1、第十五章 实验设计,作者：侯艳,单位：哈尔滨医科大学,目录,第一节 实验设计的三要素,第二节 实验设计的三原则,第三节 临床试验设计及其样本量的计算,2,3,1,1,第一节实验设计的三要素,一、研究对象,（一）研究对象的概念研究对象又称为受试对象或实验对象，是指根据研究目的而确定的观察总体。（二）实验性研究与观察性研究实验性研究是研究者根据研究目的，主动对受试对象施加干预措施的研究。而观察性研究中，研究者只是“被动”地观察客观情况，不对研究对象施加任何干预措施。,一、研究对象,实验性研究（根据受试对象的不同）,动物实验临床试验社区干预试验,一、研究对象,动物实验：其受试对象为动物或生物材料,一
2、、研究对象,临床试验：其受试对象通常为患者或健康志愿者,一、研究对象,社区干预试验：其受试对象通常为自然人群,一、研究对象,符合入排标准,研究对象符合的条件,对处理因素敏感,依从性,二、处理因素,（一）处理因素的概念处理因素：是指根据研究目的施加于研究对象的干预措施。处理因素可以在试验过程中分为不同的水平，称为处理水平。例如，某降压药的剂量，可分为低中高三个水平。,二、处理因素,（二）混杂因素的概念在研究过程中，除了处理因素之外，还有一些“非处理因素”。由于它即与处理因素有关同时也影响效应测量值，因此被称为“混杂因素”。（三）混杂因素的控制可以通过合理的设计来控制混杂因素对实验效应的影响。,二
3、、处理因素,处理因素,混杂因素,实验效应,采用适当的统 计学方法进行更为 细致的分析和校正。,减少混杂因素的影响,使实验效应更准确,三、实验效应,（一）实验效应的概念实验效应（experimental effect）是指处理因素给予受试对象后，受试对象所产生的结果。（二）衡量实验效应指标的选择指标要尽量客观选择高灵敏度和特异度的指标选择准确度和精密度较高的指标,三、实验效应,指标要尽量客观,主观指标b,客观指标,三、实验效应,选择高灵敏度和特异度的指标,三、实验效应,选择准确度和精密度较高的指标准确度：是指研究测量结果与研究对象真实情况符合或接近的程度，主要受系统误差的影响。精密度：是指在相同
4、条件下对同一对象的某项指标进行重复测量时，观测值与其均值的接近程度，主要受随机因素的影响。,2,第二节实验设计的三原则,一、对照原则,（一）对照的概念对照（control）是指在实验中应设立对照组，其目的是通过与对照组效应对比鉴别出实验组的效应大小。（二）对照的类别,空白对照安慰剂对照标准对照,实验对照自身对照相互对照,一、对照原则,空白对照：指对照组不给予任何处理，该对照形式反映了研究对象在实验过程中的自然变化。,一、对照原则,安慰剂对照：安慰剂对照 指对照组使用一种不含药 物有效成分的“伪药物”，即安慰剂，其外观、气味、剂型和处置上均与实验药 物相同，不能为受试对象 所识别，常用于临床试验
5、。,一、对照原则,标准对照：对照组采用现有 标准方法或常规方法，或不 专门设立对照组，而以标准 值或正常值作为对照。例如，如图所示的传统的抗癌药物 为标准对照。,一、对照原则,实验对照：对照组不施加处理因素，但施加某些有关的实验因素。如假 注射，目的是使两组受试对象所受 到的刺激、损伤相同，以避免施加 处理的方式可能对其产生的影响。,一、对照原则,自身对照：指对照与实验在同一受试对象身上进行，可以是同一受试 对象处理前后，也可以是同一受试对象同期接受不同处理。例如，患 有高血压的患者服用降压药，服药前后的血压值可以看做是自身对照。相互对照：指各实验组之间互为对照。,简单随机化,分层随机化,区组
6、随机化,动态随机化,二、随机化原则,随机化：是指每个受试对象有相同的概率或机会被分配到不同的处理组。,三、重复原则,（一）重复的概念重复是指在相同实验条件下重复进行多次观察。（二）重复的作用重复是消除非处理因素影响的重要方法，表现为样本量的大小和重复次数的多少。,2,第三节临床试验设计及其样本含量的估算,一、临床试验的特点及注意事项,（一）临床试验的分期临床试验分期，期试验对象为少量志愿者，主要为耐受性试验和药代动力学试验。期试验主要是探索适应症的类型、最适剂量以及研究价值。期试验是确证性研究，证实试验药物的疗效和安全性。期试验则是上市后进行的试验。,一、临床试验的特点及注意事项,（二）主要指
7、标的确定,（三）设立合理的对照,一、临床试验的特点及注意事项,（四）盲法根据设盲程度，分为双盲、单盲和开放三种。双盲指研究者、受试者及所有与试验相关的人员在整个试验过程中都不知道受试者所接受的是何种处理；单盲指仅受试者处于盲态；开放试验不设盲，所有与试验相关的人都知道受试者接受的是何种处理。,一、临床试验的特点及注意事项,（五）分析数据集意向性分析的原则（ITT）：主要分析应包括所有随机化的受试者。全分析集（FAS）：尽可能按意向性分析原则，由所有随机化的受试者以合理的方法尽可能少地排除后组成的数据集。符合方案集（PPS）：符合试验方案，依从性好且完成试验过程的受试者集合。安全集（SS）：即包
8、括所有随机化后至少接受一次治疗的受试者的集合。,二、临床试验的设计类型,（一）平行组设计平行组设计：是最常用的临床试验设计类型，是指将受试者随机地分配到试验的各组，各组同时进行试验。平行组设计可设置一个或多个对照组，试验药也可设置多个剂量组。双臂试验：设置一个试验组和一个对照组的试验。三臂试验：设置一个安慰剂组和一个阳性对照组。,一、临床试验的特点及注意事项,（二）交叉设计交叉设计：是一种特殊的自身对照设计，即每位受试者随机地在两个或多个不同试验阶段分别接受指定的处理（试验药或对照药）。,对照组：,实验组：,处,理,A药,B药,A药B药,洗脱期,实验效应,三、临床试验的比较类型,（一）优效性试
9、验检验一种药物是否优于安慰剂或另一种药物的试验，称为优效性试验。（二）非劣效性试验检验一种药物是否不劣于另一种药物的试验，称为非劣效性试验。（三）等效性试验检验一种药物是否与另一种药物的疗效“相等”（实际为相差不超过一个指定的数值，即等效性界值）称为等效性试验。,四、样本含量的影响因素,（一）假设检验的型错误概率的大小（二）假设检验的型错误概率或检验效能（三）总体变异性的大小。（四）体间差值的大小。,五、样本量的估算方法,（一）单样本均数以及配对设计和交叉设计均数的检验中样本含量的估算（二）两独立样本均数检验中样本含量估算（三）单样本频率检验中的样本含量估算,五、样本量的估算方法,（四）配对设计两样本频率检验中样本含量估算（五）两独立样本频率检验中的样本含量估算（六）完全随机设计或随机区组设计多组样本均 数比较时样本含量估算,小结掌握 实验性研究和观察性研究的概念以及其之间的区别、实验设计中的三原则和三要素的内容以及影响样本含量的四个要素熟悉 临床试验的特点及其注意事项、两种临床试验的设计类型以及三种临床试验的比较类型了解 样本量的计算,谢谢观看,
