如此会使研究结论的可信度大大降低。从文中可以看出两组患者在致伤原因方面切开手术组没有患者属于跌伤而关节镜组有3例患者属于跌伤骨折类型方面切开手术组有11例合并其他部位骨折而关节镜组没有描述这方面的情况有无合并伤方面切开手术组没有描述这方面的情况而关节镜组对这方面的情况作了详细的描述受伤至手术时间方面切开手术组为1h12d平均为29h而关节镜组为2h15d平均为19h。两组患者在这几个重要的非实验因素方面都是不可比的严重违背了均衡原则并且受伤至手术时间跨度比较大对均衡性也会造成影响从而使结论的可靠性大大降低。为了排除患者基础条件等非实验因素对实验结果可能造成的影响一定要对重要的非实验因素实施人为控制。对本例而言一是在分组时用更加科学的方法比如使用“最小不平如何正确把握实验设计中的均衡原则胡良平陶丽新毛玮王琪军事医学科学院生物医学统计学咨询中心北京
100850ZhongguoGushangChinaJOrthopTrauma2009228638641wwwzggszzcom?继续教育园地?638??中国骨伤2009年8月第22卷第8期ChinaJOrthopTraumaAug2009Vol22No8
衡指数法”4对患者进行随机分组二是对年龄、致伤原因、骨折类型、合并伤情况和受伤至手术时间等重要的非实验因素进行分层随机化可以达到组间均衡性的要求。例2全髋关节置换术中局部注射混合镇痛液疗效的临床对照试验6一文为研究全髋关节置换术中向关节周围局部注射混合镇痛液的疗效将76例行全髋关节置换术的患者分成2组住院号为单数的患者划入注射组术中关节周围局部注射镇痛液共38例男14
岁手术时间88?15min住院号为复数的患者划入对照组不注射例女24例平均年龄73
镇痛液共38例男12例女26例平均年龄75岁手术时间80?20min术后采用直观模拟疼痛量表visualanalogscaleVAS评估患者疼痛程度所有患者术后24h内使用患者自控镇痛泵patientcontrolledanalgesiaPCA于不同时间点分别记录PCA的用量得到的结论是全髋关节置换术中向关节周围注射混合镇痛液能够显著降低患者术后疼痛并减少镇痛泵的用量辨析与释疑该研究资料在对受试对象进行分组时违反了随机原则住院号为单数的患者划入注射组住院号为复数的患者划入对照组这种分组方式可能会导致两组患者在某些重要的非实验因素方面相差悬殊两组间缺乏均衡性并不是一种随机化的分组方法同时也违反了均衡原则这样分组有可能导致一组患者的病情较轻另一组患者的病情较重从而导致两组患者最后测得的疼痛评分和PCA的用量不能真实地反映术中局部注射混合镇痛液的疗效并且该资料也没有对两组患者的病情病程等基本情况进行详细的描述和相应的统计处理以便确认两组间的一般情况是否均衡这样的临床实验设计最后得到的结论缺乏可靠性和说服力鉴于以上错误应做如下修改对受试对象进行分组时可以采用“最小不平衡指数法对患者进行随机分组同时对两组患者的一般情况如病情病程等重要的非实验因素进行详细的描述和相应的统计分析确保符合均衡原则使实验结果具有说服力例3锁骨外固定器和锁骨翼状解剖加压钢板治疗锁骨粉碎性骨折的病例对照研究7一文探讨内外固定两种方法治疗锁骨粉碎性骨折的疗效一共768例患者应用自行设计的锁骨外固定器保守治疗528例男321例女207例年龄1582岁青壮年为多男多于女骨折成3部分165例3部分以上363例应用切开复位锁骨翼状加压钢板内固定手术治疗240例男152例女88例年龄1764岁骨折成3部分178例3部分以上62例伤后至就诊时间2h8d平均13d致伤原因依次为车祸伤摔伤及直接暴力伤外固定治疗均为单纯性损伤67块等多发性粉碎性骨折均采用锁骨外固定器保守治疗外固定与手术组在年龄骨折粉碎情况等方面比较差异无统计学意义有
可比性部分结果见表1辨析与释疑该研究设计严重违背了随机和均衡原则两组之间的病例总数相差较大锁骨外固定组528例手术内固定组240例两组之间年龄构成可能也不均衡锁骨外固定组年龄最小15岁最大82岁青壮年为多而手术内固定组年龄1764岁两组之间的年龄差距也比较大手术内固定组的患者可能更年轻一些但是也没有交代各年龄段的患者比例很难让人相信在年龄方面两组之间是可比的在性别构成上两组之间也是不均衡的锁骨外固定组男女比例为321207手术内固定组比例为15288在骨折程度上两组之间也不可比锁骨外固定组骨折成3部分的患者例数与骨折成3部分以上的患者例数之比为165363手术内固定组骨折成3部分的患者例数与骨折成3部分以上的患者例数之比为17862病程和致伤原因也没有详细的描述可以证实两组之间具有可比性并且原文描述“外固定治疗均为单纯性损伤67块等多发性粉碎性骨折均采用锁骨外固定器保守治疗”而手术内固定组在这方面没有相应的描述而原文中虽然给出经统计学检验外固定与手术组在年龄骨折粉碎情况等方面比较差异无统计学意义有可比性但是两组之间在重要的非实验因素方面是否均衡确实令人质疑该研究没有对影响骨折治疗疗效的重要的非实验因素采取相应的控制措施此临床研究的实验设计是不正确的严重违反了实验设计的均衡原则得到的结论可信度是很低的从而导致了整个实验的失败正确的做法应该是对年龄骨折类型伤后至就诊时间致伤原因和是否是单纯性损伤等重要的非实验因素方面进行分层随机化在实验设计阶段就采取有效的控制措施得到的结论可靠性才比较高32违反对照和均衡原则例4滋阴清热
一文通过检测滋阴中药对生长延滞中骺板软骨细胞血管内皮生长因子表达的影响8
清热中药对地塞米松诱导的生长延滞中骺板软骨细胞血管内皮生长因子vascularendothelialgrowthfactorVEGF表达的影响探讨滋阴清热中药拮抗地塞米松诱导的生长延滞机制将1月龄新西兰兔30只随机分为3组正常对照组地塞米松组和中药治疗组每组10只地塞米松组和中药治疗组给予地塞米松5mgkg每天肌肉给药中药治疗组给予混有滋阴清热中药的颗粒饲料正常组及地塞米松组均给予普通饲料动物分别在给药第612周时各处死一半取材TUNEL染色法检测细胞凋亡指数免疫组织化学染色测定生长板软骨细胞中VEGF表达的阳性指数实时荧光定量PCR检测VEGFmRNA在各组的表达结果见表2辨析与释疑该实验资料中涉及到3个实验因素分别是“是否用地塞米松”“是否用中药”和“时间”分别有两个水平各水平完全组合一共有8种组合而该资料中共给出6种组合缺少了单用中药治疗组在两个时间点上的测定结果显然正常对照组和中药治疗组在用药种类方面是不可比的即属于“对照不全”其本质是违反了实验设计的“均衡原则”对本资料而言应该考虑采用三因素的析因设计这样不但能分析出每个因素的实验效应而且能分析出任意几个实表1外固定与手术内固定治疗锁骨粉碎性骨折结果例分组骨折愈合延迟愈合不愈合总计锁骨外固定组骨折3块141213165骨折3块以上310567363手术内固定组骨折3块146275178骨折3块以上35141362639??中国骨伤2009年8月第22卷第8期
ChinaJOrthopTraumaAug2009Vol22No8表4两组患者观察期前后临床指标x軃?s项目治疗组治疗前治疗后治疗前治疗后晨僵min85?7374?6190?7952?45压痛关节数20?716?921?79?6关节压痛指数16?714?517?67?5肿胀关节数12?510?712?55?4关节肿胀指数11?49?312?45?3对照组表2滋阴清热中药对兔胫骨生长板VEGF影响x軃?s兔数10组别VEGF阳性指数VEGFmRNA细胞凋亡指数6周6周6周12周正常对照组150?055129?039105?027098?007023?004023?006地塞米松组
079?020072?016049?017035?023062?007062?010中药治疗组
109?026105?028085?062079?047033?002033?00312周12周表3滋阴清热中药对兔胫骨生长板VEGF影响x軃?s兔数10地塞米松用否中药用否VEGF阳性指数VEGFmRNA细胞凋亡指数6周6周6周12周不用不用
150?055129?039105?027098?007023?004023?006用用不用
079?020072?016049?017035?023062?007062?010用
109?026105?028085?062079?047033?002033?00312周12周验因素之间的交互作用效应的大小。正确的列表方式见表3。3违反随机、对照和均衡原则例5经皮钢板固定技术在胫骨远端骨折中的应用9一文为探讨经皮微创钢板固定技术
minimallyinvasivepercutaneousplateosteosynthesisMIP-PO治疗胫骨远端骨折的方法和临床效果。采用MIPPO治疗65例胫骨远端骨折的患者其中男42例女23例年龄1375岁。致伤原因交通事故伤36例工伤10例坠落伤19例其中开放伤30例?度19例?度11例多发伤27例。骨折按AO胫腓骨远端分A1型5例A2型22例A3型32例C1型6例。伤后
4d。得到的结论是经皮微创钢板固定技术创伤小、并发症少、至手术时间3h12d平均
骨愈合率高是治疗胫骨远端骨折的最佳选择之一。辨析与释疑该资料在实验设计上违反了随机和均衡原则因为患者的年龄在1375岁跨度较大年龄在考察的某些影响因素的不同水平组间的影响很难均衡一致由常识知道年龄越大骨折的预后会越差同时各致伤原因和骨折类型的患者例数相差较大也违反了均衡原则。这样得出的结论很难令人信服。该文的目的是探讨MIPPO治疗胫骨远端骨折的方法和临床效果但是通篇没有提及其他治疗骨折方法的疗效缺乏对照组并且也没有进行必要的统计分析没有比较的基础因而不能对该疗法的疗效做出一个准确、客观的评价也就失去了该研究的意义结论更是缺乏说服力。应该设立必要的对照组如其他公认的较好的治疗方法采取必要的措施保证各组在重要的非实验因素方面达到均衡以使各组之间具有可比性。经过治疗得到实验数据在有了比较的基础上再选用合适的统计分析方法得到的结论就比较可信。34统计分析过程中没有考虑均衡原则例6鹿瓜多肽治疗类风湿关节炎临床疗效观察10一文为评估鹿瓜多肽注射液对类风湿关节炎
rheumatoidarthritisRA的临床疗效。选择50例活动期RA患者分为对照组和治疗组。两组均给予基础治疗同时治疗组应用松梅乐鹿瓜多肽注射液静脉点滴对照组给予西乐葆口服。于治疗前后检测血沉、C反应蛋白CreactiveproteinCRP、类风湿因子rheumatoidfactorRF、肝功、血常规及尿常规并观察患者关节疼痛、肿胀症状改善情况及化验检查的变化。统计学方法计量资料包括其他状况资料比较年龄、病程、压痛关节数、肿胀关节数等以及治疗前后两组临床和实验室指标的对比采用t检验部分结果见表4。辨析与释疑该资料采用t检验是不正确的该资料一共涉及到两个因素一个因素是实验分组因素即“用药种类”另一个因素是“时间”属于一个重复测量因素可以采用具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析进行处理。但是因为不同患者在治疗前的各指标水平不同治疗前各指标的测定值是基础值可以将其视为协变量的观测值来处理会更合适。如果这5个指标在专业上认为是有联系的可以采用单因素两水平设计定量资料的5元协方差分析如果这5个指标在专业上没有联系可以采用5次独立的单因素两水平设计定量资料的一元协方差分析。这样可以消除“因基础值不同”对治疗后观测结果的影响从而也就达到了均衡原则的要求尽可能地控制了非实验因素对观测结果的影响使实验因素的效应能完全显露出来更好地达到实验研
究目的。总之遵循均衡原则对于实验设计来说是至关重要的从以上案例中我们可以看出违反均衡原则可能会导致整个实验的失败付出的代价是很大的。实际工作者应该给予足够的重视才能制定出比较理想的实验设计方案。参考文献1胡良平口腔医学科研设计与统计分析北京人民军医出版社20071081122胡良平李子建刘惠刚医学论文中统计分析错误辨析与释疑17———实验设计原则的正确把握中华医学杂志200484640??中国骨伤2009年8月第22卷第8期ChinaJOrthopTraumaAug2009Vol22No8
上肢皮神经卡压综合征是由于现代人们长期伏案工作上肢使用较多致使局部组织劳损上肢肌肉筋膜紧张出现张力增高等病理改变挤压刺激通过的皮神经进而产生上肢疼痛等症状的综合征。为解决临床上经常出现的此类疾患自2006年1月至2008年6月运用铍针疗法治疗上肢皮神经卡压综合征30例疗效满意报告如下。1临床资料11一般资料治疗患者30例男15例女15例年龄3264岁平均47岁。病程1d1年。其中腋神经浅支卡压综合征7例前臂外侧皮神经卡压综合征13例前臂内侧皮神经卡压综合征4例桡神经浅支卡压综合征1例正中神经掌皮支卡压综合征3例尺神经手背支卡压综合征2例。
皮神经卡压综合征诊断标准?长期慢性局部疼痛或感觉12诊断标准根据董福慧等1
异常?明确的局部压痛点触诊局部可及皮下结节或条索样包块?局部肌肉紧张但不影响躯体运动?除外其他神经系统疾病。13纳入与排除标准纳入标准?年龄在1865岁?符合上肢皮神经卡压综合征诊断标准的患者排除标准?局部软组织存在炎症反应者?有出血倾向者?患有严重心脑血管疾病或脏器衰竭不能耐受刺激者?糖尿病
有其他神经系统疾病者?意识不清不能配合患者有肢体缺血或软组织感染倾向者?
治疗者。2治疗方法21铍针治疗30名患者均应用铍针治疗每周治疗1次治疗13次。22铍针规格直径05075mm全长58cm针头1cm针体长47cm末端扁平带刃刀口为斜口刀口线为05075mm。针柄是用钢丝缠绕的普通针柄长35cm。治疗时要使刀口线和手柄的平面标记在同一平面上以辨别刀口线在体内的方向。23操作方法定位首先在患者上肢部寻找压痛点作为进针点。选定进针点后用甲紫标记。消毒局部以2碘酒和75乙醇常规消毒。进针主要有4种方法?疾刺法医者左手拇指按压在痛点的旁边右手用腕力将铍针按预定好的尺度直接垂直刺入卡压点不捻转不留针疾刺速拔的一种方法?点刺法医者左手拇指按压在痛点旁右手持铍针垂直在卡压点上将针尖点刺不留针轻点后即迅速出针的一种方法。一般进针较浅不超过05cm?刺割法主要适用于卡压后有条索形成的皮神经卡压综合征。医者持针刺入预先选基金项目北京市中医管理局中医药科技发展基金编号jj200622通讯作者尹辛成Emailyinxinchenghotmailcom铍针治疗上肢皮神经卡压综合征的临床观察尹辛成1张翔1董福慧2陈力夯1雷仲民1靳宜11首都医科大学附属北京中医医院骨按科北京1000102中国中医科学院骨伤科研究所关键词皮神经卡压综合征铍针疗法
ClinicalobservationontreatmenofcutaneousnerveentrapmentsyndromeofupperlimbbyPizhe
n铍针
YINXinchengZHANGXiangDOGFuhuiCHELihangLEIZhongminJYiBeijingTCMHospit
alofCapitalMedicalUniversityeijing100010ChinaKeywordsCutaneousnerveEntrapmentsy
ndromeAcupuncturetherapyZhongguoGushangChinaJOrthopTrauma2009228641642ww
wzggszzcom?经验交流?17148114823徐天和王玖医学实验设计第四讲均衡原则中国医刊2005401057584胡良平陶丽新王琪等实验设计不容忽视随机原则中国骨伤20092264744775李杰关节镜下与切开逆行交锁髓内钉治疗股骨远端骨折疗效比较中国骨伤20082121451466翁文杰王锋陈东阳等全髋关节置换术中局部注射混合镇痛液
疗效的临床对照试验中国骨伤200821118348357马毅陈海啸林列等锁骨外固定器和锁骨翼状解剖加压钢板治疗锁骨粉碎性骨折的病例对照研究中国骨伤20082174944968沈欢嗣陈朝蔚李玉梅等滋阴清热中药对生长延滞中骺板软骨细胞血管内皮生长因子表达的影响中国骨伤200922114169刘成招吴李勇何晓宇等经皮钢板固定技术在胫骨远端骨折中的应用中国骨伤200821321321410郭生玉林连捷楚华等鹿瓜多肽治疗类风湿关节炎临床疗效观察中国骨伤2008218610612收稿日期20090722本文编辑李为农641??
如何正确把握实验设计中的均衡原则
如何正确把握实验设计中的均衡原则
?
638?中国骨伤2009年8月第22卷第8期ChinaJOahop&Trauma,Aug.2009,Vo1.22,No.8
如何正确把握实验设计中的均衡原则
?
继续教育园地?
胡良平,陶丽新,毛玮,王琪
(军事医学科学院生物医学统计学咨询中心,北京100850)
ZhongguoGushang/ChinaJO~hop&Trauma,2009,22(8):638—641www.zggszz.eom
实验设计的核心内容可以概括为:三要素(受试对象,实
验因素,实验效应),四原则(随机,对照,重复,均衡)和实验设
计类型(观察性研究设计和实验性研究设计).四原则中,均衡
原则与实验设计的随机,对照和重复原则是密切相关的,而且
均衡原则是核心,它贯穿于随机,对照和重复原则中,相辅相
成,相互补充.然而,在实验设计中,均衡原则是最易被人们忽
视的,同时又是最重要的原则.很多实验设计方案,若在均衡
性方面考虑不周到,其研究结论就最容易被推翻,从而导致整
个实验的失败.因而正确把握实验设计中的均衡原则是至关
重要的.
1均衡原则的概念及其作用
均衡原则的概念:要求同一个实验因素各水平组之问除所
考察因素取不同水平外,在一切非处理因素方面达到均衡一致.
均衡原则的作用:使实验因素不同水平组中的受试对象
受到的非实验因素的影响完全平衡,确保实验因素各水平组
间不受其他实验因素或重要的非实验因素的不平衡的干扰和
影响,以便使所考察的实验因素取不同水平条件下对观测结
果的影响真实地显露出来[1-3].
2提高均衡原则的策略
2.1从人的主观能动性角度考虑?研究者应具有较好的
专业知识和统计学知识,对整个实验研究的各个方面有整体
的把握,能够制定出较为理想的实验设计方案;?实验设计方
案制定出来以后,应该请从事本专业研究的有经验的专家帮
助审阅和修改设计方案;?应当请对统计学有较深入研究的
统计学工作者参与设计方案的制定,至少要请他们帮助审阅
和修改设计方案].
2.2从研究的整个过程角度考虑?制定合理的纳入和排
除受试对象的标准;对参与的研究者进行严格的技术培训;?
对实验条件进行标准化管理(如仪器,试剂的校准;制定出科
学的诊断,测定和评价标准);?严格按随机(注意按重要非实
验因素进行分层随机),对照(特别要强调设置合理的对照组)
和重复(各实验条件下应有足够的样本量,最好用特定的公式
估算出来)原则选取和分配受试对象;?选取合适的设计类型
安排多个实验因素;?注意整个实验过程中的质量控制;?在
统计分析时,尽可能利用更多的信息,采取相应的统计分析方
法(多因素设计定量资料的协方差分析)消除混杂影响对观测
结果的影响.
3违背均衡原则的实例
3.1违背随机和均衡原则例l:关节镜下与切开逆行交锁
髓内钉治疗股骨远端骨折疗效比较_5]一文,为比较关节镜下
与切开逆行交锁髓内钉治疗股骨远端骨折的疗效.将81例股
骨远端骨折患者根据人院顺序分组,分别采用切开复位GSH
钉固定和关节镜引导下GSH钉治疗.切开手术组32例,均为
闭合性骨折,男24例,女8例;年龄22-59岁,平均34.7岁;
致伤原因:交通事故伤23例,高处坠落伤9例;骨折类型按
Muller分型:A1型lO例,A2型6例,A3型11例,Cl型4例,
C2型1例,l1例合并其他部位骨折;受伤至手术时间1h一
12d,平均29h.关节镜组49例,男32例,女17例;年龄20~
6l岁,平均36.2岁;致伤原因:交通事故伤35例,高处坠落伤
l1例,跌伤3例.骨折类型:Al型l8例,A2型9例,A3型
l4例,C1型5例,C2型3例;28例有合并伤,其中内脏损伤
7例,其他部位骨折21例;受伤至手术时问为2h-15d,平均
19h.经统计学检验,两组平均年龄,性别,骨折类型及受伤至
手术时间的差异均无统计学意义(P>0.05).
辨析与释疑:该例按”入院顺序”对患者进行分组,这是临
床实验研究中常见的一种分组习惯,看似是一种比较随机的
分组方式,但是不同性别,年龄,致伤原因,骨折类型,受伤至
手术时间和是否有合并伤等基础情况各异的患者不可能是按
随机原则进行分组的.这种分组方式可能会导致两组患者在
某些重要的非实验因素方面相差悬殊,组间缺乏均衡性,因为
患者来医院就诊,在患病严重程度,患病时间等重要的非实验
因素方面不一定是均衡的,可能带有某种程度上的”聚集性”,
即某一段时间上来的患者多数为骨折较严重的患者,另一段
时间上来的患者多数为骨折较轻的患者.如果情况果真如此,
会使研究结论的可信度大大降低.
从文中可以看出,两组患者在致伤原因方面:切开手术组
没有患者属于跌伤而关节镜组有3例患者属于跌伤;骨折类
型方面:切开手术组有l1例合并其他部位骨折而关节镜组没
有描述这方面的情况;有无合并伤方面:切开手术组没有描述
这方面的情况,而关节镜组对这方面的情况作了详细的描述;
受伤至手术时间方面:切开手术组为1h-12d,平均为29h,
而关节镜组为2h,15d,平均为19h.两组患者在这几个重要
的非实验因素方面都是不可比的,严重违背了均衡原则,并且
受伤至手术时间跨度比较大,对均衡性也会造成影响,从而使
结论的可靠性大大降低.
为了排除患者基础条件等非实验因素对实验结果可能造
成的影响,一定要对重要的非实验因素实施人为控制.对本例
而言,一是在分组时用更加科学的方法,比如使用”最小不平
中国骨伤2009年8月第22卷第8期ChinaJOrthop&Trauma,Aug.2009,Vo1.22,No.8
衡指数法”.对患者进行随机分组;二是对年龄,致伤原因,骨
折类型,合并伤情况和受伤至手术时间等重要的非实验因素
进行分层随机化,可以达到组问均衡性的要求.
例2:全髋关节置换术中局部注射混合镇痛液疗效的临
床对照试验J一文,为研究全髋关节置换术中向关节周围局
部注射混合镇痛液的疗效.将76例行全髋关节置换术的患者
分成2组,住院号为单数的患者划人注射组,术中关节周围局
部注射镇痛液,共38例,男14例,女24例,平均年龄73岁,
手术时间(88~15)rain;住院号为复数的患者划人对照组,不
注射镇痛液,共38例,男12例,女26例,平均年龄75岁,手
术时间(80~20)min.术后采用直观模拟疼痛量表(visual
analogscale,VAS)评估患者疼痛程度;所有患者术后24h内
使用患者自控镇痛泵(patient—controlledanalgesia,PCA),于不
同时间点分别记录PCA的用量.得到的结论是:全髋关节置
换术中向关节周围注射混合镇痛液能够显着降低患者术后疼
痛并减少镇痛泵的用量.
辨析与释疑:该研究资料在对受试对象进行分组时违反
了随机原则,住院号为单数的患者划入注射组,住院号为复数
的患者划入对照组,这种分组方式可能会导致两组患者在某
些重要的非实验因素方面相差悬殊,两组间缺乏均衡性,并不
是一种随机化的分组方法,同时也违反了均衡原则.这样分
组,有可能导致一组患者的病情较轻,另一组患者的病情较
重,从而导致两组患者最后测得的疼痛评分和PCA的用量不
能真实地反映术中局部注射混合镇痛液的疗效.并且该资料
也没有对两组患者的病情,病程等基本情况进行详细的描述
和相应的统计处理,以便确认两组间的一般情况是否均衡,这
样的临床实验设计最后得到的结论缺乏可靠性和说服力.
鉴于以上错误,应做如下修改:对受试对象进行分组时,
可以采用”最小不平衡指数法”对患者进行随机分组;同时,对
两组患者的一般情况,如病情,病程等重要的非实验因素进行
详细的描述和相应的统计分析,确保符合均衡原则,使实验结
果具有说服力.
例3:锁骨外固定器和锁骨翼状解剖加压钢板治疗锁骨
粉碎性骨折的病例对照研究]一文,探讨内外固定两种方法
治疗锁骨粉碎性骨折的疗效.一共768例患者,应用自行设计
的锁骨外固定器保守治疗528例,男321例,女207例,年龄
15,82岁,青壮年为多,男多于女,骨折成3部分165例,3部
分以上363例;应用切开复位锁骨翼状加压钢板内固定手术
治疗240例,男152例,女88例,年龄17,64岁;骨折成3部
分178例,3部分以上62例.伤后至就诊时间2h,8d,平均
1.3d.致伤原因依次为车祸伤,摔伤及直接暴力伤,外固定治
疗均为单纯性损伤,6,7块等多发性粉碎性骨折均采用锁骨
外固定器保守治疗.外固定与手术组在年龄,骨折粉碎情况等
方面比较差异无统计学意义,有可比性,部分结果见表1.
辨析与释疑:该研究设计严重违背了随机和均衡原则,
两组之间的病例总数相差较大,锁骨外固定组528例,手术内
固定组240例;两组之间年龄构成可能也不均衡,锁骨外固定
组年龄最小15岁,最大82岁,青壮年为多,而手术内固定组
年龄17,64岁,两组之间的年龄差距也比较大,手术内固定
组的患者可能更年轻一些,但是也没有交代各年龄段的患者
?
639?
表1外固定与手术内固定治疗锁骨粉碎性骨折结果(例)
比例,很难让人相信在年龄方面两组之间是可比的;在性别构
成上两组之间也是不均衡的,锁骨外固定组,男女比例为
321/207,手术内固定组比例为152/88;在骨折程度上两组之
间也不可比,锁骨外固定组,骨折成3部分的患者例数与骨折
成3部分以上的患者例数之比为165/363,手术内固定组,骨
折成3部分的患者例数与骨折成3部分以上的患者例数之比
为178/62;病程和致伤原因也没有详细的描述可以证实两组
之间具有可比性;并且原文描述”外固定治疗均为单纯性损
伤,6,7块等多发性粉碎性骨折均采用锁骨外固定器保守治
疗”,而手术内固定组在这方面没有相应的描述.而原文中虽
然给出经统计学检验,外固定与手术组在年龄,骨折粉碎情况
等方面比较差异无统计学意义,有可比性,但是两组之间在重
要的非实验因素方面是否均衡确实令人质疑.
该研究没有对影响骨折治疗疗效的重要的非实验因素采
取相应的控制措施,此临床研究的实验设计是不正确的,严重
违反了实验设计的均衡原则,得到的结论可信度是很低的,从
而导致了整个实验的失败.正确的做法应该是对年龄,骨折类
型,伤后至就诊时间,致伤原因和是否是单纯性损伤等重要的
非实验因素方面进行分层随机化,在实验设计阶段就采取有
效的控制措施,得到的结论可靠性才比较高.
3.2违反对照和均衡原则例4:滋阴清热中药对生长延滞
中骺板软骨细胞血管内皮生长因子表达的影响[8]一文,通过
检测滋阴清热中药对地塞米松诱导的生长延滞中骺板软骨细
胞血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,
VEGF)表达的影响,探讨滋阴清热中药拮抗地塞米松诱导的
生长延滞机制.将1月龄新西兰兔30只,随机分为3组:正常
对照组,地塞米松组和中药治疗组,每组10只.地塞米松组和
中药治疗组给予地塞米松5mg/kg,每天肌肉给药.中药治疗
组给予混有滋阴清热中药的颗粒饲料,正常组及地塞米松组
均给予普通饲料,动物分别在给药第6,12周时各处死一半,
取材.TUNEL染色法检测细胞凋亡指数.免疫组织化学染色
测定生长板软骨细胞中VEGF表达的阳性指数,实时荧光定
量PCR检测VEGFmRNA在各组的表达,结果见表2.
辨析与释疑:该实验资料中涉及到3个实验因素,分别
是”是否用地塞米松”,”是否用中药”和”时间”,分别有两个水
平.各水平完全组合一共有8种组合,而该资料中共给出6种
组合,缺少了单用中药治疗组在两个时间点上的测定结果,显
然,正常对照组和中药治疗组在用药种类方面是不可比的,即
属于”对照不全”,其本质是违反了实验设计的”均衡原则”.
对本资料而言,应该考虑采用三因素的析因设计,这样不
但能分析出每个因素的实验效应,而且能分析出任意几个实
?
640?中国骨伤2009年8月第22卷第8期ChinaJOahop&Trauma,Aug.2009,Vo1.22,No.8
表2滋阴清热中药对兔胫骨生长板VEGF影响(YC_-f.x,兔数=10)
表3滋阴清热中药对兔胫骨生长板VEGF影响(贾,兔数=10)
验因素之间的交互作用效应的大小.正确的列表方式见表3.
3.3违反随机,对照和均衡原则例5:经皮钢板固定技术
在胫骨远端骨折中的应用]一文,为探讨经皮微创钢板固定
技术(minimallyinvasivepercutaneousplateosteosynthesis,MIP—
PO)治疗胫骨远端骨折的方法和I临床效果.采用MIPPO治疗
65例胫骨远端骨折的患者,其中男42例,女23例;年龄13,
75岁.致伤原因:交通事故伤36例,工伤10例,坠落伤19例,
其中开放伤30例(I度19例,?度ll例),多发伤27例.骨
折按AO胫腓骨远端分:Al型5例,A2型22例,A3型
32例,C1型6例.伤后至手术时间3h,12d,平均4d.得到的
结论是经皮微创钢板固定技术创伤小,并发症少,骨愈合率
高,是治疗胫骨远端骨折的最佳选择之一.
辨析与释疑:该资料在实验设计上违反了随机和均衡原
则,因为患者的年龄在13~75岁,跨度较大,年龄在考察的某
些影响因素的不同水平组间的影响很难均衡一致,由常识知
道,年龄越大,骨折的预后会越差;同时各致伤原因和骨折类
型的患者例数相差较大,也违反了均衡原则.这样得出的结论
很难令人信服.
该文的目的是探讨MIPPO治疗胫骨远端骨折的方法和
临床效果,但是通篇没有提及其他治疗骨折方法的疗效,缺乏
对照组,并且也没有进行必要的统计分析,没有比较的基础,
因而不能对该疗法的疗效做出一个准确,客观的评价,也就失
去了该研究的意义,结论更是缺乏说服力.应该设立必要的对
照组,如其他公认的较好的治疗方法,采取必要的措施保证各
组在重要的非实验因素方面达到均衡,以使各组之间具有可
比性.经过治疗,得到实验数据,在有了比较的基础上,再选用
合适的统计分析方法,得到的结论就比较可信.
3.4统计分析过程中没有考虑均衡原则例6:鹿瓜多肽治
疗类风湿关节炎临床疗效观察_】…一文,为评估鹿瓜多肽注射
液对类风湿关节炎(rheumatoidarthritis,RA)的临床疗效.选
择50例活动期RA患者,分为对照组和治疗组.两组均给予
基础治疗,同时,治疗组应用松梅乐(鹿瓜多肽注射液)静脉点
滴;对照组给予西乐葆口服.于治疗前后检测血沉,C反应蛋
白(C—reactiveprotein,CRP),类风湿因子(rheumatoidfactor,
RF),肝功,血常规及尿常规,并观察患者关节疼痛,肿胀症状
改善情况及化验检查的变化.统计学方法:计量资料包括其他
状况资料比较(年龄,病程,压痛关节数,肿胀关节数等)以及
治疗前后两组临床和实验室指标的对比采用t检验,部分结
果见表4.
表4两组患者观察期前后临床指标(.i:_-IzS)
辨析与释疑:该资料采用t检验是不正确的,该资料一
共涉及到两个因素,一个因素是实验分组因素,即”用药种类”;
另一个因素是”时间”,属于一个重复测量因素,可以采用具有
一
个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析进行处理.
但是,因为不同患者在治疗前的各指标水平不同,治疗前
各指标的测定值是基础值,可以将其视为协变量的观测值来
处理会更合适.如果这5个指标在专业上认为是有联系的,可
以采用单因素两水平设计定量资料的5元协方差分析;如果
这5个指标在专业上没有联系,可以采用5次独立的单因素
两水平设计定量资料的一元协方差分析.这样可以消除”因基
础值不同”对治疗后观测结果的影响,从而也就达到了均衡原
则的要求,尽可能地控制了非实验因素对观测结果的影响,使
实验因素的效应能完全显露出来,更好地达到实验研究目的.
总之,遵循均衡原则对于实验设计来说是至关重要的,从
以上案例中,我们可以看出违反均衡原则,可能会导致整个实
验的失败,付出的代价是很大的.实际工作者应该给予足够的
重视,才能制定出比较理想的实验设计方案.
参考文献
[1]胡良平.El腔医学科研设计与统计分析.北京:人民军医出版
社,2007.108—112.
[2]胡良平,李子建,刘惠刚.医学论文中统计分析错误辨析与释疑
(17)——实验设计原则的正确把握.中华医学杂志,2004,84
中国骨伤2009年8月第22卷第8期ChinaJOrthop&Trauma,Aug.2009,Vo1.22,No.8
铍针治疗上肢皮神经卡压综合征的临床观察
尹辛成,张翔,董福慧,陈力夯,雷仲民,靳宜
(1.首都医科大学附属北京中医医院骨按科,北京100010;2.中国中医科学院骨伤科研究所)
关键词皮神经;卡压综合征;铍针疗法
?
641?
?
经验交流?
ClinicalobservationontreatmenofcutaneousnerveentrapmentsyndromeofupperlimbbyPizhen(铍
针)Y1NXin—
cheng,ZHANGXiang,DONGFu—hui,CHENLi—hang,LEIZhong—rain,JINYi.BeijingTCMHos
pitalofCapitalMedical
University,Beijing100010,China
KeywordsCutaneousnerve;Entrapmentsyndrome;Acupuncturetherapy
ZhongguoGushang/ChinaJOahop&Trauma,2009,22(8):641—642www.zggszz.con
上肢皮神经卡压综合征是由于现代人们长期伏案工作,
上肢使用较多,致使局部组织劳损,上肢肌肉筋膜紧张,出现
张力增高等病理改变,挤压刺激通过的皮神经,进而产生上肢
疼痛等症状的综合征.为解决临床上经常出现的此类疾患,自
2006年1月至2008年6月运用铍针疗法治疗上肢皮神经卡
压综合征3O例,疗效满意,报告如下.
l临床资料
1.1一般资料治疗患者30例,男15例,女l5例;年龄
32~64岁,平均47岁.病程1d,1年.其中,腋神经浅支卡压
综合征7例,前臂外侧皮神经卡压综合征13例,前臂内侧皮
神经卡压综合征4例,桡神经浅支卡压综合征1例,正中神经
掌皮支卡压综合征3例,尺神经手背支卡压综合征2例.
1.2诊断标准根据董福慧等”皮神经卡压综合征诊断标
准:长期慢性局部疼痛或感觉异常;?明确的局部压痛点;
触诊局部可及皮下结节或条索样包块;?局部肌肉紧张但不
影响躯体运动;?除外其他神经系统疾病.
1.3纳入与排除标准纳入标准:?年龄在18,65岁;?符
合上肢皮神经卡压综合征诊断标准的患者;排除标准:?局部
基金项目:北京市中医管理局中医药科技发展基金(编号:jj一2006—22)
通讯作者:尹辛成E—mail:yinxincheng@hotmail.con
软组织存在炎症反应者;?有出血倾向者;?患有严重心脑血
管疾病或脏器衰竭不能耐受刺激者;?糖尿病患者有肢体缺
血或软组织感染倾向者;?有其他神经系统疾病者;?意识不
清不能配合治疗者.
2治疗方法
2.1铍针治疗30名患者均应用铍针治疗,每周治疗1次,
治疗1~3次.
2.2铍针规格直径0.5,0.75IBm,全长5,8cm,针头1cm,
针体长4-7cm,末端扁平带刃,刀口为斜口,刀口线为0.5,
0.75mm.针柄是用钢丝缠绕的普通针柄,长3,5cm.治疗时
要使刀口线和手柄的平面标记在同一平面上,以辨别刀口线
在体内的方向.
2.3操作方法定位:首先在患者上肢部寻找压痛点作为进
针点.选定进针点后用甲紫标记.消毒:局部以2%碘酒和
75%乙醇常规消毒.进针:主要有4种方法,?疾刺法:医者左
手拇指按压在痛点的旁边,右手用腕力将铍针按预定好的尺
度直接垂直刺入卡压点,不捻转,不留针,疾刺速拔的一种方
法;?点刺法:医者左手拇指按压在痛点旁,右手持铍针垂直
在卡压点上将针尖点刺,不留针,轻点后即迅速出针的一种方
法.一般进针较浅(不超过0.5cm);?刺割法:主要适用于卡
压后有条索形成的皮神经卡压综合征.医者持针刺人预先选
(17):148卜1482.
[3]徐天和,王玖.医学实验设计(第四讲):均衡原则.中国医刊,
2005,40(10):57-58.
[4]胡良乎,陶丽新,王琪,等.实验设计不容忽视随机原则.中国骨
伤,2009,22(6):474-477
[5]李杰.关节镜下与切开逆行交锁髓内钉治疗股骨远端骨折疗效
比较.中国骨伤,2o08,2l(2):145—146.
[6]翁文杰,王锋,陈东阳,等.全髋关节置换术中局部注射混合镇
痛液疗效的临床对照试验.中国骨伤,2008,21(11):834—835.
[7]马毅,陈海啸,林列,等.锁骨外固定器和锁骨翼状解剖加压钢
板治疗锁骨粉碎性骨折的病例对照研究.中国骨伤,2008,21
(7):494-496.
[8]沈欢嗣,陈朝蔚,李玉梅,等.滋阴清热中药对生长延滞中骺板
软骨细胞血管内皮生长因子表达的影响.中国骨伤,2009,22
(1):14-16.
[9]刘成招,吴李勇,何晓宇,等.经皮钢板固定技术在胫骨远端骨
折中的应用.中国骨伤,2008,21(3):213—214.
[10]郭生玉,林连捷,楚华,等.鹿瓜多肽治疗类风湿关节炎临床疗
效观察.中国骨伤,2008,21(8):610-612.
(收稿日期:2009—07—22本文编辑:李为农)
实验设计的原则
生物实验设计的原则:
1. 科学性原则:指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方法的确定,都不能偏离生物学基础知识和原理以及其他学科领域的基本原则。
2. 可行性原则:指设计实验时,从实验原理,实验实施,到实验结果的产生,都具有可行性。
3. 简便性原则:在实验设计时,要考虑到实验材料容易获得,实验装置简化,实验药品较便宜,实验操作较简便,实验量化简单,实验步骤少,时间短。
4. 安全性原则:在使用一些实验器具,有毒药品,腐蚀性药品时,要严格执行实验的安全规章制度,实验室要有可靠的安全措施。
5. 控制性原则:在分析的基础上找出影响现象产生的各种因素,从而以控制或干预某一需要研究的因素来达到认识事物的本质。高中生物学实验一般遵循单一变量控制原则。
6. 对照原则:对照比较是确定事物之间异同及其关系的过程,它是能否抽取和概括本质特征,舍弃非本质特征的重要前提。通过对控制对象所 表现出的特征的比较,才能发现事物之间的差异性和同一性,才能得出体现其本质特征的科学结论。为消除或减少实验误差,在实验中通常要设置对照组,使实验具有说服力和严谨性。
7. 重复性原则:在实验设计中为避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,尽可能消除非处理因素造成的误差。扩大实验的样本是一种重复,将实验结果推广到同类事物中去再次实验也是一种重复。
8. 等量性原则:指不同的实验组或实验组和对照组,除了实验变量可以不同外,其他实验条件应完全一样或相等。如生物材料,处理方法,实验器具,实验试剂等都要相同。
9. 随机性原则:是指在抽样时排除主观上有意识地抽取调查单位,每个受试单位以概率均等的原则,随机地分配到实验组与对照组,使每一个单位都有一定的机会被抽中。在生物实验设计中,应以数学理论为依据,尽量消除或减少实验中的系统误差,从而避免实验结果的偶然性。
孟德尔开展的遗传学实验中遵循的原则:
科学性原则:实验材料选自花传粉闭花授粉的豌豆,使得人工方法去雄和进行异花授粉很方便。此外,他对豌豆材料进行了品种和性状的选择,挑选的有差异的性状既明显而又稳定。先观察一对相对性状,再作多对相对性状的研究,循序渐进
控制性原则:环境,湿度,阳光,水分,是实验者为了创造实验环境做出的条件,都保证一致,而又进行人为去雄和授粉,控制受精。
简便性原则:豌豆容易获得,且有易于区分的性状。先对每一对相对性状分别进行分析,提出分离定律,再分析两对性状,研究自由组合定律。每一次假说-演绎涉及的操作都只有杂交,自交和测交。
重复性原则:大量的实验材料,播种次数,实验过程都进行了重复,对实验数据的分析是多次数据的平均值。
对照原则:对各种相对性状的豌豆数目都进行了对比,如高度,颜色,形状等。 单一变量原则:孟德尔的成功还归因于采取单因子分析法,即分别地观察和分析在一个时期内的一对性状的差异,最大限度地排除各种复杂因素的干扰。他首先发现了“分离定律”,然后在这个基础上,再把个别性状综合起来,又发现了“自由组合定律”。
实验设计的原则
山西省实验中学教学过程设计 1、实验设计的原则
(1)对照性原则:
只有比较才能看出差异,只有通过对照才能验证我们的推论,因此,在实验设计中,一般都要设置对照组。
设置对照的目的通常有两种情况:
一种是为了说明问题,验证推论;
另一种是为了消除或减少实验误差。通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差,鉴别实验中的处理因素与非处理因素的差异。
设置对照组有3种方法:
? 空白对照:即不给对照组做任何处理,或虽给对照组施以部分实验因素,但不是所研究的
实验处理因素;如要验证甲状腺激素的作用,则对照组动物不做任何处理,让其自然生长,
而对照组饲喂甲状腺激素制剂或甲状腺抑制剂,以观察甲状腺激素的作用;
? 自身对照:指实验组和对照组都在同一实验对象上进行。如观察植物细胞的质壁分离和复
原实验中,对照组即正常的洋葱表皮细胞和实验组即质壁分离和复原的细胞是同一组细
胞,是典型的自身对照实验。
3+? 相互对照:不单独设置对照组,而是几个实验相互为对照。如“比较过氧化氢酶和Fe催
3+化效率”实验中,分别用过氧化氢酶和Fe去催化过氧化氢分解,进行相互对照,以得出
酶的高效性结论等。
通常采用空白对照的原则:即不给对照组以任何处理因素。但是要注意,不给对照组以任何处理因素是相对实验组而言的,实际上对对照组也要做一定的处理,只是不加实验组的处理因素而已。如探索光对种子萌发的影响中,实验组不给光照,对照组给予光照,其他的如空气、水分、温度都要适宜且相同。
(2)随机性原则:
实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做是由于:?可以消除或减少系统误差,使显著性测验有意义;?平衡各种条件,避免实验结果中的偏差。 (3)平行重复原则:
平行重复原则,即控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重复实验,观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复,这是具有科学性的标志。如果重复实验结果不一样,则不能得出结论,只能是偶然的结果。
(4)单因子变量原则:
单因子变量原则上指实验组和对照组的处理只能有一项条件不同,其他条件都应相同。即控制其他因素不变,只改变其中某一变量,观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要求做到前后一致。
例如:在验证酶是催化剂的实验中,A试管加入淀粉酶,在对照试管(B试管)中应加入等量的清水;观察温度对酶的影响时,各组其他条件一样,只有温度不同。观察pH对酶的影响时,各试管只能是pH不同,其他如温度、酶、反应物的量等必须相同。
(5)平衡和消除额外变量原则:
例如:BTB溶液在中性条件下呈绿色,酸性条件下呈黄色,碱性条件下呈蓝色。现有水草、试管、绿色BTB溶液、黑纸等实验材料和用具,试设计实验证明光合作用需要光。 (6)科学性原则:
例如:以CO为指标,设计并测定植物呼吸速率的实验 2
?为什么要遮光,消除绿色植物光合作用吸收CO对实验的干扰。 2
?Ca(OH)溶液的应用:前者是检验空气中CO是否完全被NaOH吸收;后者是检验植物22
是否进行了呼吸作用,并可对生成物作干燥处理后进行定量分析。
1
(7)可行性原则:
设计步骤简单方便,材料易获取,条件易控制,又能说明问题。例如:验证酶专一性的实验中,用唾液淀粉酶(或商店售的淀粉酶),而不用胰淀粉酶或肠淀粉酶(不易获得) (8)要注意实验材料的理化特性:
实验材料选择不当,将直接干扰实验结果。例如:探索“温度对酶活性影响”的实验,可选用淀粉做实验材料,因高温和低温对淀粉这种实验材料影响较小,而对唾液淀粉酶的影响较大,所以该实验可验证温度对酶活性的影响。如果该为HO做实验材料,则温度对其分解影响很大,温22
度变化既可直接干扰实验结果,也可通过酶影响实验结果。
(9)实验设计应注意严整性:
设计对照实验要便于实验前后对比或组间对比,得出明确可信的结论。
例如:在“验证钙离子在血液凝固中的作用”的实验中,需作两次对照才能得出确切结论:
第一次:现象:A不凝固,B凝固
2+原因:A中草酸钙溶液能与血液中的Ca发生反应,形成草酸钙沉淀,起抗凝作用。
2+初步结论:A管血液不凝固是由于血液中缺Ca
第二次:在A、B两试管中加等量的CaCl溶液 2
现象:A凝固,B凝固
2+原因:加入了Ca
2+确切结论:血液凝固必须有Ca参加。
2、实验设计的基本方法
(1)了解题目要求:看清题意是要求设计实验方案、步骤还是分析实验结果。 (2)明确实验目的原理:明确实验到底要解决什么问题,要用到生物学上什么原理。 (3)确定实验思路:就是根据原理对实验做出假设,并对可能产生的现象做出预测,并充分利用实验材料设计实验思路。
(4)设计实验步骤:根据上述实验目的、原理和思路,设计出合理的实验装置和实验步骤。要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用,怎样运用,并且还要注意以下两点:一是题目中给出的实验试剂和材料一般应充分利用;二是除非题目条件允许,否则不能自己随意增加实验试剂和材料。
(5)记录实验现象和数据:在实验中,将观察到的现象如实、准确地记录下来。除了用文字进行记录外,还可以用数据或符号进行记录。
(6)分析得出结论:根据实验观察的现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等处理,归纳出一般概括性判断,并用文字、图表、绘图等方法作一个简明的总结。
3.变量的有关术语:
实验变量(也叫自变量)、反应变量(也叫因变量)、无关变量(也叫控制变量)、额外变量(也叫干扰变量),合计八个术语,很混乱,不易区分,难于理顺它们的关系,难于记忆。现在内容分开整理如下:
(1)实验自变量要控制,单因子变量要遵循,反应因变量是结果,实验目的求因证果,复杂的关系要简单,实验的结果要准确。
说明:前两句话说明的实验变量(也叫自变量)和反应变量(也叫因变量)的关系,是实验设计中的一对主要变量。后两句话讲的是意义,即根据单因子变量原则,控制好实验变量,出现实验对照,将复杂的实验简单化,得到准确的实验结果——反应变量出现。
(2)无关控制变量要平衡,额外干扰变量要消除,不然干扰反应因变量,实验误差尽量要消除,实验结果尽量要精确。
说明:前两句话说明无关变量(也叫控制变量)和额外变量(也叫干扰变量)的关系,是实验设计中的一对重要变量。后两句话讲的是意义,即为了不干扰反应变量,不干扰实验结果的准确性,就要消除实验误差,那就要求平衡无关变量(也叫控制变量),就可以消除额外变量(也叫干扰变量)。
2
如何正确把握实验设计的重复与均衡原则
如何正确把握实验设计的重复与均衡原则
中华脑血管病杂志(电子版)2010年12月第4卷第6期
ChinJCerebrovascDis(ElectronicEdition),December2010.Vol4,No.6
如何正确把握实验设计的重复与均衡原则 胡良平关雪
实验设计应遵循的四原则是随机,对照,重复 与均衡.上期的讲座中我们介绍了随机与对照原 则,本期笔者将结合具体实例向读者阐述实验设计 中如何正确把握重复与均衡原则.
重复原则
一
,重复的含义
重复通常有三层含义,即"重复取样","重复测 量"和"重复实验"….从同一个样品中多次取样, 测量某定量指标的数值,称为"重复取样",目的是 看各标本中某定量观测指标含量的分布是否均匀; 对接受某种处理的个体,随着时间的推移,对其进 行多次观测,或观测不同部位,称为"重复测量",目 的是看定量指标随时间推移(或部位改变)的动态 变化情况;实验设计中所讲的重复原则指的是"重 复实验原则",即在相同的实验条件下的独立重复 实验的次数应足够多.这里的"独立"是指要用不 同的个体或样品做实验,而不是在同一个体或样品 上做多次实验,即样本含量应足够大.任何实验结 果的可靠性应经得起重复实验的考验,重复实验是 检查实验结果可靠性的惟一方法.
二,重复原则的作用
重复最主要的作用是估计变异的大小,获得实 验误差估计值;其次是降低变异的大小,使均值接 近真实值j,使实验组与对照组差异能够准确地显 露出来,从而正确反映随机实验结果出现的一般规 律.在正确地估计实验误差与了解组间差异的基 础上,便可科学地做出统计推断,使结论较为可靠. 例如,投掷一枚质地均匀的硬币实验,看其结果是 正面朝上还是反面朝上,投掷1次或1O次,正面朝 上的次数都是随机的;而投掷1O万次,则正面朝上 或反面朝上的机会接近相等,约为0.5.当然,在实 作者单位:100850北京,军事医学科学院生物医学统计学咨 询中心
?
特约专栏?
际的科研工作中,在一个特定的实验条件下不可能 做无数次独立重复实验,最好结合具体情况作出合 理的估计,一般来说,不做重复实验或仅重复2到3 次实验,其可靠性是值得怀疑的.
三,样本含量
1.什么是样本含量:实验设计所包括的各组内 重复实验次数之和,称为样本大小或样本含量. 样本含量通常需要区分,是整个实验研究中的样本 含量N,还是实验研究中某特定小组中的样本含量 n.在多因素实验研究中,不仅要看N的数值,还应 着重考察各组n的数值.
2.样本含量的估计:在一项具体的调查或实验 研究中,究竟应该用多大的样本含量合适呢?一般
来说,若从严格定义的总体中随机抽样,样本含量越大越好.但事实上,这样是行不通的.因为样本
越大,花在调查或实验上所需的精力,人力和物力 都会很大,有时需要的时间很长.一旦人力和物力 等不足,工作开展起来必然会粗枝大叶,数据的精 确度必然很低,提供的错误信息可能就越多,甚至 毫无价值;样本含量过小,又不能反映随机变量的 变化规律性.因此需要科学合理地估计样本含量. 所谓样本含量估计,就是根据具体的情况,基 本信息和精确度要求,在保证研究结论具有一定可 靠性的条件下,应用一定的统计方法确定最少的实 验单位数,从而使实验结果达到一定的精确度,又 不浪费人力,物力和时间J.
3.影响样本含量的因素
(1)拟开展的研究类型.通常分为调查研究, 实验研究或临床试验研究.
(2)研究中将涉及到的因素的个数及其水平数 的多少.在单组设计,配对设计,成组设计中,估计 样本大小问题相对比较简单,有现成的公式可用; 而在单因素多水平设计中,虽然也有公式,但问题 就要复杂多了,而在多因素析因设计和其他多因素 设计中,样本大小的估计就更复杂了.
血管病杂志(电子版)2010年12月第4卷第6期
ChinJCerebrovascDis(ElectronicEdition),December2010,Vol4,No.6
(3)观测的效应指标的性质.若效应指标是定 量的(如比较平均值),则所需样本含量较小;若效 应指标是定性的(如比较率或比例),则所需样本含 量较大.
(4)必不可少的前提条件.一般来说,在估计
样本含量时,研究者需提出某些精度要求,并提供某些先验知识,方可进行估计.所谓精度要求,通
常指事先规定允许犯I型(或假阳性)错误的概率 ,检验功效或把握度1-13(这里13为允许犯?型 (或假阴性)错误的概率).定得越小,1—13定得越 大,所需样本含量就越大.所谓先验知识,就是根 据专业知识,文献资料或预实验结果获得的由样本 推断总体的一些信息,如:已知6(最大容许误差或 差值),(标准差)等.
(5)研究结果将来的应用范围.假定要制定临 床上某定量指标的正常值范围,若此正常值范围仅 用于一个较小的人群(如某城市),则所需要的样本 含量就可以小一些;若此正常值范围将用于一个较 大的人群(如全国),则所需要的样本含量就相 当大.
(6)单侧与双侧检验.在其他条件相同时,单 侧与双侧检验所需的样本量不同,一般地说双侧检 验所需样本较大.
4.如何确定样本含量:要想确定合适的样本含 量,应综合考虑以上几个方面,找到现成的估计样 本含量的计算公式,表格或计算机软件,获得有根 据的样本含量的估计值.估计样本含量的方法有3 种:经济法,计算法和查表法.样本所代表的总 体均数与已知总体均数比较双侧检验的样本含量 计算公式如下..J:
,
(以+,)or.
n=————一
在公式(1)中,n为样本量.
,是自由度为
的t分布曲线下双侧尾端概率为o/上侧分位数值;
若是单侧检验,将f替换为t即可;无论是单侧检 验还是双侧检验,均为对应的单侧t值,由t界 值表查得;为总体标准差,当总体标准差未知时, 此处可用样本标准差s代替;6代表容许误差(研 究者提出的可被视为有差别的两个总体平均值之 间的最低差值).
例某医师研究某新药治疗高血压的疗效,预测 试验结果:治疗后比治疗前舒张压差值的标准差为 2.7kPa(20.25mmHg).现要做正式临床试验,且 要求舒张压下降1.3kPa(9.75mmHg)才算该药有 实际疗效,问需要多少病人进行正式临床试验? 本例用单侧检验,6=1.3kPa,S=2.7kPa,=
0.05,B=0.10,先以自由度=?查t界值表,得单 倾0t005(..)=1.645,单倾0t010(o.)=1.282.代入 公式(1),得
):等:36.96,取37.
以自由度=37—1=36查t界值表,得单侧t.. (36)=1.688,单侧t0(36)=1.306,代人公式 (1),得n(2)=38.7,取39.
以自由度=39.1=38查t界值表,得单侧t 0.05(38)=1.686,单侧t0.10(38)=1.304,代入公 式(1),得n(3)=38.6,取39.
这时n趋于稳定,故可以认为需要治疗39例 病人便可以使服药前后血压下降差别有统计学 意义.
上述计算也可以通过SAS程序中的POWER 过程实现.程序如下:
procpower;
onesamplelemeanstest=tsides:1mean=1.3
stddev=2.7ntotal=.power=0.9:
FUII;
qmt;
程序中的选项"test=t"表示对均值进行t检 验;sides=1中的1表示进行单侧检验,若sides=2 或者省略,则表示进行双侧检验;mean表示容许误 差;stddev表示标准差,power表示检验效能. ntota]=.(缺失值)表示要估计总的样本含量.程 序中的数值可根据实际需要进行修改.上述程序 运行结果为39.
总之,各种情况下计算样本量的方法和原理比 较复杂,有待统计工作者不断探索和研究.感兴趣 的读者可参阅相关专着.
5.在样本量方面常见的错误:有时盲目追求大 样本,导致质量差效率低;有时又严重忽视重复实 验的作用,在不同实验条件下,仅做一次实验,因为 生物体的个体差异很大,在相同条件下重复实验次 数过少,随机变量的规律性无法正确地显露出来; 更有甚者,用"个案"上得出的结论取代一般 规律.
生华脑管病杂志(电子版)2010年l2月第4卷第6期
ChinJCembmv~cDis(El~tmmc~ifion).~en3ber加1O.Vol4.No.6
均衡原则
一
,均衡原则的概念及其作用J
均衡原则的概念:要求同一个实验因素各水平 组之间除了所考察的因素取不同水平外,在一切非 处理因素方面达到均衡一致.
均衡原则的作用:使不同组之间的受试对象受 到的非实验因素的影响完全平衡,以便使所考察的
实验因素取不同水平条件下对观测结果的影响真 实地显露出来.
均衡原则与实验设计的随机,对照,重复原则 是密切相关的,而且均衡原则是核心,它贯穿于随 机,重复和对照原则中,相辅相成,相互补充.有时 仅把随机,对照,重复称为实验设计的三原则,这并 不意味着均衡不是重要原则,而是说均衡是贯穿于 这三个原则之中的原则.一般来讲,通过随机,对 照,重复等原则,可以使实验组与对照组之间各种 影响因素分布均衡.但这不是绝对的,即使在大样 本情况下,也不能保证实验组与对照组在任何定量 影响因素基线取值上都能始终保持一致.正因如 此,有必要强调均衡原则,以便提醒设计者在试验 设计和实施过程中的多个环节上,力求达到均衡性 要求.例如,怎样更加合理地制定出受试对象的 "纳入与排除标准",怎样更加合理地确定和安排 试验因素和重要的非试验因素(包括采用盲法降低 人为因素和心理因素对观测结果的干扰和影响), 怎样更加合理地消除定量影响因素对定量观测结 果的干扰和影响(如采用相应设计定量资料协方差 分析).
二,均衡原则的实施
由于均衡原则贯穿于随机,重复,对照原则及 盲法中,因此其他方法的实施实际上亦是均衡原则 的体现….
1.从人的主观能动性角度考虑:(1)研究者应 具有较好的专业知识和统计学知识,对整个实验研 究的各个方面有整体的把握,能够制定出较为理想 的实验设计方案;(2)实验设计方案制定出来以后,
应该请从事本专业研究的有经验的专家帮助审阅 和修改设计方案;(3)应当请对统计学有较深入研 究的统计学工作者参与设计方案的制定,至少要请 他们帮助审阅和修改设计方案.
2.从研究的整个过程角度考虑"(1)制定合理 的纳人和排除受试对象的标准;对参与的研究者进 行严格的技术培训;(2)对实验条件进行标准化管 理(如仪器,试剂的校准;制定出科学的诊断,测定 和评价标准);(3)严格按随机(注意按重要非实验 因素进行分层随机),对照(特别要强调设置合理的 对照组)和重复(各实验条件下应有足够的样本量, 最好用特定的公式估算出来)原则选取和分配受试 对象;(4)选取合适的设计类型安排多个实验因素; (5)注意整个实验过程中的质量控制;(6)在统计分 析时,尽可能利用更多的信息,采取相应的统计分 析方法(多因素设计定量资料的协方差分析)消除 混杂影响对观测结果的影响.
重复与均衡方面案例的辨析与释疑
一
,样本量严重不足
例1为探讨脑血栓形成与缺铁性贫血之间的 关系,临床表现及治疗.某研究者回顾性分析4例 缺铁性贫血并发脑梗死患者的临床资料.4例患者 均为中重度贫血,血小板增多,血压偏低,2例存在 慢性感染病灶.所有患者均为颈内动脉系统脑梗 死,其中2例为分水岭梗死,2例为基底节梗死.吸 氧,纠正贫血,调整血压在适当水平以及其他常规 治疗有效.该研究者认为对于中重度缺铁性贫血 患者,如伴有血小板增多和血压偏低等情况,易导
致脑血栓形成.在常规治疗脑血栓形成的同时应 注意寻找贫血原因并且纠正贫血u.
辨析与释疑:生物医学研究的现象常带有变异 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. 在该研究中,研究者只选取了4例患者,观察到的 结果并不能体现共性,其相关结论不能随意外推. 二,违背对照与均衡原则
例2为探讨改良大骨瓣减压联合间接血管重 建术治疗大面积脑梗死的手术方法及其疗效,某研 究者回顾性分析经改良大骨瓣减压与脑一硬膜.动 脉.肌一血管连通术联合治疗的l5例大面积脑梗死 临床资料,根据病死率,Baahel指数和改良Rankin 量表评价临床疗效.随访全部病例,术后3个月存 活12例,其中功能转归良好4例;术后6个月存活 11例,其中功能转归良好7例.该研究者认为改良 中华脑血管病杂志(电子版)2010年l2月第4卷第6期
ChinJCerebrovascDis(ElectronicEdition),December2010,Volg,No.6
大骨瓣减压联合间接血管重建术可有效治疗大面 积脑梗死,提高患者存活率和生存质量,但需准确 掌握手术时机,手术指征和手术技巧.
辨析与释疑:该研究违反了对照与均衡原则. 原文目的是探讨改良大骨瓣减压联合问接血管重 建术治疗大面积脑梗死的疗效.但是通篇没有提 及其他治疗大面积脑梗死的疗效,缺乏对照组,没 有比较的基础,因而不能对该疗法的疗效做出一个 准确,客观的评价,也就失去了该研究的意义,结论 缺乏说服力.此外,该组样本量仅15例,以病死率 作为评价临床疗效的指标之一显然是不合适的.
如果观察例数小于20,不宜计算相对数,直接给出 总例数和死亡人数即可.
比较合理的做法是设立必要的对照组,如对照 组采用某种常规治疗,或保守治疗,采取必要的措 施保证各组在重要的非实验因素方面达到均衡,以 使各组之间具有可比性.在有了比较的基础上,再 选用合适的统计分析方法,得到的结论就比较 可信.
三,违背随机与均衡原则
例3某研究者对脑出血患者立体定向微创血 肿清除术治疗和单纯内科保守治疗后神经功能缺 损恢复情况及卒中后抑郁(PSD)发生率进行前瞻 性研究,以探讨立体定向微创血肿清除术对脑出血 患者神经功能恢复和PSD发生率的影响.收集55 例脑出血患者,分别接受立体定向微创血肿清除术 治疗(25例)和内科保守治疗(30例).在人院,病 程14d和90d时应用美国国立卫生研究院卒中量 表(NIHSS)评定患者神经功能缺损情况,分别计算 14d和90dNIHSS评分的降低值(均与基线评分比 较);在病程90d时应用改良Rankin量表(mRS)评 定患者残疾程度;在病程14d和90d时应用汉密 尔顿抑郁量表(HAMD)17项版本评定PSD状态, 分析PSD与患者神经功能缺损程度和残疾程度的 关系.经统计分析,该研究者认为立体定向微创血 肿清除术后神经功能缺损的恢复较快,患者残疾程 度低,PSD发生率也低于保守治疗组.PSD与神经 功能缺损程度和残疾程度密切相关.
辨析与释疑:该研究属于随机对照实验,实验 组接受立体定向微创血肿清除术治疗,对照组接受
内科保守治疗,实验组与对照组应按随机原则进行 分组,最好能按年龄,性别,病情等重要的非试验因 素进行分层随机化,这样才有利于确保两组患者在 几个重要非试验因素方面均衡可比.但文中未提 及采用何种方法对55例脑出血患者进行随机分 组,若是人为分组,则很可能违反了随机与均衡原 则.随机对照试验是临床常用的一种方法,科研工 作者在对受试对象进行随机分组时常犯的错误还 包括按入院顺序或住院号进行分组.这些看似随 机的分组方法很可能忽略某些重要的非实验因素, 导致两组患者在某些重要的非实验因素方面相差 悬殊,两组间缺乏均衡性.因此这些方法并不是一 种随机化的分组方法,同时也违反了均衡原则. 正确的做法是对受试对象进行分组时,采用 "最小不平衡指数法"L对患者进行随机分组;同 时,对两组患者的一般情况,如病情,病程等重要的 非实验因素进行详细的描述和相应的统计分析,确 保符合均衡原则,使实验结果具有说服力. 四,统计分析中未合理考虑均衡原则
例4为探讨低频重复经颅磁(rTMS)刺激右侧 半球对急性脑梗死失语患者语言功能恢复的影响. 收集40例急性左侧半球脑梗死伴失语的右利手患 者,其中治疗组20例,对照组20例.两组患者年 龄无显着差异,均接受常规药物治疗和适当的语言 训练,治疗组在此基础上还在发病7d后接受1个 疗程低频rTMS对右侧大脑半球语言区的治疗,1 次/d,为期10d.两组患者分别在rTMS治疗前,治 疗后和发病后90d用汉语失语检查表(ABC)评价 其语言功能,应用美国国立卫生研究院卒中量表
(NIHSS)和Barthel指数(BI)评价其整体神经功能 和日常生活能力.部分评分结果见表1.各组临床 评分前后对比应用配对t检验;组问临床评分比较 应用两组独立样本t检验.t检验结果略.该研究 者认为早期低频rTMS右侧大脑半球有助于急性脑 梗死失语患者的语言功能恢复?.
表1治疗组与对照组ABC评分
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ChinJCerobrovascDis(ElectronicEdition).December2010.Vol4.No,6?47.
辨析与释疑:原文作者未提及采用何种方法对 40个受试对象进行分组,与例3所犯错误相同,此 处不再赘述.原作者在进行统计分析时未发挥均 衡原则的指导作用,采用t检验分析该资料是不正 确的.该资料一共涉及到两个因素,一个因素是实 验分组因素,即"是否采用rTMS治疗";另一个因素 是"时间"(属于重复测量因素).可以采用具有一 个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析进 行处理.但是,因为不同患者在治疗前的各指标水 平不同,治疗前各指标的测定值是基础值,可以将 其视为协变量的观测值来处理会更合适.这样可 以消除"因基础值不同"对治疗后观测结果的影响, 从而也就达到了均衡原则的要求,尽可能地控制了 非实验因素对观i贝0结果的影响,使实验因素的效应 能更充分地显露出来,更好地达到实验研究目的. 参考文献
1胡良平.医学统训'实用手册.北京:人民卫生出版社,2004:12,
13.
2徐天和,王玖.医学实验设计:第三讲重复原则.中国医刊, 2005:40(9):56—57.
3方积乾,孙振球.卫生统计学(第六版).北京:人民卫生出版社, 2008:260.
4胡良平.医学统计实战练习.北京:军事医学科学出版社,2007: 4.
5胡良平.统计学三型理论在试验设计中的应用.人民军医出版 社,2006:24-43.
6金丕焕,陈峰.医用统计方法(第二版).上海:复旦大学出版社, 2009:561.
7范彬,吴基良,余英宏.医学统计与科研设计.北京:科学出版 社.2003:105—109.
8胡良平.SAS统计分析教程.北京:电子工业出版社,2010:693. 9胡良平.科研课题的研究设计与统计分析.北京:军事医学科学 出版社,2008:19.
1O徐天和,王玖.医学实验设计:第四讲均衡原则.中国医刊, 2005,40(10):57-58.
11胡良平.检验医学科研设计与统计分析.北京:人民军医出版 社.2004:14—18.
12胡良平,陶丽新,毛玮,等.如何正确把握实验设计中的均衡原 则.中国骨伤,2009,22(8):638fo41. 13高贵留,徐潮,孙逊.缺铁性贫血并发脑血栓形成4例临床分 析.国际脑血管病杂志,2009,17(5):343-346. 14余晓春,陈勇军,王震.改良大骨瓣减压联合间接血管重建术治 疗大面积脑梗死.国际脑血管病杂志,2009,17(12):902-907.
15郑伟,刘晓加,吕田明.脑出血患者立体定向微创血肿清除术后 抑郁发生率的临床观察.国际脑血管病杂志,2009,17(10): 737-741.
16何伯永,周广喜,闫涛.重复经颅磁刺激右侧半球对脑梗死失语 康复的影响.国际脑血管病杂志,2009,17(6):423-427. (收稿日期:2010—10-15)
(本文编辑:齐彤)
胡良平,关雪.如何正确把握实验设计的重复与均衡原则[J/CD].中华脑血管病杂志:电子版,2010,4
(6):485-492.
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