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图书名称：《临床科研设计》

【作　者】陈坤

【丛书名】高等院校“十三五”规划系列教材 高等院校数字化融媒体特色教材

【页 数】 198

【出版社】 杭州：浙江大学出版社 , 2019.09

【ISBN号】978-7-308-19493-8

【分 类】临床医学－科学研究

【参考文献】 陈坤. 临床科研设计. 杭州：浙江大学出版社, 2019.09.

图书封面：

图书目录：

《临床科研设计》内容提要：

本书共分为十一章，从临床研究的一般理论扩展到各类研究方案的设计、实施和评价等方面，逐一作系统介绍。章节内容主要包括绪论（第一章）、临床科研资料的来源、整理和分析（第二章）、临床科研设计的基本要素与原则（第三章）、临床研究各类设计方法（第四、五、六章），病因研究方法（第七章）、临床诊断试验的评价（第八章）、疾病预后研究（第九章）、临床研究中的误差与偏倚（第十章）、以及循证医学与Meta分析（第十一章）。

《临床科研设计》内容试读

第一章绪论

第一章绪论

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教学PPT

医学研究是在医学专业理论的指导下，围绕人类身心健康，对尚未研究或尚未深入研究的健康相关事件、现象进行探讨，旨在揭示矛盾的内部联系与客观规律，从而比较客观、正确地提出新的观点、理论、技术和方法，并对其功效进行评价。医学科研是提高对疾病、健康的认识和比较各种医疗保健方法效果的重要途径，其目的是为不断改进医疗和保健措施等提供科学依据。

医学科研设计是根据具体的研究目的，遵循随机化、对照、盲法和重复的原则，对研究因素、研究对象和研究的效应指标进行抉择所形成的未来行动方案的过程。

第一节医学与医学研究

20世纪70年代中期，计算机技术、通信技术等的飞速发展，引起了以信息技术为主的新技术革命，使产业结构、经济结构和社会结构发生了深刻的变化。“人类基因组计划”的实施和推进促进了生命科学和信息科学等学科的结合，使医学的环境进一步发生了巨大的变化，21世纪以来，健康大数据、人工智能等新的发展浪潮正日益向我们逼近，对医学科研提出了新的挑战。临床研究是医学科研范围内的一个重要方面，其主要针对临床问题展开探索。

一、医学模式的改变与临床研究

医学模式是在医学的发展和医学实践活动中逐步形成的，是医学科学发展的历史总结，也是医学科学思想的高度概括。在不同的历史阶段，由于受当时哲学思想的影响，在特定医学发展水平以及人们对健康和疾病的认识状况的基础上逐步形成了观察和处理医学领域中有关问题的基本思想与方法，于是形成了历史上的各种医学模式。医学模式是医学科学发展的结果，同时又对医学科学的发展产生重大的影响。

医学模式已经经历了单纯医学模式→生物医学模式→社会、心理、生物医学模式等三个阶段。近年又有人提出生物、心理、社会、生态环境医学模式。相应地，临床医疗模式也由经验模式→循证医学(evidence-based medicine,EBM)模式转变；护理模式由生理护理→责任制护理→系统化整体护理模式转变：模式的转变也必然引起健康观念的扩展，由无病即健康发展到社会、心理、身体的完美状态，再到社会、心理、身体、智力、环境的全面健康。医疗卫生服务范围也不断扩大。大卫生观念、三级预防保健得到了更多的提倡：医疗不仅要进行生理服务，还要重视心理服务：社区医疗服务和全科医学崛起：健康管理逐步平民化、个体化；加强环保意识、提倡合理膳食和适当运动的良好生活习惯：等等。以上这些均已成为现代健康领域的重要内容。医学科研工作也朝向这一模式转轨，无论是从宏观观察还是从微观分

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临床科研设计

析，都需顺应这种模式的转变。

直接或间接针对临床问题所提出的医学研究风起云涌。近年来，临床随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)依然受到推崇，人群队列、临床专病队列和母婴队列的建设正在全国遍地开花，临床科学研究正处于一个繁荣的时代。

二、医学科研的基本要求

医学外环境的巨大改变，对医学科研的发展产生了深刻的影响，也对医学科研提出了更高的要求。

(一)创新思维

研究应求新、求异、求真，要有独到的见解。因此，创新性是科学研究的灵魂，没有创新，就没有科研的生命力。创新体现科研的真正价值，一项研究如果没有创新，就不能算作真正意义上的科学研究，只是重复前人的工作。创新分为两大类：一是原始创新，即在所研究领域中建立或突破基本概念、建立新方法或向新的领域拓展。基础研究主要属于这一类。二是次级创新，即对现有概念、理论或方法等的补充和改良。大部分应用研究属于这一类。创新从立意途径上说有以下七种情况：否定成说、补充前说、提出新观点、宣布新发现、开辟新领域、采用新角度、运用新方法。也就是说，创新既可以是在前人研究的基础上，超越前人的观点、技术，也可以是否定、修正或补充前人的观点、技术，更可以是独辟蹊径，另选研究方向，通过坚持不懈的刻苦钻研，最终得到全新的研究成果。

要在科学上有所创造、有所发现，就要培养创新思维。一是具有前沿意识，时刻关注所从事学科、领域的研究特点和学术动态，把握最新研究成果。二是重视学术积累，即要有知识（专业及相关学科）、资料研究能力与研究方法的积累。三是善于思考，培养想象力，不迷信书本、权威。四是善于发现，尤其对无意中观察到的偶然现象要及时抓住，还要能捕捉灵感，把握机遇，如青霉素的发现就是一个很偶然的机遇。五是转变科研思路，如可将注意力从中心转向边缘，从主流转向支流，从经典学科转向交叉学科。

创新思维本身并不是一种具体的思维方法。创新思维最需要的是对世界、对事物保持

一种追问的态度，是一种思的状态。应当培养这种追问的兴趣和勇气。

(二)科学思维

所谓科学思维，即在科学研究中应以唯物辩证的观点来思考问题，坚持社会普遍联系论、社会发展论和辩证法。

逻辑思维是科学的思维方式，应遵循严格的逻辑规律和规则，在概念与概念之间、概念与命题之间、命题与命题之间进行推演，证明或否定概念或命题。遵循逻辑思维的基本规律是人们正确思维的必要条件。任何科研成果都是正确进行思维的结果。医学概念、医学判断本身就具有较强的逻辑性，所以在医学科研中逻辑思维极为重要。

归纳、演绎和类比是逻辑思维的三大主要推理模式。归纳推理是从个别推出一般，其显著特征是“以一推全”或“以少推全”；演绎推理是从普遍性的前提推出特殊性的结论，是应用最广的一种推理，其显著性特征是“以全推一”；类比推理是从特殊到特殊的一种推理，其显著特征是“以一推一”。归纳和演绎构成了一个“从个别到一般，从一般到个别”的辩证思维过程。

第一章绪论

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逻辑思维贯穿在医学科研的整个过程中，主要体现于假设形成和假设验证的过程中。假设(hypothesis)是根据已掌握的事实材料和科学原理对某一未知事物及其发展规律所作出的一种推测、一种科学解释。在假设形成过程中需要综合运用归纳和类比推理；而在假设的验证过程中，则需要通过对医学统计的描述和推断，发挥演绎推理的作用。

三、临床科研设计课程的演变

临床科研设计(clinical research design)课程的演变，与临床流行病学的发展密切相关。20世纪30年代，John R.Paul提出了“临床流行病学”的概念；30年后，David L.Sackett将流行病学、卫生统计学原理和方法与临床医学有机结合，在临床医生中开展科研设计、测量与评价(design,measurement and evaluation,DME)的实践；l980年，四名国内著名临床专家在洛氏基金会的资助下参加了临床流行病学的培训学习，从此临床流行病学被引入我国。1989年，在首届全国临床流行病学学术会议上，中国临床流行病学网(China Clinical

Epidemiology Network,China CLEN)宣告建立，该网站的建立成为我国临床流行病学发展史上的里程碑事件；20世纪90年代，随着循证医学这一临床决策方法学的系统发展，临床诊治水平不断提高，临床流行病学变革与发展也出现了新的契机。

临床流行病学(clinical epidemiology)是一门采用近代流行病学、生物统计学、卫生经济学和医学社会学的原理和方法去设计、测量和评价临床医学问题的医学交叉学科。也就是说，临床流行病学是以临床疾病和病人为基础，探

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索其所属群体中疾病分布的特征、可能致病因素、转归以及评价防治措施的效

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果和效益，为改进医疗和保健措施等提供依据的科学。

延伸阅读

临床流行病学与临床科研设计既有一定的联系，又有一定的区别。临床

流行病学的实质是临床研究的方法学，强调临床科学研究中的设计、测量与评价，是流行病学在临床科学研究中的应用，所以，也可将其看作临床医学中的科研方法学。临床科研设计课程内容主要包括如何选题、如何确定研究方案、如何采集研究数据和分析数据，以及如何就研究结果作出解释这样一个全过程。目前，在有关医学科研方法的课程设置中，临床流行病学作为本科生的课程，是临床科研训练的基础，进入研究生阶段后则设置了临床科研设计课程，以更系统和全面地进行科研训练。

第二节临床科研的基本步骤

与其他学科研究的过程相似，临床科研也由5个阶段组成：科研选题、科研方案设计、科研方案实施、数据统计与分析、总结等。各个步骤环环相扣，紧密相连。其中科研选题、科研方案设计是关键的两个步骤，确定一个有创意、设计周密、指标合理、科学性强又切实可行的实施方案是取得高新成果的根本保证。

一、科研选题

医学科研的选题就是确定所要探索的题目。它是科研的起点，也是关系到科研成败和成果大小的关键性问题，其基本程序为：原始想法的形成或问题提出→文献评价→假设形成

临床科研设计

→选题确立。选题需要遵循创新性、科学性、可行性和实用性等原则。选题来源广泛，包括疾病的病因、诊断、治疗、预防和预后。治疗又包括手术改进、药物选用、疗效评价、新技术的应用、技术革新等。

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二、科研方案设计

延伸阅读

科研方案设计是对科学研究具体内容与方法的设想和计划安排，它是整

个科研过程的纲领。科研方案设计的好坏不仅直接影响到科研的创新性、科学性和可行性，而且还决定了完成课题的速度与经费的开支等。科研方案设计主要包括专业设计和统计学设计。专业设计是运用专业理论和知识及技术来进行课题研究方案、研究内容和研究对象的取舍与安排等：统计学设计是运用数理统计学理论和方法来进行样本量、数据描述和分析的统计学方法等的科学安排。

三、科研方案实施

按照研究对象属性和实验场所的不同，医学科研实施方法一般可分为观察、实验和理论

三大类型。这个阶段，也就是通常所说的资料收集阶段。

四、数据统计与分析

在大多数情况下，医学科研是在研究对象的总体中随机抽取部分即样本来进行研究的，通过样本的结果来推断总体的参数。这就需要运用医学统计学方法，它包括统计描述和统计推断。在医学科研中，研究者不仅应具备丰富的专业知识，还需具备流行病学和医学统计学等知识。

统计描述是指运用如统计表、统计图、统计指标等各种统计学手段对观测数据的数量特征进行客观的描述和表达，如集中趋势和离散程度、百分比（率）等。需要注意的是，这时描述的结果仅为局部（样本）的结果。

统计推断是指根据观测数据（样本）所提供的信息，对未知总体作出具有一定概率保证的估计和推断，包括假设检验和参数估计两个方面。在实际应用中要根据推断目的、资料的性质、实验设计的类型以及样本的大小，选择正确的统计方法。例如，成组设计的两样本均

数比较可选用（检验，成组设计的多样本均数比较则选用F检验，对两组或两组以上计数资

料的样本率比较需选用x检验等。

五、总结

总结是科研过程中的最后一个步骤，即根据研究事实与统计分析结果，运用综合、归纳与演绎等方法，把感性认识上升为理性认识，得出科研结论。总结的基本形式是撰写科研论文和课题结题报告。在总结中，应注意两点：①推理要基于已有的研究数据。既要尊重研究证据和客观公理，不可天马行空、凭空捏造，又要不拘泥于传统观念，敢于怀疑，推陈出新。②重视研究对象的固有特征，即只能推断出科研设计的总体特征，切不可轻易外延推断。

第一章绪论

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第三节临床科研的类型

一、医学科研的分类

医学科研类型由于不同的科研目的，有多种不同的分类方法。例如，按科技活动类型不同，医学科研分为基础研究、应用基础研究和应用研究；按照医学中各专业的属性不同，医学科研可分为基础医学科研、临床医学科研、预防医学科研、社会医学科研（包括卫生事业管理和医学心理学)；按照研究对象的不同，医学科研也可分为实验室研究、临床研究和社区研究等；从科研设计角度，医学科研可分为观察性研究、实验性研究和理论（数理）研究。

二、临床科研设计的基本方案

(一)观察性研究

医学研究由于其对象的特殊性，在很多科研中，研究者不能主动地控制研究因素。这种在自然状态下观察疾病发生发展过程中表现出来的特点和规律，以阐述疾病的分布特征，认识疾病的病因和影响因素的研究方法，称为观察性研究(observational study)。观察性研究分为描述性研究和分析性研究两大类。

1.描述性研究

(I)横断面研究(cross-sectional study):也称现况研究、患病率研究，是研究特定时点与特定范围内人群中的有关变量（因素）的现状及其与疾病或健康状况的相互关系。其特点是研究过程中没有人为施加干预措施，而是客观地观察和记录某些现象在某个时间断面上的现状和特征。根据研究对象的纳人范围，横断面研究可分为普查、抽样调查和典型调查。

普查：对特定范围的人群（研究对象）中的每一位成员均于某一特定时间内进行调查。普查可了解全貌，避免抽样误差，但较为费时费力。

抽样调查：在研究对象(subject)的总体中随机抽取一部分有代表性的对象（样本）进行调查或检测，通过样本的结果来估计总体的参数。这是以局部估计总体的研究方法，一般而言，可节省人力、物力和时间；但对样本的代表性要求较高，实施和数据分析比较复杂。

典型调查(case study):又称案例调查，指在对事物做了全面分析的基础上，选择特征典型、集中的观察单位进行进一步的调查，有利于更深入了解事物的特征。但典型调查由于没有经过随机抽样，观察单位不能代表总体，故不能用于估计总体的特征。

(2)常规资料分析报告：常规资料一般指医疗卫生系统的工作原始记录，是医疗机构不断积累并长年保存的可供随时查阅、提供医学科研信息、评价防治工作效果的资料，包括日常填写的工作记录和定期整理归档的统计报表等。如传染病登记报告，医院病案门诊登记资料，疾病监测资料，职业病、地方病防治资料和健康检查资料等。其实，任何一个部门都有自己的经常性资料，如各级统计部门有人口资料或国民经济发展资料，公安部门有人口出生、死亡、交通事故等资料，气象部门有气象资料，环境部门有环境污染及其治理资料等。医疗卫生部门的医院信息系统、居民健康档案系统目前也正日益形成了健康“大数据”的雏形。医学科研工作者可根据自己的需要，向相关部门索取或查阅，将之与疾病资料结合应用。

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临床科研设计

(3)生态学研究(ecological study):指在搜集疾病或健康状态以及某些因素的资料时，不是以个体为分析单位，而是以群体为分析单位。它描述的是疾病或健康状况、各种特征或暴露因素在群体中所占的比例，分析群体中疾病或健康状况与群体中哪个特征分布相关，故也称相关性研究。由于生态学研究是以群体为单位的研究，缺乏个体数据，所以只是一种粗线条的描述性研究，只能提供因果联系的线索。

2.分析性研究

(I)病例-对照研究(case-control study):又称回顾性研究、病例比较研究等，指根据研究目的，选定患有某病（病例）或未患某病（对照）的样本作为研究对象，分别调查其既往是否受过某种或某些致病因素的影响以及影响程度（即暴露于某个或某些危险因素中的情况和程度)，从而推测判断所暴露的因素与疾病在统计学上的相关性和关联程度，主要用于探索疾病的危险因素，是对病因假设进行检验的一种方法。它是一种“从果到因”的回顾性调查研究，需设立对照组。病例对照研究方法要求的样本含量较少，省时、省人力、省财力，一次调查可研究多个因素与疾病的联系，适用于罕见病的危险因素的研究。

(2)队列研究(cohort study):又称定群调查、前瞻性研究，指选择两组人员进行追踪观察，其中一组人处在所研究危险因素影响中（暴露组），另一组人除了不处于这个危险因素影响中以外，其他方面应尽可能与前一组人相同（非暴露组），两组对象在入组时都不患所要研究的疾病。通过分析这两组人发病率的差异，来判断危险因素与发病有无关联以及关联程度。队列研究是“由因及果”的前瞻性研究，可直接获得所研究的事件的发生率，并可同时研究多种疾病与暴露的关系。

(3)巢式病例-对照研究(nested case-control study):又称套叠式或嵌人式病例对照研究，指以队列中所有的病例为病例组，再根据病例发病时间，在队列研究的非病例中随机匹配（按年龄、性别、民族等）一个或多个对照，组成对照组，其本质是病例对照研究。它的研究对象都从同一个全队列（即通常所说的队列研究）中选取。相对于队列研究而言，具有省时间、省人力、省财力的特点；相对于病例对照研究而言，由于暴露资料的搜集在疾病发生之前，因果关系明确，所以不存在暴露与疾病之间的时间顺序问题，观察偏倚可以得到有效控制。

(4)病例-队列研究(case-cohort study):也称病例参比式研究，指搜集全部研究对象（全队列)中的一个随机样本（子队列）和所有发病者的资料进行分析。该设计吸取了病例对照研究和队列研究的许多优点。

(5)单病例研究(case-only study):研究对象均为患病的病例，不另设非患病者为对照，而是直接在不同临床类型或具有不同标志的病例亚组之间进行比较，并按病例对照研究的方式处理数据，因而又称为病例-病例对照研究(case-case control study)。

(二)实验性研究

实验性研究(experimental study)是一种在人为控制一些条件和因素的基础上，主动给予研究对象某种干预措施，继而观察或观测由此引起的结构、功能、生化或疾病过程的变化，通过对相应效应指标的分析，揭示客观事物发生发展规律的研究方法。其特点是：研究者能人为设置处理因素；研究对象接受处理因素的种类或水平由随机分配决定，因而能较好地排除外界因素的干扰，有效控制误差及偏倚，从而获得更为可靠的科学数据。广义的实验性研究包括动物实验、临床试验和社区试验。

···试读结束···