实验性研究.ppt

1、1,实验性研究,医学研究按照有无人为施加的干预措施，可分为: 实验性研究：临床试验、现场实验、 动物实验、类试验 观察性研究：现况研究、 疾病监测、 病例对照研究、队列研究.,2,观察性研究：指对特定对象群体进行观察，以客观、真实的观察为依据，对观察结果进行描述和对比分析。影响被观察者的因素是客观存在的，研究者只能被动地观察和如实的记录；观察时研究条件难以控制，一般只有通过合理分组、设置对照等手段尽可能地减少干扰。 实验性研究：指研究者根据研究目的人为地对受试对象（人和动物）设置干扰措施，按重复、对照、随机化原则控制非干预措施的影响，总结干扰因素的效果。,3,第一节 临床试验,临床试验：指以患

2、者为研究对象，对比观察干预措施效应的前瞻性实验研究。包括临床治疗药物、治疗方法的比较，也包括社区干预的人群实验。 临床试验除了强调随机化分组、设置对照和盲法观察外，还要考虑伦理、失访、依从性和主观感觉对研究结果的影响。,4,一、随机同期对照试验 （一）设计原理 首先根据诊断标准确定研究对象的总体，再根据研究的进入标准，选择合格的研究对象，从中排除不愿意参加者。 按随机分配的原则将愿意加入的合格对象随机分配至研究组或对照组，向各组施加相应的处理，同时观察一定时期，比较研究组与对照组的结果。,5,研究对象,合格研究对象,不合格研究对象,愿意加入的 研究对象,拒绝加入的 研究对象,实验组,对照组,干

3、预措施,安慰剂,阴性 结果,阳性 结果,阳性 结果,阴性 结果,6,（二）适用范围 1. 用于临床治疗性或预防性研究，探讨和比 较某一新的治疗措施对疾病的治疗和预防 的效果。 2. 当所研究的因素被证明对人体确实没有危 险性，但又不能排除与疾病的发生有关时， 随机化同期对照试验可用于病因的研究(见实例)。,7,（三）特点 1. 研究者可以通过随机抽样和随机分配的方法主 动地控制与消除某些因素的干扰，使结果具有 良好的真实性。 2. 研究的措施（药物、手术等）是人为施加的， 而不是自然发生的。 3. 设立的对照组有利于结果的比较。 4. 研究组与对照组研究条件相同，研究时间同步。 5. 在研究结

4、束时，即可获得研究结果。,8,（四）优缺点 1. 优点 随机分组，可比性好。 防止选择性偏倚。 研究对象明确。 盲法观察，结果可靠。 2. 缺点 较费人力、物力和时间。 对照组不使用药物或疗法，只能使用安慰剂，故可能存在不符合伦理的情况。 研究对象均来源于合格（愿意参加实验）的研究对象，因此，外推到一般人群时受到一定的限制。,9,研究实例,为预防早产儿因缺氧导致的大脑损害和智力发育不全，妇产科常规使用高浓度氧疗法。后来发现，接受这种疗法的婴儿出现眼晶体后纤维组织增生，导致不同程度的视力障碍，严重者导致失明。经过分析和推论，此现象可能与高浓度氧疗法的使用有关。 为了证实这一假设，采用了随机化同期

5、对照试验。通过随机化分组，将研究对象（早产儿）分为两组，一组早产儿继续使用高浓度氧疗法，另一组早产儿不使用高浓度氧疗法。经过一段时间的观察，发现视力障碍确实与高浓度氧疗法有关。此后，临床上就废止了这一疗法。,10,二、非随机同期对照试验 （一）设计原理 根据标准选择合格的、愿意参加的研究对象，按非随机的方法将研究对象分为试验组和对照组，施予不同的措施，然后观察比较他们的结局。 非随机分配对象是指研究对象的分配不是完全按照随机分配的原则进行，往往是一种自然存在的状态，如研究某种新药对某病的疗效时，可以将一个医院的住院病人作为对照组，另一个医院的住院病人作为试验组来进行研究。,11,（二）优缺点

6、1. 优点 方法简单，易于掌握，可操作性强，实施方便。 短时间内可获得较大的样本。 2. 缺点 由于不是随机分组，两组间可比性差，影响结 果的可信度，有时甚至会得出完全错误的结论。 病人源于不同医院，则医院间的医疗水平，诊 断方法，病人的病情等可能存在不可比的情况。,12,三、前-后对照试验 （一）自身前-后对照研究 1. 设计原理 同一受试者接受前、后两个阶段、两种不同的处理措施，然后对其效果进行比较。 2. 适用范围 主要用于慢性复发性疾病的治疗性试验。 3. 特点 研究方向是前瞻性的，属从因到果的研究。 受试者自身前、后两阶段疗效比较，可以排除个体差异。,13,4. 优缺点 （1）优点

7、每一病人在研究过程中均有接受新疗法或新药治疗的机 会，符合伦理。 消除了个体差异，代表性好，结果可信。 不需要分层。 （2）缺点 若两阶段观察期过长，可能使两阶段开始前的病情不一 致，可比性较差。 研究分为两个处理阶段，两个阶段间有一个“洗脱期”， 尽可能避免第一阶段措施药物效应和研究对象心理效应， “洗脱期”的长短应根据药物的半衰期来确定。 不适用于急性病的研究， 使用盲法比较困难。,14,研究实例,某矿患有腰背疼痛的工人400人，对他们进行体育疗法和理疗两种治疗措施的治疗效果比较。首先，对400人进行了三个月的体育疗法，结果只有5人能坚持全勤。过一段时间后，再对400人进行了三个月的理疗，

8、结果有150人能够坚持全勤，故认为理疗效果优于体育疗法。,15,（二）不同病例前-后对照研究 1. 设计原理 以现在开始的前瞻性研究资料作为试验组，以既往的研究资料作为对照组，进行比较。研究对象为非同期患者，前后资料也不来源于同一批患者。 2. 适用范围 适用于各种疾病治疗效果的评价性试验。 3. 特点 研究方向是前瞻性的，从因到果。 研究疾病的范围广，适用性大。 样本含量较小，研究时间较短，易于组织实施。 因研究对象来自不同的总体，研究时期不同步，可比性难以保证，结果的说服力较弱。,16,4. 优缺点 （1）优点 同时期内所有病人都可接受新疗法或新药物，符合伦理。 可减少自愿者偏倚。 可充分

9、地利用既往的病历等常规资料。 省时、省力、节约经费。 （2）缺点 过去的条件（诊断水平、诊断标准）与现在可能不同，可比性差。 病人来自不同的总体，代表性不好。 不能施行双盲法。 既往资料的完整性不够。,17,研究实例,国产新药14氨基酸800（14AA-800）治疗肝昏迷的临床研究。该研究为多中心的协作研究。以上海、浙江、福建等12所医院为现场，共收集了肝昏迷病人80例。对80例病人除一般治疗外，静脉滴注14AA-800，指标为是否“苏醒”。将结果与上海瑞金医院过去用传统治疗的41例肝昏迷病人的治疗效果资料进行比较。 结果显示，14AA-800对治疗肝昏迷确实有效，尤其对肝硬化所致的肝昏迷疗效

10、显著。,18,四、 交叉试验 （一）设计原理 是对两组受试者使用两种不同的处理措施，经过一定时期后，相互交换处理措施，最后将结果进行对照比较。 （二）适用范围 适用于症状、体征在病程中反复出现的慢性病的治疗效果研究，也可用于预防性药物的效果观察。 （三）特点 研究期间内两种措施都交叉用于每一受试对象，可进行患者自身疗效的比较，或不同患者间的疗效比较，试验效率高。,19,（四）优缺点 1. 优点 每个研究对象都接受两个方案的治疗，消除了个体间的差异。 患者自身比较，效果观察较准确。 随机分组避免了组间差异。 可有效地控制选择性偏倚。 所需样本量较少。 2. 缺点 对于急性炎症性病变、不可能回复到

11、第一阶段治疗前的疾病（心梗、溃疡等），以及那些不应当回到第一阶段治疗前状态的疾病（心衰、昏迷等）都不能采用交叉试验。 两阶段治疗可能存在顺序效应。 若每个阶段用药周期过短，药效可能不易充分发挥，若周期过长，则难以保证良好的依从性。,20,第二节 现场试验,一、现场试验的定义 以未患病的正常人为研究对象，将其随机分为两组或几组；一组作为对照组，其它一组或几组作为接受某种预防措施的试验组，随访观察并评价预防措施效果（如V-c预防感冒效果的研究）。 二、现场试验的特点 1. 循证能力最强的试验研究之一，具主动干预和随机分组特征。 2. 对象为健康者，是与临床试验（病人）区别的最主要特征。 3. 干预

12、因素为预防措施，是与临床试验区别的第二个重要特征。 三、现场试验的分类 个体现场试验措施针对个体和群组现场试验（社区试验） 四、现场试验设计的原则 随机、对照、重复和盲法。,21,对干预措施的主要要求,1. 干预措施必须在某个地理区域或社区内实施，常见的措施有环境的改善，媒介的控制和健康教育。例如饮用水加氟和公共场所禁烟计划只能在社区水平上进行。 2. 干预措施应容易进行和容易被实施对象接受，避免受试对象相互受到“污染”。如药物干预疟疾，家庭所有成员用药比家庭个别成员用药更实际，也避免家庭内所有成员共享药物的危险。,22,五、现场试验的内容 （一）确定研究目的 （二）明确目标人群和试验人群 目

13、标人群：指研究者期望试验结果能够应用的一 般总体。 试验人群：指确定目标人群后，需要选择进行研 究的真实人群。 （三）确定入选/剔除标准 （四）知情后同意 （五）研究人群 指那些符合标准又愿意加入试验的对象。 （六）样本含量的计算,23,（七）试验分组 必须设对照组 （八）试验观察期限 （九）依从性 （十）结局的测量 1. 死亡确诊和登记；2. 行为改变； 3. 减少传播； 4. 不良反应； （十一）资料分析 评价指标：抗体阳转率、预防分值、效果指数等 统计分析方法：常规统计分析、多因素分析等,24,六、类试验 又称半实验研究，指在实验研究中，不设对照组，或设对照组但不是随机分组。,25,1.

14、 无对照组：不设立专门的对照组，只是比较干预前后的数据或干预组结果与某个已知的不给干预因素的结果进行比较。如高血压病人服用降压药物后的前后血压比较。接受健康教育的社区高血压病人与某个未接受健康教育的社区高血压病人血压变化的比较。 2. 有对照组：有对照组，但不是随机分组，往往是按照对象的特点（年龄、性别、职业等）进行分组，各组人员流动性大，可比性差。,26,第三节 动物实验,动物实验：是把动物作为研究对象，在动物身上施加干预，并对干预效果作出评价，根据实验获得的结果，逐步过度到人体的试验性研究。 动物实验分为：急性、亚急性和慢性实验 研究设计包括专业设计和统计设计： 专业设计：建立假说（选题）

15、、立项、确定研究对象和技术方法等； 统计设计：统计设计类型、样本大小、分组方法、统计分析指标及方法等,27,一、医学实验的基本要素 （一）处理因素 （二）受试对象 （三）实验效应 1 确定指标 2 指标应首选定量指标，同时应达 到客观性、特异性与敏感性、可 操作性和准确性与精密度等,28,二、实验设计的基本原则 （一）对照 （二）随机 （三）重复（样本含量）,29,第四节 常用实验设计类型和方法 （一）完全随机设计：将受试对象随机分配到各组，适用于两个或两个以上样本的比较。 （二）配对设计：先将条件相似的研究对象配成对子，然后将二者随机地分配到实验组和对照组。 （三）随机区组设计或配伍组设计或

16、随机单位组设计:是配对设计的扩大。用于三组以上的实验，有几种处理组，每个区组就有几只动物；而区组数等于处理组数除以动物数。 （四）自身前后比较的设计。,30,（五）拉丁方设计又是随机区组设计的进一步扩大。即观察处理因素效应，又控制非处理因素对结果的影响。 （六）析因设计：至少两个处理因素，每个因素至少有两个水平，即比较两处理因素效应的差异，也比较同一因素不同水平之间的差异。 （七）正交设计：是析因设计的缩减，尤其是当处理因素大于4个时，采用正交设计可成倍地减少试验次数和数据处理的工作量。 （八）交叉设计：两个处理因素，同一受试对象不同阶段自身对比观察实验。,31,第五节 生物医学研究方法 一、

17、研究方法的类型 (一)不同层次的研究方法 1分子水平 核酸、蛋白质、多糖、生物膜、基因等。 2细胞水平 3组织或器官水平 4整体水平： 清醒动物；麻醉动物 5人体研究,32,(二)不同学科的研究方法 1生理学方法 主要研究生物电、机械力、流体、温度、光等，包含对行为学、整体、离体、细胞等水平的生理现象的观察； 2生化学方法 生化学研究内容包括生物大分子、小分子的分离、纯化、鉴定和定量，各类物质和能量代谢规律及其调控机制。 3形态学方法 衍生出免疫组织化学、原位杂交、原位PCR、组织或细胞的图像分析、细胞功能可视化、临床的各种成像技术等。,33,4免疫学方法 5药理学方法 一是观察药物影响生理和

18、病理过程的特点，研究药物的治疗作用和不良反应及其机制。 二是利用药物作为工具研究生命过程的特征。 影响神经递质的药物； 受体激动药和阻断药； 生物毒素，如河豚毒素阻断钠通道，霍乱毒素可抑制GTP水解； 特异性抗体； 反义寡核苷酸，可序列特异性抑制相应基因的表达，分析该基因及其产物的生理作用。,34,6计算机技术 (1)讯号分析各种生物电(心电、肌电、脑电等)、机械张力(肌收缩、组织位移等)、压力(血压、呼吸引起的压力、体腔压力变化等)、温度、光学变化。 (2)图像分析 (3)动态测量和遥测 (4)信息贮存、处理和共享 7生物物理学方法 生物分子理化特点阐明、大分子立体构型测定、各种药物分子设计

19、等。,35,二、动物实验研究方法 1注射及其他操作 静脉、动脉、皮下、肌内、皮内、体腔(腹腔、脑室等)内注射。灌胃、口饲、电极插入等。 2麻醉和固定 3导管插人 气管插管；静脉插管；动脉插管；脑内插管 4脏器灌流 5脏器摘出和组织切片制备 6行为学观察 整体、离体组织、细胞等病理模型的制作。,36,三 生物学研究方法 (一)核酸研究方法 核酸的研究包括DNA、mRNA等的提取、特定DNA序列克隆、核酸杂交等方法。 1. DNA克隆技术 DNA克隆(DNA cloning) 指的是特异地扩增某 一特定的DNA片段。 2聚合酶链反应 (PCR)，能在体外快速及高效地从复杂DNA中特异地扩增目的DN

20、A序列。 3疾病基因的克隆与分析,37,4核酸杂交 核酸分子杂交是指两条不同来源的核酸单链(标记的核酸探针和未标记的目的DNA)混合时形成杂合双链的过程。识别混合DNA样品中任何可能与之紧密相关的DNA序列。 Southern印迹，DNADNA之间的杂交。 Northern印迹杂交，检测特异mRNA的表达。是DNARNA的杂交。 斑点杂交或狭缝杂交，将未经分离核酸样品直接点样于固相膜上，检测其中特异的DNA或mRNA。,38,等位型特异性寡核苷酸 ASO探针一般为15-20个核苷酸长，采用苛刻的杂交条件，可以区分出仅单个核苷酸不同的2个等位基因。 菌落或菌斑杂交，对DNA作碱变性后，与适当的探

21、针进行杂交和显影。 染色体原位杂交，用标记的DNA探针与原位变性的染色体DNA进行杂交，对探针识别的序列作出图谱定位。 组织的原位杂交，该法是探针与组织切片中的RNA杂交。,39,(二)蛋白质研究方法 1蛋白质分离纯化 2蛋白质的鉴定 3蛋白质-蛋白质相互作用 利用已知蛋白及其抗体，可以检出与该蛋白有相互作用的功能复合体组分，或追踪信号转导的上游、下游蛋白。 4蛋白质一核酸相互作用 5融合蛋白制备和应用,40,(三)原位分子鉴定 1免疫组织化学 免疫组化(immunohistochemistry)是用特异性抗体显示组织化学成分的1种方法。 2. 原位杂交（in situ hybridization）主要用于显示细胞内的mRNA，其灵敏度已达可以显示细胞内几个拷贝的mRNA的程度。,41,(四)转基因技术 转基因(transgenic)技术通过对动物受精卵或胚胎细胞的基因操作，可在体内基因组稳定地转入某一基因或删除某一基因，再培育成整体动物。该动物即