医学实验设计

一、完全随机设计(completely random design)完全随机设计将实验对象完全随机地分配到实验组与对照组（或多个处理组）中去进行实验观察。

完全随机设计亦称单因素设计，即只有1种处理因素，但可以有多个水平。

完全随机化分组方法1.将受试对象依次编号;2.用抽签法、随机数字表法、随机排列表法把受试对象随机分配到各处理组中去。

完全随机设计分析方法①当研究分为两组时，可以考虑两个样本率比较的u检验、χ2检验或Fisher’s精确概率法。

②当研究分为多组且观察指标无序时，可采用χ2检验。

③当研究分为多组且观察指标有序时，秩和检验(Kruskal Wallis法)或ridit分析。

优点：简单易行。

实验中个别发生意外情况对实验结果影响不大。

缺点：一次实验只能分析比较一个因素的实验效应。

没有控制混杂因素在各组的影响，实验效率较低。

要求样本含量相对较大二、配对设计（paired design）配对设计是将受试对象按某些特征或条件配成对子，然后分别把每对中的两个受试对象随机分配到实验组与对照组(或不同处理组)。

受试对象配对的特征或条件，主要是指年龄、性别、体重、环境条件等非实验因素，不要以实验因素作为配对条件。

根据受试对象来源的不同，分为同源配对(homogenetic matching)和异源配对(hetero-genetic matching)两种。

同源配对(homogenetic matching)又称同体配对(homobody matching),即试验和对照在同一受试个体身上进行观察的方法，分为4种类型：(1)同一受试对象处理前、后的数据；(2)同一受试对象两个部位的数据；(3)同一受试对象、同一样品用两种方法或仪器检测结果；(4)用同一方法或仪器检测同一受试对象不同标本的检测结果。

异源配对(heterogenetic matching)例如：取同窝别、同性别、体重近似的2只动物配对；将病种、病型、病情及其它影响疗效的主要因素一致的病人配成对子；配对设计方法1. 先将10对受试者编号，如第一对第1受试者编为1.1，第2受试者编为1.2，余仿此。

医学机能学实验---学生创新性实验设计题目汇编
一.心电图实验
1、异常心电图解析：建立心电图数据库，尝试应用不同技术去分析、识别心电图中的异常。

2、心电图相比较：将普通人的心电图与病人的心电图进行对比，找出心电图上异常状态的表现，建立心电图判断模型。

二.脑电图实验
1、脑电图识别：建立脑电图数据库，利用模式识别技术实现脑电图的快速识别，推断病人的脑电图状态。

2、脑电图振荡性分类：将脑电图分为“活跃”和“非活跃”两种状态，尝试预测未来病人的脑电图状态。

三.心脏超声实验
1、自动图像识别：利用机器视觉技术来识别2D和3D心脏影像，识别出心脏出血、动脉瘤、叶腔狭窄等异常。

2、心脏特征提取：提取心脏影像中特征及噪声，以便进行心脏病诊断。

四.器官功能分析
1、肝功能诊断：利用肝癌相关基因进行肝功能诊断，对病人的肝功能进行识别和分析。

2、肾脏功能分析：分析肾脏活动性蛋白（GFR），建立肾功能的测定模型，并提供诊断肾功能受损的可能性。

医学实验设计课题医学实验设计课题篇一：医学科研课题设计医学实验设计课题篇二：医学科研设计基本内容(临床实验设计)医学科研设计基本内容（临床实验设计参考用）（社区干预试验设计可参照）临床科研是以病人为研究对象，因此，在进行临床科研设计时应注意：①人有社会属性，受精神因素、心理因素影响，要注意临床科研要符合医学伦理要求；②必须设立对照（设立对照的注意问题附后）；③随访的起点和止点应有明确的定义；④注意影响实验研究结果的因素，并适当控制（具体内容附后）。

“”科研设计承担单位、科研负责人1．国内外研究现状、水平、发展趋势（简要介绍与本课题有关研究的国内外现状、水平、发展趋势等，写明本课题提出的依据及本课题研究目的；简要介绍预试验内容及结果。

）。

2．研究对象：（1）具体诊断标准（用公认的或统一的，并阐明出处；如没有统一的标准也应写明是自定标准。

）、制定入选（纳入）标准及排除标准；（2）研究对象选择范围（包括对照组）及选样和分组方法（使用正确的随机方法选样和分组；在实验对象的分组和施加因素分配实验组、对照组上，都要随机化）；（3）样本含量。

（说明确定样本含量的依据）3．处理因素：（详细写）处理因素设置要求：①抓住主要因素；②找出非处理因素（混杂因素）；③处理因素标准化。

（1）设备（或试剂或药物）生产厂家（来源）及型号（剂量）；（2）治疗方法及操作程序（包括对照组）；（3）操作过程中的质量控制（包括方法、人员、设备三统一及实验质控手段等）；（4）技术关键。

4．研究结果：确定研究效应的测量指标及测定方法，要考虑与待评价的结果有关联性、客观性、灵敏性、特异性及实用性等。

（1）疗效判断标准（用公认的或统一的，并阐明出处；如没有统一的标准也应写明是自定标准。

）；（2）（近期、远期）观察指标（各组观察指标应一致）及观察方法；（3）科研记录表格及汇总表格式样；（4）统计方法及指标确定，预计结果；（5）科研质量控制措施（包括科研全过程的各环节，如预试验工作、分组、施加处理因素、临床观察及随访、原始资料的记录及收集、资料整理等方面质量控制措施）。

医学实验设计xx年xx月xx日•医学实验设计概述•医学实验设计的基本要素•医学实验设计的基本类型•医学实验设计的统计学方法目•医学实验设计的伦理学问题•医学实验设计案例分析录01医学实验设计概述医学实验设计是运用控制和干预手段，创造特定的条件和因素，观察和探索人体疾病发生、发展及药物防治规律的研究方法。

定义以人体为研究对象，目的明确，具有严格的对照性，可重复性，随机化，可控性等特点。

特点定义与特点医学实验设计的重要性探索疾病的病因和病理过程通过实验设计，可以创造特定的条件来研究疾病的病因和病理过程，从而深入了解疾病的本质和发生机制。

评价防治措施的效果实验设计可用于评价各种防治措施的效果，包括药物治疗、手术治疗、营养干预等。

推动医学科学发展实验设计是医学科学研究的基础，通过科学严谨的实验设计，能够提高研究结论的可靠性和准确性，推动医学科学的进步和发展。

原则包括随机化原则、对照原则、重复原则、盲法原则等。

其中随机化原则是指研究对象应随机分配到不同的组别，保证各组间具有相似的特征分布；对照原则是指应设立对照组，以消除非处理因素对实验结果的影响；重复原则是指实验应多次重复进行，以增加实验结果的可靠性和稳定性；盲法原则是指实验过程中应保持双盲状态，避免主观偏见对实验结果的影响。

方法包括完全随机设计、配对设计、交叉设计、重复测量设计等。

其中完全随机设计是将研究对象随机分配到不同的组别，然后对各组进行相同的处理；配对设计是将具有相似特征的研究对象配对后分别接受不同的处理；交叉设计是将研究对象按照随机原则分成两组，分别接受不同的处理，然后交换处理组别；重复测量设计是在同一研究对象上重复测量指标，以分析处理效果的变化趋势和个体差异。

医学实验设计的原则和方法02医学实验设计的基本要素人群选择选择哪些人群作为实验对象，需要考虑其年龄、性别、种族、疾病状况等因素。

伦理审查确保实验对象在参加实验前签署知情同意书，并经过伦理审查委员会的批准。

医学免疫学实验四第三小组:刘茹，徐天宇，李嘉琪，邓诗凡【实验任务】市场上有一广告产品，据说有免疫增强作用，请设计一个方案证实之（从影响淋巴细胞功能、T淋巴细胞增殖的角度考虑）。

【目的要求】一、学会设计实验，从淋巴细胞功能、T淋巴细胞增殖的角度证实某产品有免疫增强作用。

二、掌握淋巴细胞转化试验的原理及临床实用价值。

三、了解E花环形成的原理，学会用E玫瑰花试验鉴定和计数T淋巴细胞的方法。

【实验材料】一. 肝素（每毫升含100单位），PHA（每毫升含1000微克)二. 199或1640培养液（内含20%灭火小牛血清，青霉素100单位/毫升链霉素100微克/毫升）。

三. 0.5%绵羊红细胞悬液（用Hanks液配制）：吸收过的胎牛血清。

取经56度30分钟加热灭火后的胎牛血清加半量压积绵羊红细胞混合后，37度水浴20分钟，2000转/分离心10分钟，取上清液即成。

四. Hanks液，人抗凝血，淋巴细胞分层液，离心机等。

试剂的相关说明肝素: 一种抗凝剂，是由二种多糖交替连接而成的多聚体，在体内外都有抗凝血作用。

PBS:磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline)一般作为溶剂，起溶解保护试剂的作用。

它是生物化学研究中使用最为广泛的一种缓冲液，主要成分为Na2HPO4、KH2PO4、NaCl和KCl，由于Na2HPO4和KH2PO4它们有二级解离，缓冲的pH值范围很广;而NaCl和KCl主要作用为增加盐离子浓度。

PBA:苯硼酸Hanks液:生物医学实验中最常用的无机盐溶液和平衡盐溶液(Balanced Salt Solution,BSS )，简称H。

主要用于配制培养液，稀释剂和细胞清洗液，而不能单独作为细胞组织培养液。

瑞氏姬姆萨染液：为天青色素、伊红、次甲蓝的混合物，本染色液最适于血液涂抹标本、血球、疟原虫、立克次体以及骨髓细胞、脊髓细胞等的染色。

染前用蛋白酶等进行处理，然后再用姬姆萨染液染色，在染色体上，可以出现不同浓淡的横纹样着色。

医学实验室设计要求及建设标准医学实验室是指从事医学检验的实验室，主要包括对来源于人体的样本进行生物学、微生物学、免疫学、病理学等检测。

目前主要分为两类：第三方医学实验室和医院检验科。

主要实验项目包括各种体液的生化检测、免疫学检测、微生物学检测、血液检测、细胞学检测以及各种组织或器官的病理学检查等。

检验项目的结果对临床诊断和治疗具有举足轻重的作用，所以为保证这些实验稳妥的进行，实验室建设不容小觑，关乎到生命安全。

合规是所有医学实验室设计的首要考虑因素。

相关监管部门对实验室有基础的要求，如消防、建筑、用电、排污这些都需要按照基本的规范要求来进行设计、实施以及验收。

很多医院现在都有ISO15189认可的需求，所以医学实验室设计也需要基于ISO15189的标准来执行。

一医学实验室设计要求在进行医学实验室总平面图设计时，除了考虑现阶段的使用需求还应考虑未来发展空间，比如设备的更新换代对尺寸提出的要求。

另外就是要遵循法律法规，保证生物和物理安全，人性化设计更是成为现代实验室设计的重要组成部分。

合理化的空间不同的设备对空间的需求不同，根据所放置的设备决定的空间来进行合理化的空间分配，并从发展的角度考虑实验室空间的大小能否满足于在较长时间内能容纳新添加的仪器和设备，以及能够高效安全的完成临床工作。

空间分配原则空间分配原则要综合考虑到工作人员的数量、仪器大小等因素，目的是为了给工作人员提供一个舒适的工作环境，且是在不浪费空间的前提下。

工作空间工作空间的大小应假设在较大数量的工作人员在同一时间工作。

应将有效的空间划分为三大区：清洁区：办公室、休息室、学习室；缓冲区：储存区、供给区；污染区：工作区、洗涤区、标本储存区。

其中，工作区应包括工作人员所占面积和来回走动的空间，工作空间和走动空间应转化为在地板上占用的面积大小。

生物安全实验室在生物安全方面的要求比较特殊。

其中包括必要的生物安全设施，如出口处应设有非手动洗手装置和紧急洗眼装置；部分高污染风险的工作应该在二级生物安全柜内进行，按照BSL-2级实验室的要求进行清洁区和污染区的设置等。

医学科研中的实验设计实验设计是医学科研中的一个重要步骤，其主要目的是确保实验的准确性、可重复性以及可靠性。

在医学科研中，实验设计通常可分为药理学实验设计、细胞实验设计、临床试验设计等多个类别，本文将分别进行阐述。

一、药理学实验设计药理学实验设计主要包括以下几个方面：1.药物剂量设计药物剂量设计是药理学实验设计中必不可少的部分。

其目的是确定不同剂量对实验结果的影响，并寻找最小有效剂量和最大耐受剂量。

药物剂量设计需根据药物属性和实验目的进行合理安排，通常采用剂量递增法或剂量递减法。

2.实验动物选择实验动物的选择需考虑多个因素，如实验目的、药物作用相似度、生命周期、背景适宜度等。

在一些特殊情况下，如针对某些人群的药物研究，还需考虑动物的代谢和排泄途径是否与人类类似。

3.实验测量指标实验测量指标应涵盖药效学、药代动力学和药物安全性等方面。

应根据实验目的和药品特性选定相应的测量指标。

常见的测量指标包括疗效指标、药物代谢和排泄指标、毒性和安全性指标等。

二、细胞实验设计细胞实验设计主要包括以下几个方面：1.细胞培养方法细胞实验需要选用适宜的培养方法，以保证细胞的正常生长和功能发挥。

培养基成分、培养时间、培养密度等参数均需合理设置，以满足实验要求。

2.实验细胞选择实验细胞的选择需考虑多个因素，如细胞来源、细胞传代数、细胞应用领域等。

应根据实验目的和细胞特性选定合适的细胞用于实验。

3.实验指标实验指标应包含细胞提示和代谢指标、细胞增殖和凋亡指标、细胞信号和途径等。

根据实验目的和细胞特性选定相应的测量指标。

三、临床试验设计临床试验设计主要包括以下几个方面：1.试验设计类型临床试验设计可分为治疗性试验、预防性试验、诊断性试验、观察性试验等多种类型。

在确定试验类型时应考虑实验目的和受试者特性等因素。

2.受试者选择受试者选择是临床试验设计中非常关键的环节。

受试者应符合实验标准，并且能够遵守实验方案，以确保实验结果的可靠性。

医学实验设计与数据分析作业指导书第1章医学实验设计基础 (3)1.1 实验设计原理与概念 (3)1.1.1 对照原则 (3)1.1.2 随机原则 (4)1.1.3 重复原则 (4)1.1.4 均衡原则 (4)1.2 实验设计类型与方法 (4)1.2.1 随机对照试验（RCT） (4)1.2.2 横断面研究 (4)1.2.3 病例对照研究 (4)1.2.4 队列研究 (4)1.3 实验设计中的伦理与法律问题 (5)1.3.1 伦理问题 (5)1.3.2 法律问题 (5)第2章数据收集与整理 (5)2.1 数据收集方法与技巧 (5)2.1.1 数据收集方法 (5)2.1.2 数据收集技巧 (6)2.2 数据整理与清洗 (6)2.2.1 数据整理 (6)2.2.2 数据清洗 (6)2.3 数据库的建立与管理 (6)2.3.1 数据库建立 (6)2.3.2 数据库管理 (7)第3章随机化与对照设置 (7)3.1 随机化方法及其应用 (7)3.1.1 简单随机化 (7)3.1.2 分层随机化 (7)3.1.3 区组随机化 (7)3.2 对照组设置的原则与策略 (7)3.2.1 对照组设置的原则 (7)3.2.2 对照组设置的策略 (7)3.3 常见实验设计中的随机化与对照实例 (8)3.3.1 随机对照试验（RCT） (8)3.3.2 队列研究 (8)3.3.3 病例对照研究 (8)3.3.4 社区干预研究 (8)第4章实验误差控制与统计分析 (8)4.1 实验误差的来源与控制 (8)4.1.1 误差来源 (8)4.1.2 误差控制 (8)4.2.1 描述性统计分析 (9)4.2.2 假设检验 (9)4.2.3 相关分析与回归分析 (9)4.2.4 多变量分析 (9)4.3 假设检验与置信区间 (9)4.3.1 假设检验 (9)4.3.2 置信区间 (9)4.3.3 假设检验与置信区间的应用 (10)第5章常见实验设计方法 (10)5.1 成组设计 (10)5.2 配对设计 (10)5.3 交叉设计 (10)5.4 分层设计 (10)第6章数据可视化与结果展示 (10)6.1 数据可视化方法与工具 (10)6.1.1 常用数据可视化方法 (11)6.1.2 常用数据可视化工具 (11)6.2 常见图表与散点图 (11)6.2.1 柱状图 (11)6.2.2 折线图 (11)6.2.3 散点图 (11)6.3 实验结果报告撰写 (12)第7章实验数据预处理 (12)7.1 数据规范化与标准化 (12)7.1.1 数据规范化 (12)7.1.2 数据标准化 (12)7.2 缺失值处理方法 (12)7.2.1 缺失值识别 (12)7.2.2 缺失值填充 (13)7.2.3 缺失值删除 (13)7.3 异常值检测与处理 (13)7.3.1 异常值检测 (13)7.3.2 异常值处理 (13)第8章假设检验在实验数据分析中的应用 (13)8.1 单样本t检验 (13)8.1.1 假设建立 (14)8.1.2 数据准备 (14)8.1.3 计算统计量 (14)8.1.4 确定显著性水平 (14)8.1.5 查表得到临界值 (14)8.1.6 判断结果 (14)8.2 双样本t检验 (14)8.2.1 假设建立 (14)8.2.3 计算统计量 (14)8.2.4 确定显著性水平 (15)8.2.5 查表得到临界值 (15)8.2.6 判断结果 (15)8.3 方差分析与多重比较 (15)8.3.1 假设建立 (15)8.3.2 数据准备 (15)8.3.3 计算统计量 (15)8.3.4 确定显著性水平 (15)8.3.5 查表得到临界值 (15)8.3.6 判断结果 (15)8.3.7 多重比较 (15)第9章回归分析在实验数据分析中的应用 (16)9.1 线性回归分析 (16)9.1.1 概述 (16)9.1.2 应用步骤 (16)9.1.3 注意事项 (16)9.2 多元回归分析 (16)9.2.1 概述 (16)9.2.2 应用步骤 (16)9.2.3 注意事项 (17)9.3 逻辑回归分析 (17)9.3.1 概述 (17)9.3.2 应用步骤 (17)9.3.3 注意事项 (17)第10章生存分析与时间序列分析 (18)10.1 生存分析基本概念与方法 (18)10.2 COX回归模型 (18)10.3 时间序列分析与预测 (18)10.4 时间序列在医学实验中的应用实例 (18)第1章医学实验设计基础1.1 实验设计原理与概念医学实验设计是科学研究的重要组成部分，其目的在于通过合理的实验安排，有效地验证研究假设，摸索疾病发生、发展的规律，并为临床诊疗提供科学依据。

医学研究中常见的实验设计类型一般来说，实验设计的类型，依按分类标准的不同而不同。

医学研究中，常见的实验设计类型是按研究对象分组情况进行分类的，主要分为：完全随机设计、配对设计、随机区组设计、重复测量设计和析因设计等。

下面，蓝译编译就这些实验设计类型做简要说明。

一、完全随机设计。

是指将一个研究样本随机分为两个或两个以上独立组别而进行的试验研究，也称为成组设计。

该设计简单易实施，但要求组内个体变异小，组间均衡可比，特别是混杂因素在各组问的作用应一致。

为此，完全随机设计多用于实验性研究，而对于临床试验研究则往往需要对研究对象有较严格的筛选条件及有较大的样本量作保证才行。

二、配对设计。

是将研究对象按一定条件配成对子，再将每对中的两个研究对象随机分配到不同的处理组而进行的试验研究。

配对设计的优点是抽样误差小、实验效率高、所需样本量小，缺点是当配对条件未能严格控制配对欠佳时，反而会降低效率。

配对的因素主要为可能影响实验结果的主要非处理因素。

配对设计的主要情形有：同一研究对象接受两种不同的处理；将条件相同或相近的两个受试对象配成对子，分别接受两种不同的处理。

三、随机区组设计。

随机区组设计可看作是配对设计的扩展形式，它是先将条件相近的多个研究对象配成一配伍组，每个配伍组的研究对象数取决于处理组的组数。

然后将每个配伍组中的研究对象按随机化方法分配到多个处理组中，给予不同的处理。

它要求配伍组间个体差异越大越好，配伍组内个体差异越小越好。

随机区组设计可以增强各处理组间的均衡性，提高研究的效率。

四、重复测量设计。

在医学、生物学研究中，重复测量设计较为常见，多指在给予一种或多种处理后，在多个时间点上对同一个受试对象的效应指标进行重复观察。

它是探讨同一个研究对象在不同时间点某指标的变化情况。

重复测量设计不等同于随机区组设计，在重复测量设计中，处理因素在区组间是随机分配的，但区组内的各时间点往往是固定的，不能随机分配。

而随机区组设计中，处理只在区组内随机分配，同一区组内的受试对象独立并接受的处理各不相同。