Clinical Research Design and Biostatistical Methods

Purpose: To proceed effectively with clinical research requires an understanding of the fundamental principles of study design and biostatistical methods. In this article, we identified and summarized basic clinical research designs and some of the key biostatistical methods that have been commonly used in clinical research. Materials and Methods: In an observational study, cross-sectional, case- control and Cohort designs were illustrated and compared. In a clinical trial study, parallel group design and cross-over designs were described according to their characteristics. Also, the biostatistical methods for their usages classified and summarized. Results: Understanding and evaluating research design are part of the process researchers must use to determine both the quality and usefulness of their research. Adequate applications to biostatistical methods are need; i.e., descriptive statistics, Student´s t-test, ANOVA, nonparametrics, categorical data analysis, correlation and regression, and survival analysis. Conclusions: Research findings are used by clinical researcher to guide their practice and reduce their uncertainty in clinical decision making. However, to understand how to interpret research results, it is important to be able to understand basic statistical concepts and types of study design. Clinicians should also appropriately choose the biostatistical methods to suit their purposes.ope

태아발달 과정에 따른 폐-기관지 신경내분비 세포의 변동과 그 의의에 관한 연구

의학과/박사[영문] [한글] Feyrter가 1938년 인체 폐조직에서 “clear cell”을 기술하면서 이 세포들에 내분비기 능이 있을 가능성을 시사한 이후, 학자들은 전자현미경과 면역세포화학적 방법을 이용하 여 페상피세포로부터 내분비기능을 가진 세포와 그 분비물질을 찾기 위해 노력하였다. 그 결과 기관에서 호흡성 기관지에 이르는 기도의 상피에서 위장관의 Kultchitsky cell과 유사한 세포들을 발견하였는데 이 세포들은 세 기관지에 특히 많으며 한개씩 흩어져 있기 도 하고(neuroendocrine cell, NE세포) 몇개씩 집단을 이루면서 존재하기도 한다(neuroep ithelial bodies, NEB). NE세포는 신경 혹은 혈관을 통하지 않고 신호를 인접세포에 직접 전달하는 paracrine기능을 갖고 있으며 그 외에도 NEB에는 화학수용체의 기능이 있다고 알려져 있다. 대부분의 신경내분비세포는 신경릉에서 유래하지만 위장관과 호흡기의 신경내분비세포 에 대하여는 외배아세포라는 별도의 세포에서 기원한다는 학설과 내배엽성 미분화 기저세 포에서 유래한다는 학설등이 있어 아직 명확하게 밝혀져 있지 않다. 그러므로 본 연구에서는 배태아의 폐에서 신경내분비세포의 출현시기와 출현부위를 검 색함으로써 그 발생학적 기원을 추적하고 그 의의를 알아보기 위하여 태령 6주부터 37주 까지의 배태아 48예의 폐발생과정을 광학 및 전자현미경적, 그리고 신경내분비세포에 관 한 면역세포화학적 검색을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 신경내분비세포는 태령 10주경에 처음 출현하며, neurone specific enolase를 함유 한 세포가 먼저, 그리고 bombesin을 함유한 세포는 선기말부터 관찰되었다. 2. 신경내분비세포들은 전달기로의 상피내에만 존재하며 모두 기저막에 접하여 있었다. 3. 폐간엽조직에는 neurone specific enolase양성인 신경조직은 있으나 bombesin을 함 유한 세포와 전자현미경적으로 신경내분비과립을 가진 세포는 존재하지 않았다. 4. 신경내분비세포는 전달기로의 발달이 가장 활발한 세관기에 가장 많이 관찰되었다. 5. 폐포기에서는 신경내분비세포가 전달기로에만 소수 존재하고 폐포 및 폐포관에는 없 었다. 이상의 결과를 종합하면 폐의 신경내분비세포는 기관지, 세 기관지와 함께 내배엽에서 유래하며, 신경내분비세포는 전달기로의 분지활동이나 저산소상태와 관련이 있을 것으로 생각되었다. The Pattern and Significance of Bronchopulmonary Neuroendocrine Cells according to the Developmental Stage of Human Lung Mea Young Chung Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University (Directed by Prof. Yoo Bock Lee, M.D. and Chan Il Park, M.D.) Since Feyrter first suggested an endocrine role for the “clear cell” of the lung(1938), investigators have sought to identify hormones or their precursors in pulmonary epithelial cells. Cells, which morphologically resemble the Kultchitsky cells of the gut, appearing singly(neuroendocrine cell, NE cell) and in large clusters(neuroepithelial bodies, NEB), are found in developing airways, being most numerous at the bronchiolar level. It has been postulated that solitary NE cell and NEB have a paracrine function, implying that they transmit signals to neighboring cells directly rather than through neural connections or through the vascular circulation. NEB have been postulated to have a chemoreceptor function as well. The majority of neuroendocrine cells in the body is believed to be neural crest origin. However, the origin of neuroendocrine cells in alimentary and respiratory tracts is controversial. The present study was undertaken to investigate timing and site of initial appearance and subsequent changes of the bronchopulmonary neuroendocrin cells, and to seek their origin and possible role. In this study, light microscopic, electron microscopic and immunocytochemical examinations were carried on 48 embryos and fetuses of 6 to 37 weeks of gestation to evaluate the development of lung, particularly on the neuroendocrine cells, and the following results were obtained. 1. Neuroendocrine cells appeared first at 10 weeks of gestation; NSE-containg cells were demonstrated early in fetal life but bombesin-contains cells late in glandular phase. 2. Neuroendocrine cells, which were localized only within intraepithelial pulmonary conducting airway, were located along the basement membrane. 3. In pulmonary mesenchymal tissue, there was NSE positive nerve tissue but no bombesin-containing cell, and no neuroendocrine granule-containing cells by electron microscopic study. 4. Neuroendocrine cells appeared most numerous in canalicular phase when there was most tractive branching of the conducting airways. 5. In alveolar phase, a few of neuroendocrine cells were localized only at conducting airway and they were not seen in alveoli and alveoli ducts. In summary, it is concluded that pulmonary neuroendocrine cells are derived from entoderm together with bronchi and bronchioles and the neuroendocrine cells are thought to be related to branching of the conducting airways and/or to hypoxic state.restrictio

통계적 분류방법 평가

Dept. of Graduate Program in Biostatistics and Computing/박사[한글]군집분석은 이미 알려진 그룹의 구조와 그룹의 수에 대한 정보가 없어서분류분석을 할 수 없을 때 유사성과 근접성의 근거로 그룹화 시키는방법이다. 특히 의학 데이터에서 이러한 경우를 많이 접할 수 있다.고전적인 군집분석방법은 많은 분야에서 이론적인 배경없이 연구자의주관적인 입장에서 그룹의 수를 결정하고 추론하여왔다. 이 논문에서는분포를 가정한 군집분석방법을 주로 다루고 있다. 이 방법에서 그룹의수를 추정하기 위해 EM 알고리즘, Maximum a Posteriori 그리고 Gibbssampler을 이용할 수 있는데 이를 비교분석하고, 덧붙여 군집의 수를평가하는 방법으로 Bayesian Information Criteria와 Laplace MetropolisCriteria를 각 방법에 적용시켜 비교해 보고자 한다. 그 결과 추정한군집의 수와 실제 군집의 수가 일치하지 않는 경우가 대부분이었다.또한, 오분류율도 높다는 것을 발견하여 이 논문에서는 군집의 수를평가하는 방법으로 Modified Fisher's Discriminant Criteria를 제안하고있다. [영문]The cluster analysis has been a popular method for the statisticalclassification. In particular, some high-dimensional medical datahave been confronted with such classification problem. The classicalcluster analysis, however, has the theoretical shortcoming, becausethe inference to determine the number of clusters does not have anytheoretical backgrounds. To estimate the number of clusters, thisdissertation explores the cluster analysis through EM algorithm,Maximum a Posteriori and Gibbs sampler. In addition, we investigatesome appropriate assessment tools such as Baysian Informationcriteria, Laplace Metropolis criteria and the modified Fisher'sdiscriminant criteria in order to determine the number of clusters.ope

(A) study of the liver biopsies in infancy and childhood

의학과/석사[한글] Silvermann침이 간생검에 이용된 후부터 최근의 복강경 개발에 이르는 동안 간침생검에 따른 위험률이 점차 감소하고, 미만성질환은 물론 국소적인 질환의 진단까지도 크게 진전되고 있다. 이러한 생검술의 발달과 진단률의 향상으로 말미암아 소아의 간질환을 파악하기 위해서도 침생검의 이용이 증가하고 있다. 그러나 우리나라에서는 아직 소아의 간생검조직을 대상으로 한 연구가 극히 미흡한 상태이다. 이에 저자는 1976년부터 1980년까지 5년간 연세의료원에 입원한 환아에서 진단목적으로 시행한 간생검조직을 병리조직학적으로 분류하고 임상 및 검사소견을 종합하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 검색한 간조직 총 105례 중 연구에 도움이 되었던 것은 재료가 불충분하였던 것을 제외한 94례였으며, 생검상으로 본 질환의 남녀 발생빈도의 비는 1.8:1 이었다. 2. 병리조직학적진단은 미만성간염이 38.3%, 선천성 담도폐색증이 15.9%로서 전체의 반이상을 차지했고, 간경변증 4.3 %, 전이암 3.2%, 지방변성 12.8%, 기타 간장질환 19.1% 및 정상 간조직이 6.4%이었다. 3. 미만성간염은 36례로 만성 남녀비는 2.3:1이었고 급성간염 3례, 만성활동간염 3례, 만성비활동성간염 7예. 담도폐쇄성간염 1례, neonatal hepatitis 8례 및 특이성 반응성간염 (nonspecific reactive hepatitis) 14례가 포함되었다. 4. 선천성 담도폐색증은 15례로서 남아에 7례, 여아에 8례였고 간내담도폐색이 2례, 간외담도폐색이 13례였다. 5. 간경변증 4례는 macronodular cirrhosis 2례와 bilary cirrhosis 2례였고, 악성종양 3례는 모두 metastatic neuroblastoma였다. 6. 지방변성소견을 보인 것은 12례였으며 그 중 8례는 임상적으로 Reye증후군이었다. 기타 간장질환 18례에는 6례의 간괴사와 그외에 간울혈, 간농양등 희귀한 질환들이 포함되었다. 7. HBsAg 검사를 시행한 34례중 양성이었던 것은 11례로서 급성간염 3례, 만성활동성간염 2례, 만성비활동성간염 4례 및 간변경증 2례였으며, neonatal hepatitis와 선천성 담도폐색증은 전예에서 음성이었다. 5. 생검조직이 판독에 충분하였던 94례에 있어서 임상진단과 병리조직학적진단이 일치하였던 것은 57례로 60.6%였다. [영문] To investigate the liver diseases affecting infancy and childhood and to make a clinico-pathologic correlation, a total of 105 liver biopsies were examined and following results were obtained. 1. Of the 105 liver biopsies, 94 cases were available for the study, and the male to female ratio of liver biopsies in infancy and childhood was 1.8 : 1. 2. Of the 94 available cases, 36 were of diffuse hepatitis, 15 congenital biliary atregia, 4 liver cirrhosis and 3 were of malignant neoplasm. The liver biopsy showed only fatty metamorphosis in 12 cases (12.8%) and the remainings were of other rare liver diseases(19.1%) 1or of normal liver tissue(6.4%). 3. Diffuse hepatitis affected male 2.3 times more commonly than female, and comprised of 3 acute viral hepatitis, 3 chronic active hepatitis, 7 chronic persistent hepatitis, 1 cholangitis, 8 neonatal hepatitis and 14 nonspecific reactive hepatitis 4. Congenital biliary atresia affected male and female in about equal frequency, and 13 of the 15 cases were extrahepatic. 5. Two of the 4 liver cirrhosis were macronodular, and primary and 2ndary biliary cirrhosis were encountered one in each. 6. Of the 12 cases of fatty metamorphosis, 8 were regarded clinically as Reye's syndrome. 7. Among 34 cases in which the serum HBsAg was teated, 11 were positive, namely all of 3 acute viral hepatitis, 2 chronic active hepatitis, 4 chronic persistent hepatitis and all of 2 macronodular cirrhosis. In neonatal hepatitis and congenital biliary atresia it was exclusively negative. 8. The clinical diagnosis was compatible with the biopsy diagnosis in 60.6% of 94 cases.restrictio

Gender Difference of Insulin Resistance in Obese Children and Adolescents

Purpose: It is known that insulin resistance is important because it may precede the development of Diabetes Mellitus. We evaluated the gender difference of insulin resistance in obese children & adolescents. Methods: 92 obese children and 187 adolescents (age:5-16 y, >95th percentile of the body mass index [BMI] for age and sex) were included in this study. The abdominal fat, abdominal circumference, and intraabdominal fat depth (IAFD), plasma fasting insulin, leptin, adiponectin, lipid profiles and high sensitive-C reactive protein (hs-CRP) were measured, and a two-hour oral glucose tolerance test with insulin measurement were performed. Results: The plasma total cholesterol, leptin, fasting insulin & HOMA-IR levels of obese females were higher than those of obese males. The sex, waist circumference, IAFD & adiponectin levels were strongly correlated with HOMA-IR by multiple linear regression analysis (P<0.05). Conclusion: Adolescent females may have specific fat distribution and were expressed to have higher leptin and relatively lower adiponectin concentration compared to adolescent males, developing higher insulin resistance, even though having lesser abdominal fat and waist size. Further investigation is required to verify the gender difference of insulin resistance in obese children and adolescents.ope