实验设计的原理和方法.ppt

实验设计的原理与方法“凡事预则立，不预则废”实验设计的目的1.有目的、有计划、有步骤地进行实验。2.最大限度地减少实验误差。3.节省时间、样本、经费开支，减少人力物力财力，获得较高的效率。实验设计的任务：合理安排三要素1.受试因素（处理因素、施加因素、干扰因素）①要抓住实验中的主要问题②要确定处理因素与非处理因素③处理因素必须指标化④多因素的交互作用2.受试对象病人、动物、组织、器官、细胞等。3.受试效应选择指标指标选择要注意：①指标的关联性②指标的客观性③指标的灵敏性④指标的精确性⑤指标的特异性二、实验设计原则1.对照原则（control）例：某医师为了研究某中药煎剂的利尿作用，随机抽取10名健康人进行研究，结果10名健康人服药2小时内较未服药前平均增加100ml/小时，因此认为该中药煎剂有利尿作用。你认为该结论正确吗？并说明理由；你认为应如何设计？意义：⑴鉴别处理因素与非处理因素的差异。⑵减少实验误差，避免产生错误的结论。要求：⑴均衡:即组间一致，除处理因素外，对照组具备与实验组对等的非处理因素。⑵同步：对照组与实验组在整个研究进程中，始终处于同一空间和时间。⑶专设：为相应的实验组专门设立对照。不得借用文献上记载或以往的结果或其他研究资料作为本研究的对照。对照的几种形式⑴空白对照⑵实验对照⑶安慰剂对照⑷标准对照⑸弱阳性对照⑹自身对照⑺相互对照⑴空白对照⑵实验对照⑶安慰剂对照③安慰剂对照的设立给对照组受试者使用无药理活性的安慰剂称安慰剂对照。原则是在不损害病人健康的前提下使用。危重、病情发展迅速的病人，不得使用安慰剂。安慰剂对照与双盲法同时实施效果更好。对受精神因素影响较大的慢性疾病，应尽量采用安慰剂对照；新药和老药新用治疗慢性病的临床试验最好设立安慰剂对照；轻度精神忧郁、癔病可以使用安慰剂作为心理治疗的一部分；诊断已确定不需要药物治疗的病人可作安慰剂对照。⑷标准对照⑸弱阳性对照2.随机原则（Randomization）⑵目的：在于克服偏性，避免人为因素的主观影响和其他因素。⑶方法：抽签法(简单随机、半随机、单纯随机抽样)随机数目表法、随机排列表：分两组、分三组随机数目表法随机数目表法3.重复原则（Replication）⑷显著性水平：样本量a<0.01大于a<0.05⑸抽样误差：⑹实验结果的可能性：样本量双向(存在A≤B和A≥B两种可能性)所需样本数多,单向结果(只存在A≥B或A≤B一种可能性)所需样本数少.⑺实验设计类型:样本数量完全随机设计>随机区组设计>配对设计>拉丁方设计样本大小的估计⑴一般情况下预定样本的大小①动物实验：大动物（犬、猫）5-15只中等动物（兔、豚鼠）10-20只小动物（大鼠、小鼠）15-30②临床：难治愈的病，疗效显著时：5-10例，急性病死亡率高的：30-50例，一般慢病：200-300-500例⑵用计算法估计①了解基本数据②确定条件：确定P值；确定把握度；确定是单侧还是双侧⑶计算样本大小的公式与举例三、实验设计的三大要素⒉确定实验方法和指标根据实验目的和实验条件确定实验方法和观察指标。例如，观察一个药物是否具有镇痛作用，观察方法很多，有化学刺激法、热刺激法、电刺激法、机械刺激法等。无论何种方法，都有一定的观察指标。设计一些好的观察指标是体现实验的先进性和创新性的重要环节。观察指标是反映实验对象在经过处理前后发生生理或病理变化的标志。它包括计数指标(定性指标)和计量指标(定量指标)，主观指标和客观指标等。⑴客观性：最好选用各种仪器检测的客观指标，如体温、心电图、血气分析、瘤重、体重、血红蛋白含量、溃疡面积的大小、平滑肌收缩的长度等。⑵特异性：指标能特异地反映观察现象的本质，不会与其他现象相混淆。如高血压中的血压(尤其是舒张压)可作为高血压病的特异指标；血气分析中的血氧分压和二氧化碳分压可作为呼吸衰竭的特异指标。⑶重现性：在相同条件下指标所测的结果可以重现。重现性高的指标一般意味着偏性小，误差小，能较真实地反映情况。⑷灵敏性：是由实验方法和仪器的灵敏度共同决定的。⒊选取实验样本实验样本选择的条件四、学生自行设计实验1.三种药物的基本作用和生物学特性⑵毛果芸香碱(pilocarpine)：能直接作用于副交感神经(包括支配汗腺的交感神经)节后纤维支配的效应器官的M胆碱受体，尤其对眼和腺体作用较明显。因此，用药后有缩瞳，唾液腺、泪腺分泌增加，大小便失禁等症状。无肌肉震颤作用。⑶乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)：为胆碱能神经递质，其性质不稳定，极易被体内乙酰胆碱酯酶水解，且其作用广泛，选择性差，故无临床实用价值，可在研究中作为工具药实用。⒉鉴别实验方法【注】①新斯的明：小鼠肌肉震颤，唾液腺、泪腺分泌增加，大小便失禁，中枢兴奋，惊厥最后可能死亡；②毛果芸香碱溶液后，唾液腺、泪腺分泌增加，大小便