医学科研设计有那几大基本的要点
2016-05-25来源：未知
要做好医学科研的设计就必须把握好它的三大主要点，分别是受试（观察）对象（subject）、处理（暴露）因素（factor）和试验效应（effect）或称观察指标。一般来说，对于前瞻性的实验性研究，三者缺一不可。
一、对象（subject）
医学研究中受试对象绝大多数情况下是人或动物。受试对象的选择取决于研究目的。
㈠ 以人为受试对象
⒈ 受试对象的选择：取决于研究目的：
⑴ 若研究临床参考值范围，应选择特定人群（排除患有对观察指标有影响的疾病和重要脏器疾病的人）作为受试对象。受试对象的年龄、性别、籍贯、营养、生活习惯、工作性质等各方面条件需要加以控制。
⑵ 若研究病因学，则需要选择暴露于与未暴露于某危险因素的人群，并进行比较。
（3） 若进行计划生育研究，则应以有较强生育能力的青壮年作为受试对象。
⑷ 若研究某药物或某疗法对某病或某病症的疗效，则需要选择确诊为本病或本病症的患者。
（5） 若评价某病诊断方法，则需要选择确诊为本病的患者与未患本病的人，以便得到诊断方法的灵敏度和特异度。
⑹ 若观察药物的毒性、不良反应或药物代谢动力学，则可采用志愿者。
2. 常以病人为对象的选题
⑴ 改造或建立新的诊断方法和治疗方法，一般来说最多见的选题是新药物、新疗法的研究。
⑵ 发现新的病症和病情规律。
⑶ 调查某疾病的流行病学状况或人群某疾病的危险因素分析。
⑷ 改进诊疗仪器设备的使用方法。
⑸ 总结对某疾病的误诊教训或护理经验。
⒊ 用病人作研究对象的优缺点
⑴ 优点：排除了种属差异，所获得的结果及所得结论可直接应用于临床。
⑵ 缺点：
① 研究方法受到限制，不能随意施加处理因素；
② 实验条件难以控制，因为研究者和病人两方面的主观因素所产生的偏倚难以避免；
③ 还受心理、精神、社会和经济等多种因素的影响；
④ 还要考虑医德医风等。
4. 受试对象的条件
⑴ 试验前必须对研究对象作严格的规定，如临床试验选择受试对象的纳入标准和排除标准，以保证其同质性。
⑵ 要求受试对象对处理因素有较高的敏感性和反应稳定性。
⑶ 受试对象必须具有可获得性，不仅易于取得一定数量符合条件的受试对象，安全性好，而且应以有利于整个试验为原则。
⑷ 在临床疗效科研中，应当选择具有明显客观指标的患者为受试对象，具有以下情况之一的就应予以剔除：
① 存在有影响试验效应并发症的患者；
② 危重患者；
③ 多种疗法无效患者；
④ 不依从着。
㈡ 以动物为实验对象
⒈ 动物实验的意义和作用
动物实验是现代科学技术的重要组成部分；是生命科学的基础和必备条件；是衡量一个国家或一个科研单位科研水平高低的重要标志。
医学上许多突破，特别是具有划时代意义的，里程碑式的，开拓一个新的领域的革命性发现，大多是通过动物实验，首先在实验室发现的。如传染病病原的发现、激素的使用、预防接种、抗生素、麻醉剂、体外循环、器官移植、肿瘤的病毒病原和化学致癌物的发现等都离不开动物实验。
⒉ 动物实验的设计原则
动物实验的设计除应遵照医学科研设计总的基本原则外，还有其自身的特殊性，一般包括以下几方面：
（1） 可靠性
动物实验中复制的动物模型应该力求可靠地反映人类疾病，即特异地、可靠地反映某种疾病或某种功能、代谢、形态、结构变化，应具备该种疾病的主要症状、体征和实验室变化，须经化验、心电图、病理切片等证实。
（2） 适用性和可控性
供实验研究用的动物，应尽量考虑到今后的临床应用和便于控制其疾病的发展。
（3） 重复性
理想的动物实验应该是可重复的，甚至是可标准化的。为了增强动物实验的重复性，必须在以下几方面保持一致：
① 动物品种、体重、品系、年龄、性别、健康状况、饲养管理；
② 实验及环境条件、湿度、季节、室温、气压、消毒灭菌；
③ 实验方法步骤；
④ 药品生产给药剂型剂量、厂家、批号、规格、途径；
⑤ 仪器型号等。
（4）相似性
动物实验常常建立动物模型，即在动物身上复制人类疾病模型，目的在于从中找出可以外推应用于病人的有关规律，因此，所复制的模型应尽可能近似于人类疾病的情况。
能够找到与人类疾病相同的动物自发性疾病最好，如大白鼠自发性高血压（SHR），老母猪自发性冠状动脉粥样硬化等等。
与人类疾病完全相同的动物自发性疾病模型很少，一般需要人工复制，可以通过医学文献查找。
自行试验性的复制要注意，动物的选择；在实践中对复制方法不断加以改进；为了判定所复制的模型是否与人类疾病相似，需要进行一系列的检查。
⑸ 易行性和经济性
动物实验所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则，除了在动物选择上要考虑外，在模型复制的方法上，指标的观察上也都要注意这一原则。
二、因素（factor）
是处理因素、暴露因素、探索因素或研究因素的简称，是指研究者根据研究目的而施加的能作用于受试对象并引起直接或间接效应的外界干预。
（一）分清处理因素和非处理因素
处理因素是根据研究目的给予研究对象主动施加的外界干预，通常取决于研究者，如给药与否，给药的不同剂量等；非处理因素主要是指对试验结果有影响，但不能人为改变的因素，如患者的年龄、性别、病情轻重等，通常取决于研究对象本身。应该通过随机分组等方法，尽可能使全部非处理因素或重要的非处理因素在各组中的分布相同，最大限度地控制非处理因素对试验结果的影响。
（二） 因素的标准化
就是对因素要有明确、细致、具体的规定，保证因素按一个标准，并且在整个试验中保持不变。如因素是药物，不仅要确定药物的药品名称（包括商品名和化学名），还有其性质、成分、批号、出厂日期和保存方法等。
（三）因素的数量和水平
因素可以是一个或多个，即单因素或多因素。同一个因素可根据不同程度或强度分成几个水平。根据因素的个数和水平数不同，可以组合成单因素单水平、单因素多水平、多因素单水平、多因素多水平四种情况。
任何一项试验都有多方面的因素，不可能把所知的一切因素都放在一次或几次有限的试验中，要通过良好的设计使次要因素处于同一水平，突出主要因素进行观察分析。
试验中因素越多，需要观察的对象也越多，使试验条件难以控制；反之因素过于单一，能观察到的结果和能说明的问题太少，影响研究的深度和广度；因此，在实际科研中，单因素多水平或多因素单水平的试验较为普遍。
三、效应（effect）
效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果，它通过参数（parameter）、指标（index，indicator）、判据（criteria）来表达。如果指标选择不当，未能准确地反应处理因素的作用，那么获得的研究结果就缺乏科学性，因此，选择好观察指标是关系研究成败的重要环节。
1、指标的种类和性质
① 定量指标和定性指标（包括分类有序指标和分类无序指标）
② 直接指标和间接指标
③ 绝对指标和相对指标
④ 主观指标和客观指标
⑤ 功能学指标和形态学指标
⑥ 综合性指标和专一性指标
2、指标选择依据
一般情况下首选定量指标作为观察指标，因为定量指标所含信息量最多，其次为分类有序指标，分类无序指标为最少。选择指标应注意以下依据：
⑴ 关联性（association）：是指选用的指标与研究目的有本质联系，应能确切反映处理因素的作用或影响。
（2）精确度（exactitude）：包括准确度（accuracy）和精密度（precision）的双重含义。在选择效应指标时，应选择准确度和精密度皆优的指标，要注意若两者存在矛盾时，则优先考虑准确度，既准确又精密的最好，准确但精密度不很高的尚可，但精密度高而准确度差的则不行。
① 准确度：是指观察指标值与真值的接近程度，即准确度是测定正确性的量度，它说明观察有无受系统误差的影响。准确度通常以偏差系数（CB）表示。
② 精密度：是指各次测量值集中的程度，即观察值与其平均值之间的接近程度，说明随机误差的大小。精密度可以用标准差（SD）或变异系数（CV）表示。
③ 精确度：以分析系数（coefficient of analysis, CA）表示，公式为，
CA=1－√(CV2＋CB2)
（3） 敏感性（sensitivity）：是表示该指标检出真阳性的能力〔敏感度=真阳性/（真阳性＋假阴性）〕。敏感性高的指标可减少假阴性率。
（4）客观性（objectivity）：是指选用的指标要客观。观察指标有主观指标和客观指标之分。主观指标是由病人回答或医生定性判断来描述观察结果；而客观指标则是借助仪器等手段的测量来反映观察结果，比主观指标准确、客观和可信。在临床试验中，主观指标易受研究者和受试对象心理因素的影响。因此，应尽量选用客观的、定量的指标。
（5）特异性（specificity）：指该指标能鉴别真阴性的能力〔特异度=真阴性/（真阴性＋假阳性）〕。选用的指标应能反映处理因素的效应本质。特异性高的指标最易揭示处理因素的作用，不易受混杂因素的干扰，减少假阳性率。
（6） 可操作性（feasibility）：可操作性越强的指标，越易被人们所接受，所获得的数据就有可能越准确。
（7） 稳定性（stability）：是指指标的变异程度，它与仪器的稳定性及操作者的技术有密切关系。因此应选用性能良好的仪器，注意使用、维修保养和经常校准。在一个实验的测量工作中，不能调换仪器和操作者。（转载注明：www.chinasci.org）
一、对象（subject）
医学研究中受试对象绝大多数情况下是人或动物。受试对象的选择取决于研究目的。
㈠ 以人为受试对象
⒈ 受试对象的选择：取决于研究目的：
⑴ 若研究临床参考值范围，应选择特定人群（排除患有对观察指标有影响的疾病和重要脏器疾病的人）作为受试对象。受试对象的年龄、性别、籍贯、营养、生活习惯、工作性质等各方面条件需要加以控制。
⑵ 若研究病因学，则需要选择暴露于与未暴露于某危险因素的人群，并进行比较。
（3） 若进行计划生育研究，则应以有较强生育能力的青壮年作为受试对象。
⑷ 若研究某药物或某疗法对某病或某病症的疗效，则需要选择确诊为本病或本病症的患者。
（5） 若评价某病诊断方法，则需要选择确诊为本病的患者与未患本病的人，以便得到诊断方法的灵敏度和特异度。
⑹ 若观察药物的毒性、不良反应或药物代谢动力学，则可采用志愿者。
2. 常以病人为对象的选题
⑴ 改造或建立新的诊断方法和治疗方法，一般来说最多见的选题是新药物、新疗法的研究。
⑵ 发现新的病症和病情规律。
⑶ 调查某疾病的流行病学状况或人群某疾病的危险因素分析。
⑷ 改进诊疗仪器设备的使用方法。
⑸ 总结对某疾病的误诊教训或护理经验。
⒊ 用病人作研究对象的优缺点
⑴ 优点：排除了种属差异，所获得的结果及所得结论可直接应用于临床。
⑵ 缺点：
① 研究方法受到限制，不能随意施加处理因素；
② 实验条件难以控制，因为研究者和病人两方面的主观因素所产生的偏倚难以避免；
③ 还受心理、精神、社会和经济等多种因素的影响；
④ 还要考虑医德医风等。
4. 受试对象的条件
⑴ 试验前必须对研究对象作严格的规定，如临床试验选择受试对象的纳入标准和排除标准，以保证其同质性。
⑵ 要求受试对象对处理因素有较高的敏感性和反应稳定性。
⑶ 受试对象必须具有可获得性，不仅易于取得一定数量符合条件的受试对象，安全性好，而且应以有利于整个试验为原则。
⑷ 在临床疗效科研中，应当选择具有明显客观指标的患者为受试对象，具有以下情况之一的就应予以剔除：
① 存在有影响试验效应并发症的患者；
② 危重患者；
③ 多种疗法无效患者；
④ 不依从着。
㈡ 以动物为实验对象
⒈ 动物实验的意义和作用
动物实验是现代科学技术的重要组成部分；是生命科学的基础和必备条件；是衡量一个国家或一个科研单位科研水平高低的重要标志。
医学上许多突破，特别是具有划时代意义的，里程碑式的，开拓一个新的领域的革命性发现，大多是通过动物实验，首先在实验室发现的。如传染病病原的发现、激素的使用、预防接种、抗生素、麻醉剂、体外循环、器官移植、肿瘤的病毒病原和化学致癌物的发现等都离不开动物实验。
⒉ 动物实验的设计原则
动物实验的设计除应遵照医学科研设计总的基本原则外，还有其自身的特殊性，一般包括以下几方面：
（1） 可靠性
动物实验中复制的动物模型应该力求可靠地反映人类疾病，即特异地、可靠地反映某种疾病或某种功能、代谢、形态、结构变化，应具备该种疾病的主要症状、体征和实验室变化，须经化验、心电图、病理切片等证实。
（2） 适用性和可控性
供实验研究用的动物，应尽量考虑到今后的临床应用和便于控制其疾病的发展。
（3） 重复性
理想的动物实验应该是可重复的，甚至是可标准化的。为了增强动物实验的重复性，必须在以下几方面保持一致：
① 动物品种、体重、品系、年龄、性别、健康状况、饲养管理；
② 实验及环境条件、湿度、季节、室温、气压、消毒灭菌；
③ 实验方法步骤；
④ 药品生产给药剂型剂量、厂家、批号、规格、途径；
⑤ 仪器型号等。
（4）相似性
动物实验常常建立动物模型，即在动物身上复制人类疾病模型，目的在于从中找出可以外推应用于病人的有关规律，因此，所复制的模型应尽可能近似于人类疾病的情况。
能够找到与人类疾病相同的动物自发性疾病最好，如大白鼠自发性高血压（SHR），老母猪自发性冠状动脉粥样硬化等等。
与人类疾病完全相同的动物自发性疾病模型很少，一般需要人工复制，可以通过医学文献查找。
自行试验性的复制要注意，动物的选择；在实践中对复制方法不断加以改进；为了判定所复制的模型是否与人类疾病相似，需要进行一系列的检查。
⑸ 易行性和经济性
动物实验所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则，除了在动物选择上要考虑外，在模型复制的方法上，指标的观察上也都要注意这一原则。
二、因素（factor）
是处理因素、暴露因素、探索因素或研究因素的简称，是指研究者根据研究目的而施加的能作用于受试对象并引起直接或间接效应的外界干预。
（一）分清处理因素和非处理因素
处理因素是根据研究目的给予研究对象主动施加的外界干预，通常取决于研究者，如给药与否，给药的不同剂量等；非处理因素主要是指对试验结果有影响，但不能人为改变的因素，如患者的年龄、性别、病情轻重等，通常取决于研究对象本身。应该通过随机分组等方法，尽可能使全部非处理因素或重要的非处理因素在各组中的分布相同，最大限度地控制非处理因素对试验结果的影响。
（二） 因素的标准化
就是对因素要有明确、细致、具体的规定，保证因素按一个标准，并且在整个试验中保持不变。如因素是药物，不仅要确定药物的药品名称（包括商品名和化学名），还有其性质、成分、批号、出厂日期和保存方法等。
（三）因素的数量和水平
因素可以是一个或多个，即单因素或多因素。同一个因素可根据不同程度或强度分成几个水平。根据因素的个数和水平数不同，可以组合成单因素单水平、单因素多水平、多因素单水平、多因素多水平四种情况。
任何一项试验都有多方面的因素，不可能把所知的一切因素都放在一次或几次有限的试验中，要通过良好的设计使次要因素处于同一水平，突出主要因素进行观察分析。
试验中因素越多，需要观察的对象也越多，使试验条件难以控制；反之因素过于单一，能观察到的结果和能说明的问题太少，影响研究的深度和广度；因此，在实际科研中，单因素多水平或多因素单水平的试验较为普遍。
三、效应（effect）
效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果，它通过参数（parameter）、指标（index，indicator）、判据（criteria）来表达。如果指标选择不当，未能准确地反应处理因素的作用，那么获得的研究结果就缺乏科学性，因此，选择好观察指标是关系研究成败的重要环节。
1、指标的种类和性质
① 定量指标和定性指标（包括分类有序指标和分类无序指标）
② 直接指标和间接指标
③ 绝对指标和相对指标
④ 主观指标和客观指标
⑤ 功能学指标和形态学指标
⑥ 综合性指标和专一性指标
2、指标选择依据
一般情况下首选定量指标作为观察指标，因为定量指标所含信息量最多，其次为分类有序指标，分类无序指标为最少。选择指标应注意以下依据：
⑴ 关联性（association）：是指选用的指标与研究目的有本质联系，应能确切反映处理因素的作用或影响。
（2）精确度（exactitude）：包括准确度（accuracy）和精密度（precision）的双重含义。在选择效应指标时，应选择准确度和精密度皆优的指标，要注意若两者存在矛盾时，则优先考虑准确度，既准确又精密的最好，准确但精密度不很高的尚可，但精密度高而准确度差的则不行。
① 准确度：是指观察指标值与真值的接近程度，即准确度是测定正确性的量度，它说明观察有无受系统误差的影响。准确度通常以偏差系数（CB）表示。
② 精密度：是指各次测量值集中的程度，即观察值与其平均值之间的接近程度，说明随机误差的大小。精密度可以用标准差（SD）或变异系数（CV）表示。
③ 精确度：以分析系数（coefficient of analysis, CA）表示，公式为，
CA=1－√(CV2＋CB2)
（3） 敏感性（sensitivity）：是表示该指标检出真阳性的能力〔敏感度=真阳性/（真阳性＋假阴性）〕。敏感性高的指标可减少假阴性率。
（4）客观性（objectivity）：是指选用的指标要客观。观察指标有主观指标和客观指标之分。主观指标是由病人回答或医生定性判断来描述观察结果；而客观指标则是借助仪器等手段的测量来反映观察结果，比主观指标准确、客观和可信。在临床试验中，主观指标易受研究者和受试对象心理因素的影响。因此，应尽量选用客观的、定量的指标。
（5）特异性（specificity）：指该指标能鉴别真阴性的能力〔特异度=真阴性/（真阴性＋假阳性）〕。选用的指标应能反映处理因素的效应本质。特异性高的指标最易揭示处理因素的作用，不易受混杂因素的干扰，减少假阳性率。
（6） 可操作性（feasibility）：可操作性越强的指标，越易被人们所接受，所获得的数据就有可能越准确。
（7） 稳定性（stability）：是指指标的变异程度，它与仪器的稳定性及操作者的技术有密切关系。因此应选用性能良好的仪器，注意使用、维修保养和经常校准。在一个实验的测量工作中，不能调换仪器和操作者。（转载注明：www.chinasci.org）
