基础医学科研设计

科学研究的第一步 提出假说 基础医学科研设计 假说是根据一定的科学事实和科学理论 对拟研究的问题提出的假定性说明或试探性解释科学研究就是提出假说 实验检验假说 修正和发展假说的过程 一 假说的作用为形成新理论提供毛胚为实验设计提供方向为科研发展提供焦点 二 假说的特性1 来源的科学性和客观性 胃肠道神经支配的第三成分假说的提出 2 说明的假定性 3 预见的可验性可以被检验 4 发展的螺旋性假设 检验 再假设 再检验 澳大利亚某地羊发生贫血水草丰富 假定缺铁 粗制铁剂可预防 假设成立 纯铁剂无效 第2假设 疗效来自铁的杂质 各种微量元素 钴有效 第2假设成立 口服钴有效 注射无效 第3假设 肠道微生物利用钴合成抗贫血物质 比较不同微生物利用钴 发现大肠杆菌可利用钴合成B12 再抗贫血 三 假说形成的方法 假说的提出需要创新性思维 假说形成的基础假说建立在客观事实的基础上假说是科学的想象和推理假说应能解释已有现象假说需突破传统思维 假说形成的方法 1 比较分类比较对象间的异同 并进行分类 受体分类 血型的发现 2 归纳推理 由特殊到一般 1 求同法根据事物发生的一致性 2 求异法根据事物间的差异 RobertF Furchgott EDRF的发现1998年获诺贝尔奖 3 剩余法 3 演绎推理 由一般到特殊 由已知规律推论未知事物 根据DNA碱基序列推出蛋白质的一级结构从蛋白质的一级结构预测蛋白质的高级结构从蛋白质的高级结构预测它的细胞定位和功能 根据两个或两类对象有部分属性相同 从而推出它们的其他属性也相同 4 类比推理 从特殊推向特殊 EDRF与NO生物学作用的相似性半衰期短被Hb和超氧阴离子灭活舒张血管作用伴随cGMP的增高 推测 EDRF本质可能是NO 解释性原则 有事实依据 解释已有事实能解释旧理论能解释的事实能解释旧理论不能解释的事实相容性原则不应与已有的基本理论相矛盾如休克的微循环学说休克的细胞因子学说简单性原则可检验性原则 建立假说的原则 假说上升为理论的条件 能解释旧理论能解释的事实能解释旧理论不能解释的事实能够正确预见尚未观察到的自然现象 证实与证伪 天下乌鸦一般黑证实 观察每一只都是黑的后才成立证伪 只要发现一只不是的就不成立 破译西塔潘猜想 医学科研方法学 医学科研的基本要素 中南大学基础医学院生理学系 罗自强 内皮素 1对肺 型细胞表面活性物质合成的调控 被试因素实验对象实验效应 一 被试因素 1 因素 factor 与水平 level 雌二醇对肺成纤维细胞增殖的调控 不同季节环磷酰胺对小鼠精子细胞致畸效应的研究 性别与年龄和心肌梗塞病死率的研究 心理应激与高血压发生的关系 CC16genepolymorphisminfluencesthedegreeofairwayresponsivenessinasthmaticchildren 外源性的 人为给予的物理 化学 生物因素外界客观存在的 气候 季节等内源性的的自身特征 性别 年龄 心理 遗传因素 因素 实验的目的是阐明被试因素的作用 被试因素 T 非被试因素 N t n 实验组 T N t n对照组 N n 必须明确被试因素 各组间非被试因素必须一致 效应T t 水平的选定水平 实验因素的不同的量或状态 被试因素的效应与水平有依赖关系药物如果没有量 效关系 为非特异作用水平的选择与目的有关 药效筛选 最大安全量 通常LD50的1 10 影响药效的因素 半数有效浓度 EC50 半数有效剂量 ED50 毒性实验 半数致死量 LD50 最大致死量 LD100 单因素单水平 简单易行 效率不高单因素多水平 比较不同剂量多因素单水平 比较不同因素 药物 疗法 多因素多水平 探索联合用药方案 最佳反应条件 因素与水平的组合 2 因素的施加 确保因素的施加被试因素标准化 保证被试因素在整个实验过程中始终保持一致剂量 剂型 给药时间 用药时间 给药途径 药品批号 季节节律 苯丙胺LD501月小于7月 实验组和对照组平行进行 给药途径 吸收速度静脉注射 吸入 肌肉 腹腔 皮下 口服 经肛 贴皮 药物的生物转化口服 先经肝转化皮下 肌肉 静脉 先经肺转化 正确选择剂量 口服100 灌胃100 灌肠100 200 皮下30 50 肌肉25 30 腹腔25 30 静脉20 25 二 受试对象 实验对象的确定取决于试验目的1 受试对象的选择 1 敏感 稳定动脉粥样硬化兔过敏反应豚鼠心肌缺血狗 兔 大鼠 猪降压治疗高血压II期 2 可行性 3 病人诊断明确 客观指标 实验动物种属 品系 窝别 性别 龄 体重 营养状态和饲养条件 实验动物分为四级 一级 普通动物 conventinalanimal 教学和预试二级 清洁动物 cleananimal 大多数的科研三级 无特定病原体动物 specificpathogenfreeanimal 为国际标准级 所有科研四级 无菌动物 germfreeanimal 特殊课题 实验动物管理条例 国家科委 1988 第四章实验动物的应用第十九条应用实验动物应当根据不同的实验目的 选用相应的合格实验动物 申报科研课题和鉴定科研成果 应当把应用合格实验动物作为基本条件 应用不合格实验动物取得的检定或者安全评价结果无效 所生产的制品不得使用 第二十条供应用的实验动物应当具备下列完整的资料 一 品种 品系及亚系的确切名称 二 遗传背景或其来源 三 微生物检测状况 四 合格证书 五 饲育单位负责人签名 实验动物管理条例 国家科委 1988 下列情况一般不作为临床研究对象 存在影响结果的并发症 危重状态 多种疗法无效 不配合者 2 选择适当的研究水平整体实验 invivo 综合性实验离体实验 invitro 分析性实验器官水平细胞水平分子水平半体内实验 exvivo 分析性实验 3 受试对象的纯化所用受试对象力求一致 尽力减少个体差异 降低非被试因素对效应的影响 1 表现典型的确诊病例 2 病情轻重一致 先从病情中等的病例开始 3 使用统一 公认的诊断和分型分级标准 实验动物种属 品系 窝别 性别 龄 体重 营养状态和饲养条件 人体为研究对象种族 性别 年龄 体重 职业 工种 工龄 精神状态 居住条件 生活习惯 嗜好 经济及社会因素 病人为研究对象病种 病程 病期 病型 既往史 治疗和护理条件 Case某人为了研究 补充维生素A对学龄前儿童血红蛋白的影响 选择1999年秋季入托的三岁儿童进行体检 排除呼吸道 消化道等系统疾病 测定174名儿童的血清VA 血红蛋白 血清铁浓度 将血红蛋白 110g L定为贫血 再将贫血组儿童随机分为两组 一组为治疗组33例 每日投VA2000IU 另一组为对照组25例 三月后 两组儿童分别查血清VA 血红蛋白 血清铁浓度 结果 治疗组三月后血清VA 血红蛋白 血清铁浓度明显升高P 0 01 对照组治疗后无明显变化P 0 05 4 受试对象的依从性按预定计划接受被试因素的合作程度 增加患者的信任感 实验时间不要太长 盲法 单盲 双盲 三盲 三 试验效应 客观指标主观指标定量指标定性指标率定量和定性指标的转换特异性指标非特异性指标如肌酸激酶 CK CK BB 主要在脑 CK MB 主要在心 CK MM 主要在骨骼肌和心肌 比较生物效应可以用引起同一水平效应所需要的量半数致死量LD50半数有效量ED50半数有效浓度EC50阈强度 比较生物效应的时间潜伏期半衰期效应持续期 从起效到作用消失所需时间 三 试验效应 一 指标的要求扣题 关联性TXA2TXB211 脱氢TXB2PGI26 酮 PGFI 去二甲6 酮 PGFI 自由基膜磷脂MDA血小板AA代谢 自由基膜磷脂 异构前列腺素 isoprostane 结果两名医生读名医生在两次同一批片子不同时间读片 结果一致6245701结果不一致2686 30 192 21 X线胸片读片结果 2 客观化 三 试验效应 一 指标的要求1 扣题 关联性指标与研究主题要有本质联系2 客观化 统一标准 仪器相对定量 多人盲法 加权平均 3 灵敏度 能正确反映效应变化的最小数量或水平 4 指标的可用性 敏感度 是否可检出发生的变化 真阳性率特异度 检出变化的专一性 真阴性率 真阳性率 a a c 真阴性率 d b d 漏诊率 1 真阳性率 误诊率 1 真阴性率 5 指标的精确性 准确度 与真实值的接近程度 测定的正确性主要取决于系统误差血糖正常值 100 120mg 100ml 化学法 80 100mg 100ml 酶法 精密度 各次测定值的集中程度 测定的可重复性主要取决于随机误差 二 注意事项 1 标本的采集于储存标准化采样时间 部位 方法 保持 运输2 测定方法标准化方法 仪器 试剂 条件 人员 3 依据专业知识选指标 药物显效好转无效恶化死亡合计有效率死亡率A55800158823856 7 37 0 B1323018517 1 33 3 A B两药治疗肝癌的近期效果 4 多指标 5 尽量选高 精 尖 新指标6 重视实验方法的可靠性7 减少其他因素对指标的干扰