中医骨伤科学是研究筋骨系统生理、病理及其损伤防治的一门学科。

医学研究的目的是为了获得可以指导日常医疗活动的具有普遍意义的疗效证据，而可靠、科学的研究方法是获得高质量证据至关重要的环节。作为一名住院医师，应该掌握一些医学研究的基本原则和方法，并自觉地培养良好的科学研究素养。

骨伤科学的研究范围涉及骨折、脱位、筋伤、骨与软骨疾病、损伤内症等五大类病症。除了具有整体性、宏观性、动态性等中医学研究的一般特点外，由于学科和病症的性质不同，还具有一些自身的特点。

骨伤科的研究对象既涉及骨外科疾病，又涉及骨内科疾病；既有骨组织损伤，又有软组织损伤；既有实质性组织器官的伤病，又有气血、阴阳、脏腑等功能失调。因此，研究对象较为复杂，变量较多，在研究对象的纳入和观察过程中，要充分注意严格控制各种变量，保持一定的均衡性，否则容易出现研究结论的偏差。

骨伤科研究对象的复杂性决定了其干预手段的多样性，除了进行药物研究外，更多的是研究手术、手法、针灸、功能训练等技术类方法的临床效应，与药物研究相比，具有一些特殊性。因此，研究方法应根据各种技术的特点，制定相应的质量控制方法，严格控制各种可能的干扰因素的影响，做到研究因素的稳定、可控。

骨伤科研究首先应以中医学理论为指导，因为这一理论是在长期的医疗实践活动中逐步总结出来的，这种总结、积累的过程实际上也是古代医家的临床研究过程。无论在指导思想、研究方法和研究内容等方面，中医临床研究都有其自身的特点。同时，骨伤科研究大多涉及骨、软骨、椎间盘、肌肉、肌腱、韧带等实质性组织器官，现代组织病理学、解剖生理学、生物力学等理论的指导也是必不可少的。根据干预措施和研究对象的特点，综合中医学和现代科学两方面的认识，建立研究假说，是一种可取的方法，这样也容易实现技术突破和理论创新。

骨伤科研究常常以某一疾病为研究对象，所以，在对干预效应进行评价时，首先应考虑能够反映疾病本身病理变化与转归的指标，包括近期的阶段性指标和远期的终点指标。例如在研究某一中药治疗骨质疏松症的疗效时，可以把骨矿密度作为近期疗效指标，而把骨折发生率作为终点指标。

在科学研究领域，学科的分类实际上是按照研究的对象和研究方法的不同来进行的。在认识活动和实践活动的任何一个学科中，都有着各自不同于其他活动形式的方法。根据科学方法的运用范围不同，可以将科学方法学划分为哲学层次、中间层次和直接层次等不同的层次。它们各自从不同的高度指导科学研究工作，在特定的范围内发挥重要作用，三者之间互相补充和促进，共同构成科学研究方法学的完整体系。科学研究方法也经历着不断充实、提高和完善的过程。随着人类社会的进步，科研方法学仍将不断地创新和发展。

临床流行病学是将流行病学、医学统计学的原理和方法，运筹学、社会学、心理学等有关学科的研究成果与临床医学相结合而发展起来的一门边缘学科。设计（Design）、衡量（Measurement）、评价（Evaluation）是临床流行病学的核心内容和方法，又简称DME。近年来，应用临床流行病学（DME）方法开展中医药学的研究已逐渐为人们所接受，并在证候研究、新药临床试验等方面取得了初步的成果。

循证医学从文字的表述上可以认为指的是“以证据为基础的医学”。它强调从系统研究中获取依据，以使研究结论建立在具有说服力的、充足的证据基础上，从而使诊疗手段、方法更具有效性和安全性。系统研究包括基础医学科学研究，但更主要的是指临床上有关诊断、预后、治疗、康复和预防措施等方面的研究。同时，循证医学也重视临床实践中个人经验与从系统研究中获得的科学证据、结论相结合，以提高临床医师的诊疗水平，并认真、确切、合理地应用于临床决策中，改善对病人的诊疗结果。中医学十分重视从临床中获取患者的信息、证据对诊疗的指导作用，但较多地注重医生的个人经验，科学的系统研究尚嫌不足，影响了一些研究结论的可靠性和可应用性。因此，应用循证医学的方法将十分有助于提高中医临床研究的质量。

新近兴起的转换（化）医学（Translational Medicine），被认为有望缩短从实验台到临床的研究时间，这种新的医学研究方式可为我们所借鉴。

实验研究方法是按照一定的目的，对研究对象进行可控的干预，并应用必要的仪器和设备，探讨疾病与健康规律的方法。中医学已有一些简单医学实验的散在记载，但由于受到当时哲学思想和科技发展水平的限制，实验方法在古代中医药学家对疾病的发生发展规律和防治的研究中未形成完整的体系。当今，实验方法在中医药研究中的广泛应用，已经使得中医药的研究水平与现代实验科学技术的提高和科学方法学的发展息息相关。

数理统计学方法对自然科学和社会科学诸多领域的研究都提供了巨大的帮助和推动作用。它是运用数理统计以及概率论的原理，从数量上通过分析事物的部分（样本），来推断事物整体（总体）特征和本质规律的方法。中医学中存在大量的“软指标（Soft index）”，加上中医学整体的、功能的以及“司外揣内”的观察和推理模式，往往更加迫切需要甚至是较复杂的数理统计方法对研究中所获得的数据进行处理和分析。事实上，目前已有很多中医研究工作，如中医流行病学调查、证候学、中药新药临床研究等都应用了大量的数理统计学方法。

随着计算机技术的发展和相关应用软件的开发，计算机在我国包括中医药在内的医药卫生各领域中得到了普遍的应用。特别是自20世纪80年代开始，中医计量诊断模式、专家模拟系统、计算机辅助药物设计、生物电信息的处理和中医药信息处理与传播等方面的研究都取得了较为丰硕的成果，对中医辨证论治的标准化和客观化以及中医药的学术发展发挥了积极的促进作用。基于现代计算机信息技术发展起来的复杂科学系统研究方法正在逐步为更多的中医学研究者所接受。

骨伤科研究的选题，是在中医基本理论指导下，采用科学的研究方法，确定准备探索或解决的某一个临床或基础的研究课题。科研选题，是整个科学研究带有方向性的关键决策。爱因斯坦就认为：在科学研究方面“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许仅是一个数字上或实验上的技能而已。而提出一个新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”因此，选题能集中体现申报者的学科信息、科学思维、学术水平及实验能力。

科研选题不仅决定了预期成果的水平，更关系到科研的成败。国内外由于选题的失误，导致整个课题失败的例子很多，而同水平或低水平重复性研究的例子就更多了，造成了时间、财力和人力的巨大浪费。因此，科研工作者必须严肃、认真地进行科研选题。

目前，由于疾病谱的变化，医学模式和医疗目的的改变，人类对于生活质量和健康水平的追求更加强烈。人类对疾病与环境的认识，疾病发生发展的病理过程、治疗思路和方法都正在发生着剧烈的变革，国际上对传统医药的需求日益增长，中医药正被越来越多的国家和地区所重视。顺应这种潮流，中医药学的发展趋势是既重视自然、社会环境及心理因素对人体生理、病理的影响，又在临床和基础研究中重视揭示人体生命活动的调控规律，并引进先进科学技术理论和方法进行中医药理论体系的分析性研究。中医药科研选题应在这个背景下来思考和选择研究方向。

中医骨伤科临床研究选题要紧紧围绕常见病、多发病及严重危害人民健康的疾病，如骨关节病、骨质疏松症、颈椎病、腰腿痛等，重点开展防治规律、方案规范化等的研究。要重视对辨证论治的理论及中药复方用药的作用物质基础疗效原理研究。

科研选题有不同的类型，各类型选题的研究目的、设计要求及研究方法有很大差别，资助经费的方式及强度也有所不同，研究者应当了解他们的特点，并结合研究方向及自身条件来决定选题类型。依据研究目的，可以将研究课题分为基础研究、应用研究和开发研究三种类型。

以增加科学技术知识，解决未知领域的理论问题为目的，探索在中医药领域中，带有全局性的一般规律的科学研究。如中医药学的阴阳学说、经络学说、藏象及证候理论、筋骨病机与证候等研究。

这类研究一般不以具体应用为目的，探索性强，自由度大，风险高。由于未知因素多，在课题设计上要求比较原则，对研究手段要求高。他们的重要成果常常对整个中医药领域甚至生命科学产生深刻的影响。

以应用为目的，针对中医药实践中的某一具体问题进行研究并提出解决问题的方案、方法或药物。如中医骨伤科常见、疑难疾病的预防、诊疗、康复研究等。

这类研究采用基础研究提供的理论和成果，解决具体的问题，因此实用性强，理论和方法比较成熟，风险较小，在课题设计上要求技术路线清晰，方法具体可行。目前这类研究是招标的主体，也是重点资助的领域。

以产业化研究为目的，运用基础和应用研究的成果，研制出产品性物质，或对生产中间环节进行技术工艺改进的创造性研究。如中药新药开发研究，中医诊疗仪器研制和设备的研究等。

这类研究采用较成熟的理论和技术进行新产品研究，未知因素较少，风险低，成功率高，具有投资大，经济效益高的特点。这类研究多与企业合作进行，也是今后大力提倡和鼓励的方向。

以上三类研究选题虽然不同，但在科研实践中却有密切联系，基础研究为应用和开发研究提供理论支撑，而应用研究为基础研究提供素材和思路，开发研究又是应用研究的拓展和延伸，同时又为基础和应用研究提供了资金。前两类研究以社会效益为主，而开发研究需要注重经济效益。

中医药科研是为中医药提高疾病防治水平，增进人类健康和提高人口素质这个目的服务的，还要努力探索中医药学与现代生命科学的切入点，充分利用本学科的优势，积极参加世界重大疑难问题的研究，丰富和发展现代中医药学服务。在具体选题上要遵循以下基本原则。

中医药选题必须从国家经济建设和社会发展的需要出发，面向临床、面向生产、面向现代化，要贯彻“统贯全局，突出重点，有所为，有所不为”的原则，分析研究中医药面临的任务和挑战，针对当前及今后一段时间内中医药对社会、经济和卫生事业发展有重大影响的关键问题开展重点研究。

创新是科研的生命线，科研选题必须具有创新性才有意义，同水平或低水平的重复很难获得资助，同时也是人力、财力的浪费。中医基础研究的选题要以丰富和发展中医药基础理论作为重点，通过研究有新见解，获得新发现的可能性。临床应用研究的选题要以总结辨证论治新规律，防治重大疾病的新疗法、新技术、新的诊疗仪器和设备的研究为重点；或将已有先进技术应用于新领域的可能性的研究。中药研究选题，应以复方和单味颗粒剂研究为重点，同时注重中药生产的新技术、新设备的研究。

创新性不仅包括前人或他人未研究过的课题，还包括在前人或他人工作基础上的进一步深入、发展、补充或修正，在研究手段和研究深度上都可以有突破和提高。

选题的科学性，首先体现在科研选题来源于临床实践，有客观事实或合乎逻辑推理的科学理论根据，不是主观臆想或凭空猜想。其次还要正确处理继承和发扬之间的关系，要贯彻继承不泥古、发扬不离宗的宗旨，选题不能违背一般的科学规律和理论。选题的科学性主要表现在实验设计上：选题具体而明确，实验设计类型选择正确，统计学设计合理，在专业设计上，研究因素、研究对象及观察指标的选择合乎研究目的的要求，设计规范严谨，技术路线清晰，方案具体可行，实验步骤合理，实验方法先进。

选题的科学性不仅反映了申报者学术思路是否清楚和深刻，也反映了申报者的科学素养及科学精神。中医药科研需要的不仅是聪明的头脑，更重要的是长期培养起来的科学品质。

是指选题实施的可行性，即是否具备实施的条件。包括申请者是否具备开展本项研究的工作经验和研究能力，是否具备相关的前期工作基础，申请单位是否具备相关的基本工作条件，课题组成员年龄层次、知识结构是否恰当，所需资金预算是否合理等。选题要从实际出发，量力而行；不切实际的选题，即使中标了，由于条件的短缺也很难完成预定任务，不但给国家造成损失，也影响申报单位和申报者的信誉。因此对待选题的可行性要持慎重的态度。

好的科研选题都是经过在实践中发现了解决问题的思路，再经过临床调查和文献调研，理清了思路，明确了方向，提出了假说，最后完成开题报告。基本有以下几个程序。

在日常临床、科研、教学和读书过程中，可以碰到很多问题，其实这就是选题的土壤，但真正提出一个有意义的科研选题却也不那么容易。

初始意念具有突发性、偶然性和瞬间性，一逝即过，研究者要善于捕捉、善于联想、善于比较，否则就会失之交臂，因为“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。初始意念的发生是偶然的，但它又是在有意识的反复思考、充分酝酿的基础上突然迸发出来的。研究者要培养自己敏锐的观察能力和勤于思索的习惯，善于发现问题、提出问题。

初始意念往往是研究者的一个粗浅和局限的认识，它是否具有创新性，在这个方向上前人或其他人是否曾作过研究；如何把初始意念深化，进而建立工作假说，这些问题必须通过查阅文献来解决。

在阅读文献中要注意作者是如何建立工作假说，采取什么类型的实验设计和技术路线，有无值得借鉴之处，实验数据和结论能否支持假说等关键段落，以便为自己建立工作假说和实验设计提供充分的理论基础和实验资料。要整理分析出目前存在的关键问题是什么，解决问题的方法和前景如何。这些都为自己的选题进行了铺垫，阐述了选题的必要性和可行性。同时根据文献提供的信息建立和完善选题的工作假说。

围绕初始意念，经过文献检索后，在理论上对所研究的问题进行合理而充分的解释，这种确立有待证实的理论认识就叫做建立假说。建立假说是科研选题的核心问题，科研工作就是围绕假说而展开的，因此又称为工作假说。

工作假说的建立需要运用形式逻辑和辩证逻辑进行类比、归纳和演绎推理等，所建立的假说要具有科学性、推测性、系统性和验证性。

一个科研项目一定要有一个简明、具体、新颖、醒目、能高度概括整个研究内容的题目。它是申报者在对所研究问题的理论、内容及方法，经过全面的细致思考，反复酝酿后拟定的。字数虽然不多，但却是反映研究内容的点睛之笔。题目的内容应该直接或间接反映出研究因素、研究对象及实验效应这三个主要环节及它们之间的联系。例如：

在完成文献综述，建立工作假说后，应当围绕这一假说进行科学构思和实验设计，提出初步研究计划，并进行选题论证。请相关的专家进行评议把关，以利于发现问题、完善设计，甚或否定选题或推倒重来。总之，选题论证可以起到集思广益的作用和达到事半功倍的效果，故应高度重视，特别注意倾听不同学术观点与思路的意见，并予以充分考虑。

当研究题目确定以后，下一步就是如何进行研究设计。就临床研究而言，研究对象、研究因素及效应指标是构成临床研究方案设计的三个主要环节。

研究对象又称受试对象，是由研究目的所决定的具有某种特征的个体所组成的群体，是研究因素所作用的对象。为了使研究结论具有真实性，要求研究对象具有代表性和一定的数量，这就是临床研究的“重复性”原则。将在后面进一步讨论。

研究因素也称受试因素或处理因素。广义的研究因素是指自然存在的，或受试者本身所具有的，或自外界给予研究对象的各种因素。狭义的研究因素则是指研究者所要研究的、作用于研究对象身上可能产生效应的因素。

研究因素可有不同的类别。每次研究，只观察一个类别的作用，称为单因素研究；如同时观察多个类别的作用，称为多因素研究。同一类别的因素，有不同的水平，如不同剂量、作用时间与方式等。不同的因素，不同的水平，可能产生不同的效应，如方药疗效研究中，给予研究对象的不同的方药、剂量、疗程、给药途径、用药间隔等均可能对研究对象产生不同的效应。

研究对象本身具有的特征，如病情的轻、中、重，因可能影响疾病的转归和预后，在这一意义上，也可视为“研究因素”。

研究效应是研究因素作用于研究对象所呈现的结局，或是研究对象对研究因素作用的反应结局。

临床研究的结论主要是从效应指标的数据分析推导出来的。因此，一项研究的效应指标是如何选择和确定的，就成为评价该项研究结论真实性和价值的重要部分。主要效应指标应具有以下特性：

即所选指标与研究目的有本质的联系，并能确切反映研究因素的效应。不同的研究目的，体现“关联性”的指标也不一样。例如补肾方对骨质疏松症的疗效评价研究，其研究目的在于疗效评价，而反映与骨质疏松症疗效评价的最有关联的指标是骨折发生率的高低，而不是别的。假如另一项研究是补肾方治疗骨质疏松症的机制探讨，这时研究目的在于机制，其关联性最强的指标就应是能反映补肾方对骨代谢的调节或改善骨骼质量等的有关指标，而不是骨折发生率。临床试验的关联性指标是关于疗效和安全性的指标。中医药临床试验的有效性指标应能反映中医药本身的优势，不仅从常规的解剖学、病理损害、生化指标出发，更要重视关于功能调整、生存质量提高的效应。

据此可将观测指标分为下列三种类别：①该指标能通过适当的手段和方法被客观地度量和检测，并以一定的量表述其观测值，即定量指标或硬指标；②指标本身，虽具有客观表现，但检测的结果，只能定性描述，即定性指标；③自觉症状：受试者的主观感觉如眩晕、乏力、疼痛、短气等难以被客观地度量和检测，即软指标。

即观测、度量的结果应是恰如其分的，能真实地表述健康或疾病的状态和程度。临床研究中，应努力做到：选择本身具有较强客观性的指标；应用科学的方法建立对定性指标、软指标观测的量化体系；减少、克服研究者本身的观测性偏倚。

包括准确性与可靠性。前者反映观测值与真实值接近的程度；后者表示观测同一现象时，多次观测结果取得一致或接近一致的程度。

又称反应性。灵敏性高可以提高观测结果的阳性率，但要注意，过高的灵敏性容易造成假阳性。

特异性高的指标反映病证及效应的专属性，且常不易受其他因素干扰。根据指标的不同应用目的，可将其分为判别性指标、评价性指标、预测性指标三种类别。

判别性指标常用于区分个体或人群的健康或疾病状况，在临床研究中，常用于对疾病的诊断。评价性指标常用于评价研究对象接受研究因素前后的状况比较或组间比较，如临床试验的疗效评价。预测性指标则主要用于个体临床事件发生的可能性的估计，和疾病的发生或预后状况的事前估测。

不同类别的指标对上述特性有不同的要求，尤其是对于灵敏性和特异性。

灵敏性与特异性常常存在互补的特点，同一指标，灵敏性高，其特异性往往下降；反之，若特异性高，灵敏性常常下降。在评价疗效的时候，要针对疾病的特点和试验药物的可能有效程度权衡灵敏性与特异性的关系以确定指标的选择。例如，血沉、C反应蛋白在评价类风湿关节炎的疗效时，既有一定的灵敏性，也有一定的特异性，较之以关节肿胀的改善与否具有较高专属性，也具有稳定性，不易受其他因素的影响；然而我们不应该选择骨关节X线表现的改善作为评价类风湿关节炎的疗效指标。因为这一指标，虽然特异性很高，其灵敏性（即对于治疗的反应性）却很低，无法判断受试个体之间的反应差异。然而，当进行类风湿关节炎的诊断时，骨关节的X线改变对于该病的确诊却有重要的价值，这恰恰是因为该指标具有特异性高这一特性的缘故。

严格而有效地对上述临床研究三大主要环节的控制，将很大程度上减少偏倚所造成的系统误差及由于机遇所带来的随机误差，提高研究结论的科学性和真实性。

对照指的是在调查研究或实验研究的过程中，确立可供相互比较的组别。

“没有比较就没有鉴别”，这是唯物辩证法认识事物的基本法则。疾病的发生、转归、预后往往不是单因素作用的后果，而是受着许多因素的影响，如气候、饮食、社会状况、个体禀赋、心理活动等，不同疾病也有其不同的自然进程和预后。对照的主要作用正是鉴别处理因素、非处理因素的差异，从而确认处理因素的真实效应。合理、均衡的对照可使组间的非研究性措施处于相等状态，使组间的基线特征具有均衡性或可比性，从而提高了结论的真实性。

必须强调，均衡是十分重要的。没有对照，难以比较、鉴别；而有了对照但不均衡，就失去对照的意义。

常用的对照方法有空白对照、实验对照、标准对照、自身对照、相互对照、配对对照、历史对照、安慰对照等。

在抽样研究中，抽取或分配样本时，每一个研究对象或观察单位都有完全均等的机会被抽取或分配到某一组，而不受研究者或研究对象主观意愿所左右，称为随机化。

随机化的概念是根据“随机事件”“不确定性”的特性而规定的。随机化的意义在于使被抽取的观察对象能最好地代表其所来源的总体人群，并使各比较组间具有最大程度的可比性。在临床研究或实验研究过程中，对照组与实验组除研究因素（如服用某种药物）有所不同外，其他非研究因素（如年龄、性别、病情轻重、疾病分期等）应该是尽量一致的、均衡的。达到这一目的的主要手段之一就是随机化。

常用的随机分配方法有简单随机化、区组随机化、分层随机化等。

重复即要求研究样本对于相应的总体具有代表性，它包含研究样本应具有与相应总体的同质性和足够的样本含量这两个条件。这是为了保证从研究样本所获取的信息、研究结论能外推及具有同一性质的其他病人。

从上面叙述可知，样本的代表性既具有“性质”方面的特征，也有“数量”方面的要求。临床研究中，选取什么性质的样本，代表什么性质的总体，是由研究目的所规定的。不同的研究目的要求纳入不同范围、性质、特征的研究对象。而相同的研究目的，则要求纳入具有相同范围、性质、特征的研究对象，这也称研究对象的“均一性”。

为了使从研究样本获取的研究结论具有外推性，还必须有足够的样本含量。由于临床医学的研究对象是人，生物学的差异是普遍地存在着，并且无法以人为的方法加以控制和避免。同时，社会因素、自然环境、个体的思维、情感等也都对个体的健康或疾病状况起重要影响。因此，如果仅仅从少数或极有限的研究对象获取关于疾病病因、临床过程、诊治效能的信息，并据此推导结论，显然是片面、不完整的，有时甚至可能是错误的。临床研究结论只有建立在足够的样本含量基础之上，才有可能尽量减少偏倚和控制或识别机遇的影响。

临床研究中为了更好地实施重复原则，首先应严格按照研究目的规定研究对象的性质与范围，包括诊断、纳入、排除、剔除标准等；其次，要保证临床研究足够的样本含量，可根据预期研究结果是优效、等效，还是非劣效，通过统计学方法计算出所需的最小样本量。

盲法是指临床研究过程指标的观测、数据的收集和结论的判断时，应在不知道研究对象的分组前提下进行。

临床研究的目的在于对提出的假说得到一个可靠的、无偏倚的论证。偏倚，如前所述，可以来自设计到结果分析的每一环节，既可以来自研究人员方面，也可以来自研究对象方面。进行盲法的临床研究其主要目的就是为了克服可能来自研究者或受试者的主观因素所导致的偏倚。此外，在非盲性临床治疗试验中，受试者可能对新疗法尚有怀疑或对传统疗法已失去信心而中途退出试验，使研究结果难以得到正确的评价。

常用盲法的种类有单盲法和双盲法。实施双盲方法要求各组的药物在外观的形状、大小、颜色，给药的途径、方法、次数等均保持一致。应该指出的是，“双盲”法并非适用于所有的临床研究，有些临床试验只能是非盲法，例如探讨针灸、手法疗法的疗效；比较手术疗法和保守疗法对某些疾病的疗效等。中药临床试验，也可能因为药物制剂的颜色、气味等而使双盲方法难以实施。在这种情况下，应采取措施使辅助检查或实验室的研究人员仍然在不了解研究对象分组的情况下检测和分析结果，以提高对观测指标判断的准确性。

临床研究设计方案是科学研究设计的核心内容，一个好的设计方案可使实验设计中的各种要素得到合理的安排和利用，并能获得更多的信息，丰富实验与分析的内容，使实验得到的结果更具科学性。下面重点介绍中医临床研究常用的设计方案。

自身对照设计是在实验过程中病人不分组，在同一个体上进行前后两个阶段的实验。具体又分两种形式，一种是第一阶段不给予处理，第二阶段再给予处理，根据两次实验差值判断结果，也称为治疗前后的比较。另一种是第一阶段用传统的疗法或安慰剂治疗，经过一段间歇，待药物在体内残留效果完全消失后，开始第二阶段的新疗法（研究因素）治疗。两个阶段治疗结束后比较两种措施的治疗效果，也称为自身前后对照。

这两种形式虽然都是治疗前后对比，但前者是自身治疗前后的对比，并无对照，是比较一种措施治疗前后差异。而后一种自身前后对比是设有对照的，比较了两种措施的效果。不设对照不能区别是治疗措施的效果还是疾病自愈或是安慰剂效应；不能评价治疗措施的真实疗效，后者的科学性要明显高于前者。

自身对照设计的优点是容易控制个体差异，由于实验与对照是同一个体，差异消除在个体之中，可比性好，每个病例既做实验组观察，又做对照观察，节省了一半样本数；每个患者都有机会接受新的治疗方法，消除了分组的偏倚；每一个患者就诊时即开始单个试验，逐步积累到所需病例数，适合临床采用。

该设计方案缺点是不能适用于病程短的急性病和病情波动变化大的慢性病；前后两个阶段治疗措施可能有干扰；内外环境条件变化可影响个体而导致误差。

自身对照设计适合于病情稳定的慢性病的临床短程研究。在设计上要求两个阶段观察时间不宜过长，研究因素没有持久效果，容易在体内洗脱掉，还要严格控制条件，使两个阶段自身条件尽可能相同、均衡。

配对设计是将研究对象按年龄、性别、体重及相关条件配成对子在对子内部按随机方法，将一个分配至“实验组”，一个分配至“对照组”，实验结束后，以配对分析的统计方法处理治疗效果。这是一种异中求同的方案，临床中很难选取到大样本各种情况均相近的患者，但两个相似的病例却常能遇到，因此在临床中可逐步积累相似的对子进行同期平衡对照观察。减少实验误差，收到良好效果。配对设计按资料性质分可分为计量配对与计数配对。前者多用于临床疗效观察，后者是用于流行病学调查。为了克服配对条件选取可能存在不够准确和全面，在计数配对实验设计时常将对照组样本扩大1~2倍，即1∶2或1∶3配对，这种办法常用于病因学调查中的病例对照研究。

配对设计优点是通过配对使两组研究对象齐同性改善，对影响实验的因素和条件加以控制，取得尽可能的均衡，实验结论的可靠性优于自身前后对照和随机分组设计，是临床中常用的设计方案。尤其在个体差异较大或病情影响因素较为明显的实验设计更宜采用。

配对设计缺点是，严格配对，即除去研究因素不同外，其他条件完全齐同是很难做到的，即使选择主要影响因素作为配对条件，有时由于知识和条件的局限性，可能还有些未知的或已知但无法排除的因素仍可能干扰实验结果；在病例数较少时一时难以配成对子，或不能保证同期平行观察，或放弃入选病例。

配对设计适用于临床急性、慢性疾病的对照观察，在专科病人较集中的单位配对条件较易实现，适合采用这种设计方案。临床实验观察配对的基本要求是：病种、病期、病程、病情、年龄、性别相同或相近。在配对设计中除了基本条件相同外，还要将对实验结果影响较大的非研究因素列为配对条件。

交叉设计是把同一批患者，随机分为甲乙两组，甲组先接受实验性治疗，乙组接受对照性治疗，疗程满即停止治疗。经过一段间歇期以消除原有治疗方法的残效后，开始第二阶段的治疗。第二阶段两组交换治疗措施，即甲组接受对照组治疗，乙组接受实验性治疗。这样两组构成前后相交叉治疗。最后将两组两个阶段治疗结果进行比较评析。

本方案优点是：方案设计简单，两组患者均有机会接受两种措施治疗，平衡了实验顺序对结果带来影响；也消除了不同个体间差异给分组带来的偏倚。两种治疗措施先后在相同病情相同研究对象中，实施具有既平行又配对的两种特征，既节约了样本数又缩短了实验的周期。

其不足之处在于前后两阶段如何控制病情及外界条件的影响；间歇期的确定（一般间隔定为6~8个药物半衰期）及患者依从性的维持等。本方案适用慢性病病情相对稳定而病例数较少的研究课题。如类风湿关节炎、慢性软组织损伤、脊椎小关节紊乱等的临床研究。

完全随机设计将研究对象完全按随机原则分配到各个处理组，然后分别给予实验治疗措施和对照治疗措施，对治疗效应进行同期平行观察，最后对结果做组间统计分析。它的处理组可以是两组，也可以是多组，各组样本数可以相等也可以不等，为避免偏性可以同时配合采用安慰剂、双盲等方法。

本方法是比较公认的标准设计方案，适应范围广泛，科学性较强。本方案不足之处，是有半数研究对象不能接受实验治疗措施；多为单因素研究，效率相应低；在小样本实验时研究对象完全随机分配，可能造成较大抽样误差。本方案适用于临床样本较多的课题设计，尤其是两组实验无法配对或多组实验无法配伍情况下均可采用本方案设计。

随机区组设计又称配伍设计，它是扩大了的配对设计。它是按照一定条件，将几个条件相同的研究对象划成一个区组，而后在每个区组内部按随机原则，将每个研究对象分配到各处理组，对各处理组分别施加不同的治疗措施，对结果进行方差分析。

随机区组设计为两因素课题设计，适用于三组或更多组的实验设计。这种设计方案正确规定划分区组条件十分重要，要求生物学特征尽可能接近。如临床研究常根据病种、病程、病情、性别和年龄相近者划分为一个区组，中医临床设计常将同一证型划为一个区组。而动物实验是取同品种、胎次相同的几窝动物，将每窝中性别相同，体重相近的划为一个区组。总的原则是必须将对实验结果有明显影响的非研究因素列为划分区组条件，要求区组间差异越大越好，区组内差异越小越好。

随机区组设计方案的优点是，可以提供不同治疗措施和不同研究对象这两种因素对实验结果的影响，实验效率高，各区组研究对象条件相同或相近，组间均衡性好，因而抽样误差较小，实验论证强度高。

该设计方案不足之处在于需要样本量较多；操作也较复杂；同时也不能解决因素交互作用的影响。

该设计方案广泛应用于临床和基础实验研究中的多组实验设计。如研究老年病的治疗，除比较不同药物疗效，还可以观察不同年龄段对效果的影响；中医药临床研究可以将不同方剂或不同剂量的药剂做为主要因素，将同一疾病的不同证型作为划分区组条件，这样就可以得到哪种方剂或剂量对此病有效，又可以得到不同证型对不同药物的反应结果。

序贯实验设计是以数理统计原理和方法为基础而创立的设计方案，是指事先不规定选取多少样本数进行实验，而在实验过程中按照实验要求提出检验标准，并据此建立边界方程和绘制序贯检验图。实验开始后研究对象陆续进入实验，研究者则陆续将实验结果逐次绘线在序贯检验图中。所绘的线称为实验线，当实验线触及序贯检验图中某一条边界线时，即可做出相应的结论。这种设计必须要求提供实验结果接受或拒绝的标准，灵敏度及检验的假阳性率（α）和假阴性率（β），据此计算出边界方程的截距和斜率，并在以实验例数为横轴，以有效例数为纵轴的坐标内绘制出边界线。目前，通过查阅统计书籍附录的序贯检验边界系数表很容易绘制出边界线。

序贯检验根据需要有很多类型，如当样本含量无限制时，采用开放型设计，否则采用闭锁型设计；计量资料要采用量反应实验设计，计数资料则采用质反应设计；当实验目的只要求决定接受或拒绝某项实验治疗措施时需作单项设计，当事先不知道两种措施哪一种更好时，则需要作双向设计。

该设计方案的优点是，事先不必估计所需样本含量，适用于病人陆续就诊的临床实际。可以节约样本量，随时观察实验进展，取得明显效果立即停止实验，节省人力和物力。

本方案也有很大局限性，如需预先提供有效率和无效率水平；不适用于慢性病、长病程以及多变量研究和远期随访研究；比较适用于仅以单一指标作结论依据，同时能较快获得结果的实验研究。