 研究對象排除條件： 有泌尿、生殖器疾患史者； 有結(jié)核病史者； 有糖尿病、腎臟、心腦血管病等嚴(yán)重全身性慢性疾病； 調(diào)查前三個(gè)月內(nèi)患有嚴(yán)重的急性疾病； 精索靜脈曲張度及以上； 最近一年內(nèi)從事高溫作業(yè)； 最近一年內(nèi)從事接觸苯、二溴氯丙烷、二溴乙烯等有機(jī)溶劑的作業(yè)； 最近一年內(nèi)從事鉛接觸、焊接作業(yè)。,第四節(jié) 研究設(shè)計(jì)中控制誤差的方法,設(shè)計(jì)階段：確定納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，尊循隨機(jī)化，對照，

12、均衡，重復(fù)； 注意盲法設(shè)計(jì)：單盲、雙盲 實(shí)施階段：調(diào)查員或?qū)嶒?yàn)員培訓(xùn)，儀器校準(zhǔn)，預(yù)實(shí)驗(yàn)或預(yù)調(diào)查 數(shù)據(jù)整理和分析：雙遍編碼/錄入，多因素分析等,第五節(jié)常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)(randomized control trial) 設(shè)計(jì)方案：將受試對象隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)組和對照組。 優(yōu)點(diǎn)： 有效避免了某些非實(shí)驗(yàn)因素的影響。 增強(qiáng)了各比較組間的可比性。 有效地控制了偏倚和誤差。 檢驗(yàn)結(jié)果更能反映總體間的真實(shí)差異。 方法：抽簽、隨機(jī)數(shù)字表（或隨機(jī)排列表）,完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方案示意圖,例題1：將10只實(shí)驗(yàn)對象隨機(jī)分配到甲乙兩組（實(shí)驗(yàn)組 和對照組）。用隨機(jī)排列表：,動(dòng)物編號(hào)：1 2 3 4 5 6

13、 7 8 910,隨機(jī)數(shù)字：6 1 9 6 4 8 9 5 0 3,所屬組別：甲乙乙甲甲甲乙乙甲乙,例題2：將15例實(shí)驗(yàn)對象分入三組：,對象編號(hào)：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15,隨機(jī)數(shù)字: 93 22 53 64 39 07 10 63 76 35 87 03 04 79 88,,例 題,,丙 甲 乙 乙 乙 甲 甲 乙 丙 乙 丙 甲 甲 丙 丙,配對設(shè)計(jì)示意圖,配對設(shè)計(jì)(paired design) 設(shè)計(jì)方案：將實(shí)驗(yàn)對象按一定條件配成對子， 再隨機(jī)分配每對中的兩個(gè)對象到 實(shí)驗(yàn)組和對照組接受不同處理。 優(yōu) 點(diǎn)： 增強(qiáng)處理間的均衡性，提高檢驗(yàn)效

14、能。,受試者號(hào)：1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 1.2 2.2 3.2 4.2 5.2 6.2 7.2 8.2 9.2 10.2,隨機(jī)數(shù)字： 8 8 5 6 5 3 2 7 5 9,所屬組別：甲 甲 乙 甲 乙 乙 甲 乙 乙 乙 乙 乙 甲 乙 甲 甲 乙 甲 甲 甲,例題：將10對實(shí)驗(yàn)對象隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)組和對照組。,交叉設(shè)計(jì)(cross-over design),設(shè)計(jì)方案： 是自身配對設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上發(fā)展的雙因素設(shè)計(jì)。它可在同一病人身上觀察兩種或多種效應(yīng)，這樣能夠消除病人之間的變異，減少誤差，提高實(shí)驗(yàn)效率。首先將一

15、組同質(zhì)個(gè)體隨機(jī)分為兩組，分別將A因素施與I組，B因素施與II組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，再隔一段間隙期， B因素施與I組，A因素施與II組 優(yōu)點(diǎn)： (1)節(jié)約樣本含量； (2)能夠控制時(shí)間因素及個(gè)體差異對處理方式的影響； (3)同時(shí)接受實(shí)驗(yàn)因素和對照，均等地考慮了每一患者 的利益。 注意事項(xiàng)： (1)兩種處理方式不能互相影響。 (2)不適于病程較短的急性病治療效果的研究。 (3)應(yīng)盡可能采用盲法。,交叉設(shè)計(jì)示意圖,交叉設(shè)計(jì)例題,某醫(yī)院研究依那普利（藥）治療高血壓的療效，以傳統(tǒng)的抗高血壓藥卡托普利（）藥做對照，經(jīng)隨機(jī)化分為兩組，一組先給藥后給藥，一組給藥后給藥。第一、第二階段之間的間隙期為一周。結(jié)果見下表

16、,配伍組設(shè)計(jì),受試者號(hào)：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15,隨機(jī)數(shù): 68 35 26 00 99 53 93 61 28 52 70 05 48 34 56 處理: 丙 乙 甲 甲 丙 乙 丙 乙 甲 乙 丙 甲 乙 甲 丙,設(shè)計(jì)方案: 將條件相近的實(shí)驗(yàn)對象配成組，再按隨機(jī)的方法將 每個(gè)配伍組中的個(gè)體分配到各個(gè)對比組中去，給 予不同處理。 優(yōu)點(diǎn)：增強(qiáng)各組間的均衡性，進(jìn)一步控制混雜偏倚。 方法：隨機(jī)排列表,例題: 將15個(gè)實(shí)驗(yàn)對象分成5個(gè)配伍組（條件相近，如體重），接受甲、乙、丙三種處理方式。,析因設(shè)計(jì)（factorial design)

17、,概念:是一種多因素多水平交叉分組進(jìn)行全面實(shí)驗(yàn) 的設(shè)計(jì)方法,,為了研究不同氧濃度（因素B）和抗癌藥（因素A），對用放射性3H-胸腺嘧啶（3H-TdR）滲入后的人紅白血病細(xì)胞K562的抑制效果，因素B分為B1（-）、B2（含氧20%），因素A為A1（-），A2（表阿霉素），進(jìn)行22析因設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)見下表，試分析A、B兩因素對K562細(xì)胞的抑制效果。,,,,無交互作用,,協(xié)同作用,,拮抗作用,,第五節(jié)確定樣本含量,樣本含量的定義 在一定的精度和檢驗(yàn)水準(zhǔn)的條件下,有效地檢驗(yàn)出實(shí)際存在的差別的最小樣本量 確定樣本含量的意義 減少人力、物力、時(shí)間的浪費(fèi) 有效地檢驗(yàn)出實(shí)際存在的差別 確定樣本含量應(yīng)具備的條

18、件 建立檢驗(yàn)假設(shè) 。 檢驗(yàn)水準(zhǔn) 。 檢驗(yàn)效能1 。 總體參數(shù)間的差值（12）和總體標(biāo)準(zhǔn)差,不同的研究設(shè)計(jì)與樣本量估計(jì),對平均數(shù)作抽樣調(diào)查時(shí)的樣本大小 對率作抽樣調(diào)查時(shí)的樣本大小 兩樣本均數(shù)比較的樣本大小估計(jì) 配對設(shè)計(jì)均數(shù)比較的樣本大小估計(jì) 病例-對照研究樣本量大小估計(jì)（不配對、配對） 干預(yù)設(shè)計(jì)樣本量大小估計(jì),對平均數(shù)作抽樣調(diào)查時(shí)的樣本大小,,,對率作抽樣調(diào)查時(shí)的樣本大小,,,兩樣本均數(shù)比較的樣本大小估計(jì),,,配對設(shè)計(jì)均數(shù)比較的樣本大小估計(jì),,,病例-對照研究樣本量大小估計(jì)(非配對）,,,,,病例-對照研究樣本量大小估計(jì)(1：1配對),,,,,干預(yù)設(shè)計(jì)樣本量大小估計(jì),,,兩樣本均數(shù)比較的樣本大小估計(jì)舉例,要在一項(xiàng)某抗高血壓臨床實(shí)驗(yàn)中觀察其療效, 我們假設(shè)治療組收縮壓下降的 平均值比對照組至少低20mmHg以上,我們認(rèn)為該藥有效,試估計(jì)治療組和對照組 各需多少樣本量。 =0.05, =0.10，=20mmHg，s1=s2=15mmHg,,,兩樣本均數(shù)比較的樣本大小估計(jì)舉例,含義：實(shí)驗(yàn)組和對照組為12例病人時(shí)，當(dāng)此藥無效， 而在檢驗(yàn)中判斷其有效(能降低20mmHg以上）的 概率為0.05；當(dāng)此藥有效，而在檢驗(yàn)中判斷其無效 概率為0.10。,,,