动物实验设计

动物实验设计实验设计

（experimentaldesign）是开始实验前根据实验目的和要求，运用有关科学知识和原理，结合统计分析、伦理学和经济学的要求，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤、结果分析等全部方案的制订。动物实验设计

（experimentalanimaldesign）

是运用实验动物学、数理统计学理论和方法来进行设计，确保动物实验内容安排合理，对实验结果进行高效率的统计分析，以使用最少的实验动物得出相对最优的结果和可靠的结论。第七章：动物实验设计第一节动物实验的基本要求第二节动物实验设计的内容和步骤第三节动物实验中的偏倚及其控制第一节动物实验的基本要求一、动物实验设计的要素二、动物实验设计的原则一、动物实验设计的要素1、处理因素（treatment）处理因素是实验中主要进行考察的实验条件，一般根据以往研究基础上提出的假设和要求来确定。2、受试对象（subject）动物实验中，受试对象是实验中选用的实验动物。3、实验效应（effect）实验效应是指实验因素作用于受试对象后所起的作用，它通过观察指标来体现。二、动物实验设计的原则1、对照原则（control）2、随机原则（randomization）3、重复原则（replication）4、均衡原则（balance）5、盲法原则（blinding）6、福利原则（welfare）第二节动物实验设计的内容和步骤一、动物实验设计的步骤二、动物实验设计方案的内容三、动物实验设计的具体阶段一、动物实验设计的步骤1.查阅文献2.提出假设3.验证假设二、动物实验设计方案的内容1、实验动物的选择2、实验设计方法3、确定样本含量4、对照的设定5、分组的随机化1、实验动物的选择

1）选用与人的机能、代谢、结构及疾病特点相似的实验动物2）选用遗传背景明确，具有已知菌丛和模型性状显著且稳定的动物3）选用解剖、生理特点符合实验目的要求的动4）选择不同种系实验动物存在的某些特殊反应5）选用人畜共患疾病的实验动物和传统应用的实验动物2、实验设计方法最常用的实验设计方法包括完全随机设计（completelyrandomdesign）随机区组设计（randomizedblockdesign）析因设计（factorialdesign）配对设计（paireddesign）拉丁方设计（latinsquaredesign）交叉设计（cross‐overdesign）重复测量设计（repeatedmeasuresdesign）

3、确定样本含量

使用动物数的估计（假设检验时所需样本例数）：

可通过公式计算或查表求得，需要事先确定如下指标：1、所比较的两个总体参数间的差值。若无法得到参数的信息，可作预实验或用专业上公认的差值代2、总体标准差，常用预试的样本标准差来估计。3、第一类误差的概率（α），即检验水准。使用动物数的估计方法二分变量计算样本大小的因素：效应大小（两组间均数的差异）、测定假设效应的期望力度显著性水平

连续变量计算样本大小的因素：效应大小（两组间均数的差异）、标准误差（CD）、测定假设效应的期望力度显著性水平一般估计的样本数小动物（大小鼠）每组10--30只计数资料不少于20只，计量资料不少于10只；中等动物（豚鼠家兔）每组8--20只计数资料不少于20只，计量资料不少于8只；大动物（犬猫）每组6—20只计数资料不少于20只，计量资料不少于6只；4、对照的设定对照的种类包括：阳性对照：阳性对照的实验结果是已知的，其主要是检验实验的方法是否正常，也是实验质量控制的主要质量标准之一。阴性对照：不发生已知的实验结果，主要验证实验方法的特异性，防止假阳性结果的产生。空白对照：指对对照组不施加任何措施，主要反映研究对象在实验过程中的自身变化。5、分组的随机化随机（random）化原则是提高组间的均衡性的一个重要手段；也是资料统计分析时，进行统计推断的前提。随机化抽样的目的就是要使总体中每一个研究对象都有同等机会被抽取分配到实验组或对照组。完全随机化设计(完全随机分配)—在动物数量少的情况下不适用随机化模块设计(分层随机分配)—性别模块体重模块其他设计—三、动物实验设计的具体阶段

1、开始阶段1查阅文献2科研方法3问题陈述、研究目的和提出假说4、动物模型确定、5实验合作者2、正式设计阶段1研究方案2实验单元3

N因子：实验组别的动物只数4对照确定5随机化方案3、设计后阶段1实验操作步骤的确认2人员资格认可3小规模预实验4数据的录入与分析5讨论第三节动物实验中的偏倚及其控制一、造成偏倚的原因二、差异的控制一、造成偏倚的原因偏倚（bias）是指在实验过程中，由于非处理因素的干扰，导致实验结果出现偏差。1、研究者造成的偏倚2、动物个体造成的偏倚3、外界环境因素造成的偏倚1、研究者造成的偏倚

1）实验过程的实施（一致、准确、完整）2）不准确的测量

2、动物个体造成的偏倚1）实验动物种属和品系对实验结果的影响2）实验动物年龄和体重对实验结果的影响3）实验动物性别对实验结果的影响4）实验动物的健康和生理状态对实验结果的影响5）动物病原体感染对实验结果的影响3、外界环境因素造成的偏倚1）实验环境温度对实验结果的影响2）实验环境的湿度对实验结果的影响3）实验环境的空气流速及清洁度对实验结果的影响4）实验环境的光照对实验结果的影响5）实验环境的音响噪声对实验结果的影响6）饲养密度对实验结果的影响7）动物饲料及营养对实验结果的影响二、差异的控制差异的控制的要点1.不同动物或不同方法制备模型2.实验季节和昼夜3.麻醉药的品种、麻醉浓度、麻醉方法4.手术技巧或手术方法5.实验药物6.实验对照设计7.仪器设备的准确性和灵敏度等善意的提醒动物实验通常需要重复进行多次，不仅是在一种动物身上重复2～3次相同的实验，而且还要在几种动物身上重复相同的实验，这不仅可以比较不同动物的差别，而且可以在不同动物实验中发现新问题，提供新线索，同时也可以观察到该动物实验结果是否具有更高的可信度、更真实的正确性、更广泛的适应性。但是无论结果如何，都绝对不能主观地将动物实验结果直接推论或应用到临床上。历史上许多实例已经证明，这样做不仅是错误的而且是十分危险的。动物实验记录的规范要求一、记录的一般性要求（一）实验记录的主要内容（二）实验记录的书写和保存二、实验记录（一）实验准备过程的记录（二）动物设施和实验室运转的记录（三）实验操作的记录（四）仪器操作的记录三、记录的归档及实验结果的处理（一）实验记录的归档（二）实验结果的处理动物实验原始记录表-1动物实验原始记录表-2动物实验原始记录表-3动物实验原始记录表-4动物实验设计要求-1动物实验设计的要求

一、主要内容：项目（课题）名称、实验目的、研究内容、实验条件（人员条件、环境条件，仪器设备）、参考文献、实验材料（动物选择，药品，试剂）、实验设计原理和方法、实验日期安排、实验结果记录表格等。二、课题来源1、导师将要安排给你的课题2、学长正在进行的课题3、你自己关注的有关研究课题动物实验设计要求-2三、重点1﹒项目（课题）名称要求写明本项目的全名、（课题来源、资助单位、项目编号—可不写）。2﹒实验目的写明本次实验的名称和具体目的。3﹒研究内容本次实验具体要研究的内容及所要解决的问题。动物实验设计要求-34﹒实验设计原理根据实验的目的和内容，采用统计学原理设计实验，以便实验结束后数据的分析和统计，有利于得出科学客观的实验结论。5﹒研究方法根据实验设计确定本次实验的方法，详细记录本次实验所要采取的具体实验设计、技术路线、实验方法详细叙述每个实验步骤动物实验设计要求-4四、表