醫(yī)學(xué)科研設(shè)計假說三要素概要

1、科學(xué)研究的第一步---提出假說,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計,羅自強中南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,假說是根據(jù)一定的科學(xué)事實和科學(xué)理論，對擬研究的問題提出的假定性說明或試探性解釋 科學(xué)研究就是提出假說-實驗檢驗假說-修正和發(fā)展假說的過程,一、假說的作用為形成新理論提供毛胚為實驗設(shè)計提供方向為科研發(fā)展提供焦點,二、假說的特性1.來源的科學(xué)性和客觀性,＊ 胃腸道神經(jīng)支配的第三成分假說的提出,,2.說明的假定性,3.預(yù)見的可驗性

2、 可以被檢驗,4.發(fā)展的螺旋性 假設(shè)－檢驗－再假設(shè)－再檢驗,澳大利亞某地羊發(fā)生貧血 水草豐富，假定缺鐵 ＊粗制鐵劑可預(yù)防－－假設(shè)成立 ＊純鐵劑無效－－第2假設(shè)：療效來自鐵的雜質(zhì) ＊各種微量元素，鈷有效－－第2假設(shè)成立 ＊口服鈷有效，注射無效－－第3假設(shè)：腸道微生物利用鈷合成抗貧血物質(zhì) ＊比較不同微生物利用鈷，發(fā)現(xiàn)大腸桿菌可利用鈷合成B12，再抗貧血,三、假說形成的方法,假說的提出需

3、要創(chuàng)新性思維,假說形成的基礎(chǔ) 假說建立在客觀事實的基礎(chǔ)上 假說是科學(xué)的想象和推理 假說應(yīng)能解釋已有現(xiàn)象 假說需突破傳統(tǒng)思維,假說形成的方法,1.比較分類 比較對象間的異同，并進行分類,＊受體分類＊血型的發(fā)現(xiàn),2.歸納推理----由特殊到一般 （1）求同法 根據(jù)事物發(fā)生的一致性,（2） 求異法 根據(jù)事物間的差異,Robert F. Furchgott,EDRF的發(fā)現(xiàn)1998年獲諾貝爾獎,（3

4、）剩余法,3.演繹推理----由一般到特殊,由已知規(guī)律推論未知事物,根據(jù)DNA堿基序列推出蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)從蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)預(yù)測蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)從蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)預(yù)測它的細胞定位和功能,根據(jù)兩個或兩類對象有部分屬性相同，從而推出它們的其他屬性也相同,4.類比推理----從特殊推向特殊,EDRF與NO生物學(xué)作用的相似性 半衰期短 被Hb和超氧陰離子滅活 舒張血管作用伴隨cGMP的增高,推測：EDRF本質(zhì)可能是NO,解釋性原則

5、 * 有事實依據(jù) * 解釋已有事實 能解釋舊理論能解釋的事實 能解釋舊理論不能解釋的事實相容性原則 不應(yīng)與已有的基本理論相矛盾 如 休克的微循環(huán)學(xué)說 休克的細胞因子學(xué)說簡單性原則可檢驗性原則,建立假說的原則,假說上升為理論的條件,能解釋舊理論能解釋的事實能解釋舊理

6、論不能解釋的事實能夠正確預(yù)見尚未觀察到的自然現(xiàn)象,證實與證偽,天下烏鴉一般黑證實：觀察每一只都是黑的后才成立證偽：只要發(fā)現(xiàn)一只不是的就不成立,破譯西塔潘猜想,醫(yī)學(xué)科研方法學(xué),醫(yī)學(xué)科研的基本要素,中南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)系,羅自強,內(nèi)皮素-1對肺Ⅱ型細胞表面活性物質(zhì)合成的調(diào)控,,,,被試因素實驗對象實驗效應(yīng),,,一、被試因素,1. 因素（factor）與水平 （level） * 雌二醇對肺成纖維細胞增殖的調(diào)控

7、,* 不同季節(jié)環(huán)磷酰胺對小鼠精子細胞致畸效應(yīng)的研究,* 性別與年齡和心肌梗塞病死率的研究,* 心理應(yīng)激與高血壓發(fā)生的關(guān)系,* CC16 gene polymorphism influences the degree of airway responsiveness in asthmatic children,,外源性的： 人為給予的物理、化學(xué)、生物因素 外界客觀存在的：氣候、季節(jié)等內(nèi)源

8、性的的自身特征： 性別、年齡、心理、遺傳因素,,因素,實驗的目的是闡明被試因素的作用,被試因素（T）+非被試因素（N）→ t + n,實驗組： T + N → t + n 對照組： N → n,,必須明確被試因素；各組間非被試因素必須一致,,效應(yīng) T →t,水平的選定水平：實驗因素的不同的量或狀態(tài),被試因素的效應(yīng)與水平有依賴關(guān)系藥物如果沒有量-效關(guān)系，為非特異作用水平的選

9、擇與目的有關(guān),藥效篩選：最大安全量（通常LD50的1/10）影響藥效的因素：半數(shù)有效濃度（EC50） 半數(shù)有效劑量（ED50）毒性實驗：半數(shù)致死量（LD50） 最大致死量（LD100）,,,,單因素單水平： 簡單易行，效率不高單因素多水平：比較不同劑量多因素單水平：比較不同因素（藥物、療法）多因素多水平：探索聯(lián)合用藥方案、最佳反應(yīng)條件,因素與水平的組合,2.

10、因素的施加,確保因素的施加 被試因素標準化：保證被試因素在整個實驗過程中始終保持一致 劑量、劑型、給藥時間、用藥時間、給藥途徑、藥品批號,季節(jié)節(jié)律,苯丙胺 LD50 1月小于7月,實驗組和對照組平行進行,給藥途徑,* 吸收速度 靜脈注射>吸入>肌肉=腹腔>皮下>口服>經(jīng)肛>貼皮,* 藥物的生物轉(zhuǎn)化 口服→ 先經(jīng)肝轉(zhuǎn)化 皮下、肌肉、靜脈→ 先經(jīng)肺轉(zhuǎn)化

11、,正確選擇劑量,口服 100%灌胃 100%灌腸 100-200%皮下 30-50%肌肉 25-30%腹腔 25-30%靜脈 20-25%,二、受試對象,實驗對象的確定取決于試驗?zāi)康?.受

12、試對象的選擇（1）敏感、穩(wěn)定 動脈粥樣硬化 兔 過敏反應(yīng) 豚鼠 心肌缺血 狗、兔、大鼠、豬 降壓治療 高血壓II期（2）可行性（3）病人診斷明確（客觀指標）,實驗動物種屬、品系、窩別、性別、齡、體重、營養(yǎng)狀態(tài)和飼養(yǎng)條件,實驗動物分為四級：一級，普通動物（conventinal animal）：教學(xué)和預(yù)試

13、二級，清潔動物（clean animal）：大多數(shù)的科研三級，無特定病原體動物（specific pathogen free animal）：為國際標準級，所有科研四級，無菌動物（germfree animal）：特殊課題,實驗動物管理條例（國家科委，1988）,第四章 實驗動物的應(yīng)用  第十九條 應(yīng)用實驗動物應(yīng)當根據(jù)不同的實驗?zāi)康模x用相應(yīng)的合格實驗動物。申報科研課題和鑒定科研成果，應(yīng)當

14、把應(yīng)用合格實驗動物作為基本條件。應(yīng)用不合格實驗動物取得的檢定或者安全評價結(jié)果無效，所生產(chǎn)的制品不得使用。 第二十條 供應(yīng)用的實驗動物應(yīng)當具備下列完整的資料： （一）品種、品系及亞系的確切名稱； （二）遺傳背景或其來源； （三）微生物檢測狀況； （四）合格證書； （五）飼育單位負責人簽名。,實驗動物管理條例（國家科委，1988）,下列情況一般不作為臨床研究對象,* 存在影響結(jié)果的并發(fā)癥*

15、 危重狀態(tài)* 多種療法無效* 不配合者,2.選擇適當?shù)难芯克秸w實驗 （in vivo） ： 綜合性實驗離體實驗 （in vitro）： 分析性實驗 器官水平 細胞水平 分子水平半體內(nèi)實驗（ex vivo）： 分析性實驗,3.受試對象的純化 所用受試對象力求一致，盡力減少個體差異，降低非被試因素對效應(yīng)的影響,（1） 表現(xiàn)典型的確診病例（2） 病情輕重一致

16、，先從病情中等的病例開始（3） 使用統(tǒng)一、公認的診斷和分型分級標準,實驗動物種屬、品系、窩別、性別、齡、體重、營養(yǎng)狀態(tài)和飼養(yǎng)條件,人體為研究對象 種族、性別、年齡、體重、職業(yè)、工種、工齡、精神狀態(tài)、居住條件、生活習(xí)慣、嗜好、經(jīng)濟及社會因素,病人為研究對象 病種、病程、病期、病型、既往史、治療和護理條件,Case 某人為了研究“補充維生素A對學(xué)齡前兒童血紅蛋白的影響”，選擇1999年秋季入托的三

17、歲兒童進行體檢，排除呼吸道、消化道等系統(tǒng)疾病，測定174名兒童的血清VA、血紅蛋白、血清鐵濃度，將血紅蛋白<110g/L定為貧血。再將貧血組兒童隨機分為兩組，一組為治療組33例，每日投VA2000IU，另一組為對照組25例。三月后，兩組兒童分別查血清VA、血紅蛋白、血清鐵濃度。結(jié)果：治療組三月后血清VA、血紅蛋白、血清鐵濃度明顯升高P<0.01，對照組治療后無明顯變化P<0.05。,4.受試對象的依從性 按預(yù)定計

18、劃接受被試因素的合作程度,* 增加患者的信任感* 實驗時間不要太長* 盲法（單盲、雙盲、三盲）,三、試驗效應(yīng),,客觀指標主觀指標定量指標定性指標 率 定量和定性指標的轉(zhuǎn)換特異性指標非特異性指標 如肌酸激酶(CK):CK-BB(主要在腦），CK-MB(主要在心），CK-MM（主要在骨骼肌和心肌）,,,,比較生物效應(yīng) 可以用引起同一水平效應(yīng)所需要的量 半數(shù)致死量 LD50 半

19、數(shù)有效量 ED50 半數(shù)有效濃度 EC50 閾強度,比較生物效應(yīng)的時間 潛伏期 半衰期 效應(yīng)持續(xù)期：從起效到作用消失所需時間,三、試驗效應(yīng),（一）指標的要求扣題----關(guān)聯(lián)性 TXA2 TXB2 11－脫氫TXB2 PGI2 6－酮－PGFI? 去二甲6－酮－PGFI ? 自由基 膜磷脂

20、 MDA血小板AA代謝,,,,,,,,自由基 膜磷脂,,,異構(gòu)前列腺素（isoprostane),,,,結(jié)果 兩名醫(yī)生讀 名醫(yī)生在兩次 同一批片子 不同時間讀片,結(jié)果一致 6245 701結(jié)果不一

21、致 2686（30%） 192（21%）,X線胸片讀片結(jié)果,2.客觀化,三、試驗效應(yīng),（一）指標的要求 1.扣題----關(guān)聯(lián)性 指標與研究主題要有本質(zhì)聯(lián)系 2.客觀化 * 統(tǒng)一標準 * 儀器相對定量 * 多人盲法，加權(quán)平均,3.靈敏度,能正確反映效應(yīng)變化的最小數(shù)量或水平,4.指標的可用性,敏感度：是否可檢出發(fā)生的變化，真陽性率特異度：檢出變化的專

22、一性，真陰性率,真陽性率=a/（a+c）,真陰性率=d/（b+d）,漏診率=1-真陽性率,誤診率=1-真陰性率,5.指標的精確性,準確度：與真實值的接近程度，測定的正確性 主要取決于系統(tǒng)誤差 血糖正常值：100-120mg/100ml（化學(xué)法) 80-100mg/100ml（酶法)精密度：各次測定值的集中程度，測定的可重復(fù)性

23、主要取決于隨機誤差,,,,（二）注意事項,1.標本的采集于儲存標準化 采樣時間、部位、方法、保持、運輸2.測定方法標準化 方法、儀器、試劑、條件、人員,3.依據(jù)專業(yè)知識選指標,藥物 顯效 好轉(zhuǎn) 無效 惡化 死亡 合計 有效率 死亡率A 55 80 0 15 88 238 56.7% 37.0%B 1