醫(yī)學(xué)科研中的統(tǒng)計設(shè)計

醫(yī)學(xué)科研中的統(tǒng)計設(shè)計

科研設(shè)計（專業(yè)設(shè)計+統(tǒng)計設(shè)計）是科研工作的基石和保證，是多快好省地完成實驗的基礎(chǔ)。2精選課件要做好實驗設(shè)計，核心內(nèi)容實驗設(shè)計三要素設(shè)計類型四原則3精選課件實驗設(shè)計三要素處理因素1受試對象2實驗效應(yīng)34精選課件實驗設(shè)計四原則隨機(jī)原則1對照原則2重復(fù)原則3盲法原則45精選課件隨機(jī)原則1隨機(jī)化：核心是機(jī)會均等。使每個受試者進(jìn)入各組的機(jī)會或概率相等。目的：防止選擇研究對象或分組時加入人為主觀因素的干擾。因此，隨機(jī)不是隨意，更不是隨便。6精選課件違背隨機(jī)原則案例—隨意選擇研究對象或分組某醫(yī)院自2006年2月至2007年2月，采用射頻熱凝技術(shù)共治療腰椎間盤突出癥患者86例，現(xiàn)選擇資料齊全的腰椎間盤突出癥28例總結(jié)。探討電針對骨關(guān)節(jié)炎的治療作用、將40例膝骨關(guān)節(jié)炎患者按就診順序隨機(jī)分為2組，每組20例。7精選課件方法：簡單隨機(jī)化法；區(qū)組隨機(jī)法；分層隨機(jī)法；動態(tài)隨機(jī)法8精選課件在對骨關(guān)節(jié)炎患者分兩組時考慮：病情(輕、中、重)、患病時間(短、長)非處理因素日常運(yùn)動量(少、多)現(xiàn)治療組和對照組各有了1例患者，他們的基本情況如表1所示。舉例說明動態(tài)隨機(jī)化—按“最小不平衡指數(shù)”分組9精選課件如果又來了一例新患者，其病情重、患病時間短、日常運(yùn)動量多，應(yīng)將此患者分入哪個組為好?

試著將新患者分別分入治療組和對照組，取“不平衡指數(shù)”較小者所對應(yīng)的分配方案10精選課件對照原則2◆對照：設(shè)立條件相同及診斷一致的一組對象，接受某種與實驗組不一樣的實驗措施?！裟康模旱窒菍嶒炓蛩氐母蓴_和影響，避免偏倚或系統(tǒng)誤差，使結(jié)論具有可比性，更可靠和更有說服力。11精選課件對照的形式標(biāo)準(zhǔn)對照互相對照自身對照安慰劑對照交叉對照對照的形式12精選課件對照原則的常見錯誤辨析1—缺乏對照目的:觀察大黃牡丹湯聯(lián)合結(jié)腸透析治療慢性腎功能衰竭(CRF)的臨床療效.方法:對98例CRF患者進(jìn)行常規(guī)治療(給予優(yōu)質(zhì)低蛋白低磷飲食，CRF基礎(chǔ)治療，如對血壓、貧血及血糖等對癥治療)的同時，進(jìn)行結(jié)腸透析及大黃牡丹湯水煎劑保留灌腸，觀察患者治療前后癥狀、體征改善情況，并用配對設(shè)計定量資料的t檢驗分析某些相關(guān)指標(biāo)。結(jié)論:大黃牡丹湯聯(lián)合結(jié)腸透析對CRF有明顯的療效。13精選課件目的：川芎嗪對腦缺血再灌注后腦組織腫瘤壞死因子(TNF-a)含量及髓過氧化物酶(MPO)活性的影響。方法：將36只雄性SD大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組和川芎嗪組。假手術(shù)組不阻塞大腦中動脈，腹腔注射1ml生理鹽水;模型組制備局灶性腦缺血再灌注模型，缺血前30min腹腔注射1ml生理鹽水;川芎嗪組制備局灶性腦缺血再灌注模型，缺血前30min腹腔注射川芎嗪注射液。觀察川芎嗪對腦缺血再灌注后腦組織TNF-α含量及MPO活性的影響。對照原則的常見錯誤辨析2—對照不全14精選課件本資料涉及兩個因素：1.“‘是否制備局灶性腦缺血再灌注模型”，2.“是否注射川芎嗪注射液”，這兩個因素各有“是與否”兩個水平，兩個2水平因素全面組合應(yīng)該有4組，但本文少了一組“不制備模型，腹腔注射川芎嗪注射液”組。

本資料是一個兩因素非平衡的組合實驗的定量資料，若實驗設(shè)計時增加了遺漏掉的那一組，則此實驗設(shè)計就是一個2X2析因設(shè)計。15精選課件16精選課件表現(xiàn)為二個含義：

1.是樣本含量的大小

2.是同一試驗重復(fù)次數(shù)的多少重復(fù)原則317精選課件樣本含量的估計◆若觀察指標(biāo)是計量資料，兩組均數(shù)差值的大小d◆若觀察指標(biāo)是定性資料，它在人群中發(fā)生的頻率P◆第一類錯誤的概率α=0.05把握度：1–β=0.80◆單側(cè)或雙側(cè)檢驗18精選課件計量資料樣本量大小的計算σ：估計的標(biāo)準(zhǔn)差d：兩樣本均數(shù)之差計數(shù)資料樣本量大小的計算N：樣本含量的大小PC：對照組的發(fā)生率P1：實驗組的發(fā)生率P=(PC+P1)/219精選課件

1.盲法：在臨床療效實驗中，為了去除人（包括研究對象、觀察者、資料整理者和分析者）的主觀心理因素對研究結(jié)果的影響，使相應(yīng)人員不知道研究中分組和研究對象接受處理情況，這種方法稱為盲法。2.目的：為了有效地避免研究者或受試者的測量性偏倚和主觀性偏見。

盲法原則420精選課件◆單盲：僅有受試者不知道自己接受何種處理?！綦p盲：受試者和研究者均不知道接受何種處理?！羧ぃ菏茉囌摺⒀芯空吆唾Y料統(tǒng)計分析者均不知道接受何種處理?！糸_放性試驗：受試者、研究者和相關(guān)人員均知道受試者接受何種處理。21精選課件常用實驗設(shè)計方法及錯誤辨析單因素多水平設(shè)計成組設(shè)計隨機(jī)區(qū)組設(shè)計實驗設(shè)計方法拉丁方設(shè)計析因設(shè)計重復(fù)測量設(shè)計單組設(shè)計配對設(shè)計正交設(shè)計22精選課件一、配對設(shè)計配對設(shè)計：成對地選擇研究對象，分別給予每對中的兩個受試對象以不同的處理。配對的條件：影響實驗效應(yīng)的主要非處理因素。目的是消除兩個比較組非處理因素的作用。動物主要有：種屬，性別，年齡，體重，窩別等因素；人群主要有：種族，性別，年齡，體重，文化教育背景，生活背景，居住條件，勞動條件等。其中病人：還應(yīng)考慮疾病類型，病情嚴(yán)重程度，診斷標(biāo)準(zhǔn)等方面。23精選課件方法：先將受試者編號，如第一對第1受試者編為1.1，第2受試者編為1.2，余類推。隨機(jī)指定隨機(jī)排列表第2行，取隨機(jī)數(shù)字。舍去10～19之間的數(shù)字，并規(guī)定單數(shù)取甲乙順序，雙數(shù)取乙甲順序。配對設(shè)計案例---試將10對受試者隨機(jī)分入甲、乙兩處理組。24精選課件二、交叉設(shè)計是一種特殊的自身對照設(shè)計。在配伍用藥時，可以均衡因用藥時間順序不同對結(jié)果造成的影響。研究對象的分組方法同配對設(shè)計，分組后的研究分兩個階段，按以下流程安排實驗。25精選課件

也稱為配伍組設(shè)計或雙因素設(shè)計?？赏瑫r分析兩個因素的作用，增強(qiáng)試驗效率；要求兩因素應(yīng)相互獨(dú)立，無交互作用；三、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計26精選課件隨機(jī)區(qū)組設(shè)計案例---要觀察2個因素的作用。將20只動物分到五個區(qū)組（窩別）和四個處理組（藥物）。（1）取同一品系的動物20只。其中每一區(qū)組取同一窩出生的動物4只。五個區(qū)組即為五個不同窩別的動物。（2）將每一區(qū)組的4只動物分別順序編號為1～4號，5～8號，9～12號，13～16號，17～20號，接受A、B、C、D四種處理方式。（3）借助隨機(jī)排列表，任意指定5行，每行只隨機(jī)取數(shù)1～4，其余數(shù)舍去。依次將隨機(jī)數(shù)字記錄于各配伍組的編號下，其隨機(jī)數(shù)字即為該動物應(yīng)分入的處理組，見表10-7。27精選課件表10-820只動物的分組結(jié)果表10-7按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計要求對20只動物進(jìn)行分組28精選課件

拉丁方：用r個拉丁字母排成r行r列的方陣，每行每列中的每個字母都只出現(xiàn)一次，此方陣叫r×r拉丁方。拉丁方設(shè)計分別用行間、列間和字母間表示三個因素及其不同水平；拉丁方設(shè)計的基本要求是：①必須是三個因素的試驗，而且三個因素的水平數(shù)相等；②三個因素相互獨(dú)立，無交互作用；③三個因素試驗效應(yīng)的測量指標(biāo)服從正態(tài)分布且方差齊性。四、拉丁方設(shè)計29精選課件

析因設(shè)計：是一種多因素的交叉分組設(shè)計。它不僅可檢驗每個因素各水平間的差異，而且可檢驗各因素間的交互作用。最簡單的析因設(shè)計為2×2（或22）析因設(shè)計。其意義為：試驗中共有2個因素，每個因素各有兩個水平。再如，2×2×2（或23）析因設(shè)計，表示試驗中有三個因素，每個因素各有兩個水平。五、析因設(shè)計30精選課件2×2析因?qū)嶒炞饔媚Ｊ搅?、重?fù)測量設(shè)計

前述的設(shè)計方法中若其中的某個因素為前后重復(fù)測量，則為重復(fù)測量設(shè)計。其特點(diǎn)是前后測量的數(shù)據(jù)不能隨機(jī)安排，數(shù)據(jù)之間不獨(dú)立，有一定相關(guān)性。31精選課件

正交試驗設(shè)計：可分析三個及三個以上因素的作用及其交互作用。以一套規(guī)格化的正交表，用最少的試驗次數(shù)獲得更多的信息。七、正交試驗設(shè)計32精選課件

某研究要安排3個試驗因素，每因素有2個水平，因素之間有交互作用，請選擇合適的正交實驗設(shè)計方案

正交表應(yīng)用案例

L4（23）正交表33精選課件設(shè)計類型辨析—1

不同色譜峰進(jìn)樣方式測定峰面積和PFIB染毒濃度自身配對設(shè)計？成組設(shè)計？34精選課件設(shè)計類型辨析—2研究五種消毒液對四種細(xì)菌的抑制效果。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計35精選課件設(shè)計類型辨析—3

BMS與對照組的年齡、性別構(gòu)成比較兩因素析因設(shè)計36精選課件設(shè)計類型辨析—4甲乙兩種方法處理的樣品在不同稀釋度條件下測得結(jié)果兩因素析因設(shè)計37精選課件設(shè)計類型辨析—5肝纖維化SSS計分值治療前后的情況比較具有重復(fù)測量的兩因素設(shè)計38精選課件錯誤辨析Ⅱ型糖尿病總組及亞組體脂參數(shù)變化

多因素非平衡實驗，需重新組合分辨設(shè)計類型39精選課件統(tǒng)計分析方法的選擇實驗設(shè)計類型結(jié)果變量的性質(zhì)前提條件判斷40精選課件定量資料成組設(shè)計單因素多水平設(shè)計多因素設(shè)計單組設(shè)計配對設(shè)計獨(dú)立性？正態(tài)性？方差齊性？獨(dú)立性？正態(tài)性？NO非參數(shù)檢驗YES參數(shù)檢驗t檢驗/u檢驗方差分析秩和檢驗或其它YES參數(shù)檢驗NO非參數(shù)檢驗配對t檢驗t檢驗41精選課件定性資料四格表

某病患者接受手術(shù)時間與傷口感染情況觀察成組設(shè)計—Χ2檢驗或Fisher精確檢驗42精選課件四格表兩種培養(yǎng)基對同一批痰液標(biāo)本同時培養(yǎng)的結(jié)果配對設(shè)計—配對設(shè)計

Χ2檢驗Kappa檢驗43精選課件雙向無序R×C表某醫(yī)院3年間4種甲狀腺疾病在四季中的發(fā)病人數(shù)分布現(xiàn)況調(diào)查—Χ2檢驗或Fisher精確檢驗44精選課件等級資料單向有序(結(jié)果變量為等級資料)R×C表

3種藥物治療某病患者療效的觀察結(jié)果單因素多水平設(shè)計—秩和檢驗、Ridit分析、有序變量的logistic回歸45精選課件雙向有序(原因和結(jié)果變量均為等級資料)且屬性不同R×C表地方性甲狀腺腫患者各年齡組療效的觀察結(jié)果46精選課件一般來說，有以下4個可能的分析目的⑴只關(guān)心各年齡組患者治療結(jié)果之間的差異是否具有統(tǒng)計學(xué)意義：可將此時的“雙向有序R×C列聯(lián)表資料”視為“結(jié)果變量為有序變量的單向有序R×C列聯(lián)表資料”，選用：秩和檢驗、Ridit分析和有序變量的logistic回歸分析。⑵若希望考察年齡與療效之間是否存在線性相關(guān)關(guān)系，通常采用Spearman秩相關(guān)分析方法。⑶若2個有序變量之間的相關(guān)關(guān)系具有統(tǒng)計學(xué)意義，要進(jìn)一步了解這2個有序變量之間的變化關(guān)系是呈直線關(guān)系還是呈某種曲線關(guān)系，此時宜選用線性趨勢檢驗。⑷若希望考察列聯(lián)表中各行上的頻數(shù)分布是否相同，宜選用一般χ2檢驗或Fisher精確檢驗。47精選課件雙向有序且屬性相同的R×C表

100例腦腫瘤患者臨床診斷與CT診斷的結(jié)果目的是：2種檢測方法檢測的結(jié)果之間是否具有一致性，故選用Kappa檢驗。48精選課件高維列聯(lián)表（列聯(lián)表中包含的定性變量的格子數(shù)大于等于3）

孕婦在2個診所接受產(chǎn)前護(hù)理量與嬰兒存活情況的觀察結(jié)果多重logistic回歸分析方法49精選課件甲、乙醫(yī)院用A、B、C3種藥醫(yī)治某病的療效觀察有序變量的多重logistic回歸分析方法50精選課件錯誤辨析：多重回歸分析時常犯的錯誤原文題目：婦科惡性腫瘤患者的生存期預(yù)測。作者先用單因素分析方法篩選自變量，即采用單因素方差分析，從初步調(diào)查的19項臨床生化指標(biāo)中篩選出9項對生存時間有顯著影響的指標(biāo)，再對這9項指標(biāo)進(jìn)行多重logistic回歸分析，擬合回歸方程的過程中采用了“后退法”篩選，變量，最后得到包含“呼吸困難、發(fā)熱、年齡、KPS和血尿素氮”5個自變量的5重logistic回歸方程，其主要結(jié)果列在下面的表中。請問：原作者篩選變量的策略正確嗎？基于此5重logistic回歸方程得到的結(jié)論可信嗎？為什么？正確的做法是什么？51精選課件