常用醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 ppt課件
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常用醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素,降壓藥,高血壓病人,血壓值,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則,對(duì)照原則 principle of control 均衡原則 principle of homogeneity 隨機(jī)原則 principle of randomization 重復(fù)原則 principle of replication,(一)完全隨機(jī)設(shè)計(jì) (二)配對(duì)設(shè)計(jì) (三)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),常用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,(四)拉丁方設(shè)計(jì) (五)析因設(shè)計(jì) (六)正交設(shè)計(jì),一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)(completely randomized design),完全隨機(jī)設(shè)計(jì)是最常見的一種考察單因素兩水平或多水平的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。它是將同質(zhì)的受試對(duì)象完全隨機(jī)地分配到各處理組,然后觀察其實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。,一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì),受試對(duì)象,各組樣本含量可以相等,也可以不等, 但相等時(shí)統(tǒng)計(jì)分析效率最高。,【例1】為探討硫酸氧礬對(duì)糖尿病性白內(nèi)障的防治作用,研究人員將已誘導(dǎo)糖尿病模型的18只大鼠隨機(jī)分為兩組。一組用硫酸氧礬治療,另一組作對(duì)照觀察,12周后測(cè)大鼠血糖含量。比較兩組動(dòng)物血糖含量的總體均數(shù)是否相同。,完全隨機(jī)化分組方法,1.將受試對(duì)象依次編號(hào); 2.用抽簽法、隨機(jī)數(shù)字表法、隨機(jī)排列表法(N<=20)把受試對(duì)象隨機(jī)分配到各處理組中去。,1. 將動(dòng)物依次編號(hào)1,2,….18 2. 從隨機(jī)數(shù)字表中從任一數(shù)字開始向任一方向查出18個(gè)隨機(jī)數(shù)字,依次抄錄于動(dòng)物編號(hào)下面 3. 按預(yù)先規(guī)定,將隨機(jī)數(shù)字為偶數(shù)者分入A組,為奇數(shù)者分入B組 4. 組間調(diào)整,方法一、隨機(jī)數(shù)字表法分組,例1 試將性別相同、體重相近的18只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等分到A、B兩組。,,用隨機(jī)數(shù)字表進(jìn)行分組,初步分配結(jié)果,組間調(diào)整:接著摘抄一個(gè)隨機(jī)數(shù)字,96,除以10的余數(shù)為6,故把12號(hào)動(dòng)物分至A組中。,最終分配結(jié)果,思 考,如何將受試對(duì)象隨機(jī)分配到3組或更多的研究組中?,,例2 試將性別相同、體重相近的30只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)等分到A、B、C三組。,1. 將動(dòng)物依次編號(hào)1,2,….30 2. 從隨機(jī)數(shù)字表中從任一數(shù)字開始向任一方向查出30個(gè)隨機(jī)數(shù)字,依次抄錄于動(dòng)物編號(hào)下面 3. 按預(yù)先規(guī)定,將查得的隨機(jī)數(shù)字除以3,余數(shù)為0、1、2者分別分入A組、B組、C組 4. 組間調(diào)整,,,用隨機(jī)數(shù)字表進(jìn)行分組,初步分配結(jié)果,組間調(diào)整:接著摘抄一個(gè)隨機(jī)數(shù)字9,除以14的余數(shù)為9,故把20號(hào)動(dòng)物分至B組中。 以此類推,47/13,27/12,96/11,將18號(hào)動(dòng)物分到B組中,將3號(hào),22號(hào)動(dòng)物分到C組中。,最終分配結(jié)果,例1 試將性別相同、體重相近的18只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等分到A、B兩組。 1.將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物編號(hào)。 2.查隨機(jī)排列表:隨機(jī)指定第6行,舍去18~19字,將0~17之間的數(shù)字依次錄于動(dòng)物號(hào)下。 3.預(yù)先規(guī)定,將隨機(jī)數(shù)字為0~8者分入A組,9~17者分入B組。,編 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 隨機(jī)數(shù) 組 別,方法二、隨機(jī)排列表法分組,,隨機(jī)排列表法分組,最終分配結(jié)果,【例2】某醫(yī)生為了研究一種降血脂新藥的臨床療效,按統(tǒng)一納入標(biāo)準(zhǔn)選擇120名高血脂患者,采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方法將患者等分為2組進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組服用降血脂新藥,對(duì)照組服用安慰劑。6周后測(cè)得低密度脂蛋白作為試驗(yàn)結(jié)果,比較2個(gè)處理組患者的低密度脂蛋白含量總體均數(shù)有無差別。,【例3】某醫(yī)生為了研究一種降血脂新藥的臨床療效,按統(tǒng)一納入標(biāo)準(zhǔn)選擇120名高血脂患者,采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方法將患者等分為4組進(jìn)行試驗(yàn)。其中降血脂新藥組分為高劑量組、中劑量組和低劑量組,對(duì)照組服用安慰劑。6周后測(cè)得低密度脂蛋白作為試驗(yàn)結(jié)果,比較4個(gè)處理組的患者的低密度脂蛋白含量總體均數(shù)有無差別。,各組接受何種處理也要隨機(jī)化。,,用隨機(jī)排列表實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化舉例3續(xù),【分組結(jié)果】 6,11,12,13,15號(hào)小兔進(jìn)入甲組; 1,2,3,5,9號(hào)小兔進(jìn)入乙組; 4,5,7,10,14號(hào)小兔進(jìn)入丙組。,完全隨機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析,效應(yīng)指標(biāo)為數(shù)值變量 參數(shù)檢驗(yàn):t檢驗(yàn),u檢驗(yàn)或單因素方差分析法; 非參數(shù)檢驗(yàn):Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn),Kruskal Wallis法秩和檢驗(yàn); 效應(yīng)指標(biāo)為分類變量 兩個(gè)樣本率比較的u檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)或Fisher’s精確概率法,秩和檢驗(yàn)(Kruskal Wallis法)或Ridit分析,一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì),優(yōu)點(diǎn): 簡(jiǎn)單易行。 實(shí)驗(yàn)中個(gè)別發(fā)生意外情況對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不大。 缺點(diǎn): 一次實(shí)驗(yàn)只能分析比較一個(gè)因素的實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。 沒有控制混雜因素在各組的影響,實(shí)驗(yàn)效率較低。 要求樣本含量相對(duì)較大。,(一)完全隨機(jī)設(shè)計(jì) (二)配對(duì)設(shè)計(jì) (三)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),常用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,(四)拉丁方設(shè)計(jì) (五)析因設(shè)計(jì) (六)正交設(shè)計(jì),,,,,,,,二、配對(duì)設(shè)計(jì)(paired design),配對(duì)設(shè)計(jì)是將受試對(duì)象按某些特征或條件配成對(duì)子,再隨機(jī)分配每對(duì)中的兩個(gè)對(duì)象接受不同的處理方式。配對(duì)的因素是影響實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的主要非處理因素。 優(yōu)點(diǎn):增強(qiáng)處理組間的均衡性,提高檢驗(yàn)效能。,二、配對(duì)設(shè)計(jì),受試對(duì)象配對(duì)的特征或條件,主要是指年齡、性別、體重、環(huán)境條件等非實(shí)驗(yàn)因素,不要以實(shí)驗(yàn)因素作為配對(duì)條件。 要選擇對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響較大的非處理因素配對(duì),如研究小鼠吃不同飼料后的體重增長(zhǎng)情況,可將體重相近的小鼠配對(duì),在臨床試驗(yàn)中可將病情基本相同的患者配對(duì)。遵循“(配對(duì))組間差別越大越好,(配對(duì))組內(nèi)差別越小越好”的原則。,同源配對(duì)(homogenetic matching),即試驗(yàn)和對(duì)照在同一受試個(gè)體身上進(jìn)行觀察的方法,分為3種類型: (1)同一受試對(duì)象處理前、后的數(shù)據(jù); (2)同一受試對(duì)象左右兩個(gè)部位的數(shù)據(jù); (3)同一受試對(duì)象、同一樣品用兩種方法或儀器檢測(cè)結(jié)果;,前后配對(duì),應(yīng)用范圍 急性與短期的實(shí)驗(yàn)研究 注意事項(xiàng) 盡量控制實(shí)驗(yàn)條件,保證處理前后其他條件具有可比性。并避免時(shí)間過長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn),以避免時(shí)間與大自然條件變化的影響 個(gè)體間差異較大時(shí),可用相對(duì)差數(shù)進(jìn)行分析,即變化(比)率=(處理前-處理后)/處理前,左右配對(duì),應(yīng)用范圍 適于局部作用因素的研究。如擴(kuò)瞳藥、局部反應(yīng)藥等。但如局部應(yīng)用后可通過反射或血液循環(huán)而影響對(duì)側(cè)者,均不宜采用這種設(shè)計(jì)。 注意事項(xiàng) 必須保證被試因素的觀察效應(yīng)是局部性的,不致通過反射方式或體液途徑影響對(duì)側(cè)。 若實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖抢貌±砟P陀^察不同被試因素的療效,應(yīng)盡量做到條件齊同,保證兩側(cè)模型病變程度的一致性。 處理組和對(duì)照組的左右分配可用簡(jiǎn)單隨機(jī)方法決定。,異源配對(duì)(heterogenetic matching),例如: 取同窩別、同性別、體重近似的2只動(dòng)物配對(duì); 將病種、病型、病情及其它影響療效的主要因素一致的病人配成對(duì)子。,異源配對(duì),應(yīng)用范圍 同期平行觀察,不僅適用于急性實(shí)驗(yàn),而且可用于慢性實(shí)驗(yàn)或較長(zhǎng)期觀察 動(dòng)物配對(duì)的基本條件: 臨床實(shí)驗(yàn)配對(duì)的基本條件: 注意事項(xiàng) 盡量做到對(duì)子本身的齊同,同卵雙生 保持非被試因素的可比性 配對(duì)不成功時(shí)的分析處理,配對(duì)設(shè)計(jì)方法,1. 先將10對(duì)受試者編號(hào),如第一對(duì)第1受試者編為1.1,第2受試者編為1.2,余仿此。 2. 再隨機(jī)指定隨機(jī)排列表第2行,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(duì)設(shè)計(jì),,分配結(jié)果,配對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析,效應(yīng)指標(biāo)為數(shù)值變量 參數(shù)檢驗(yàn):配對(duì)t 檢驗(yàn)(差值 t 檢驗(yàn)); 非參數(shù)檢驗(yàn):Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn); 效應(yīng)指標(biāo)為分類變量 配對(duì)四格表(2×2列聯(lián)表)χ2 檢驗(yàn)。,二、配對(duì)設(shè)計(jì),優(yōu)點(diǎn): 提高組間均衡性和統(tǒng)計(jì)效率; 樣本含量較??; 統(tǒng)計(jì)分析方法簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn): 設(shè)計(jì)復(fù)雜, 配對(duì)失敗或配對(duì)欠佳時(shí),會(huì)降低實(shí)驗(yàn)效率。,配對(duì)設(shè)計(jì)與完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的比較,1.標(biāo)準(zhǔn)誤 配對(duì)設(shè)計(jì): 完全隨機(jī)設(shè)計(jì)(n1=n2):,配對(duì)設(shè)計(jì)與完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的比較,2.自由度 異源配對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)資料分析時(shí)的自由度只有完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的一半。 自由度與tα標(biāo)準(zhǔn)呈反變。自由度越大,t0.05與t0.01的標(biāo)準(zhǔn)越小。,,對(duì)于兩組實(shí)驗(yàn),從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看,到底選擇配對(duì)設(shè)計(jì)還是完全隨機(jī)設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)從標(biāo)準(zhǔn)誤與自由度兩方面加以考慮。只有配對(duì)設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)誤減小的效果大于自由度減小的效果時(shí),才能選用配對(duì)設(shè)計(jì);否則,以完全隨機(jī)設(shè)計(jì)為妥。,Have a great week!,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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