實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)第十章動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析

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動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究是以整體水平層次為主的研究正確,地,選題立項(xiàng)：,目的性,科學(xué)性,創(chuàng)造性,可行性,第一節(jié) 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),3,一、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指研究者根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?運(yùn)用有關(guān)科學(xué)知識(shí)和原理，結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析及倫理學(xué)的要求而制定的在動(dòng)物身上進(jìn)行試驗(yàn)的實(shí)施計(jì)劃和方案，并用文字記錄或流程圖表述的實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否科學(xué)、嚴(yán)密4,根據(jù)研究課題和目標(biāo)的不同，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以很龐大、復(fù)雜，也可以很小、很簡(jiǎn)單絕大部分研究課題需要研究者進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一些測(cè)試、檢驗(yàn)等的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)被大家公認(rèn)成為常規(guī)，不需要進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)5,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括三個(gè)基本要素,：,處理因素,處理因素是實(shí)驗(yàn)中需進(jìn)行重點(diǎn)考察的內(nèi)容，處理因素不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不同在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中處理因素應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)在一次實(shí)驗(yàn)中處理因素不宜過多,，,過多,則,增加分析的難度受試對(duì)象,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，受試對(duì)象是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物根據(jù)研究課題不同，選擇適合本課題研究的動(dòng)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(duì)象總數(shù)。

在一般情況下，應(yīng)優(yōu)先使用標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以保證動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)效應(yīng),實(shí)驗(yàn)效應(yīng)是指處理因素作用于受試對(duì)象后所起的作用，它通過觀察指標(biāo)來實(shí)現(xiàn)觀察指標(biāo)分為主觀指標(biāo)和客觀指標(biāo)為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和可比性，在選擇指標(biāo)時(shí)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則,（一）對(duì)照性原則,對(duì)照性原則是要求在實(shí)驗(yàn)中設(shè)立可與實(shí)驗(yàn)組比較，用以消除各種無關(guān)因素影響的對(duì)照組對(duì)照應(yīng)有可比性：同時(shí)同地同條件,一個(gè)完整實(shí)驗(yàn)除了實(shí)驗(yàn)組外，還應(yīng)包括下列對(duì)照組，所有動(dòng)物應(yīng)根據(jù)隨機(jī)原則分配到各組內(nèi)陰性對(duì)照組,陰性對(duì)照組包括空白對(duì)照組、,正常對(duì)照組,和假手術(shù)組，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體情況設(shè)置,陽性對(duì)照組,陽性對(duì)照組是用已知的能達(dá)到預(yù)期陽性試驗(yàn)結(jié)果的處理因素作用于動(dòng)物，其余非處理因素應(yīng)與其它組一致陽性對(duì)照組有,2,個(gè)作用，一是檢驗(yàn)試驗(yàn)體系是否正確，如果陽性對(duì)照未出現(xiàn)陽性結(jié)果，就應(yīng)該檢查試驗(yàn)體系的哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題；二是以陽性對(duì)照作為參照物，比較和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)組的陽性結(jié)果是高于還是低于陽性對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組（模型對(duì)照組）,實(shí)驗(yàn)對(duì)照組是指在研究過程中，給對(duì)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(duì)某一病種或證型的治療作用，常常采用一定的動(dòng)物模型對(duì)動(dòng)物模型的處理方法實(shí)驗(yàn)治療組和實(shí)驗(yàn)對(duì)照組完全相同，但是治療組給予藥物，而實(shí)驗(yàn)對(duì)照組不給藥物7,標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照組,在以動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組時(shí)，常設(shè)立一個(gè)不造模處理的正常對(duì)照組，即標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照組，在與實(shí)驗(yàn)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(duì)照組外，還需設(shè)立一個(gè)青年對(duì)照組青年對(duì)照組的動(dòng)物種類、性別與老年對(duì)照組和治療組相同，只是月齡?。ǔ赡辏┰谶@里，青年對(duì)照組相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照組，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于老年對(duì)照組（模型對(duì)照組）而言，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)值或正常值有的實(shí)驗(yàn)還可設(shè),自身對(duì)照,同一個(gè)體身上觀察實(shí)驗(yàn)處理前后某種指標(biāo)的變化,同一動(dòng)物在施加實(shí)驗(yàn)因素的一側(cè)與不施加實(shí)驗(yàn)因素的另一側(cè)作左右的對(duì)照,自體對(duì)照可有效減少個(gè)體差異對(duì)試驗(yàn)處理反應(yīng)的影響凡可進(jìn)行自身對(duì)照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡量加以采用在藥理學(xué)和毒理學(xué)試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組還進(jìn)一步分成多個(gè)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(duì)照組,8,(,二,),隨機(jī)性原則,隨機(jī)性原則就是按照機(jī)遇均等的原則來進(jìn)行分組其目的是使一切干擾因素造成的實(shí)驗(yàn)誤差盡量減少，而不受實(shí)驗(yàn)者主觀因素或其他偏性誤差的影響。

隨機(jī)化的手段可采用編號(hào)卡片抽簽法，隨機(jī)數(shù)字表或采用計(jì)算器的隨機(jī)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(gè)樣本數(shù)重復(fù)的主要作用是估計(jì)試驗(yàn)誤差、降低試驗(yàn)誤差和增強(qiáng)代表性，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果能在同一個(gè)體或不同個(gè)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(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組與對(duì)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(shí)驗(yàn)對(duì)象：動(dòng)物品系、體重、年齡、性別、,實(shí)驗(yàn)條件：飼料和飼養(yǎng)方式、,實(shí)驗(yàn)環(huán)境：實(shí)驗(yàn)室溫度、濕度、氣壓、季節(jié),實(shí)驗(yàn)時(shí)間：,藥品：藥物廠商、批號(hào)、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(hào)、靈敏度、精確度、零點(diǎn)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要力戒主觀偏性干擾，選擇觀察指標(biāo)時(shí)，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(duì)結(jié)果或數(shù)據(jù)作任意的改動(dòng)和取舍如中醫(yī)辨證“氣虛”癥狀為面色晃白，頭暈?zāi)垦＃贇鈶醒?，神疲乏力，甚則暈厥在大小鼠辯證中可用自發(fā)活動(dòng)儀記錄小鼠的自發(fā)活動(dòng)情況、舌苔顏色可用拍照和與標(biāo)準(zhǔn)色卡對(duì)比記錄，并與正常對(duì)照組比較。

11,三、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,（一）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前應(yīng)考慮的問題,1動(dòng)物福利和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理問題,在進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前，實(shí)驗(yàn)者必須思考：,這個(gè)實(shí)驗(yàn)是否一定要用動(dòng)物才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模渴欠窨捎闷渌囼?yàn)方法來代替？,如果實(shí)驗(yàn)必須要在動(dòng)物身上進(jìn)行，那么應(yīng)該如何善待動(dòng)物，在實(shí)驗(yàn)中減輕動(dòng)物的痛苦和不安？,實(shí)驗(yàn)者必須提出令人信服的理由證明這個(gè)實(shí)驗(yàn)必須要用動(dòng)物做，而且在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中采取了善待動(dòng)物和減輕動(dòng)物痛苦的具體措施，并承諾本動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法和目的符合人類的道德倫理標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際慣例，在動(dòng)物試驗(yàn)期間遵守有關(guān)的法規(guī)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理福利原則和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度12,2實(shí)驗(yàn)條件問題,實(shí)驗(yàn)者必須了解進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的所有條件是否均已具備，如相應(yīng)的動(dòng)物設(shè)施、動(dòng)物來源、儀器設(shè)備、試劑、人員、技術(shù)熟練程度等，這些實(shí)驗(yàn)條件的描述將充分體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)方案中3,經(jīng)費(fèi)預(yù)算問題,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是需要經(jīng)費(fèi)支持的，一般來說，同一課題經(jīng)費(fèi)不同，所選擇的實(shí)驗(yàn)條件會(huì)不同，研究的層次也會(huì)不同本著節(jié)約經(jīng)費(fèi)的原則，有多少經(jīng)費(fèi)做多少事情，量入為出特別注意的是實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)發(fā)生很多不可預(yù)見的意外，增加額外的經(jīng)費(fèi)充分估計(jì)到各種情況就能保證實(shí)驗(yàn)方案的順利實(shí)施13,（二）實(shí)驗(yàn)方案的制定,一個(gè)完整的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括以下內(nèi)容：,1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種屬、品種品系、性別、年齡（體重）的選擇,2實(shí)驗(yàn)組數(shù)的確定,3動(dòng)物實(shí)驗(yàn)分組設(shè)計(jì)的基本類型,單組比較設(shè)計(jì),完全隨機(jī)化設(shè)計(jì),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),配對(duì)設(shè)計(jì),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(gè)數(shù)。

樣本量過小，抽樣誤差大，不易發(fā)現(xiàn)實(shí)際存在的差異，得不出統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)論；樣本量過大，不符合動(dòng)物福利的原則，也浪費(fèi)人力、物力和財(cái)力一般情況下嚙齒類大小鼠實(shí)驗(yàn)分組每組,10-20,只，雌雄各半即可滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的要求大動(dòng)物如兔、犬和豬的實(shí)驗(yàn)一般每組,6-10,只一般來說，各組樣本量相等時(shí)，統(tǒng)計(jì)效率最高在實(shí)際工作中，因一批動(dòng)物中個(gè)別不均一性而剔出、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中致動(dòng)物死亡等的情況屢有發(fā)生，因而實(shí)際使用的動(dòng)物數(shù)量應(yīng)比理論計(jì)算的樣本量要適當(dāng)增加15,5實(shí)驗(yàn)處理方法和指標(biāo)的選定,實(shí)驗(yàn)處理,方法,包括處理因素、處理時(shí)間、次數(shù)、強(qiáng)度（劑量）、途徑等，這些都要在實(shí)驗(yàn)方案中確定下來動(dòng)物實(shí)驗(yàn)指標(biāo)一般包括兩部分：試驗(yàn)期間活體觀察指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)結(jié)束處死解剖觀察取材測(cè)試指標(biāo)試驗(yàn)期間活體觀察指標(biāo),包括一般觀察、無創(chuàng)傷性測(cè)定指標(biāo)和創(chuàng)傷性測(cè)定指標(biāo)一般觀察包括動(dòng)物的精神、行為、營(yíng)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(dòng)動(dòng)物；,無創(chuàng)傷性測(cè)定指標(biāo)包括心電圖、血壓、呼吸、自主活動(dòng)等測(cè)試，有的需要無線遙控設(shè)備無線遙控?zé)o創(chuàng)傷觀察測(cè)試可避免干擾動(dòng)物，減少動(dòng)物應(yīng)激，因而測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。

創(chuàng)傷性測(cè)定指標(biāo)包括手術(shù)、取血取材等，對(duì)動(dòng)物長(zhǎng)期觀察忽多忽少產(chǎn)生影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮研究團(tuán)隊(duì)有無技術(shù)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)條件，以及評(píng)估創(chuàng)傷性試驗(yàn)對(duì)動(dòng)物試驗(yàn)的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)束處死解剖觀察取材,測(cè)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(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蜋z測(cè)指標(biāo)選擇部分或全部進(jìn)行16,由于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)幾乎涉及到基礎(chǔ)和臨床各個(gè)學(xué)科，不同的研究有不同的目的和要求，所用的試驗(yàn)方法、儀器設(shè)備和指標(biāo)也各不相同，但無論選擇何種實(shí)驗(yàn)方法，均應(yīng)力求做到以下幾點(diǎn)：,(1),可靠性,：,即方法切實(shí)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(cè)，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(jìn)性,：,當(dāng)今重大科研成果的出現(xiàn)幾乎都利用了先進(jìn)的儀器設(shè)備、技術(shù)和檢測(cè)指標(biāo)，將整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與細(xì)胞水平、分子水平檢測(cè)指標(biāo)結(jié)合起來進(jìn)行綜合分析因此充分利用本單位或其它單位的先進(jìn)儀器設(shè)備為自己的課題服務(wù)對(duì)于提升課題的級(jí)別，提高試驗(yàn)質(zhì)量有著重要意義17,6.實(shí)驗(yàn)周期的確定,一個(gè)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)周期要持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間取決于實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮褪欠衲軓膭?dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到所需要的試驗(yàn)結(jié)果。

例如，用兔制作動(dòng)脈粥樣硬化模型，飼喂高脂、高膽固醇飼料后一個(gè)半月，兔的主動(dòng)脈上可產(chǎn)生肉眼可見粥樣斑塊，表明造模成功如果此時(shí)用藥物干預(yù)治療，還需要再增加,4,周以上治療時(shí)間，總的實(shí)驗(yàn)周期在,3,個(gè)月左右在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中需參照文獻(xiàn)報(bào)道或根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)，或通過預(yù)試驗(yàn)摸索18,（三）藥物劑量的設(shè)計(jì)和換算,中醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)研究中很大一部分是藥效學(xué)和毒理學(xué)研究，實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的好壞與劑量設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系一個(gè)療效好的藥物劑量過小可能在實(shí)驗(yàn)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(jì)對(duì)試驗(yàn)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(dòng)物試驗(yàn)資料，那么只能通過設(shè)置多個(gè)劑量進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)摸索如果有人的臨床用藥劑量或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)參考劑量，那么可轉(zhuǎn)換成不同動(dòng)物的等效劑量研究證明藥物的等效劑量不是與動(dòng)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(dòng)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。