临床科研设计的基本原则

1 随机的原则( randomization)

随机指被研究的样本是从所研究的总体中任意抽取的,也就是说从研究的总体中抽取样本时,要使每一个观察单位都有同等机会被分配到观察组或对照组。随机的意义有3 点: (1) 随机可以消除选择性偏倚,也就是说,可以消除在临床研究中由于选择研究对象(将研究对象分为观察组和对照组) 不当而使研究结果偏离了真实情况的偏差; (2) 随机可以增加观察组和对照组之间的可比性; (3) 随机研究经统计学处理可以得到可靠、真实的结果。

随机的方法介绍以下几种:

1.1 简单随机法 可以按掷硬币的正反面,某些证件的末位单、双号(身份证除外) 等来确定每一个研究对象被分配到观察组或对照组。但是以上的方法都可能参有不随机因素。正规的简单随机法是根据随机数表来确定每一个研究对象被分配到观察组还是对照组。在应用医学统计学书中的随机数表之前,要先确定自某行或某列开始,然后依次按奇、偶数把研究对象分配到观察组或对照组。

1.2 区组随机法 简单随机分组在研究对象数较少时,可出现观察组和对照组的研究对象数不等。为了克服这种缺点,提出了区组随机法,是按时间顺序,将全部对象分成相等的若干区组,再将每个区组的研究对象随机分组。这样,既可使观察组和对照组研究对象的数目相等,又遵循了随机分配的原则。例如将24位患者分为A(观察组) 、B(对照组) 两组,先将24 位患者按入院时间顺序分为6 组,每组4 位,可有6 种排列方式,即

随机抽取6 个区组的排列序号,如:3、1、6、5、2、4 ,依据此分配排列方式,再将患者随机分配为:

依上述步骤A 组(观察组) 患者为1、4、5、7、11、12、13、14、18、20、22、23 , 而B 组(对照组) 患者为2、3、6、8、9、10、15、16、17、19、21、24。

1.3 分层随机 根据已知的重要临床特点、预后因素或危险因素等,将研究对象分为不同的组,在统计学上称为分层,再将层内不同数量的研究对象随机分配到观察组或对照组。分层随机的意义是保证了这些重要的因素在观察组与对照组分布的均衡性,从而使两组更具有可比性。如乳腺癌治疗的研究分为12 层:

每一层再按简单随机方法将患者分为观察组或对照组。

1.4 比例随机 临床研究有时可按一定比例将患者随机分配到观察组或对照组,如: (1) 考虑到安慰剂的问题时,可规定75 %的患者接受新药治疗,25 %的患者服用安慰剂; (2) 若比较药物不同剂量的疗效,同时还探讨药物总量与安慰剂的差异时; (3) 在临床研究实施中,又有一种新药需加入观察时常采用比例随机方法分组。但是由于选入观察对象的时间不同,其可比性难以保证,易产生偏倚。

2 对照的原则( control)

选择除了所要研究的处理因素外,其他非处理因素具有可比性的一组或几组病例同步进行观察,然后对比参照称谓对照。临床研究设立对照的意义主要有以下两点: (1) 可控制非研究因素的影响和偏倚, 以确定观察组和对照组的差异是否来自研究因素; (2) 可确定临床研究中副反应的发生率。

选择对照时应注意对照组与观察组间的均衡性。如: (1) 对照组与观察组的数量应在临床研究设计中予以确定。如果是1 :1 配比,即1 个病人配以对照1 人;如果病例难获得,可采用1 :2～4 ,即1 个病人配以对照1～4 人。(2) 对照组的情况应尽可能地与观察组的情况相似,如性别、年龄、病情等。一般来说,年龄相差要< 5 岁;研究一种治疗方法时,观察组为中早期病例,对照组为中晚期病例则对比性差。(3) 对照组来源可以是同一医疗单位的,也可以不是同一医疗单位的(多中心研究时) 。

对照的方法有多种,这里介绍常用的几种:

2.1 随机对照( random control trials , RCT) RCT 的意义如前所述。对于临床防治研究评价时RCT 的效率较高,易获得正确的结论。如:大剂量皮质激素对感染性休克是否有效? 长期以来争论不休。Bone RC 等采用前瞻、随机双盲对照的方法验证了大剂量皮质激素既不能预防感染性休克的发生也不能逆转休克,皮质激素组与对照组的病死率无差异。他们在研究中发现:血清肌酐水平大于17618μmolPL 者,皮质激素组的病死率显著高于对照组,考虑与皮质激素组的继发感染发生率显著增高有关。

2.2 非随机同期对照 这种研究时观察组与对照组在随访时间和判断结果时间上大体相同,但两组的研究对象不按随机原则分配。如两个同级医院合作,在同一时间内,一个医院采用新疗法,另一个医院采用传统疗法,研究结束时进行比较。此法临床实施比较容易,患者也容易接受,但其结果偏差较大,因为两组基本临床特点和主要预后因素分布不均衡,缺乏严格的可比性。

2.3 交叉对照 为随机对照研究的特例。这种研究过程分两个阶段。全部研究对象随机分成两组后,第一阶段甲组患者接受新疗法,乙组患者做对照;间隔一定(足够) 时间后,进入第二阶段,这时乙组患者接受新疗法,甲组患者做对照。如下图:

其优点不仅可以进行组间对照(甲组两个阶段与乙组两个阶段之和进行对照;甲、乙两组新疗法与对照疗法进行对照) ,还可以进行自身对照(甲、乙两组两个阶段各自对照) ,这样不仅降低了对比时的变异度,提高评价效率,同时还可以节约样本。

这种方法要注意:第一阶段的干预作用不能影响第二阶段,如果第一阶段即被治愈或已死亡,则不能进入第二阶段的研究。

2.4 历史对照 这是一种非随机、非同期的对照研究方法。观察组采用新的干预方法,其对照资料来自于文献资料或研究者本单位的历史资料。对比时须注意两组的病情特点和预后因素应相似。该方法易实施,符合临床医师的医德观,患者易于接受,因与历史资料相比较,可节约时间和科研经费,但各种偏倚不容易控制。

2.5 潜在对照 有时临床研究可无对照。如断肢再植的第1 例成功与从未有过的成功事实相对照等即为潜在对照。

3 盲法的原则( blind)

在临床试验中有三个基本角色,即受试对象、执行者和设计者(监督者) 。他们当中的一个、二个或三个不知道研究对象接受的是何种干预措施(被分配在观察组还是对照组) 时称之为盲法。盲法的意义在于:可消除测量性偏倚。其方法主要有以下几种:

3.1 单盲临床试验 该临床研究设计是使研究对象不知道研究因素是什么而研究人员知道。其优点是避免了研究对象的主观因素对研究结果的影响,缺点是不能避免研究人员的主观因素对研究结果所引起的偏倚。如果研究人员在研究过程中暗示或引导研究对象按其研究的意图回答问题或增加某些处置,必将影响研究结果的可靠性和结论的正确性。

3.2 双盲临床试验 这种临床研究设计是使研究对象和研究执行人员都不知道研究因素是什么,而设计者知道(不具体操作) ,在很大程度上减少了研究对象和研究执行人员主观因素对研究结果的影响。与单盲设计相比,双盲设计较复杂,执行起来较困难,但其研究结果更客观、可靠。

3.3 三盲临床试验 临床对该方法尚有争议, 此方法是设计者、研究执行人员和研究对象都不知道研究因素是什么,虽然可以更客观地评价研究结果,但削弱了对临床研究安全性的监督。

3.4 非盲临床试验 在临床研究中,有些研究,如手术与非手术或几种手术方法的疗效研究等可用非盲临床试验,即研究对象和研究者都了解分组情况。此法较容易实施,容易发现研究中的问题以便及时处理并判定研究是否继续进行。其主要问题是产生偏倚。