實驗動物學(xué)第十章動物實驗設(shè)計與結(jié)果分析

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,1,第十章 動物實驗設(shè)計與結(jié)果分析,第一節(jié) 動物實驗設(shè)計,第二節(jié) 動物實驗準(zhǔn)備與預(yù)實驗,第三節(jié) 動物實驗數(shù)據(jù)收集與處理,第四節(jié) 動物實驗結(jié)果分析及應(yīng)注意的問題,第五節(jié),動物實驗研究的局限性,2,生物醫(yī)學(xué)實驗研究可分為整體水平、器官水平、細(xì)胞水平、亞細(xì)胞水平、分子水平等層次研究，一個課題可以僅在一個水平層次進行研究，但更多的是多個水平層次的綜合研究。動物實驗研究是以整體水平層次為主的研究。,正確,地,選題立項：,目的性,科學(xué)性,創(chuàng)造性,可行性,第一節(jié) 動物實驗設(shè)計,3,一、動物實驗設(shè)計的定義,動物實驗設(shè)計是指研究者根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵螅?運用有關(guān)科學(xué)知識和原理，結(jié)合統(tǒng)計分析及倫理學(xué)的要求而制定的在動物身上進行試驗的實施計劃和方案，并用文字記錄或流程圖表述的實驗方案和技術(shù)路線。,動物實驗的結(jié)果能否取得預(yù)期效果、達(dá)到研究目的很大程度上取決于研究者動物實驗設(shè)計是否科學(xué)、嚴(yán)密。,4,根據(jù)研究課題和目標(biāo)的不同，動物實驗設(shè)計可以很龐大、復(fù)雜，也可以很小、很簡單。,絕大部分研究課題需要研究者進行動物實驗設(shè)計。,一些測試、檢驗等的動物實驗方法已經(jīng)被大家公認(rèn)成為常規(guī)，不需要進行動物實驗設(shè)計。,5,動物實驗設(shè)計包括三個基本要素,：,處理因素,處理因素是實驗中需進行重點考察的內(nèi)容，處理因素不同，實驗結(jié)果也不同。在整個實驗中處理因素應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，否則會影響實驗結(jié)果的評價。在一次實驗中處理因素不宜過多,，,過多,則,增加分析的難度。,受試對象,在動物實驗中，受試對象是實驗動物。根據(jù)研究課題不同，選擇適合本課題研究的動物的種屬、品種品系、年齡、性別（體重）等，確定分組情況、每組的樣本量和受試對象總數(shù)。在一般情況下，應(yīng)優(yōu)先使用標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物以保證動物實驗的質(zhì)量。,實驗效應(yīng),實驗效應(yīng)是指處理因素作用于受試對象后所起的作用，它通過觀察指標(biāo)來實現(xiàn)。觀察指標(biāo)分為主觀指標(biāo)和客觀指標(biāo)。為保證實驗數(shù)據(jù)的可靠性和可比性，在選擇指標(biāo)時應(yīng)盡可能選擇客觀指標(biāo)，或盡可能將主觀指標(biāo)轉(zhuǎn)化成客觀指標(biāo)，并要求有一定的靈敏度和精確性。,6,二、動物實驗設(shè)計原則,（一）對照性原則,對照性原則是要求在實驗中設(shè)立可與實驗組比較，用以消除各種無關(guān)因素影響的對照組。,對照應(yīng)有可比性：同時同地同條件,一個完整實驗除了實驗組外，還應(yīng)包括下列對照組，所有動物應(yīng)根據(jù)隨機原則分配到各組內(nèi)。,陰性對照組,陰性對照組包括空白對照組、,正常對照組,和假手術(shù)組，需要根據(jù)實驗的具體情況設(shè)置,陽性對照組,陽性對照組是用已知的能達(dá)到預(yù)期陽性試驗結(jié)果的處理因素作用于動物，其余非處理因素應(yīng)與其它組一致。,陽性對照組有,2,個作用，一是檢驗試驗體系是否正確，如果陽性對照未出現(xiàn)陽性結(jié)果，就應(yīng)該檢查試驗體系的哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題；二是以陽性對照作為參照物，比較和評價實驗組的陽性結(jié)果是高于還是低于陽性對照。,實驗對照組（模型對照組）,實驗對照組是指在研究過程中，給對照組施加部分處理因素，但不是被研究的處理因素。例如：為了研究某種藥物對某一病種或證型的治療作用，常常采用一定的動物模型。對動物模型的處理方法實驗治療組和實驗對照組完全相同，但是治療組給予藥物，而實驗對照組不給藥物。,7,標(biāo)準(zhǔn)對照組,在以動物為實驗對照組時，常設(shè)立一個不造模處理的正常對照組，即標(biāo)準(zhǔn)對照組，在與實驗組和治療組同樣的條件和環(huán)境中完全按常規(guī)飼養(yǎng)。例如在,老年病研究中，除了設(shè)立老年對照組外，還需設(shè)立一個青年對照組。青年對照組的動物種類、性別與老年對照組和治療組相同，只是月齡小（成年）。在這里，青年對照組相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)對照組，其實驗數(shù)據(jù)對于老年對照組（模型對照組）而言，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)值或正常值。,有的實驗還可設(shè),自身對照,。,同一個體身上觀察實驗處理前后某種指標(biāo)的變化,同一動物在施加實驗因素的一側(cè)與不施加實驗因素的另一側(cè)作左右的對照,。,自體對照可有效減少個體差異對試驗處理反應(yīng)的影響。凡可進行自身對照設(shè)計的實驗應(yīng)盡量加以采用。,在藥理學(xué)和毒理學(xué)試驗中，實驗組還進一步分成多個劑量組，以此觀察不同劑量的量效關(guān)系。不同劑量組也可互視為,劑量對照組,。,8,(,二,),隨機性原則,隨機性原則就是按照機遇均等的原則來進行分組。其目的是使一切干擾因素造成的實驗誤差盡量減少，而不受實驗者主觀因素或其他偏性誤差的影響。,隨機化的手段可采用編號卡片抽簽法，隨機數(shù)字表或采用計算器的隨機數(shù)字鍵。,（三）重復(fù)性原則,重復(fù)性原則是指同一處理要設(shè)置多個樣本數(shù)。,重復(fù)的主要作用是估計試驗誤差、降低試驗誤差和增強代表性，提高實驗結(jié)果的精確度，保證實驗結(jié)果能在同一個體或不同個體中穩(wěn)定地重復(fù)出來。,9,（四）一致性原則,一致性原則是指在實驗中實驗組與對照組除了處理因素不同外，非處理因素基本保證均衡一致。均衡一致是處理因素具有可比性的基礎(chǔ)。,非處理因素：,實驗對象：動物品系、體重、年齡、性別、,實驗條件：飼料和飼養(yǎng)方式、,實驗環(huán)境：實驗室溫度、濕度、氣壓、季節(jié),實驗時間：,藥品：藥物廠商、批號、純度、劑型、劑量、注射容量和速度、酸堿度、溫度、給藥途徑和給藥順序,儀器、設(shè)備：儀器種類、型號、靈敏度、精確度、零點漂移、電壓穩(wěn)定性,操作人員：操作步驟熟練程度,10,(,五,),客觀性原則,動物實驗設(shè)計中要力戒主觀偏性干擾，選擇觀察指標(biāo)時，不用或盡量少用帶主觀成分的指標(biāo)。結(jié)果判斷要客觀，更不能以主觀的意愿對結(jié)果或數(shù)據(jù)作任意的改動和取舍。,如中醫(yī)辨證“氣虛”癥狀為面色晃白，頭暈?zāi)垦?，少氣懶言，神疲乏力，甚則暈厥。在大小鼠辯證中可用自發(fā)活動儀記錄小鼠的自發(fā)活動情況、舌苔顏色可用拍照和與標(biāo)準(zhǔn)色卡對比記錄，并與正常對照組比較。,11,三、動物實驗設(shè)計的主要內(nèi)容,（一）動物實驗設(shè)計前應(yīng)考慮的問題,1動物福利和動物實驗倫理問題,在進行動物實驗設(shè)計前，實驗者必須思考：,這個實驗是否一定要用動物才能達(dá)到實驗?zāi)康?？是否可用其它試驗方法來代替?如果實驗必須要在動物身上進行，那么應(yīng)該如何善待動物，在實驗中減輕動物的痛苦和不安？,實驗者必須提出令人信服的理由證明這個實驗必須要用動物做，而且在實驗設(shè)計中采取了善待動物和減輕動物痛苦的具體措施，并承諾本動物實驗方法和目的符合人類的道德倫理標(biāo)準(zhǔn)和國際慣例，在動物試驗期間遵守有關(guān)的法規(guī)、實驗動物倫理福利原則和動物實驗室的規(guī)章制度。,12,2實驗條件問題,實驗者必須了解進行本實驗的所有條件是否均已具備，如相應(yīng)的動物設(shè)施、動物來源、儀器設(shè)備、試劑、人員、技術(shù)熟練程度等，這些實驗條件的描述將充分體現(xiàn)在實驗方案中。,3,經(jīng)費預(yù)算問題,動物實驗是需要經(jīng)費支持的，一般來說，同一課題經(jīng)費不同，所選擇的實驗條件會不同，研究的層次也會不同。本著節(jié)約經(jīng)費的原則，有多少經(jīng)費做多少事情，量入為出。特別注意的是實驗過程中會發(fā)生很多不可預(yù)見的意外，增加額外的經(jīng)費。充分估計到各種情況就能保證實驗方案的順利實施。,13,（二）實驗方案的制定,一個完整的動物實驗方案應(yīng)包括以下內(nèi)容：,1實驗動物種屬、品種品系、性別、年齡（體重）的選擇,2實驗組數(shù)的確定,3動物實驗分組設(shè)計的基本類型,單組比較設(shè)計,完全隨機化設(shè)計,隨機區(qū)組設(shè)計,配對設(shè)計,14,4每組樣本量的確定,每組的樣本量反映了同一處理的重復(fù)個數(shù)。樣本量過小，抽樣誤差大，不易發(fā)現(xiàn)實際存在的差異，得不出統(tǒng)計學(xué)意義的結(jié)論；樣本量過大，不符合動物福利的原則，也浪費人力、物力和財力。一般情況下嚙齒類大小鼠實驗分組每組,10-20,只，雌雄各半即可滿足統(tǒng)計學(xué)分析的要求。大動物如兔、犬和豬的實驗一般每組,6-10,只。,一般來說，各組樣本量相等時，統(tǒng)計效率最高。在實際工作中，因一批動物中個別不均一性而剔出、實驗人員操作技術(shù)不熟練或技術(shù)復(fù)雜、高劑量組因毒性的不確定等而在實驗中致動物死亡等的情況屢有發(fā)生，因而實際使用的動物數(shù)量應(yīng)比理論計算的樣本量要適當(dāng)增加。,15,5實驗處理方法和指標(biāo)的選定,實驗處理,方法,包括處理因素、處理時間、次數(shù)、強度（劑量）、途徑等，這些都要在實驗方案中確定下來。,動物實驗指標(biāo)一般包括兩部分：試驗期間活體觀察指標(biāo)和實驗結(jié)束處死解剖觀察取材測試指標(biāo)。,試驗期間活體觀察指標(biāo),包括一般觀察、無創(chuàng)傷性測定指標(biāo)和創(chuàng)傷性測定指標(biāo)。,一般觀察包括動物的精神、行為、營養(yǎng)、被毛、攝食情況、大小便及口鼻耳陰部分泌物等,一般無需驚動動物；,無創(chuàng)傷性測定指標(biāo)包括心電圖、血壓、呼吸、自主活動等測試，有的需要無線遙控設(shè)備。無線遙控?zé)o創(chuàng)傷觀察測試可避免干擾動物，減少動物應(yīng)激，因而測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。,創(chuàng)傷性測定指標(biāo)包括手術(shù)、取血取材等，對動物長期觀察忽多忽少產(chǎn)生影響。實驗設(shè)計時要考慮研究團隊有無技術(shù)基礎(chǔ)和實驗條件，以及評估創(chuàng)傷性試驗對動物試驗的影響。,實驗結(jié)束處死解剖觀察取材,測試涉及到麻醉、取全血,/,血漿,/,血清、臟器稱重、病理組織取材及固定等一系列步驟，可依據(jù)實驗?zāi)康暮蜋z測指標(biāo)選擇部分或全部進行。,16,由于動物實驗幾乎涉及到基礎(chǔ)和臨床各個學(xué)科，不同的研究有不同的目的和要求，所用的試驗方法、儀器設(shè)備和指標(biāo)也各不相同，但無論選擇何種實驗方法，均應(yīng)力求做到以下幾點：,(1),可靠性,：,即方法切實可行、指標(biāo)穩(wěn)定可靠，是受大家公認(rèn)的方法，也稱經(jīng)典方法。,(2),客觀性,：,盡量選用儀器設(shè)備檢測，避免主觀描述；能,用,定量,指標(biāo),的就不要選用定性指標(biāo)。,(3),先進性,：,當(dāng)今重大科研成果的出現(xiàn)幾乎都利用了先進的儀器設(shè)備、技術(shù)和檢測指標(biāo)，將整體動物實驗與細(xì)胞水平、分子水平檢測指標(biāo)結(jié)合起來進行綜合分析。因此充分利用本單位或其它單位的先進儀器設(shè)備為自己的課題服務(wù)對于提升課題的級別，提高試驗質(zhì)量有著重要意義。,17,6.實驗周期的確定,一個動物實驗周期要持續(xù)多長時間取決于實驗?zāi)康暮褪欠衲軓膭游飳嶒炛械玫剿枰脑囼灲Y(jié)果。例如，用兔制作動脈粥樣硬化模型，飼喂高脂、高膽固醇飼料后一個半月，兔的主動脈上可產(chǎn)生肉眼可見粥樣斑塊，表明造模成功。如果此時用藥物干預(yù)治療，還需要再增加,4,周以上治療時間，總的實驗周期在,3,個月左右。在實驗設(shè)計中需參照文獻報道或根據(jù)相關(guān)實驗室的經(jīng)驗，或通過預(yù)試驗摸索。,18,（三）藥物劑量的設(shè)計和換算,中醫(yī)藥實驗研究中很大一部分是藥效學(xué)和毒理學(xué)研究，實驗研究結(jié)果的好壞與劑量設(shè)計有很大的關(guān)系。一個療效好的藥物劑量過小可能在實驗中顯示不出藥效，劑量過大可能暴露其毒性作用。因此,準(zhǔn)確,的,劑量設(shè)計對試驗的成功起著重要的作用,。,如果研究的是一種新藥，沒有臨床資料和動物試驗資料，那么只能通過設(shè)置多個劑量進行預(yù)試驗摸索。,如果有人的臨床用藥劑量或動物實驗參考劑量，那么可轉(zhuǎn)換成不同動物的等效劑量。,研究證明藥物的等效劑量不是與動物的體重成正比的，而是與單位體重,的,體表面積成正比的，因此小動物的等效劑量往往是人的數(shù)倍。,19,種屬,小鼠,b,（,0.02）,大鼠,b,(0.150),地鼠,b,(0.080