临床科研设计方案概述概要

张秀军博士教授按设计类型分类描述性研究现况研究观察性研究病例对照研究分析性研究队列研究随机对照试验实验性研究交叉试验前后对照试验叙述性研究临床科研设计常用的设计方案观察性研究和实验性研究的区别观察性研究研究因素不受研究者的控制，客观存在。实验性研究研究因素受研究者的控制，研究者对研究对象主动施加某种干预，在人为控制的条件下进行研究。临床科研设计常用的设计方案口服避孕药与中国妇女出血性脑卒中的调查研究据国家卫生部公布的部分县死因统计结果显示,脑血管病居女性死因的第2位，死亡率为100.5/万,占死亡总数的18.84%，成为当前严重威胁人类健康和生命的常见病。自口服避孕药(OCs)上市以来，出现许多OCs增加脑卒中发病危险性的报道。研究方法：病例对照研究临床科研设计常用的设计方案统计分析研究人群结论病例对照研究设计模式出血性脑卒中组非出血性脑卒中组回顾性a服用OCsb未服用c服用OCsd未服用临床科研设计常用的设计方案实验性研究设计模式研究人群随机实验组对照组干预有效无效有效无效结论统计分析临床科研设计常用的设计方案降压药有效实验组高血压随机无效患者有效对照组无效临床试验设计模式统计分析结论临床研究设计方案分级及其特点级别特点常用设计方案一级设计方案。前瞻性研究设计方案;试验开始时尚无研究的结果。同期对照。偏移因素及研究措施可以被主动控制。随机对照试验。半随机对照试验。交叉试验二级设计方案。前瞻性研究设计方案。有对照。偏移因素及研究措施不能被主动控制。队列研究。前-后对照研究。非随机同期对照试验三级设计方案。多数结果在研究开始时已存在。可有对照。偏倚因素及研究措施不能被主动控制。横断面研究。病例对照研究四级设计方案。无对照。偏倚因素较多。病例分析。病例报告。专家评述临床科研设计常用的设计方案描述性研究与分析性研究区别根据是否设立对照，将观察性研究分为描述性研究与分析性研究。描述性研究不设立对照组，分析性研究事先必须设立对照组。临床科研设计常用的设计方案横断面研究设计原理研究分类应用范围优缺点临床科研设计常用的设计方案设计原理特定时间内，在某人群应用普查或抽样调查，收集疾病和某些因素的分布资料，以分析疾病与因素间的关系，为病因学研究提供线索。又称时点调查、横断面调查、患病率调查。临床科研设计常用的设计方案研究分类普查抽样调查临床科研设计常用的设计方案含义特定时间内对一定范围内人群的每一成员进行调查。如人口普查、食道癌和血吸虫病普查等。普查有时间要求，调查时间不宜太长，可以是某时点、1～2天或1～2周，规模很大的普查也应在3个月内完成，降低研究对象本身的消长变化对普查质量的影响。普查临床科研设计常用的设计方案目的疾病的“三早”预防。对已婚育龄妇女进行阴道涂片检查，早期发现宫颈癌等。全面了解人群中某种疾病或流行因素的分布、人群健康水平，或制订某一生理、生化指标的参考值。如调查某人群高血压患病率、儿童发育状况等。临床科研设计常用的设计方案原则明确普查主要目的是早期发现病例，及时治疗。所普查疾病的患病率较高。具备灵敏度和特异度均较高、且现场操作技术较简单的检测方法。足够的人力、物力和财力。临床科研设计常用的设计方案优点确定调查对象的方法简单易行；能发现全部病例，实施早期治疗；普及医学保健知识；较全面描述疾病分布特征，为病因学研究提供线索。临床科研设计常用的设计方案缺点不适用患病率很低而无简单易行诊断手段的疾病；普查对象多，工作量大，而调查期限短，调查质量难以保证，易漏查，影响调查结果；消耗人力、物力大，成本效益比往往较高。临床科研设计常用的设计方案含义从总体人群中抽取一部分有代表性的观察单位组成样本，对样本进行调查，用样本结果推论总体。抽样调查的关键：样本具有代表性。为保证样本对总体的代表性：遵循随机抽样，样本含量适宜。常用的抽样方法有以下几种：抽样调查临床科研设计常用的设计方案单纯随机抽样(simplerandomsampling)单纯随机抽样的抽样单位是观察对象，总体人群中每个个体都有均等的被抽中的概率。最简单抽样方法。先对总体人群编号，再用随机数字表等方法随机抽取部分观察对象组成样本。临床科研设计常用的设计方案某市有150000名持证驾驶员，采用单纯随机抽样，抽取750名组成样本，调查交通违章。抽样概率=样本含量/总体含量=750/150000=1/200，即该市每名驾驶员被抽中概率均为1/200。缺点：需要对全部调查对象进行编码。当调查总体巨大，编码的工作量大，易出错。单纯随机抽样适用于较小总体的抽样调查。系统抽样(systematicsampling)将总体人群编号，按抽样概率，分成n个部分(750)，从第1部分(1~200)随机抽取第k号观察单位，然后按相同间隔(每隔200)机械地从每部分各抽取1个观察单位组成样本。系统抽样较单纯随机抽样的操作方法更简便，节省抽样时间和费用。注意：要求总体人群在某些特征上按相等抽样间隔无循环性或周期性。临床科研设计常用的设计方案分层抽样（stratifiedsampling）先将总体人群按某种特征分为若干个层，再从每层进行随机抽样而组成样本。按具体操作又可分为：按比例分层抽样：各层均按相同的抽样比例进行抽样。如每层各抽出5%的观察单位。最优分配分层抽样：为使抽样误差最小，各层按照一定的要求采用不同的抽样比例进行抽样。临床科研设计常用的设计方案整群抽样（clustersampling）直接从K个“群”组成的总体人群中随机抽取k个“群”，再对抽中的k个群内的全部观察单位进行调查。如调查某市学生脊柱弯曲情况。采用单纯随机抽样使调查成本倍增，且组织工作麻烦。整群抽样以学校为单位，大大减少成本，易组织实施。最大的缺点是抽样误差较大。临床科研设计常用的设计方案多阶段抽样（multistagesampling）将总体按照不同水平或层次分阶段进行抽样。大规模抽样调查中，调查总体复杂，影响因素多，抽样工作量大，常采取多阶段抽样，大大简化抽样过程，充分利用各种抽样方法的优势，既经济又方便。临床科研设计常用的设计方案如开展某省中小学生意外伤害调查。第一阶段：确定初级抽样单位。在全省范围内按地理区划，分层抽取3个地市。第二阶段：确定次级抽样单位。在被抽中的地市按系统抽样抽取5所学校。第三阶段：确定观察单位。在被抽中的各所学校，再按整群抽样抽取3个班的所有学生或按年龄组进行分层抽样。临床科研设计常用的设计方案每种抽样方法各具优缺点，但所遵循的原则是一致的，即：抽样要随机化。样本例数必须足够大。调查对象的分布必须均衡。实际调查中要根据客观情况选用最合适、成本效果最好、最能满足调查需要的抽样方法。临床科研设计常用的设计方案应用范围描述群体中疾病的患病率与感染率、事件的发生率初步了解与疾病或事件发生的有关因素初步评价筛检与诊断试验、治疗措施的效果和疾病预后的影响因素，以及预防措施在人群中的作用研究人群中医疗卫生服务的需求及其质量的评价临床科研设计常用的设计方案优缺点易实施，可操作性强不能得出确切的因果关系若为大规模调查，质量控制受影响临床科研设计常用的设计方案叙述性研究个例报告系列病例分析专家评述杂志评论专家经验和编者的话等临床科研设计常用的设计方案应用范围疾病病因的初步探讨分析疾病诊断的手段分析疾病防治措施的效果分析疾病预后的相关因素等临床科研设计常用的设计方案病例对照研究与队列研究区别根据研究方向的不同，将分析性研究分为病例对照研究与队列研究。病例对照研究为回顾性研究方向，果因。队列研究为前瞻性研究方向，因果。临床科研设计常用的设计方案病例对照研究设计原理研究实施应用范围优缺点临床科研设计常用的设计方案统计分析研究人群结论设计原理病例组对照组回顾性a暴露b非暴露c暴露d非暴露图1病例对照研究研究模式示意图临床科研设计常用的设计方案研究实例年轻女性阴道腺癌-母亲妊娠期服用乙烯雌酚的关系研究背景研究步骤研究结果临床科研设计常用的设计方案研究背景美国波士顿Vincent纪念医院妇产科医生Herbst发现：1966～1969年收治7例阴道腺癌患者。通常阴道癌占女性生殖系统癌2%，阴道腺癌仅占阴道癌的5%～10%，非常罕见，而这7例全是腺癌。过去患者年龄均大于25岁，而这7例均为15～22岁年轻女性。临床科研设计常用的设计方案Herbst对阴道腺癌危险因素进行探索7例病人加上另一个医院的１例阴道腺癌患者作为病例组每个病人配4个对照，共32个对照调查员用标准调查表对病例、对照与她们的母亲进行调查，经统计学处理后的主要结果见表1。研究步骤临床科研设计常用的设计方案母亲年龄母亲吸烟此次怀孕出血以往流产史此次怀孕时使用过雌激素母亲哺乳此次怀孕时照射过x线病例号病例四个对照平均病例对照病例对照病例对照病例对照病例对照病例对照12532有2/4否0/4有1/4有0/4否0/4否1/423030有3/4否0/4有1/4有0/4否1/4否0/432231有1/4有0/4否1/4有0/4有0/4否0/443330有3/4有0/4有0/4有0/4有2/4否0/452227有3/4否1/4否1/4否0/4否0/4否0/462129有3/4有0/4有0/4有0/4否0/4否1/473027否3/4有0/4有1/4有0/4有0/4否1/482628有3/4有0/4有0/4有0/4否0/4有1/4合计7/821/323/81/326/85/327/80/323/83/321/84/32平均26.129.3Χ2自由度为1①0.534.527.1623.222.350P0.500.050.010.000010.20(不显著②)(不显著)(不显著)(不显著)OR5.78.010.528.010.03.0注①用Pike与Morrow的配对对照Χ2检验公式。②配对t检验，=1.7岁xs表1阴道腺癌病例与对照的母亲主要暴露因素的比较研究结果临床科研设计常用的设计方案研究结果比较的因素中，只有3个因素的差别有显著性母亲怀孕期间使用过己烯雌酚激素治疗(P0.00001)母亲以前流产史(P0.01)此次怀孕阴道出血史(P0.05)因有后2个因素存在才使用己烯雌酚治疗结论：母亲在妊娠早期服用己烯雌酚使她们在子宫中的女儿以后发生阴道腺癌的危险性增加。临床科研设计常用的设计方案研究实施研究对象选择样本含量估计资料整理分析临床科研设计常用的设计方案研究对象的选择病例的选择制定入选标准病例有明确定义，即制定入选标准。应注意：尽量采用国际通用或国内统一的诊断标准，以便于与他人研究结果进行比较。临床科研设计常用的设计方案病例类型的选择病例类型:新发病例现患病例死亡病例首选新发病例。临床科研设计常用的设计方案选择病例的方式•选择医院就诊病人病例来自1所或几所医院就诊病例或其中随机样本。①优点：易实施、省经费、受试对象合作，最常用选择病例方法。②缺点：易产生选择性偏倚。医院来源病例不能代表社区中患该病全体人群，代表性较差，易产生入院率偏倚。临床科研设计常用的设计方案①优点：代表性好，能代表患该病全体人群；②缺点：可行性差。实际工作中难以调查到全部对象，调查对象依从性差。•队列内进行的病例对照研究病例对象选自观察队列中发生所研究疾病者。以一般(社区)人群为基础选择选择目标人群一定时间内全部病例或其中随机样本。临床科研设计常用的设计方案选择方式-匹配根据研究目的探索-采用不匹配或频数匹配。检验-采用个体匹配，提高检验效率。根据能获得病例数量研究罕见病，采用个体匹配，用最小样本获得较高统计学效率。对照的选择临床科研设计常用的设计方案对照的选择恰当与否是病例对照研究成败的关键。经过相同诊断被确认为不患所研究疾病。与病例组具有可比性。不能患有与所研究疾病有共同病因的疾病。吸烟同时是这两种病可能病因，实际上将吸烟进行匹配，低估吸烟对肺癌作用。如研究吸烟与肺癌关系，能