医学科研常用研究方法.ppt
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1、医学科研常用的研究方法,重庆医科大学公共卫生与管理学院流行病学副教授 牟李红,临床研究设计方案是临床科研设计的重要组成部分。参照加拿大McMaster大学的分类方法,根据各种设计方案的论证强度及研究者能否主动控制试验因素将设计方案分为四个级别。一级设计方案 前瞻性 随机设计 有对照二级设计方案 前瞻性 有对照 不能主动控制三级设计方案 有对照 不能主动控制四级设计方案 无对照 无严格设计,不同临床问题需要不同的研究设计,现况调查 描述性研究 个案调查 观察性研究(descriptive study)暴发调查(observation study)分析性研究 病例对照研究(analytical s
2、tudy)队列研究 临床试验 实验性研究 现场试验(experimental study)社区干预试验 理论性研究(流行病学模型研究)(theoretical study),流行病学的研究方法体系,描述性研究一、概念:研究者利用一些现成的临床资料进行统计分析,得出某些结论并加以描述,此称为叙述性研究(descriptive study)。常见有病例分析、个案报告、个人经验总结、对某问题的评论等。二、特点:1、不论回顾性或前瞻性研究,都是应用自然或常规形成的资料,没有事先严格的科研设计和控制;2、属无对照的研究;3、结果的论证性都较弱。,三、类型:(一)从果及因,从已获得结果分析可能的原因。例如
3、:1、某人接诊了100例腹泻病人,根据化验结果,其中菌痢50例,阿米巴痢疾10例,致病性大肠杆菌感染10例,副溶血性弧菌10例、沙门氏菌10例、轮状病毒6例、弯曲菌1例、隐孢子虫1例、贾第虫1例。据此分析报道腹泻病因,但无法说明这些病原在人群中所占的地位。2、对结核性脑膜炎、粟粒性肺结核患儿详细询问卡介苗接种史,并作OT试验,分析多数严重结核病患儿未接种过卡介苗,从而推测卡介苗有预防结核严重结核病的作用。,(二)从因及果,或某些预防措施的效果。例如:吸烟致癌,观察吸烟者1000人,发现肺癌2例。据此得出吸烟与肺癌有关。但因无不吸烟者的对照,就不能确定这2例肺癌是否由吸烟所致还是别的因素(环境、
4、基因等)。某产院采用蓝光照射治疗新生儿高胆红素血症,根据照射后血清胆红质下降情况判断蓝光对高胆红素血症有显著疗效。(未知未照射者是否亦下降)(三)专家评论 包括评论、述评、编者的话、笔谈、医家自述等,均是凭专家个人经验提出对某问题的看法。虽有参考价值或指导意义,但不一定100%符合客观真理,也不符合循证医学要求。,描述性研究:病例报告(一)含义 指对个别或几个(最多不超过5个)罕见病例(或特殊病例)的病情、诊断及治疗中的特殊情况或经验教训等进行报道。病例报告通常首先选择具有特殊临床价值的病例作为研究对象,全面介绍该病例的发生、发展与自然转归,以及疾病的诊断、鉴别诊断和治疗情况,寻找各种影响因素
5、,然后制订可行性诊治方案,忠实记载医疗经过,并评定疗效。,(二)条件 1、前所未见的罕见的独特病例(“右心室原发性恶性心脏肿瘤一例”、“血丝虫致视网膜黄斑裂孔一例”);2、两种或多种少见疾病(或综合征)见于同一病例(“足月妊娠子宫破裂合并膀胱损伤2例报告”);3、某种疾病诊断或治疗方面的创新性病例(“手术治疗非特异性心包炎一例”);4、出现特殊临床表现及病程发展特殊的病例(“急性粒细胞白血病存活12年以上一例”、“妊娠22年后继发绒癌一例”);5、不典型或少见复杂疾病的临床误诊或误治病例(“肺癌臂丛神经损害误诊为神经根型颈椎病2例报告”、“颅底脊索瘤误诊后放疗导致放射性脑损伤1例”)。,(三)
6、病例报告的特点简洁真实新意,(四)文献举例1,文献举例2,描述性研究:病例系列分析(一)含义 指对一组(几例、几十例、百例或千例等)相同疾病的临床资料进行整理、统计分析、总结并得出结论。病例系列分析可以充分地利用日常的大量临床资料,通过对同类病例的分析,可以加深对疾病的认识,有利于初步发现疾病的规律性或值得进一步研究的重点问题。,(二)特点 1、属于回顾性研究 研究开始时,已有研究的相关结果,研究者仅对现成的资料综合整理,分析并总结成文。资料的收集无法标准化,同时难免有信息的缺失。2、资料收集容易,出结果快 利用现成的临床资料,短期内即可获得研究结果。3、科研论证力弱,研究结论受偏倚影响大 没
7、有对照、缺乏标准化、记录不完善、重病者所占比例高等。,(三)文献举例:,四、设计和结果 叙述性研究多无事先设计。五、优缺点:(一)优点:1、资料容易收集,不费力,在短时间内或获得结果;2、全部患者都进行了研究,没有风险和麻烦。(二)缺点:1、没有对照,结论无可比性;2、无法控制偏倚、混杂等因素,结果重复性差,论 证力最弱。,描述性研究:个案调查(case investigation)(一)含义 又称“病例调查”、“病家调查”。指对个别发生的病例、病例家庭及周围环境所进行的流行病学调查。(二)调查对象 包括传染病及非传染病病人,具体包括以下几种:传染性强或病死率高的病种:如霍乱、鼠疫等 本地区新
8、出现的病种或已消灭而重新可疑出现的病种。要求近期消灭的疾病;特殊病例、不明原因的严重病例。,(三)调查目的与内容 以单个病例作为调查的“切入点”,目的是查明病例的“来龙去脉”,查明疾病发生的原因,以采取措施防止或减少类似病人的发生,控制疫情进一步发展。如传染病病例的个案调查,需要查清病例感染的来源、感染方式、感染后与易感者的接触情况、对外环境的污染情况等,以查清流行因素,控制疫情的发展。,(四)调查方法与基本步骤 询问座谈查看现场样本检验检查资料提出措施继续观察提交调查报告,30,31,描述性研究:爆发调查(outbreak investigation)(一)含义 指对局部地区或集体单位在短时
9、间内突然出现大量相同病例的事件所进行的流行病学调查。传染病、非传染病均可发生爆发,因而爆发调查也分为传染病和非传染病爆发调查,二者调查思路相似。,(二)目的 查明疾病爆发的流行因素,以采取有效措施控制疫情,防止疾病继续传播蔓延。(1)及时建立有效措施以防止疾病蔓延;(2)证实病例的诊断,确定暴发;(3)描述疾病暴发的分布特征;(4)找出暴发的病因;(5)查明病因的来源、传播方式与途径;(6)找出已暴露于病因的易感人群并采取相应的措施。,(三)调查方法与步骤 核实诊断 临床、实验室、流行病学资料综合分析 证实爆发 计算罹患率,与历年同期发病水平比较,且符合小范围、短时间 初步调查 描述三间分布
10、提出病因假设 进一步详细调查分析与检验验证假设 应用多种方法检验 得出结论,采取措施,并评价措施效果,爆发类型(1)同源性爆发 指某易感人群中的成员暴露于某共同病原体或污染源而引起的爆发。(2)连续传播性流行 指病原体从一个受感染者转移到一个新的易感者身上,造成新的感染。新的感染者也可以作为传染源,继续传播病原体。因此,病原体在人群中逐渐传播蔓延。(3)混合型 以上两型都有。通常先发生一次同源爆发,然后通过人与人之间的传播继续流行。,流行曲线 图4-5为几种典型的流行曲线图。图表示一次简单的同源暴露引起的爆发。如食物中毒的爆发,所有病例都集中在A-B这段时间内,这段时间即为有关疾病的常见潜伏期
11、范围。图为同源暴露感染的病例进一步通过人与人之间的传播蔓延,因有一定数量的二代病例出现,所以流行曲线可持续一段时间(B-C)。图表明同源暴露后,人与人之间的传播未能得到控制,或持续性同源暴露;图表示非同源性暴露。病例出现缓慢,逐渐积累增多。,描述性研究:现况调查(prevalence investigation)(一)概念 在某特定的时间对某一定范围内的人群,以个人为单位收集和描述疾病的分布特征以及观察某些因素与疾病之间的关联,这种研究方法称为现况调查。由于现况研究所收集的有关疾病或健康状态的资料都是特定时间内的情况,也称它为横断面调查(cross-sectional study)。所用指标是
12、患病率,故又称患病率调查(prevalence study)。,(二)、目的与用途:1、了解和描述疾病在特定时间和特定地区、人群中的分布(三间分布),为疾病防治提供依据。更多适用于慢性病、地方病的调查。如我国过去对五大寄生虫病的调查与防治;对乙型肝炎、高血压、糖尿病等的抽样调查。2、了解影响疾病和健康状况分布的有关因素。如据我国原发性肝癌的分布特征沿海、潮湿地区高发,可能与HBsAg携带率高及不洁供水、粮食霉变等有关。3、衡量人群患病和高危程度,及早发现患者、及早治疗,改善预后,同时针对高危人群采取预防措施。如最近报道我国青少年肥胖、超体重者占2030%,不少城市动员他们参加减肥锻炼。(北京、
13、烟台),4、了解疾病和健康水平变动趋势及有关危险因素对人群的危害。定时、重复的横断面调查可了解疾病、健康水平及危险因素的动态趋势。如我国五次高血压调查,发现患病率有递增趋势,而且发病年龄前移,出现早发冠心病等。提倡对高血压采取干预措施如合理膳食、适当锻炼、以及必要的药物治疗等)5、评价疾病防治和行为干预措施的效果。如开展计划免疫后相关传染病的发病率、死亡率显著下降;血吸虫病的防治使绝大多数流行区达到基本消灭;慢性病的社区监测与行为、环境的改善(合理饮食、戒烟酒、体育锻炼、供应优质的有利于健康的粮食、蔬菜、水果等)增进了众的健康、增长了平均寿命及提高了生活质量等。,6、为卫生决策制订和卫生资源的
14、合理使用提供依据。例如针对传染病、寄生虫病的显著减少,改过去的筛检为监测,并建立各种监测点以准确掌握情况,提供决策依据;又如随着工农业生产的发展,出现了职业病的增加,国家制订了相应的职业病防治法,取缔有害健康、损害环境的不合格生产厂矿等。,1、普查(census)含义 在一定时间内对一定范围人群中的每一个个体 都进行调查。优点 调查对象的确定比较简单;无抽样误差;能发 现人群中的全部病例,有利早期治疗;还可普 及医学知识。缺点 对象多,易漏查;工作不易做得细致,系统误 差增大;不适用于患病率低或诊断技术复杂的 疾病。,(三)现况调查的种类,2、抽样调查(sampling):(1)含义 指调查某
15、一人群中有代表性的部分即样本人群,根据样本的调查结果来估计该人群某病的患病率或某些特征的情况。(2)优缺点 与普查相反。(3)基本要求 样本要有代表性:足够样本 抽样随机化,(4)抽样方法 单纯随机抽样(simple random sampling)是最基本的抽样方法。先将被研究对象编号,再用 随机数字表或抽签等进行抽样。只能用于对象较少的情况。系统抽样(systematic sampling)是按照一定顺序,机械地每隔一定数量的单位抽取一个单位,又称间隔抽样或机械抽样。分层抽样(stratified sampling)指先将研究对象按某特征如年龄、性别等分成不同层次,然后在各层中再作随机抽样
16、。,例.表 最优分配分层随机抽样各层应抽人数,层 人口数 估计患病率,应抽样本总量(n),(i)(Ni)(PI),5000 0.1 2.300 1500 0.374 187 4000 0.2 0.400 1600 0.398 199 2000 0.3 0.458 916 0.228 114合计 11000 4016 500 500,有限总体分层抽样的标准误计算公式:样本均数标准误 样本率标准误,(ni-1),采用分层四阶段随机抽样,中国重要心血管病患病率调查及关键技术研究,28.05.2023,47,二、抽样情况,整群抽样(cluster sampling)以某些有固定组织形式的群体如如一个生
17、产队、居委会、班级或工厂等作为抽样单位,从研究人群中抽出一些这样的群体进行调查称为整群抽样。多级抽样(multistage sampling)又称多阶段抽样、整群多级抽样,是进行大规模调查时常用的一种抽样方法,实质上是上述抽样方法的综合运用。,(4)抽样调查的样本大小 取决于两个因素:预期现患率 预期现患率高,样本可以小些;对调查结果精确性的要求 要求愈高,容许误差越小,则样本要越大。当=0.05水平,允许误差d=0.1P P来自既往资料 参考文献 作小规模试点调查 但该公式只适用于呈二项分布性质的资料,且现患率太大太小均不适用。当调查肿瘤等发病率很低的疾病时,样本大小可参考普哇松(Poiss
18、ion)分布期望值可信限表,横断面研究资料整理表 现况暴露 合 计+-现 患+a b n1=a+b病 例-c d n0=c+d合 计 m1=a+c m0=b+d N=a+b+c+d,(一)描述性指标 1.描述疾病的频率指标 总患病率=n1/N比率 暴露组患病率=a/m1比率 非暴露组患病率=b/m0比率,(四)现况调查的资料分析,2.描述暴露的频率指标 总暴露率=m1/N比率 患病组暴露率=a/n1比率 非患病组暴露率=c/n0比率,现况暴露 合 计+-现 患+a b n1=a+b病 例-c d n0=c+d合 计 m1=a+c m0=b+d N=a+b+c+d,(二)分析性指标 1.现患相对
19、比(prevalence ratio,PR)暴露组患病率 a/m1 PR=非暴露组患病率 b/m0 2.暴露相对化(exposure ratio,ER)患病组暴露率 a/n1 ER=非患病组暴露率 c/n0 如果PR或ER显著大于或小于1,通常可以考虑暴露为现患的危险因素或保护因素。,(五)、常见偏倚及其控制横断面调查常见偏倚有:(一)选择偏倚(Selection bias):主要来源1、抽样方法不当,未达到随机要求,使所抽取样本缺乏代表性;2、调查对象的依从性(compliance)差,不能按设计要求全面接受调查,造成无应答偏倚。一般认为应答率低于80%,调查结果难以代表目标人群。防止方法:
20、抽样坚持随机化,调查内容要简明易懂,检查方法易被接受,并关心被调查对象,不但让其了解调查意义,且应反馈调查结果。,(二)信息偏倚(Information bias):主要来源:1、被调查者对暴露史回忆不清或有意隐瞒;2、调查者先入为主,对有病和无病者不同等认真调查;3、样品采集、检测的仪器、技术等不规范,使测量结 果不真实。针对上述原因,应培训调查员,不但熟悉调查内容,且有调查技巧及认真负责精神,所有检测试剂、仪器和技术要标准化,要有质控措施保证。(三)混杂偏倚(Confounding bias):主要对暴露情况调查不确切或发生归类错误。,(六)现况调查的优缺点 1、优点 能在短期内获得结果,
21、并且容易进行;样本来自人群,有较好的代表性;既能对疾病和暴露现况作描述,又能在一定程度上对暴露与疾病的联糸进行分析;一次研究同时调查多种疾病与多个因素。2、缺点 不适于调查罕见病或急性病;在一个断面中,疾病与因素同时存在,难以区分谁在前、谁在后,故不能直接作因果联系的推断;调查人群或样本规模较大、花费亦大,且分析比较时非病例数过多,造成统计效率低。,分析性研究含义 在已有病因假设的基础上,通过设立合适的 比较组(如病例组与对照组、暴露组与非暴 露组、实验组与对照组),对病因假设进行 比较分析和检验验证。特点 事先需要周密设计好比较组。用途 检验验证病因假设。分类 病例对照研究(探索性和验证性)
22、队列研究(前瞻性与历史性)。,病例对照研究(case-control study),病例对照研究(P.269)一、概念:病例对照研究(case-control study)的基本概念是比较病例组与对照组暴露于某些可疑病因因素(危险因素)的暴露比例(暴露率)。若病例组的暴露比例明显高于对照组,则可推测这些危险因素与所研究疾病有关系。,二、特点:(一)病例对照研究是一种回顾性研究(retrospective study),无论病例组或对照组对危险因素的暴露都是既成事实,研究者不能主动控制。,(二)病例对照研究是从果追溯因的研究,主要通过询问暴露史或病史记录获得暴露情况,容易产生回忆偏倚,故所得结果
23、论证性较差,在病因学研究中,不能直接下因果关系结论。(三)病例对照研究是有对照的研究,而且一次调查可探索多个危险因素。三、病例对照研究的适用范围:(一)用于病因的初步研究(二)用于药物监护(三)探索疾病影响预后的因素,四、设计方案:(一)设计模式成组病例对照。病例组 对照组,有暴露,无暴露,E D(a)E D(c),有暴露,无暴露,E D(b)E D(d),可构成普通四格表:,+a b a+b,要具一定代表性:最好从普查中发现的病例,可包括各种病情(轻、中、重)病例。最好为新发或病程较短的病例,以便能较清楚提供暴露史。对照的选择:亦应具备一定要求。对照应同病例同一来源,如对照与病例来自同一所医
24、院同期住院的其他病例或来自普查中的非病例。对照的诊断条件与病例一致,要有同一的纳入和排除条件。如研究阿司匹林与脑梗塞关系,病例与对照都不应有合并类风湿性关节炎和溃疡病;又如研究吸烟与肺癌关系均排除耳聋者,以免调查不清。,注意与病例的可比性,如年龄相当(上下不超过5岁),性别相同。在成组病例对照中可采用“频数配比”法,即使不同特征的构成一致。但亦不能过度配比,将非混杂因素进行配比。注意“三不选”:研究 病因以环境为主者,不选邻居和同事做对照;若研究病因以遗传为主,则不选有血缘关系的亲戚、家属做对照;当在医院住院病例中作研究时,不选与研究疾病有共同病因的病例作对照。如研究肺癌病因不选老慢支患者作为
25、对照,研究肝癌病因不选肝硬化者作对照。,因为1:C的理论有效性呈 的关系。1:1时,理论有效性为50%;1:2时,理论有效性为67%;1:3时,理论有效性为75%;1:4时,理论有效性为80%;1:5时,理论有效性为83%;1:6时,理论有效性为85.7%;1:7时,理论有效性为87.5%;1:8时,理论有效性为88.9%;以上可见,随着对照数的增加,有效性增加,幅度越来越小,而工作量大大增加。故对照不是无限增加。(四)调查表的制定(略)调查内容确切,一般设计成闭锁式的提问方式,如吸烟史例子。,五、偏倚及控制方法(一)选择性偏倚(selection bias)Berkson(入院率)偏倚Ney
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