研究類型與證據力
作者: 林庭佑 ／ 國立臺灣師範大學 體育與運動科學系 博士生
大家在學校或是新聞媒體中，可能聽過一些關於實驗設計的相關名詞，例如某個觀察性研究發現運動習慣與慢性疾病的關聯，某個介入性研究發現多攝取蔬果可以降低感冒的機率等等。其中一個名詞: 隨機對照試驗更是經常被拿來當作是一個高品研究的同義詞，而這些不同的名詞代表著什麼意義，為什麼有的會被拿來當作科學研究的黃金標準呢？
研究分類
研究分類的方式有很多種，例如依實驗對象歸類為細胞、動物與人體實驗，將藥物的開發分成不同期的臨床試驗等等，其中一個方法是按照有沒有蒐集第一手的資料將研究分成初級研究 (Primary research) 與次級研究 (Secondary research)。初級研究包含了本文會提到的個案報告 (Case report/Case series)、觀察性研究 (Observational studies) 與介入型研究 (Interventional studies)；次級研究則是將多個過去的初級研究合再一起討論1(T1.1)。除了這幾種分法外，依照不同研究類型所提供的證據力做出排序也是一個常見的區分方法，例如本文所畫的金字塔。我會先簡單地介紹出現在圖中次級研究以外的類型，然後解釋為何我畫得金字塔與其他地 方看到的不同。
專家意見
專家意見 (Expert opinion)，顧名思義就是某領域專家的看法。專家意見可能來自於一名老師的課堂體會，一位醫生的問診經驗。專家意見可能源自個人見解甚至偏見，沒有較為嚴謹的研究證據支持，因此證據力被置於最低處。
個案報告/個案系列
個案報告與個案系列在中文常被寫成病例報告與病例系列，我在此稱為個案是因為這種研究方法並不局限於醫學研究。最典型的個案報告就是一位醫生紀錄某位患者的病況、接受的治療及效果等等，個案系列則是將不同的個案統合在一起。雖然這類型的研究由於缺乏性統性且樣本數通常較少，而證據力不如其他類型的研究，但還是有其價值。例如醫生可能紀錄了某個他的一些患者吃完某種感冒藥後肌肉痠痛，雖然就個案系列難以確定究竟肌肉痠痛是藥物還感冒引起，但感冒藥可能有副作用這個發現可以做為其他類型研究所探討的議題。
觀察性研究
觀察性研究可以分成兩大類，一個是只有一個時間切面的橫斷性研究 (cross-sectional studies)，另一個則是有顧及不同時間點的追蹤研究 (cohort studies)。橫斷性研究常見的做法是在同一個時間測量不同的變項，藉此了解它們之間的有何關聯，例如找一群人來測量肌力與骨質密度。
追蹤研究 (又稱對列研究、群組研究或世代研究)，基於招募參與者的方式與量測依變項的時間點又可以分成案例對照研究 (case-control study)、回溯性研究 (retrospective study) 與前瞻性研究 (prospective study)，當所有其他條件都一樣時，一般會認為證據力是前瞻性 > 回溯性 > 案例對照 (我不寫成病例對照的原因與個案報告相同)。為了讓大家了解這三種研究間的不同，以下我以探討重量訓練與骨質疏鬆為例。
如果我們今天招募了一百位骨質疏鬆的老年人與一百位骨質密度正常的老年人，並且調查他們最近幾年的運動習慣。由於我們是想了解運動 (自變項) 對骨質密度 (依變項) 的影響，而這個採用骨質密度 (依變項) 作為招募參與者的條件的研究，就稱為案例對照。在此言研究中，我們可以了解有骨鬆與沒骨鬆的老年人運動習慣有哪裡不同。但由於我們是基於骨質疏鬆與否進行參與者的招募，我們只能知道有骨鬆跟沒骨鬆老年人各自有從事重量訓練的比例，沒辦法反過來得知有重訓與沒有重訓的老年人分別有骨質疏鬆的機率。
當我們換成招募一百位有在做重量訓練跟一百位沒有的老年人時，研究類型就變成了族群研究 (cohort study)，族群研究包含了回溯性與前瞻性。回溯性是去了解有重訓跟沒重訓的老年人過去是否被診斷出骨質疏鬆，而前瞻性則是追蹤這些人的狀況，看看他們未來骨質疏鬆的機率。這兩者的優劣在於回溯性的成本較低，只使用已有的資料 (往前追蹤)，但這也侷限了回溯性研究在量測與其他方面的控制，因此一般而言證據力遜於前瞻性研究。當然，一個研究也可以兩者都做，這種稱為雙向追蹤研究 (ambidirectional cohort study)。
介入性研究
介入是一種用來改變結果的行動 2，依有無控制組以及參與者分如何被分派到不同的組別，分為三種: (1) 無控制試驗 (Non-controlled trial) (2) 非隨機對照試驗 (Non-randomized controlled trial) (3) 隨機對照試驗 (Randomized controlled trial)。我會在另外一篇針對介入性研究分類的文章來討論這三種研究之間的差異。請見「不同類型的介入性研究介紹」。
研究類型不是絕對
有研究經歷的讀者可能會發現，我畫的圖與常見論文與教科書中的圖有著一個很大的不同，那就是我的金字塔不是一層一層水平地疊上去 ，而是由數個重疊的三角形所構成。畫成這樣的用意是為了讓大家了解，研究類型與證據力之間的關係並不是絕對的，一個研究類型雖然限制了它能夠提供的證據力上限，但如果做得不好，每種研究都可能一無是處。一個研究可能在定義上符合隨機對照試驗，但因為探討的問題或是其方法的缺陷，使得研究結果毫無價值，遠不如設計完善的觀察性研究，一個次級研究也可能因為收集的初級研究品質都不是很好，因而不及一個規劃周全的介入性實驗。我們可以把研究類型想像成車子，一部車子的好壞決定了它的潛力，但實際上能跑多快還要取決於駕駛，車子再好，交到不會開的人手裡也是枉然。
下一篇文章「不同類型的介入性研究介紹」就會來介紹開頭的到的隨機對照試驗是什麼，它跟其他的介入性研究有哪裡不一樣。
研究類型與證據力金字塔。請注意此圖並不包含所有的研究類型，例如無對照試驗 (non-control trial) 與敘述性回顧 (narrative review)。
參考文獻
(內文數字後縮寫的意思請參考文章: 你看到的科普與學術文章正確嗎？ 中的表格)
- Biondi-Zoccai, G. in Umbrella Reviews: Evidence Synthesis with Overviews of Reviews and Meta-epidemiologic Studies Ch. 1, 3-10 (Springer, 2016).
- Oxford University Press. in Oxford language (n.d.).
作者介紹
作者林庭佑畢業於台師大體育與運動科學系與生命科學系 (雙學士)，以連續八學期系排名第一的成績畢業後直攻博士班，是體育系第一位完全跳過碩士逕讀博士的研究生，也是第一屆科技部優秀博士生獲獎者。在學期間通過美國肌力與體能訓練協會共四張證照考試 (NSCA-CPT, CSCS, CSPS, TSAC-F)，目前已通過資格考試，為臺師大體育與運動科學系博士候選人。
演講、工作坊、訓練課程或其合作邀約請email (80830016a@ntnu.edu.tw)
