醫學科研設計：第一章 緒論

醫學科研設計1《醫學科研設計》課程學習大綱一、課程的學習目的和基本要求1、掌握科研選題的基本原則和方法，立題的基本程序。2、掌握科研設計（包括實驗設計、調查設計、臨床實驗設計和干預試驗設計）的基本原理、具體實施和分析方法。3、掌握醫學統計的方法。4、學會論文書寫和成果表達的基本方法。2二、課程主要內容及學時分配（一）醫學科研設計概論（2學時）（二）醫學科研設計的內容及原則（3學時）（三）醫學科研設計中的量化分析方法(3學時)（四）診斷試驗設計（W-PBL，4學時）（五）臨床實驗設計（2學時）（六）醫學科研計劃書及論文的格式與寫法（4學時）3三、考核辦法1、平時成績：考勤，W-PBL30%2、期末考試：標書或論文70%4為什么科研設計很重要？5第一章緒論科研設計已經深入到各個領域！6科學研究（Scientificresearche）：在學術界已經成為一個廣泛使用的詞語，它是社會文明進步的標志之一。科學研究預示著由落后到先進的不斷創新過程。第一節醫學科研設計的學科性質一、科研的概述7科研的定義科學研究設計（Scientificresearchesdesign）：就是以科學的觀點和方法，對未知事物進行探索、觀察和分析，從而發展有關科學理論和技術的實踐活動。8科研強調以下三點1、科研的核心是對未知事物的探索、觀測和分析;2、用科學的觀點和方法進行研究，其全過程應當是一個嚴肅的探索和思維過程;3、科研的出發點和歸宿是發展科學理論和技術，是衡量科研成敗的根本標志。9科研的任務科學技術是第一生產力，創新是一個民族進步的靈魂，科研是社會發展和人類進步的迫切需要。任何科學研究都是建立在前人或他人的研究成果基礎上的。10二、醫學科研的概述醫學科研設計（Medicalscientificresearchesdesign）：運用科學的、專業的和藝術的思維方法對醫學所研究的問題進行決策、規劃的過程。既是世界觀又是方法論1120世紀醫學十大成就1、血型：l900年奧地利生理學家卡爾·蘭德斯坦納等發現了人類血液的不同型號，即ABO血型系統；2、青霉素：1928年夏天，英國微生物學家弗萊明發現了青霉素；3、器官移植：1936年，前蘇聯首先進行了腎移植；4、DNA：1953年，美國遺傳學家沃森和英國生物化學家克里克首先確定了人類DNA雙螺旋立體結構；1220世紀醫學十大成就5、試管嬰兒：1978年7月25日，世界上第一名“試管嬰兒”--路易·布朗在英國誕生。6、介入放射學：1953年塞爾得林格首先應用自制的器械成功地進行了動脈血管造影，1956年塞爾得林格成功地完成了選擇性腹腔動脈和腸系膜上動脈造影。7、CT和磁共振：70年代，柯馬克和紐博爾德洪茲菲爾德發明了電子計算機X線斷層顯像技術（CT），可以查出普通X線檢查技術查不出的病變，至80年代，又出現了磁共振顯像技術（MRI），診斷效率比CT更有提高。1320世紀醫學十大成就8、內窺鏡手術：1987年法國醫生莫瑞特首先利用膀胱鏡完成了世界上第一例內鏡下的膽囊切除手術9、克隆羊：英國愛丁堡盧斯林研究所的科學家們在1996年7月培育出人類歷史上第一只克隆綿羊10、人類染色體密碼破譯：1999年12月1日，英國、美國和日本等國對人類的染色體完整的遺傳密碼已經破譯，他們完成了人體第22對染色體基因序列的測定1420世紀改變人類生活的重大科技發明電視尼龍塑料青霉素飛機計算機互聯網激光基因工程器官移植試管嬰兒人造衛星克隆技術15醫學科研課題應具備的基本要素：1、明確而具體的目標2、科學假設（設想）及依據3、完善的設計方案4、完成目標所需的資源條件16醫學科學研究的特點醫學發展趨勢呈高度分化、高度綜合研究深度由細胞水平向分子水平轉變研究形式由單學科向多學科整合轉變科研母的由單純科研向科研效益型轉變研究規模由單中心向多中心轉變信息獲取由手工檢索向計算機檢索轉變17臨床醫學科研的任務診斷技術病因探討治療技術預后研究18預防醫學科研的任務探索與人類疾病和健康相關問題（如社會、心理、環境等因素與疾病和健康的關系）19預防疾病的發生控制疾病的發展促進健康醫學科研的基本任務1、發現醫學領域未知事物及其內在規律；2、探索醫學領域中已知事物的未知規律；3、研究生存環境對人類身心健康的影響；4、科研成果開發醫學的應用：如基因工程技術的應用、介于技術在疾病診斷治療中的應用等5、驗證和發展已有的理論與學說。20

醫學科學研究的分類

按醫學研究的過程的發展階段

基礎研究：目的是以科學研究及實踐來增加知識，探索未知，解決理論問題。它的研究結果是獲得新觀點和新信息。該類研究未知因素多，探索性強，研究周期長，對研究手段要求比較高（Nature，Science）。應用研究開發性研究21基礎研究：應用研究：是對某一問題的探討并提出解決該問題的方案、方法、或預測出一定問題。其研究周期較基礎研究短、成功率高。預防醫學和臨床醫學的研究內容多屬于此類研究開發性研究：

醫學科學研究的分類

按醫學研究的過程的發展階段

22基礎研究：應用研究：開發性研究：是運用基礎研究與應用研究及實驗的知識，研制出產品性物質，或為了現有的樣機和中間生產進行重大改進的創造性活動。這類研究包括中間試驗和工業試驗研究，所需經費多，并受生產或試驗條件的限制。此類研究多與企業合作進行（

StanfordUniversity&SiliconValley）。

醫學科學研究的分類

按醫學研究的過程的發展階段

23科研選題科研設計實施方法統計分析總結歸納第二節醫學科研的基本步驟24一、科研選題醫學科研的選題就是確定所要探索的題目，它是科研的起點,也是關系到科研成敗和成果大小的關鍵性問題.25

選題的原則1.創新性原則2.科學性原則有已知的科學規律的支持；具有科學價值。3.可行性原則研究人員的組成結構；研究的條件與基礎；技術和方法。264.效益性原則社會效益；經濟效益5.需要性原則所選的課題應當今社會需要解決的主要問題

選題的原則27選題方法（1）從項目指南中選題；（2）從醫學實踐中選題（青霉素）；（3）到學科發展的前沿去選題（現代醫學研究）；（4）從學術爭論中選題（Bok）；（5）從文獻資料中選題；（6）在已研究課題中擴大選題范圍（現代醫學）；（7）從學科交叉的邊緣區選題（流行病+分子生物學）；（8）機遇選題。28選題時應注意的問題1、結合自身優勢，選好研究領域和方向。2、既要熟悉本研究領域進展，又要關注相關領域的研究動態。3、加強合作，利用別人的優勢充實和發展自已。4、善于運用科學的思維方法。5、知已知彼。29殺滅瘧原蟲味苦，溶于醇醚不溶于水30OCH3殺滅瘧原蟲無苦味，溶于水口服劑量1/6~1/8殺滅瘧提高10倍溶于醇醚OH科學研究的程序科研選題科研設計實施方法統計分析總結歸納課題論證文獻檢索假說的提出Dept.HealthstatisticsTMU31二、科研設計科研設計：是對科學研究具體內容與方法的設想和計劃安排.科研設計意義---不僅直接關系到科研的創新性,科學性,先進性和可行性,而且還決定了完成課題的速度與經費的開支等問題.32二、科研設計科研設計分為---專業設計、統計設計專業設計是運用專業知識和技術來進行設計統計設計是運用數理統計學理論和方法來進行設計.33科學研究的程序科研選題科研設計實施方法統計分析總結歸納統計設計專業設計課題論證文獻檢索假說的提出Dept.HealthstatisticsTMU34醫學科研設計專業設計統計設計

運用專業理論技術知識來進行設計；從專業角度確定具體的研究課題，提出假說，圍繞檢驗假設制定技術路線和實驗方案

運用統計學方法和知識參與設計；減少抽樣誤差，排除系統誤差；保證樣本代表性和可比性；確保實驗觀察內容合理安排；以最少的實驗觀察次數得出相對最有的結果和可靠的結論。有用性獨創性可靠性經濟性35醫學科研設計分類1、對研究對象是否施加干預實驗性研究觀察性研究36醫學科研設計分類2、以研究時間為主干縱向研究前瞻性研究回顧性研究橫斷面研究37AlgorithmforclassificationoftypesofclinicalresearchTHELANCET2002;359:57-61Orintervention醫學科研設計分類38三、實施方法觀察性研究實驗性研究理論性研究391、觀察性研究在自然狀態下,觀察疾病發生發展過程中表現出來的特點和規律,以闡述疾病的分布特征,認識疾病的病因和影響因素的研究方法,稱為觀察性研究.觀察性研究分為描述性研究和分析性研究40

描述性研究是利用現有的記錄資料或通過專題調查獲得的資料，描述疾病和健康狀況在不同地區、不同時間和不同人群中的分布特征。

種類：

現況調查

縱向調查生態學研究個案調查暴發調查描述性研究(descriptivestudy)41現況調查的概念

現況調查（prevalencesurvey)是對某人群的疾病或健康狀況在某一時點或短時期內的分布情況進行的調查，又稱橫斷面研究。

例：1、糖尿病現況調查

2、廣州市高校教師健康狀況調查42現況調查的目的和用途描述疾病和健康狀況的分布；進行“社區診斷”；確定高危人群；為病因研究提供線索；作為經常性疾病監測的一種手段。43現況調查的特點屬于觀察性研究方法；研究過程中沒有人為地施加干預措施,而是客觀地觀察記錄某些現象的現狀及有關特征.不能得出有關因果關系的結論；常用于病程較長的疾病的研究。44現況調查的分類普查（census）：對某個地區或具有某種特征的全體人群所進行的調查。抽樣調查（samplesurvey）：從總體中隨機抽取一個具有代表性的樣本作為研究對象，根據樣本的信息推斷總體的特征的調查方法。樣本總體45描述性研究——提供病因線索，建立假設；分析性研究——是在假設的前提下，在特定人群中通過調查的方法，驗證假設或提出新的假設。

觀察性研究46

病因假設是對某因素與某病因果關系的一種推測性的可檢驗的解釋。概念性假設（conceptualhypothesis）“吸煙可能引起肺癌”是一個概念性假設可操作假設（operationalhypothesis）而“每天吸煙20支以上長達20年的男子患肺癌的危險性顯著大于不吸煙的同齡男子”就是一個可形成具體研究問題并可加以檢驗的假設。分析性研究47分析性研究病例對照研究隊列研究多階段復合設計研究48病例對照研究（Case-ControlStudy）

病例對照研究是分析流行病學研究方法中最基本、最重要的的研究類型之一。病例對照研究也稱回顧性研究（retrospectivestudy），是在疾病發生之后去追溯假定的病因因素，由果及因的回顧性研究方法。49病理對照的基本原理以確診患某種特定疾病的病人作為病例以不患該病但具有可比性的個體作為對照搜集研究對象既往各種可能的危險因素的暴露史測量并比較兩組各因素的暴露率和暴露水平的差異，判斷因素與疾病之間是否存在統計學關聯及關聯程度大小。在評估了各種偏倚對研究結果的影響之后、再借助病因推斷技術，推斷出某個或某些暴露因素是疾病的危險因素而達到探索和檢驗疾病病因假說的目的。50

圖1病例對照研究原理示意圖調查方向：收集回顧性資料

比較人數暴露疾病病例對照+－+－acbd

OR：(a/c)/(b/d)=ad/bc51暴露因素指研究對象曾經接觸過某些因素，或具備某種特征，或處于某種狀態，這些因素、特征或狀態即為暴露因素。如：年齡、性別、BMI、特殊職業暴露、環境污染、吸煙、少食果蔬、高鹽飲食、運動等。暴露因素可以是有害的，也可以是有益的，也叫研究變量。通常把導致疾病事件增加的暴露因素稱為危險因素（riskfactor）或致病因素；把導致疾病事件降低的暴露因素稱為保護因素52病例對照研究的特點觀察法疾病發生后進行由“果”推“因”

分成病例組與對照組分析暴露與疾病的聯系暴露是由研究對象從現在對過去的回顧暴露并不限于外界因子，調查時暴露因素可以多項。不能驗證病因用途用于廣泛探索疾病的可疑危險因素為隊列研究提供明確的病因線索53最早病例對照研究1843年Guy向統計學會的報告-分析職業暴露與肺結核發生的關系最早出現病例對照研究的概念1844年Louis的著作符合現在病例對照研究概念1926年LaneClaypon報告-生殖因素與乳腺癌關系的研究1947年Schreck和Lenowitz包皮環切和性衛生與陰莖癌的關系1947年Hartwell輸血與肝炎關系的研究1950年Doll和Hill吸煙與肺癌的研究病例對照研究簡史5420世紀60年代以來孕婦服用反應停（thalidomide）與嬰兒短肢畸形母親吸煙與先天性畸形早產兒吸入高濃度氧與晶體后纖維組織增生癥經期使用月經棉與中毒性休克綜合征小劑量電離輻射與白血病母親早孕服用雌激素與少女陰道腺癌等之間的關系552、實驗性研究研究者在直接控制條件下，進行群體實驗。臨床試驗、現場試驗、社區干預試驗。按隨機分組原則，將實驗人群分為兩組或多組，人為地給一組以某種因素、措施或新藥作為實驗組，另一組不給某種因素、措施或給安慰劑作對照組，然后隨訪觀察一定時間，并比較兩組的發病率或死亡率，最后作出評價。563、理論性研究理論流行病學研究流行病學方法研究57

醫學究研方法觀察性研究實驗性研究理論性研究描述性研究分析性研究橫斷面研究常規資料分析報告生態學研究個案調查普查抽樣調查典型調查病病例對照研究隊列研究多階段復合研究動物實驗臨床試驗社區試驗58科學研究的程序科研選題科研設計實施方法統計分析總結歸納理論觀察實驗統計設計專業設計課題論證文獻檢索假說的提出Dept.HealthstatisticsTMU59四、統計分析（1）統計描述---是指運用各種統計學手段(如統計表,統計圖,統計指標等)對觀察數據的數量特征進行客觀如實的描述和表達.如集中趨勢,離散趨勢,百分率等.（2）統計推斷---根據觀察數據(樣本)所提供的信息,對未知總體作出具有一定概率保證的估計和推斷,包括假設檢驗和參數估計兩大內容.60——原始數據的整理

1.方法

（1）編碼、錄入、校對

（2）過錄、歸類、清點

2.數據的類型及轉換

（1）計數資料

（2）計量資料

（3）半定量資料

（4）不同數據類型的轉換

3.項目（變量、因素、指標）

（1）概念定義

（2）執行定義四、統計分析61醫學科學研究的程序科研選題科研設計實施方法統計分析總結歸納調查觀察實驗統計設計專業設計課題論證文獻檢索假說的提出數據管理數據分析統計描述統計推斷62數據分析統計描述：統計量的選擇統計推斷：參數估計統計推斷：假設檢驗分析目的設計方案資料類型解釋變量與反應變量的個數樣本含量應用條件63五、總結歸納總結歸納是科研過程中的最后一個步驟,即根據研究事實與統計分析結果,運用綜合,歸納,與演繹等方法,把感性認識上升為理性概念,得出科研結論，應注意兩點；(1)要根據已有的研究數據來推理.(2)按照自已本次研究的范圍做出結論.64科研論文質量的高低取決于研究課題本身的學術價值，包括課題本身的理論價值和應用價值取決于研究設計和手段的科學性，先進性、創新性取決于研究質量的可靠性和可信性取決于成果推廣應用的普遍性、安全性和有效性Dept.HealthstatisticsTMU65Dept.HealthstatisticsTMU醫學科學研究的程序科研選題科研設計實施方法統計分析總結歸納理論觀察實驗實事求是撰寫論文統計設計專業設計課題論證文獻檢索