1、第 二 讲基础医学实验研究的设计思路基础医学实验研究的一般步骤选题选题制定合理的实验方案制定合理的实验方案 确定研究对象确定研究对象确定疾病模型确定疾病模型确定观察指标确定观察指标确定检测方法确定检测方法确定统计方法确定统计方法提出工作假说提出工作假说正式实验正式实验积累实验资料积累实验资料预实验及预实验及修改方案修改方案分析实验结果分析实验结果进行书面总结进行书面总结下面举例说明一个科研设计及研究过程第一步:选题l选题的关键就是要找到一个值得研究或者是有意义的、在现实条件下又具有研究的可行性的问题。 以下以国内某大学病生教研室的抗休克研究过程为例对科研设计问题进行介绍l20世纪70年代末,该
2、室确定他们所感兴趣的休克问题为今后的研究方向;l然而,面对浩如烟海的有关休克的文献,应该研究什么问题呢?关于选题关于选题关于选题l应该研究临床上经常遇到的而又有争论的一个具体问题,问题不能太大,否则无从下手,问题太大等于没有找到问题。经过大家讨论,认为:关于选题l糖皮质激素用于抗休克和抢救危重病人已有半个世纪的历史,说明有效l但到底是否该用及如何用临床上一直存在争论,说明人们对该激素抗休克的机制尚缺乏认识,只是凭临床经验。他们注意到:关于选题 要了解糖皮质激素抗休克的机制,必须知道休克时激素它在体内的水平、信号的转导过程以及与休克发生发展的关系。这就是他们所选择的课题第二步:提出工作假说 提出
3、工作假说就是根据选题、调查的文献资料、自己研究工作的基础等,从理论上预先提出自己对所选的这个问题的合乎逻辑、比较科学的基本想法或推测。 休克病人血浆中激素的浓度或水平是否升高?休克病人血浆中激素的浓度或水平是否升高?文献调研:文献调研:20世纪50年代:血浆中激素的水平无法直接测定而临床工作发现,危重病人血液中嗜酸性粒细胞增多,认为病人发生了肾上腺皮质功能不全,因而用激素抗休克治疗可以自圆其说。20世纪60年代:血浆中激素的水平可以直接测定,此后大量文献表明休克或危重病人血浆中激素水平不仅不低,反而明显升高。血浆中激素的浓度或水平究竟是否升高?课题组进行预实验测定烧伤病人血浆中皮质醇的浓度得到
4、肯定结果,证实了危重病人血浆中激素水平不仅不低,反而明显升高。说明危重病人肾上腺皮质分泌功能是好的。 如果这样的病人需要补充激素进行治疗,提示病人对激素的反应性降低了,在内分泌学上称为激素抵抗,于是课题组产生了“休克和危重病人发生了激素抵抗”这样第一个想法。这样一个想法是否合理呢?再进行文献调研获得Moore等关于“反常性嗜酸性粒细胞增多”报告的佐证再次提出自己的工作假说工作假说 休克和危重病人糖皮质激素的功能降低,导致糖皮质激素抵抗即受体水平上的肾上腺皮质功能不全,促进了休克的发生发展,第三步:设计合理的实验方案验证假说 有了工作假说就要通过实验对其进行严格的验证。为此首先需要设计一个科学合
5、理的实验方案,由浅入深地、分阶段地、循序渐进地进行实验研究。(一)应激、休克时激素受体结合功能的变化1.实验设计(1)研究对象:先研究动物模型、如获得预想结果再研究休克和危重病人; 应激、休克的动物模型的复制:先从简单的烫伤大鼠开始,如获得预想结果再复制狗的各种休克模型; (2)激素受体的检测:用文献上大家通用的放射配体结合测定法。工作假说 2.建立实验方法 3.积累实验资料 4.分析实验结果(二)激素受体结合功能降低的病理学意义 当时设计了两组实验以回答下面两个问题:1.激素受体结合量减少是否可引起受体水平上的皮质功能不全?2.激素受体结合量减少是否可促进休克的发生发展?(1)实验设计 给大
6、鼠注射能阻断受体的RU486,将受体阻断50%或80%,对照组注射载体溶液,给两组分别注射LPS复制内毒素血症或都放血复制失血性休克,比较两组的病理变化、微循环和血浆炎症介质的变化。 设计中需要考虑试验动物的种类、性别、样 本量多少(2)实验结果: 激素受体阻断可使内毒素血症和出血性休克大鼠的炎症变化明显加重,阻断80%者重于阻断50%者。 上述结果说明激素受体减少,使得抗炎上述结果说明激素受体减少,使得抗炎机制减弱而使全身炎症反应加重,参与休机制减弱而使全身炎症反应加重,参与休克及多器官功能障碍的发生发展克及多器官功能障碍的发生发展结果验证了前面的工作假说 休克和危重病人糖皮质激素的功能降低
7、,导致糖皮质激素抵抗即受体水平上的肾上腺皮质功能不全,促进了休克的发生发展,(一) 提出问题(二) 形成假说 (三) 立出题目 一、选题一、选题题 目: 实验对象处理因素实验效应 二、制定实施方案 (一)实验对象 (二)处理因素: 1.数量、水平 2.因素的强度 譬如烫伤施加多高的温度? 3.因素的标准化及施加方法的标准化 创伤性休克时的击打强度、频率及持续时间 (三)实验效应 1.实验方法 (1)先进性 尽量用高、精、尖、新的方法,使之 事物深入到本质中去,使感性和理论深刻化。(2)灵敏性 方法应稳定、灵敏、可靠,保证结果准 确。(3)标准化 包括:仪器、试剂、实验条件、指标 检测、观察时间
8、等。2.观察指标(1)指标的性质 按性质可分为两大类。1)计数指标: 以“是”或“否”回答的,并计数“是”或“否”反应各多少例,以等级的,如痊愈、显效、好转、无效四等级或、+、四个等级中每个等级的例数。2) 计量指标: 凡在量上可对各受试对象进行计测直观地看出他们间程度的不同,这类指标都属于计量指标,如血压、血糖、血钾值、体重和身长、血细胞数等,后者虽然是查数,但非计数指标,因各对象间有计量上的不同。(2)指标应具备的条件(2)指标应具备的条件(2)指标应具备的条件1) 关联性2) 客观性3)标准化三、科研设计的三原则l随机l对照l重复四、统计设计l完全随机设计l配对(伍)设计l其他 有关统计方法参见卫生统计学教科书,机能实验学中第5764页也有描述