临床实验设计三要素备课讲稿

临床实验设计三要素

科研的基本要素包括处理因素、受试对象和实验效应。如用某种传统西药或中

成药治疗缺铁性贫血病人，观察比较两组病人血红蛋白的上升趋势，该研究中所

用的两种药物称为处理因素，缺铁性贫血病人称为受试对象，血红蛋白称为实验

效应。如何正确选择三大要素是科研中专业设计的关键问题。科研的基本要素包括处理因素、受试对象和实验效应。如用某种传统西药或中

成药治疗缺铁性贫血病人，观察比较两组病人血红蛋白的上升趋势，该研究中所

用的两种药物称为处理因素，缺铁性贫血病人称为受试对象，血红蛋白称为实验

效应。如何正确选择三大要素是科研中专业设计的关键问题。

1 处理因素(受试因素) 通常指由外界施加于受试对象的因素，包括生物

的、化学的、物理的或内外环境的。但是生物本身的某些特征(如性别、年龄、

民族、遗传特性、心理因素等)也可作为处理因素来进行观察。因此，研究者应

正确、恰当地确定处理因素。一般应注意以下几点：①抓住实验研究中的主要因

素。研究中的主要因素是按以往研究基础上(本人或他人)提出的某些假设和要求

来决定的。一次实验涉及的处理因素不宜太多，否则会使分组增多，受试对象的

例数增多，在实施中难以控制误差。然而，处理因素过少，又难以提高实验的广

度和深度。因此，需根据研究目的的需要与实施的可能来确定带有关键性的因素。

②找出非处理因素。除了确定的处理因素以外，凡是影响实验结果的其他因素都

称为非处理因素，所产生的混杂效应也影响了处理因素产生的效应对比和分析，

这些非处理因素又称混杂因素。例如上述两种不同药物治疗缺铁性贫血病人的试

验，非处理因素可能有年龄、性别、营养状况等。如果两组病人的年龄、性别、

营养等构成不一，则可能影响药物疗效的比较。因此设计时便设法控制这些非处

理因素，只有这样才能消除它们的干扰作用，减小实验误差。③处理因素必须标

准化。处理因素的强度、频率、持续时间与施加方法等，都要通过查阅文献和预

备试验找出各自的最适条件，然后订出有关规定和制度，并使之相对固定，否则

会影响试验结果的评价。如处理因素是药物，必须正确选择批号，给药途径和时

间也应标准化和相对固定化。

2 受试对象(研究对象) 受试对象的选择十分重要，对实验结果有着极

为重要的影响。大多数医学科研的受试对象是动物和人，也可以是器官、细胞或

分子。但中药种植中培育品系的研究则将药用植物列为受试对象。在医学科研中，作为受试对象的前提是所选对象必须同时满足两个基本条件：

①必须对处理因素敏感；②反应必须稳定。因此，在观察新药的临床疗效试验中，

应当选择中等程度中青年患者，只有这样才能显示疗效率高低的差别。受试对象

的疾病应诊断明确(依照国内或国际统一的诊断标准)，且表现具有典型性。研究

者必须深知病人的心理状况、情绪起落、病情程度、病程长短、生活习惯、个人

嗜好、家庭经济收入、食品种类等都不同程度地影响疗效，这些影响因素必须很

好地加以控制，使组间均衡化。根据研究目的不同，对实验动物的选择要求也不

同。动物的选择应有针对性地注意种类、品系、年龄(月龄)、性别、体重、窝别

和营养状况等。为保证实验效应的精确性，某些动物的生活环境还有严格要求。

3 试验效应试验效应内容包括试验指标的选择和观察方法两个部分。

指标的选择有以下要求：①指标的关联性，选用的指标必须与所研究的题目具有

本质性联系，且能确切反映被试因素的效应。所选指标是否具有关联性，充分反

映了研究者的专业知识与技术水平。②指标的客观性，指标数据来源决定它的主、

客观性质。主观性指标来自观察者或受试对象，易受心理状态与暗示作用的影响，

在科研中一般尽量少用。客观性指标是指通过精密设备或仪器测定的数据，能真

实显示试验效应的大小或性质；排除了人为因素的干扰。③指标的灵敏度，通常

是由该指标所能正确反映的最小数量级或水平来确定。如溶液中物质含量的测定，

除测出下限值以外，还可测出最低改变浓度来反映灵敏度。一般要求其灵敏度能

正确反映处理因素对受试对象所引起的反应就够了，并非灵敏度越高越好。④测

定值的精确性，精确性具有指标的精密度与准确度双重含义。准确度是测定值与

真实值接近的程度。精密度是重复测定值的集中程度。从设计角度来分析，第一

强调准确，第二要求精密。既准确又精密最好，准确但精密度不理想尚可，而精

密度高但准确度低则不行。应当强调指标的精确性除与检测指标的方法、仪器、

试剂及试验条件有关外，还取决于研究者的技术水平及操作情况。⑤指标的有效

性，指标的有效性是由该指标的敏感性(敏感度)与特异性(特异度)来决定的。医

学中，理想的试验是阳性只出现在患有本病的条件下，未患本病时的试验是阴性。

但是绝大多数生物学与医学试验，由于生物个体之间存在差异与试验结果呈正态

分布或偏态分布，从试验结果来分析，患者与非患本病者通常在分布上存在不同

程度的交错重叠现象。例如测定年龄、性别、民族、地区相同三群人的身高(巨

人症、正常人、呆小病)，不难发现正常人中个别高个子与巨人症中的矮个子的

身高值有重叠，正常人中的矮个子又与呆小症中的高个子身高值有重叠。对于大

多数试验而言，在样本含量确定的条件下，敏感性与特异性存在反变关系。因此，

在选择指标时，宜将二者综合起来考虑。