醫(yī)學(xué)研究設(shè)計基本原則

1、,實驗設(shè)計的原則是從統(tǒng)計學(xué)角度要求在實驗設(shè)計中應(yīng)該給予特別注意的三個重要問題：對照、重復(fù)、隨機化。此外還有盲法和均衡的原則。如果不注意這些問題，不按照這些原則進行設(shè)計，便可導(dǎo)致出錯誤的結(jié)果，研究結(jié)果也難以令人信服。,對照（control）隨機（randomization）重復(fù)（replication）均衡（equilibrium ） 盲法（blind trial）,第一節(jié)   對 照,對照(control

2、)是實驗設(shè)計的基本原則中的首要原則。對照即“齊同對比”，除了要觀察研究的因素外，實驗組與對照組一切條件應(yīng)盡量相同，要有完全的可比性，才能排除其他影響因素，對試驗觀察的項目做出科學(xué)結(jié)論。,對照的意義：(1)鑒別處理因素的效應(yīng)與非處理因素的效應(yīng)之間的差距：(2)消除或減少實驗誤差 沒有對照無法進行比較，沒有比較就不可能得出結(jié)論；沒有對照也難以認識研究因素的本質(zhì)。,,處理組對照組,處理因素+非處理因素 （無） 非處理因素,處

3、理效應(yīng)+非處理效應(yīng) （無） 非處理效應(yīng),比較結(jié)果 處理因素 處理效應(yīng),排除“非處理因素”的影響，從而襯托出“處理因素” 的作用。,①區(qū)分處理因素與非處理因素的效應(yīng)，是比較的必要基礎(chǔ),②消除和減少實驗誤差,非處理因素,非處理效應(yīng),處理組,對照組：,比較結(jié)果,處理因素,處理效應(yīng),,對照的分類,依時間劃分： 同期對照---在同一時間內(nèi)平行進行觀察。

4、 歷史對照---以過去資料與本次實驗結(jié)果進行對照。 依對照物劃分： 空白對照---在臨床療效對比實驗中，原則上不用。 實驗對照 標(biāo)準(zhǔn)對照 參考值對照,依對照方式劃分： 配對對照--- 同源配對對照； 異體配對對照 組間對照 交叉對照 相互對照--- 以幾個受試因素分別施加于不同的實驗組，不另設(shè)對照組，而是幾個組之間互為對照。

5、 潛在對照--- 以“前無先例”為對照，是一種特殊形式的回顧性對照。凡不能自愈或快速致命的疾病，試用 藥可以治愈或存活，雖無對照，亦可肯定其療效。,陰性對照：不含研究中處理因素的對照，又稱無處理對照。對照組應(yīng)是陰性結(jié)果。 空白對照：完全不給處理因素的對照，臨床上很少使用,多用于動物實驗 安慰劑對照：施加與處理因素?zé)o關(guān)的條件，使用的安慰劑（如藥物或器械）不能讓對照者知情。但由于心理因素的影響，也可產(chǎn)生意想不到的“藥效”

6、，且也有出現(xiàn)副作用者 盲法對照：在安慰劑基礎(chǔ)上發(fā)展起來。病人和判斷療效者并不知道誰是對照組，誰是試驗組。是集對照和隨機于一體，結(jié)果比較客觀。,依對照的方法,對照的方法,陽性對照：采用已知療效的方法處理做對照，又稱有處理對照。其結(jié)果應(yīng)是陽性。 標(biāo)準(zhǔn)陽性對照：用已知有效藥物為標(biāo)準(zhǔn)對照組，與試驗用藥治療組進行對照。選用《藥典》或《部頒標(biāo)準(zhǔn)》所收載的同類藥物 弱陽性對照：是指用非標(biāo)準(zhǔn)條件所進行的陽性對照，嚴(yán)格講是不規(guī)范的

7、。,對照的方法,自身對照：對照與試驗在同一病人身上進行。例如，用藥前后的對比、先用甲藥后用乙藥的比較等對照 復(fù)合處理對照：用于中西醫(yī)結(jié)合治療疑難危重病人。試驗組除加用試驗的藥物外，其它與對照組相同 復(fù)方取代對照：適用于貴重或稀缺中藥代用品的研究，治療組用代用品，對照組用原標(biāo)準(zhǔn)制劑,對照組設(shè)置時必須具備三個條件：,,專設(shè) 任何一個對照組都是為相應(yīng)的實驗組專門設(shè)立的。不得借用文獻上的記載

8、或以往研究或其它研究的資料作為本研究的對照組。同步 對照組與實驗組設(shè)立之后，在整個研究進程中始終處于同一空間和同一時間。對等 除研究因素外，對照組具備與實驗組對等的一切非處理因素。,一、空白對照 (blank control),不給任何處理或干預(yù)措施(intervention)的對照。 例如：①實驗組兒童接種疫苗，對照組兒童不接種疫苗。 ②試劑空白、血樣空白、無酶解空白、底物空白等?？瞻讓φ蘸?/p>

9、單易行，但容易引起實驗組與對照組在心理上的差異，從而影響效應(yīng)的測定。,二、實驗對照 (experimental control),在許多情況下，空白對照不能包含影響實驗結(jié)果的全部因素，采用與實驗組操作條件一樣的干預(yù)措施，稱為實驗對照。只有確知對照的干預(yù)操作對實驗結(jié)果無影響時，才可以用空白對照。但許多情況下對照操作對實驗結(jié)果是有影響的，不可省掉。,賴氨酸對兒童發(fā)育的影響某復(fù)方煎劑的利尿作用,1.毒性實驗操作對照 作毒性試驗時，對照

10、組應(yīng)用同樣給藥途徑給予溶媒。因為不論灌胃或注射，在技術(shù)不夠熟練時，對照本身可能造成損傷甚至動物死亡。 2.假手術(shù)對照 動物實驗如果進行外科手術(shù)，對照組應(yīng)該進行與實驗組相似的假手術(shù)，以排除手術(shù)創(chuàng)傷和感染造成的影響。3.藥物溶媒對照 藥物的溶媒有些是有藥理作用的，靜脈注射吐溫能降壓、溶血、升高血膽固醇；二甲亞砜有止痛、抗炎、退熱、擴血管、抗菌等作用。4.PH對照,三、安慰劑對照,安慰劑(placebo)與安慰劑效應(yīng)(placebo

11、effect) 安慰劑是用無藥理活性的物質(zhì)代替藥物用于臨床的一種實驗對照?？僧a(chǎn)生與藥物相似的藥理作用(鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、止咳等)與不良反應(yīng)(頭昏、乏力、嗜睡、頭痛、視力模糊、口干、惡心、腹痛、腹瀉等)，稱為安慰劑效應(yīng)。,安慰作用 安慰劑可以產(chǎn)生安慰效應(yīng)。語言、文字診斷治療的環(huán)境與操作也可產(chǎn)生類似安慰劑的應(yīng)效應(yīng)，稱為安慰作用。功能性疾病或受精神因素影響較大的疾病住院的療效部分與安慰作用有關(guān)。安慰作用與安慰劑作用的原理

12、與影響因素 人有強的精神或心理作用，病人的精神因素對機體與疾病有重要影響。通過暗示或第二信號系統(tǒng)的作用，可影響病人的感覺和功能。,影響安慰劑與安慰作用強度的因素病人的精神狀態(tài)與神經(jīng)類型病情因素 安慰劑對受精神因素影響大的慢性疾病作用較強，對受精神因素影響小的嚴(yán)重器質(zhì)性疾病作用較弱。安慰劑對照 新藥或老藥新用途的臨床試驗，其目的是評價藥物本身的療效和安全性，必須排除藥物以外因素所引起的作用與不良反應(yīng)。為

13、此，在不損害病人健康的條件下，對受精神因素影響較大的慢性疾病，應(yīng)盡量采用安慰劑作對照。,安慰劑的適應(yīng)證如下： ①新藥或老藥新用途治療慢性病臨床試驗的陰性對照； ②輕度精神憂郁的治療，作為心理治療的一部分； ③慢性疼痛病人對安慰劑有效者，可間斷用安慰劑，減少鎮(zhèn)痛藥的不良反應(yīng)； ④診斷已確定不需要藥物治療的疾病，病人要求藥物治療時。 隨著醫(yī)學(xué)進步，安慰劑的治療應(yīng)用應(yīng)當(dāng)逐步減小，只有在尚無肯定有效藥物情況下，方可

14、使用安慰劑作治療用。采用安慰劑對照，意味著對照組不接受任何實質(zhì)性治療，因而病情嚴(yán)重是不可取的,對于手術(shù)等其它療效法顯然無法應(yīng)用。,四、有效對照或標(biāo)準(zhǔn)治療對照,在評價某種藥物或療法(外科手術(shù)等)對較重疾病的療效時，為不延誤病人的治療，不能用安慰劑對照，但可用已知的有效藥物、有效的療法或公認的標(biāo)準(zhǔn)療法作對照。 試驗組接受新藥、新療法治療 對照組接受已公認的“標(biāo)準(zhǔn)”方法治療 優(yōu)點：安全、穩(wěn)妥、容易被醫(yī)生

15、和病人接受、不存在道德上的困擾。 標(biāo)準(zhǔn)治療對照(standard control)與隨機同期對照有機結(jié)合起來，應(yīng)該為臨床試驗最好的對照形式。,五、配對對照,包括同源配對與異體配對。由于配對對照的抽樣誤差最小，其統(tǒng)計學(xué)效率最高，可節(jié)省樣本數(shù)，故有條件時應(yīng)優(yōu)先選用。 1.同源配對 是指同一個體前后不同時間比較對照期與試驗期結(jié)果的差異，或比較同一個體左右兩部分(如眼睛；肢體)分別作對照處理與試驗處理的差異。對有短期自

16、愈傾向或周期性發(fā)作傾向的疾病，不可采用此方法。,2.異體配對 嚴(yán)格的異體配對是選用同卵雙胎的人，由于遺傳基因完全相同，所以兩個人從外表到體內(nèi)代謝甚至對疾病的易感性都相同，藥物的代謝動力學(xué)表現(xiàn)也相差無幾。因此，可看作同一個體作配對分組；同窩的性別、體重相同的動物或性別、年齡、病情相同的病人也可作異體配對分組。,六、組間對照,是用不同個體隨機分組，分別接受對照處理與試驗處理，比較兩組或幾組間的差異。因為各組間同時進行，又稱為平行對照，適用

17、于不能應(yīng)用配對對照的情況。 缺點：由于存在個體差異，抽樣誤差較大， 辦法：使得到統(tǒng)計學(xué)顯著性所需要的樣本數(shù)要多些。同時盡可能按病人相近的性別、年齡、病情、病型等組成對子。,七、交叉對照,為減少組間對照因個體差異大造成的抽樣誤差，可將先接受對照處理的隨后接受試驗處理，先接受試驗處理的隨后接受對照處理，通過交叉減少個體差異。用同一批動物或人作兩種甚至兩種以上的處理，適合比較短作用的藥物，且兩藥中間必須間隔足夠的時間使作用消失

18、。病情等條件必須基本不變，否則就失去可比性。,例如：對某藥A進行臨床試驗，用B 藥作安慰劑對照，C藥作已知有效藥對照?？勺骼》浇徊嬖O(shè)計：甲組病人：A藥——B藥——C藥乙組病人：B藥——C藥——A藥丙組病人：C藥——A藥——B藥,,,,,優(yōu)點： ①每一對象都有接受治療的機會，容易為病人和醫(yī)生所接受； ②用自身對照消除了個體差異的影響，更為精確； ③樣本數(shù)可以減少一半，可達統(tǒng)計學(xué)要求；

19、 ④屬前瞻性研究，條件可以控制，結(jié)果準(zhǔn)確。缺點： ①每例患者都要等到類型癥狀發(fā)生才能治療，難以保證每例均能完成兩種治療； ②不能保證每次病情發(fā)作的程度； ③對病情緩解后需用藥維持以穩(wěn)定病情的病人很不利。如高血壓病的治療，緩解后又必須維持治療(不能停藥)。,八、歷史對照,是用自己過去的或文獻上別人的資料作對照，除公認的難治性疾病如惡性腫瘤、狂犬病等以外，最好不用。對確診的惡性腫瘤，如果能治愈十幾例就可以與文獻資料

20、比較作出有效的結(jié)論。 應(yīng)用歷史資料對照時要注意分析現(xiàn)在治療條件比過去的改進，用齊同對比分析病例構(gòu)成的差異，才能得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。這方面如不注意易引起錯誤。歷史對照是一種非隨機、非周期對照，因不設(shè)對照組，不需安慰劑等，可以起到初篩和定向作用。,缺乏對照的案例,,原文題目: 靜脈應(yīng)用維拉帕米治療快速型心房顫動的臨床觀察受試對象：選擇快速型房顫38 例。男22 例,女16 例,年齡24～78 歲,平均52歲,心室率128～179

21、次/ min ,房顫持續(xù)時間2 d 至11 年。用藥方法:常規(guī)心電監(jiān)護。維拉帕米加入葡萄糖10 ml 中,于5 min 內(nèi)靜脈注射完畢。如果15 min 后心室率減慢不顯著,再予維拉帕米 靜注。觀察用藥后5 、10 、15 、20 、30 min 的心室率及血壓變化。療效判斷標(biāo)準(zhǔn): 顯效:用藥后心室率減慢> 30 %或心室率低于100 次/ min ;有效:用藥后心室率減慢20 %～30 % ,但心室率不低于100 次/ mi

22、n ;無效:用藥后心室率減慢< 20 %且心室率不低于100 次/ min。實驗結(jié)果: 至30min 顯效27 例、有效11 例,總有效率達100 %。說明其控制房顫之心室率起效迅速、效果可靠。。,,辨析與解釋: 要考查藥物的療效,必須設(shè)立對照組,沒有對照就無法鑒別優(yōu)劣。本試驗作者未設(shè)對照組,且未說明受試對象的選擇方式。一般說來,不同心臟病引起的房顫病例,在病情、年齡等方面相差都很大,因而不能認為他們來自同一總

23、體,歸入1 個試驗組不妥。 合理選擇對照組,對照組可選擇治療房顫的一般藥物如洋地黃制劑,嚴(yán)格地控制重要的非實驗因素,使其在各組間達到均衡一致,這樣才能較好地反應(yīng)實驗效應(yīng)的差別。對于不同心臟病引起的房顫,可適當(dāng)增加各組樣本數(shù)量,分開進行比較。,,,對照不當(dāng)?shù)陌咐?原文題目: 肝炎靈聯(lián)合丹參注射液治療慢性乙型肝炎60例實驗?zāi)康模和ㄟ^兩藥合用看是否能增加單用藥的療效。實驗設(shè)計：慢性乙型肝炎患者隨機分為兩組,治療組60例,接受肝炎靈與

24、丹參注射液聯(lián)合治療, 對照組44例,接受肌苷、維生素C的治療, 兩組在性別、年齡、病程、病情等方面均無顯著性差異。比較兩組肝功能指標(biāo)恢復(fù)正常率。實驗結(jié)論: 兩藥聯(lián)合應(yīng)用治療慢性乙型肝炎有良好的協(xié)同作用。,,,辨析與解釋: 從文中可見,作者的目的是想通過兩藥合用看是否能增加單用藥的療效,但對照組卻選擇了不相干的肌苷和維生素治療。即使通過分析治療組比對照組療效好,也不能得出兩藥合用比單用其中一種藥療效好的結(jié)論,因為作

25、者所選的對照組與實驗設(shè)計的目的不符,并沒有用單用肝炎靈作為對照。結(jié)論僅是原作者的主觀臆斷,是沒有說服力的。 可使對照組的患者接受肝炎靈加安慰劑治療的處理,安慰劑在劑型、外觀、用量等方面與丹參注射液相同。采用雙盲法進行分組和處理,可以較好地消除偏倚。然后比較2 組的療效,得出的結(jié)論應(yīng)為加用丹參注射液是否能夠提高肝炎靈的療效。,原文題目: 高血壓病患者腎臟早期損害指標(biāo)的探討 實驗設(shè)計：探討高血壓患者早期腎臟損害的診斷方法。研究

26、對象為74 例高血壓患者,男43例,女31例,平均年齡61歲(40～73 歲);對照組為53名體檢健康的職工。辨析與解釋:年紀(jì)越大的人得高血壓病的機會越大,即年齡對高血壓的影響具有重要作用,而對照組并未說明健康人的年齡段。在實驗設(shè)計時,應(yīng)結(jié)合專業(yè)知識,考慮重要的非實驗因素對實驗結(jié)果可能帶來的影響,以免考慮不周。本實驗應(yīng)在實驗設(shè)計時,考慮年齡這個影響因素,對照組應(yīng)選取年齡與實驗組年齡相近的健康人群。,對照不當(dāng)?shù)陌咐?,第二節(jié)

27、 隨機化,一、隨機化的意義 科研的任務(wù)是從 “總體” 中抽出一定數(shù)量的對 象為“樣本”進行研究，得出規(guī)律，推及總體。為使樣本能代表總體，必須縮小抽樣誤差。隨機抽樣的目的是避免人的主觀性，讓機遇起作用，以反映總體的客觀情況，這是科研設(shè)計的原則之一。隨機對照是一種前瞻性研究，是分析研究中最理想的一種設(shè)計方案。,隨機原則,——盡量使抽取的樣本能夠代表總體，縮小抽樣誤差，減少人為因素的干擾 ——使兩組樣本盡量一致，消除或縮小組

28、間差異，使處理因素產(chǎn)生的效應(yīng)符合實際，得出正確的實驗結(jié)果 ——只有經(jīng)過隨機處理的結(jié)果，數(shù)理統(tǒng)計的顯著性才有意義,隨機原則,隨機與隨意,隨機：random 機會均等， 客觀性隨意：as will 隨主觀意愿，主觀性隨機化分組，不僅能控制已知的混雜因素（非研究因素），而且還能控制未知的混雜因素。,隨機原則,隨機的含義,抽樣隨機－代表性 每一個符合條件的研究對象被收入研究范疇的機會相同，即總體中每個個體有相同的機會被抽

29、到樣本中來。分組隨機－均衡性 每個研究對象被分配到不同處理組的機會相同。實驗順序隨機－平衡順序 每個研究對象先后接受處理的機會相同。,二、隨機抽樣的方法,單純隨機 拈鬮（摸球、抽簽） 計算器法： 抽簽改用按RAN鍵 隨機數(shù)字表法：查隨機數(shù)字表 均衡隨機 首先將易于控制的主要影響因素人為地使實驗組、對照組達到均衡一致，而一些次要因素則按隨機處理。如，將病情、性別作

30、為主要因素達到均衡處理的方法,違背隨機原則的案例分析,,原文目的：藥物療效評價,實驗設(shè)計：　根據(jù)患者來院就診的先后順序?qū)λ麄冞M行分組,即將先來的10 例患者分入對照組,將中間來的患者分入A 藥組,將最后來的10 例患者分入B 藥組。這樣分組合適嗎?,辨析與解釋:,,在某一段時間內(nèi),患者來醫(yī)院就診的先后順序中,可能暗含著病情輕重不等的因素,按“先后順序”分組的結(jié)果,很可能造成某些組內(nèi)重癥者居多,而另一些組內(nèi)輕癥者居多。

31、 在未進行實驗研究之前,各組患者在“病情”方面的差別就已存在了,沒有通過“隨機化”方法盡量降低重要非實驗因素對觀測結(jié)果的影響,同時也就嚴(yán)重地違背了實驗設(shè)計中的“均衡原則”,其實驗結(jié)果的可靠性必然要受到影響。,三、隨機性檢查 使用簡單隨機方法易受鬮形、簽形與硬幣的對稱性等因素的影響。在臨床上有些醫(yī)師以入院號碼的單或雙決定分組，實際上，這只是半隨機，對于簡單隨機與半隨機得來的樣本分組排列，應(yīng)當(dāng)進行隨機性檢查。樣本

32、分配隨機性采用游程檢驗，當(dāng)τ值(或μ值)0.05時，表示這種樣本分配是隨機的，當(dāng) τ值≥1.96，即P≤0.05時，則樣本分配不是隨機的。只有游程檢驗證明是隨機的，由此得來的資料才能進行統(tǒng)計處理。,第三節(jié) 重復(fù)原則,一、重復(fù)的意義 要使樣本代表總體，除用隨機抽樣方法縮小抽樣誤差外，重復(fù)(replication)實驗是保證結(jié)果可靠的另一基本方法，是實驗設(shè)計的另一基本原則。 重復(fù)的含義： 一是實驗樣本必須夠大，在一次試驗

33、中有充分的重復(fù)。 二是如果一批實驗結(jié)果可靠，應(yīng)經(jīng)得起重復(fù)實驗的考驗。 重復(fù)實驗是檢查科研結(jié)果可靠性的唯一方法，也是消除非處理因素影響的另一重要手段。 重復(fù)程度表現(xiàn)為樣本含量的大小和重復(fù)次數(shù)的多少。,在相同實驗條件下重復(fù)實驗的過程，是消除非處理因素的又一種方法。,不能被重復(fù)的實驗，其結(jié)果就不能被接受！,重復(fù)化原則可對在臨床設(shè)計中樣本的大小做出估計，使樣本在最低程度可達到滿足顯著性檢驗。在臨床設(shè)計中的重復(fù)化可以解決選擇

34、病人的“基本例數(shù)”，以達到統(tǒng)計的要求 ——對象的自身變異大小 ——影響控制因素 ——允許誤差大小 無限地增加樣本含量，將加大實驗規(guī)模，延長實驗時間，浪費人力物力，反而增加系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的可能性。 樣本含量不足，檢驗效能（Power，1－β）偏低，導(dǎo)致總體中本來具有的差異無法檢驗出來。,二、決定重復(fù)數(shù)(樣本數(shù))的因素,1.處理的效果 處理的效果越明顯，得到組間的均值差別越大，所需要的重復(fù)數(shù)越??；反之，效

35、果不明顯。組間的均值差小，則需較大樣本才能達到統(tǒng)計學(xué)有顯著性。2.實驗誤差 實驗方法越準(zhǔn)確，誤差越小，越容易達到統(tǒng)計學(xué)的顯著性，所需樣本越小：否則，樣本要大。3.抽樣誤差 樣本的個體差異越小，反應(yīng)越一致，所得結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差越小，代表抽樣誤差的標(biāo)準(zhǔn)誤越小，統(tǒng)計學(xué)越易有顯著性，所需樣本越小。反之所需樣本較大。,4.資料性質(zhì) 在一般情況下，計數(shù)資料樣本要大才能達到統(tǒng)計學(xué)的顯著性，計量資料則相對需較少樣本即可達到統(tǒng)計學(xué)的顯著性。但如果計

36、數(shù)資料結(jié)果相差懸殊，對照組全為陰性，實驗組全為陽性，則少數(shù)樣本也可達到統(tǒng)計學(xué)的顯著性。5.顯著性檢驗要求的水平 實驗所需樣本數(shù)與實驗設(shè)計規(guī)定的顯著性檢驗水平成反比，P<O.01所需樣本數(shù)大于P<O.05所需樣本數(shù)。6.實驗結(jié)果的可能性 雙向結(jié)果(存在A≥B和A≤B兩種可能性)所需樣本數(shù)多，單向結(jié)果(只存在A≥B或A≤B一種可能性)所需樣本數(shù)少。,7.實驗設(shè)計的類型 從常用實驗設(shè)計來看，完全隨機實驗設(shè)計所需樣本多，配

37、對設(shè)計與隨機區(qū)組實驗設(shè)計所需樣本較少，拉丁方實驗設(shè)計所需樣本更少。與常用實驗設(shè)計相比，序貫實驗設(shè)計所需樣本數(shù)又可少30％～50％。 可見：如果處理效果顯著，抽樣誤差和實驗誤差小，則小樣本即可達到統(tǒng)計學(xué)的顯著性。反之，如果需要很大樣本才有顯著性，說明處理效果不佳或誤差較大。故不是樣本越大越好越可靠，與其用工作粗糙的大樣本，不如用周密設(shè)計方法嚴(yán)密的小樣本。但樣本又必須夠大才有代表性。,三、研究對象的樣本量問題,設(shè)計中的樣本量體現(xiàn)

38、了科研設(shè)計中的重復(fù)原則，不管是在實驗設(shè)計、臨床實驗還是調(diào)查性研究中都必須考慮樣本量的問題。(一）確定樣本量的意義和基本原則 在確定研究對象的觀察數(shù)量時，應(yīng)估算一個合適的樣本量，即能保證檢驗效能又能節(jié)省物力，財力并縮短研究時間。,樣本量的估計根據(jù)不同的設(shè)計方案有不同的方法，但有幾條基本的原則：1．動物性實驗可作如下預(yù)計：大動物（犬、貓）5～15只；中等動物（兔、豚鼠）10～20只；小動物（大鼠、小鼠）15～30只。2．新

39、藥（中藥）臨床研究， 新藥的Ⅰ期開放性臨床實驗，受試者例數(shù)為20～30例；Ⅱ期采用雙盲對照設(shè)計，所需例數(shù)不低于100對；Ⅲ期臨床試驗新藥組所需例數(shù)不低于300例，并遵循隨機對照原則；Ⅳ期臨床試驗僅做開放性實驗，所需例數(shù)不低于2000例。,3、臨床研究樣本大小估計,★一般慢性疾病計數(shù)資料要100～300例，如是多指標(biāo)的計量資料，每組需30～50例。血清流行病病學(xué)調(diào)查需300 ～600例，一般流行病學(xué)調(diào)查需1000例以上。　★公認難治疾病

40、（如惡性腫瘤）的臨床研究5-10例。特殊情況下，個案報告也有價值。　★危重疾?。ㄈ缧菘恕⑿乃サ龋┑呐R床研究，一般計數(shù)資料每組30～50例，計量資料每組10～30例 　★避孕藥物要求不少于1000例，每例觀察時間不少于12個月經(jīng)周期 ★腫瘤死亡率調(diào)查不能少于100000人,4．隨機對照設(shè)計時，盡量使得各組間的樣本量相等，以提高設(shè)計的效率。5．可以參考文獻或根據(jù)觀察指標(biāo)的性質(zhì)、變異度大小、期望的檢驗效能、和研究設(shè)計類型來估

41、算樣本含量6．必須充分考慮中途動物的死亡、隨訪對象的失訪 等因素，使得在研究結(jié)束時，仍能保證足夠的樣本量。,(二)影響樣本量的因素1．研究的效應(yīng) 主要體現(xiàn)為效應(yīng)的指標(biāo)，處理的效應(yīng)越明顯，指標(biāo)越靈敏，所需的樣本量越小。通常定量的指標(biāo)比定性的指標(biāo)需要更小的樣本量。2．抽樣誤差 樣本的個體變異越小，即標(biāo)準(zhǔn)誤越小，抽樣誤差就越小，所需樣本量越小。3．實驗設(shè)計的類型 越是嚴(yán)密的設(shè)計，所需樣本量越小。如完全隨機設(shè)計所需的樣本量大

42、，而配對設(shè)計和隨機區(qū)組設(shè)計所需樣本量較??；拉丁方設(shè)計所需樣本量就更小。,4．實驗結(jié)果的可能性 雙向結(jié)果所需樣本量較大，而單向結(jié)果所需樣本量較小。5．顯著性檢驗要求的水準(zhǔn)α 顯著性檢驗水準(zhǔn)越小，所需要的樣本量越大。 可見，處理因素的效應(yīng)越明顯，指標(biāo)越敏感，抽樣誤差和實驗誤差小，則較小的樣本量即能達到所期望的統(tǒng)計學(xué)顯著性效果。相反，處理因素的效應(yīng)不明顯或誤差太大，則需要較大的樣本量。因此，與其工作粗糙的大樣本，不

43、如設(shè)計嚴(yán)密方法嚴(yán)謹?shù)男颖尽?（三）估算樣本量的大小所需要的條件1．Ⅰ型錯誤的概率α(type Ⅰerror) ，即假設(shè)檢驗中的檢驗水準(zhǔn)（significance level），在假設(shè)檢驗中，當(dāng)拒絕了實際上是成立的H0假設(shè)時，就出現(xiàn)了“假陽性”，出現(xiàn)此錯誤的概率為事先規(guī)定的檢驗水準(zhǔn)α，檢驗水準(zhǔn)通常取0.05或0.01，α取值越小，所需要的樣本量越大。2．檢驗效能(power of test) 或把握度(power)，是指當(dāng)兩總體確有

44、差別，通過本次實驗?zāi)馨l(fā)現(xiàn)其差別的能力。用1-β表示，β為Ⅱ型錯誤的概率，是指當(dāng)P>α?xí)r，沒有拒絕事實上是不成立的H0假設(shè)時所犯的錯誤。β值最大規(guī)定為0.25，即檢驗效能不低于0.75，通常規(guī)定β=0.01，檢驗效能為0.90。檢驗效能越大，所需要的樣本量也越大。,3．容許誤差或差值δ 即兩總體均數(shù)之差δ=μ1-μ2,或兩總體率之差δ=π1-π2。容許誤差可以通過預(yù)備實驗得到，或參考別人的實驗，也可以采用臨床上認為有意義的值代替。

45、4．總體標(biāo)準(zhǔn)差σ或總體率π 同樣可以通過查閱文獻或進行預(yù)實驗得到。,違背重復(fù)原則的案例分析,原文目的：檢驗兩臺儀器的測定結(jié)果之間的差別沒有顯著意義,實驗設(shè)計：選擇一個健康人作為受試對象，先用A、B兩臺儀器分別對該人重復(fù)測量4次；一個月后，再用A、B兩臺儀器分別對該人重復(fù)測量4次，測定的定量指標(biāo)有3個，其中一個指標(biāo)是“二尖瓣前葉EC幅度”，每一個指標(biāo)共獲得16個數(shù)據(jù)。統(tǒng)計分析：對這些數(shù)據(jù)進行方差分析和t檢驗，得出兩臺儀器測定結(jié)果之

46、間差別無顯著意義的結(jié)果，其專業(yè)結(jié)論是可用“自制的廉價儀器A”取代“進口的昂貴儀器B”。,辨析與解釋,將“重復(fù)取樣”、“重復(fù)測量”、“獨立重復(fù)試驗”混為一談； 同一個時間點，用同一臺儀器重復(fù)測定一個人4次，這實際上是“重復(fù)取樣”，其數(shù)據(jù)波動反映了測定者技術(shù)熟練程度的高低；而在一個月前后對同一個人進行重復(fù)測定，這叫做“重復(fù)測量”，其作用是考察受試者接受某種處理后，隨時間推移，受試者體內(nèi)某些指標(biāo)的動態(tài)變化趨勢，而在本例中第一次測定之后

47、，對受試者沒有什么影響，間隔一個月后在對此人進行測量，僅僅反映了指標(biāo)的生理變化，沒有任何實際意義。 盡管每個指標(biāo)有16個原始測定值，但真正的樣本大小n還應(yīng)該等于1，即獨立的受試對象個數(shù)。 嚴(yán)重的違背了實驗設(shè)計的“重復(fù)原則”。其后果是使所觀察的隨機變量（即帶變異性的指標(biāo)）的規(guī)律性無法真實地顯露出來，易于得到錯誤的結(jié)論。,第四節(jié) 盲 法,為了避免人為主觀因素對研究結(jié)果的影響，常讓受試對象或結(jié)果判定者不知道受試對象是處于

48、實驗組還是對照組，這種方法稱為盲法（blind trial）,盲法有單盲、雙盲和三盲。,盲法的應(yīng)用 單盲：研究對象（病人） 雙盲：研究對象和研究執(zhí)行者（病人和醫(yī)生） 三盲：研究對象、研究執(zhí)行者和資料分析者（病人、醫(yī)生和研究者）,不知道研究對象是處理組還是對照組,一、單盲法 為了避免病人的心理與精神因素對藥物療效的影響，可以用安慰劑作對照，在執(zhí)行這種安慰劑對照時，必須對病人保密，否則一旦病人知道所服用的是安慰劑，則安慰劑作用

49、會立即消失，這種使病人對治療藥一無所知的方法，簡稱單盲法。,二、雙盲法 單盲法可避免病人的精神因素影響，但不能避免醫(yī)生的主觀因素影響。事實上藥物的療效不僅受病人的精神因素影響，也受醫(yī)護人員的主觀精神因素的影響。因為醫(yī)護人員的主觀因素一方面會影響療效的判斷，另一方面會通過暗示作用影響病人。 雙盲法可避免病人與醫(yī)生兩方面的精神因素的影響，得到較客觀的結(jié)果，對正確評價藥物的療效是很重要的，在不影響病情的條件下

50、應(yīng)該盡力推廣。,三、三盲法 指的是醫(yī)師、病人與資料分析者均不知何為對照藥，何為新藥。其優(yōu)點是更客觀，但執(zhí)行中困難多，尤其是發(fā)生副作用時，不便及時處理，有損病人利益，故不應(yīng)強求。,第五節(jié) 均 衡 （equilibrium）,所謂均衡，就是要設(shè)法使各實驗條件下的受試對象所受的非處理因素的干擾和影響基本相等，這樣才能客觀地反映處理因素的效應(yīng)。 對照的一個極其重要的前提是對照必須均衡。貫徹均衡的原則就是對照組除了

51、缺少處理因素外，其他條件應(yīng)與實驗組均衡一致。 在實驗（或試驗）設(shè)計中，沒有對照就沒有鑒別，有對照而不遵循均衡原則也同樣得不到正確的結(jié)論。,一、均衡與分層 研究的目的是通過抽樣了解總體的情況，但是樣本常常受許多不同因素的影響。例如研究藥物對高血壓的療效，因為高血壓有輕度、中度、重度之分，如果任意把一些高血壓病人分組治療，即使完全隨機也不合理，因為有的組重度多，有的組輕度多。故應(yīng)該先把輕、中、重度的高血壓分層(stratif

52、ication)，再隨機分組才能做到均衡(balance)，稱為分層隨機。在分層的基礎(chǔ)上，在層內(nèi)隨機抽樣進行樣本分配。這樣可使實驗組與對照組之間均衡，從而增大可比性。,二、分層的依據(jù) 分層的目的是增強組間可比性，把某種或某些非被試因素的影響分離出來。如何才能達此目的呢?關(guān)鍵是找出可能分離出來的影響因素。三、均衡性檢查 先按主要影響因素分層，而后在層內(nèi)隨機抽樣，這樣組間均衡性較好。但若樣本分配并不是采用分層隨機，而是使用

53、完全隨機的方法，在小樣本實驗中則可能出現(xiàn)嚴(yán)重不平衡狀態(tài)。為彌補這一缺陷，應(yīng)在實驗樣本數(shù)達到預(yù)定數(shù)的80％～90％時進行均衡性檢查。,提高均衡性的策略（1）研究設(shè)計者本身應(yīng)具有較豐富的專業(yè)知識和統(tǒng)計學(xué)知識,對擬研究的課題的基本情況有較為全面地掌握,對相關(guān)的文獻資料比較熟悉,對相關(guān)的實驗技術(shù)、難點和可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象比較了解,并有一定的把握。（2）實驗設(shè)計方案初稿制定出來以后,研究者不僅自己要反復(fù)修改,還應(yīng)請幾位同行專家?guī)椭薷?以彌補

54、個別人在某些專業(yè)知識方面的不足,從專業(yè)角度使實驗設(shè)計方案進一步完善。（3）經(jīng)過同行專家審閱后的實驗設(shè)計方案,從專業(yè)角度看是不會有太大問題的。但這并不能保證它在統(tǒng)計學(xué)方面是無可置疑的。因此,請一、二位對統(tǒng)計學(xué)研究得較深入的統(tǒng)計學(xué)工作者嚴(yán)把實驗設(shè)計方案的質(zhì)量關(guān)是很有必要的。,違背均衡原則的案例分析,原文題目：血清高敏C－反應(yīng)蛋白在心血管病變中的表達特性,實驗設(shè)計： 對照組：健康對照組340 名, 男191 名,女149 名,年齡

55、19～72 歲(排除明顯炎癥感染個體) ; 在健康對照組年齡分組中,50 歲以上的人數(shù)只有20 人。 實驗組：冠脈造影患者341 例,男245 名,女96 名,年齡29～80 歲;急性心肌梗死患者86 例,男70 例,女16 例,年齡42～89 歲。 實驗效應(yīng)測量：采用膠乳增強免疫(超敏) 比濁法, 定量檢測心血管病變中的表達情況。,辨析與解釋:,根據(jù)常識, 心血管系統(tǒng)疾病大都發(fā)生在年齡較大的人身上, 就是說年齡

56、越大心血管病患者就越多, 本例中健康人年齡分組在50 歲以上的人數(shù)大大少于其他組。 應(yīng)在實驗設(shè)計時, 結(jié)合專業(yè)知識, 各性別組樣本例數(shù)、各年齡段例數(shù)都應(yīng)分別接近, 本資料健康人對照組應(yīng)多選取年齡較大的人, 這樣與其他組相比較更有說服力。,第六節(jié) 醫(yī)學(xué)科研選題與實驗設(shè)計舉例,例1．飲水中鈣含量與地方性甲狀腺腫的關(guān)系 本課題的選題過程：1.研究者在實際工作中發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)鼐用竦胤叫约谞钕倌[發(fā)病率很高，而當(dāng)?shù)厮c食物中碘含量屬于正

57、常水平，究竟是什么原因引起當(dāng)?shù)氐胤叫约谞钕倌[發(fā)病率高? 這個問題引起了研究者的思考。,2.有關(guān)專業(yè)的理論與實踐已經(jīng)明確：如果人體內(nèi)不缺碘，不能引起地方性甲狀腺腫。而當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況是，水和食物中碘的來源充足，人體攝人的碘含量正常。那么，人體內(nèi)缺碘的唯一可能是次發(fā)性的，即碘隨水和食物進人體后未能被機體充分利用。3.研究者有了這樣一個初始意念之后，經(jīng)過查閱文獻，得到三方面有關(guān)資料：(1)鈣離子和碘離子在小腸中可形成不溶性的沉淀物，不被

58、吸收；(2)攝人高鈣時氯的再吸收率增加，導(dǎo)致碘的排出量增大；(3)動物長期飼以高鈣食物，促使甲狀腺大量分泌降鈣素，造成甲狀腺濾泡增大。,4.文獻資料使研究者的初始意念得到合理的解釋：水中含鈣量增高，會使碘在腸管中沉淀，減少吸收；而鈣的大量吸收又導(dǎo)致碘的損失。少入多出，體內(nèi)碘必然不足，造成次生性缺碘，形成地方性甲狀腺腫。5.假設(shè)形成后，驗證手段是檢驗飲水中鈣的含量。6.經(jīng)過調(diào)查研究，完全證實飲水中含鈣量非常高。高鈣飲水的動物實驗也

59、出現(xiàn)甲狀腺腫大。7.采取改良飲水的措施，地方性甲狀腺腫的發(fā)病率下降。8.這一科研的結(jié)論，再一次證明了只有體內(nèi)缺碘，才能引起地方性甲狀腺腫這一病因?qū)W的基本原理。,例2：某內(nèi)科醫(yī)生從醫(yī)療工作的實踐中認識到用某藥治療慢性氣管炎的療效不理想。關(guān)于該藥的文獻報道也不一致。該醫(yī)生想弄清楚此藥的確切療效。 1.有了初始意念，他開始查閱關(guān)于此藥的性能、作用、療效等有關(guān)文獻，思考了以下幾方面問題： (1)此藥治療慢性氣管炎是否確實有效?