口腔医学研究中实验设计的概念与作

口腔医学研究中实验设计的概念与作 396 中华口腔医学杂志 2003 年 9 月第 38 卷第 5 期 C hin J St omat ol September 2003 V ol 38 N o. 5 继续教育口腔医学研究中实验设计的概念与作用胡良平 刘惠刚 在我国医药研究中 很多人是在获得了实验数 可直接进行临床试验研究 若新疗法涉及新药疗效据甚至是在投寄的学术论文被期刊编辑部退稿后 的评价 要先完成必要的动物试验 在得到临床试验才想到要对数据进行统计分析。这是导致我国医药 批文后 才能开展临床试验研究。而无论是临床前卫生期刊中 80 左右的论文有统计学错误 的直接 的动物试验 还是临床试验 都要先制定出完善的实原因 正确的做法是: 在科研课题确定之后、正式开 验 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 然后在 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的指导下 循序渐进地开展展科研工作之前 在紧密结合专业知识和统计学知 科学研究。识 进行大量文献综述和必要的预试验的基础上 制 在动物实验阶段应考虑和落实的问题:定出完善的统计研究设计方案 它通常包括 调查设 数量、 1 选用受试对象的种类、 分配方法。 实验设计和临床试验设计3 种类型。计、 2 考察哪些实验因素、数量、水平及其具体取 为完成口腔医学研究中的一项科研课题 研究 因素之间的组 3 度量实验因合方式。 值、者需精心安排、合理计划 安排的整个程序或计划的 素效应大小的观测指标的种类、全部内容皆可称之为一种设计。例如 某医生发现 数量及其对实验条件的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 。 准确地知道是某地儿童龋病发病率很高 希望尽快、 4 如何有效地控制和估计实验误差的大小 主什么原因引起的、如何控制和预防等重要问题。为 要应包括设置合理的对照组和组间均衡性等方面的回答这些问题 研究者 : 选派多少人去实地 考虑 。调查、对拟派去调查者要进行哪些技术培训、需要决定 要向他 5 如何合理地收集实验数据以及将采取哪些 要向当地多少儿童 包括此病们提出哪些具体要求、 将由谁来处理数据 拟采用什么统计 数据处理方法、 应调查和观测哪些项目的患者和非患者 进行调查、 分析软件实现统计分析和报告分析结果。和指标、 如何将各调查 应测量哪些环境因素的水平、 与动物实验阶段相比 临床试验阶段要考虑的项目纳入一张便于记录和分析的调查 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 调查资料 问题大同小异 因受试对象是健康人或患者 故在临将运用哪些统计分析方法处理等一系列内容。科学 床试验阶段应 考虑和落实的另外两个 关键性问题合理地回答上述诸内容的计划或方案 就是为解决 是: 伦理道德问题: 一般来说 对于非慢性病 不可本问题所作的一个调查研究设计。 采取单纯空白对照 即不给某些患者任何治疗 或仅 例如 对于龋病如何进行有效地治疗。假设现 用安慰剂作对照。否则 违反伦理道德 受试者的有一种疗效比较肯定且疗效比较好的疗法 即 标准 依从性问题: 人充当受试者时 他有思想和复杂心理疗法 研究者最近又发现了一种新的治疗方法 其 修 活动 各种难以控制的因素可能极易导致其放弃、治疗费用和给患者带来的痛苦 比标准疗法要 少得 改或更换现在正在接受的治疗方案。使实验研究半多 希望通过临床研究 比较新疗法与标准疗法在疗 途而废或可信度大为降低。因此 如何提高受试者效上有无统计学差异 若新疗法与标准疗法的疗效 的依从性 是临床试验设计中不可缺少的重要内容无统计学差异或优于标准疗法 则应当推广使用新 之一具体地说 可采取单盲法 患者不知自己接受疗法。这就需要进行临床试验研究。若新疗法仅仅 双盲法 患者和医护人员都不知道 的是何种处理 、属于技术操作上的改进 而且不会给患者带来较大 三盲法 患者、 各受试对象分别接受的是何种处理 、的痛苦和严重不良反应 更不会造成后遗症 此时 医护人员和统计分析人员都不知道各受试对象分别 接 受的 是 何 种 处 理 仅 临 床 试 验 设计 者 知 道 详 作 者单位: 100850 北京 军事 医学科 学院 生物医 学统计 咨询中 情 。心 胡良平 首都医科大学继续教育学院 刘惠刚 科学合理地回答动物实验阶段所提出来的各方 中华口腔医学杂志 2003 年 9 月第 38 卷第 5 期 Chin J Stomat ol Sept ember 2003 Vol 38 N o. 5 397面问题的计划或方案 就是实验研究设计 而科学合 例 1为了考察阿仑膦酸防治牙槽骨吸收的效理地回答临床试验阶段所提出来的各方面问题的计 果 有人设计 了如下的实验: 取 3 4 个月龄的 SD划或方案 就是临床试验设计。限于篇幅 本文着重 大鼠 45 只。将 45 只大鼠随机分入 A F 6 个组 其介绍在 调查设计、临床试验设计和实验设计 中普 中 A E 组均为 8 只 F 组 5 只。各组的含义如下:遍适用的基本内容 即实验设计的概念与作用。 A 组 n 8 : 去势 结扎 用药 B 组 n 8 : 1. 实验设计的概念: 综上所述 可以给实验设计 去势 结扎 不用药下一个简明的定义: 就是根据专业和统计学知识制 C 组 n 8 : 结扎 用药 D 组 n 8 : 结扎定的一个完善的科学研究计划或方案。它应当被制 不用药定于确定研究目标之后和正式开展科研工作之前 E 组 n 8 : 去势 不用药 F 组 n 5 : 对照组 即假手术组 。序、 空白它应确保科学研究自始至终受控于 科学、严谨、有 高效、 经济、 可靠 的总要求之下 它是整个科学 全部大鼠 均在第 1、 周重复测体重 均在第 12研究的依据和指南 它是反映科学研究科学性和严 12 周结束实验时测 3 项生化指标、测量股骨和下颌谨性高低的重要见证 它是确保 科研产出大于 科 骨的骨密度、 项骨生物力学指标。数据处理是否 3研投入的重要举措。 合理暂 且不说 试分析此实验设计是否正确。 调查设计和临床试验设计 其本质与实验设计差错辨析原作者在实验研究中涉及到 3 个实相同 只是它们的侧重点不相同。因为它们要面对 验因素 第 1 个因素是 结扎与否 它有两个水平的对象和任务各有其特殊性 需要采取一些特殊的 即 结扎与 不结扎 第 2 个因素是 去势与否 它技术路线或对策。一般来说 把 调查设计、实验设 有两个水平 即 去势与 不去势 第 3 个因素是计和临床试验设计统称为 统计研究设计 因为它 阿仑膦 酸用否 它也有 两个 水平 即 用 与 不们的共性都是运用统计学的理论和方法 并结合专 用。这 3 个因素的全面组合应该有 8 种情况 即业知识 为整个科学研究制定出周密的、 完善的、合 结扎与否 去势与否 用药与否: 用 不用理的、优良的研究方案。在实用中 常用 实验设计 结扎 去势 A组 B组作为 统计研究设计的代名词。 不去势 C组 D组 2. 实验设计的作用: 进行科学研究 不作统计研 不结扎 去势 X1 E组究设计行不行 如果研究经费很多 研究周期不限 不去势 X2 F组对研究结果的科学性和可靠性要求不高 不作统计研究设计也是无可非议的。然而 一项研究工作 若 由上面的组合可看出: 原作者少设计了两组 即称其为科学研究 就应在尽可能短的时间内 在尽可 X1 处为 去势 用药组和 X2 处为 单纯用药组。能少花经费的条件下 给出科学、严谨、可靠的结果 若实验设计选取全部 8 个组 就是一个 3 因素 或叫和结论。达到这一目标的有效途径就是事先制定出 2 2 2 析因设计 但实际情况是缺少了 2 个组 既周密、 完善的统计研究设计方案。 不是单因素 6 水 平设计 也不 是 3 因素析 因设计。 实验设计的作用就是使科学研究工作 达到经 这种组合不全的设计 犯了对照不全和组间均衡性济、 高效、 准确、 可靠的目的。经济指 节省人力、物 差的错误 条件下收集的数据处理起来无据可依 而力和时间 高效指 可以同时考察多个实验因素及 且无法分析因素之间的交互作用 故其结论的可靠其交互作用对多项指标的影响大小 准确指通过样 性大大降低。本提供的信息推 论总体规律性的准确程度 可靠指 例 2 为 了考 察两 种材 料 种植 体 的效 果 即 可以有效地控制和估计观察或实验误差的大小 尽 bBMP 小牛新鲜四肢 长骨皮质中提 取 和 DFDBA可能排除或减弱非实验因素对调查或实验结果的干 即脱钙冻干皮质骨粒 来自健康狗四肢长骨骨干 。扰和影响。 有人设计了如下的实验: 下面我们举 3 个在口腔医学研究中忽视实验设 用健康成年杂种狗 12 只 将双侧 2、 4 下颌前 3、计的研究课题 读者可以清楚地体验到进行科学的 磨牙近中根拔牙创去骨 1 8 mm 直径钻预备种植实验设计对科研课题的科学性和严谨性是多么的重 直径 窝 加深拔牙创 2 3 mm 立即植入长 10 mm、要 2 mm纯钛螺旋状种植钉 种植体植入后其近中留有 398 中华口腔医学杂志 2003 年 9 月第 38 卷第 5 期 C hin J St omat ol September 2003 V ol 38 N o. 53 mm 3 mm 5 mm 骨缺损。分别植入 bBMP 复 那么 各小组究竟应该用几只动物合适呢 严 脱钙冻干皮质骨粒及空白植入 伤口严密缝合骨粒、 格地说 需要根据预试验或文献资料提供的信息 结合。于术后 2、 8、 周分别各处死 3 只动物 4 4、 12 合研究者对试验精确度的要求 并根据拟采用的实多聚醛灌注内固定 由近远中向沿种植体长轴剖开 验设计类型 按估计样本大小的相应 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算为宜。标本 分别制作光镜和扫描电镜标本。问: 此实验设 一般情况下 若不便用公式估算时 如果是小动物实计中有无欠妥之处 验 来源方便 花费不太大 各小组动 物数不少于 差错辨析此实验研究中涉及 4 个实验因素 10 只为宜 若是较大动物实验 各小组动物数不少第 1 个因素是 种 bBMP、 DBA 和 DF 于 5 只为宜。这里所讲的 各小组 是指实验植体种类 即 中独空白植入 第 2 个因素是 术后时间 周 即 2、4、 立的实验条件所决定的每个小组 如本例中是指在8、 第 3 个因素是 下颌前磨牙位置 即 左侧与 12 一个特定的甲紫作用时间下同时在一个特定的剂量右侧 第 4 个因素是 下颌前磨牙顺序 即第 2、3、 下所形成的实验组 即本例共有 15 个小组。4 磨牙。原作者注意了前两个因素 忽视了 后两个 3. 实验设计是医学科研的灵魂: 科学研究工作因素 未交代 3 种种植体究竟是怎样安排到下颌前 的科学性和严谨性受控于许多方面 其中最关键的 右对称或 2、磨牙上的 是随机地放 还是按 左、 3、 影响因素应当是 实验设计 因为实验设计相对于4的顺序放 放置的方法不同 其结果可能不会完 整个科研工作来说就如同是建造一座高楼大厦的地全一样 这属于忽视了 重要非实验因素的干扰和影 基 一旦地基出了问题 其上的建筑物修建得再好又响 自然就降低了结论的可信度。 有什么用呢 我们认为: 实验设计是医学科研成败 例 3为了观察甲紫注入小型猪正常腮腺后组 的关键 是它的 灵魂 与上述类似的实验设计方织病理变化情况 选择 6 个月龄、体重 20 25 kg 的 面的错误在医学科研中出现的频率很高 其产生的中国实验用小型猪 15 只 雄性 9 只、雌性 6 只。每 原因是实际工作者缺乏较为全面的实验设计知识只动物任选一侧腮腺为实验侧 另一侧作为正常对 这?坏惚匦杈】煲 鹨揭?蒲泄ぷ髡吆鸵滴裰鞴懿空?以消除个体差异及增龄对实验结果的影响。按 门的高度重视 应加强对实验设计重要性的认识和注入甲紫后 1 周、 周、 个月、 个月及 6 个月将 15 2 1 3 对实验设计知识的认真学习 加强监督管理检查机只动物随机分为 5 组 每组 3 只 每个组的 3 只动物 制 否则 这样的错误将会伴随医学科研工作者的终分别随机注入 0 6、 0、 0 ml 1 甲紫溶液 然后 1 4 生 而且 一代一代地传下去 这些错误将严重影响观察组织病理变化情况。试问: 此项实验研究中违 和制约我国医药科研事业的发展速度和质量 1 6 。背了 实验设计的什么原则 参 考 文 献 差错辨析本实验研究共用了 15 只小型猪 初 1 胡良平 提高我国医学期刊论文 中统计学 质量的对 策与建议看起来 15这个数目不算太小。但仔细看一下不难 见: 中华医学研究精览文库综合卷 第 1 版 北京: 军事医学 科发现 实验中共涉及两 个实验因素 第 1 个因 素是 学出版社 2000. 2984 2988 甲紫作用时间 它有 1 周、 周、 个月、 个月及 2 1 3 2 胡良平 郭秀花 刘惠刚 医学统计学是评价 医学科技论文质 量 优劣的重要依据 中华口腔医学杂志 2001 36: 229 2326 个月 5 个水平 第 2 个因素是 甲紫剂量 它有 3 方积乾. 近期医学论文中常见统计错误及其 纠正. 中山医科大 学 0 6 ml、 0 ml 及 4 0 ml 3 个水平。这两个因素 1 学报 1999 20: 314 318. 4 毛宗福 丁元林 陈东娥 等. 临床论著中统计 推断应用缺陷特 征的全面组合共有 15 种情况 每种情况构成一个特殊 及对策. 中国卫生统计 1998 13: 56 57.的实验条件 每个条件下仅有 1 只动物 所以本实验 5 Glantz SA. How t o det ect correct and prevent errors in the medical literature. Circulat ion 1980 61: 1 7.若列表表示 各组的样本大小 n 1。这就违背了实 6 Felson D T Cupples LA M eenan R F. M isuse of st at ist ical met hods验设计中的重复原则。因为生物医学研究的现象 - in arth rit ism and rheumat ism: 1982 versua 1967 1968. A rt hrit ism Rheum 1984 27: 1018 1022.常带有变异性 只有在相同实验条件下进行多次独立重复实验 随机现象的变化规律性才能正确地显露出来。 收稿日期: 2002 12 10 本文编辑: 李季