动物实验的质量控制

• 5．疾病特点的相似性 • 许多自发或诱发性疾病动物模型，能不 同程度的反映与人类类似的疾病过程表 现。这些疾病特点，有的经过各种遗传 育种方法可在子代中稳定遗传，有的则 可用各种手段在动物身上诱发复制。因 而可根据实验目的，选用适当的疾病动 物模型来进行实验研究。
• 根据课题设计安排采样时间、方式和数 量，甚至处死动物，最大限度地获取反 映实验效应的样本和资料，进行分层次 研究；
• 严格控制实验条件和和影响因素，进行 多学科、多指标综合研究，从而使有关 过程显现出来； • 可以进行反复观察研究，从而发现规律， 认识疾病本质，找到解决办法。
• 动物对实验处理的反应可用如下公式来 表示：
• 对照应有可比性,即在“同时同地同条件” 下进行。
• 设立对照的正确方法是把研究对象随 机分配给对照组和实验组.
• • 对照设立有 • • 两种方式： •
自体对照
组间对照
•
• 自体对照是指在同一个体身上观察实 验处理前后某种指标的变化,。 • 也可以把两种实验处理在同一个体身 上进行一前一后地交叉比较.
• 动物实验研究主要是通过对样本
的研究而得出结论。要将样本的
结论外推到总体，必须尽量使样
本能够真实地代表总体。
• 然而，实验动物的种系和个体差异、 实验环境差异、仪器的稳定性、药 品的纯度、样本的大小等等因素都 可能产生实验误差，影响样本结果 的代表性。
• 为避免或缩小误差，实验设计时必须注 意误差控制，遵循如下原则：
• 实验组与对照组例数相等时,统 计效率最高。
2.一致性原则
• 一致性原则是在实验中实验组与对照组 除了处理因素不同外,非处理因素基本保 证均衡一致.
• 均衡一致是处理因素具有可比性的 基础.
3.重复性原则
• 重复性原则是指同一处理要设置多个样本例数 . • 重复的主要作用是估计试验误差、降低试验误 差和增强代表性,提高实验结果的精确度,同时 为体现结果的真实性,保证实验结果能在同一 个体或不同个体中稳定地重复出来,也需要足 够的样本数.
陈 述 问 题 ， 开 题 讨 论
实 验 设 计
实 验 观 察
数 据 资 料 积 累
数 据 资 料 处 理
统 计 分 析
提 出 结 论
动物实验
动物实验是根据研究目的，恰当地选用标 准的符合实验要求的合格实验动物，根 据科学的合理的设计方案，在相应的环 境设施中进行各种科学实验并观察、记 录动物的反应过程或反应结果。以探讨 或检验生命科学中未知因素的专门活动.
对照性原则 一致性原则 重复性原则 随机性原则 客观性原则
1.对照性原则
• 对照性原则是要求在实验中设立可与实 验组比较，用于消除各种无关因素影响 的对照组。 • 实验组和对照组具有同等重要的意义,设 置对照组是消除或减少非实验因素的干 扰所造成误差的有效措施.没有对照组的 实验结果是难以使人信服的.
•
• 先将动物按顺序编号，再用随机化工具， 将动物分组。动物随机分组的方法很多， 如抽签、拈阄等形式，但最好的方法是 使用随机数字表或计算器。
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2、配对比较设计（paired design） 配对比较设计是指实验前将动物按种属、品 系、窝别、性别、年龄与体重等有关因素加 以配对，以基本相同的两个动物为一对，配 成若干对，然后将一对动物随机分配到两组 中。两组动物的种属、年龄、体重、性别等 情况基本相同，取得均衡进行实验，以减少 误差及动物间的个体差异，提高实验效率。
• • • • •
动物实验质量控制的意义 动物实验设计中的质量控制 动物的选择 影响动物实验的个体因素 实验技术环节对动物实验效果的影响
一、 动物实验质量控制的意义
• 现代医学研究的两条基本途径： • 临床研究 • 动物实验 • 与临床试验相比，动物实验具有独特的 特点和优点。
• 可以将高温、冷冻、缺氧、放射、毒气、 致癌物质、烈性传染病等不便施加于人 体的有害因素在动物身上进行研究；
• 在实验研究中，必须根据实验动物的特 点，结合实验研究的目的，选择最适合 该项实验目的的实验动物。 • 实验动物品种、品系选择正确与否，直 接关系到研究结果的可信性、可靠性、 可比性。
一、实验动物的选择原则
• • • • • • （一）相似性原则 （二）差异性原则 （三）易化原则 （四）相容或匹配性原则 （五）易获性原则 （六）重现性、均一性原则
• 样本数过少,实验处理效应将不能 充分显示; 样本数过多,会增加实 际工作中的困难.因此,在进行实验 前必须确定最少的样本例数.既可 按一般估测方法确定,也可通过统 计学方法进行测算确定。
• （1）一般估测的样本数 • 小动物(大鼠、小鼠、蛙、鱼)：每组10-30例, 计量资料每组不少于10例, 计数资料每组不少 于30例； • 中等动物(豚鼠、家兔)： 每组8-20例,计量资 料每组不少于8例, 计数资料每组不少于20例； • 大动物(犬、猫、猪、羊等)： 每组6-20例,计 量资料每组不少于6例, 计数资料每组不少于 20例。 • （2）按统计学方法测算样本数（见257页）
• R = (A+B=C)×D+E
• 因此我们必须对实验结果有影响的多种 因素进行控制，以得到一个比较理想的 实验结果R。
二、动物实验设计中的质量控制
实验设计是科研计划的具体实施方案,是 进行实验和统计分析的先决条件，是实验 研究获得预期结果的重要保证。 一个科学合理的实验设计，不仅需要专业 方面的理论设计和技术设计，还要考虑统 计学要求，合理地安排各种实验因素，严 格控制实验误差，从而用较少的人力、物 力和时间，最大限度地获得丰富而可靠的 资料。
• 5、 正交设计（orthogonal experimental design） • 正交设计是研究多因素试验的一种设计 方法。其特点是利用一套规格化的表格 —正交表来安排试验,适用于多因素、多 水平、试验误差大、周期长等一类试验 的设计。
• 在实验设计过程中只要根据试验条件直 接套用正交表即可,而不需要另行编制。
动物实验质量控制
医学科研工作基本程序
• 医学科学研究就方法来说是提出假说、
验证假说的过程。其工作程序是紧紧围绕 这条主线进行的。医学科研工作基本程序 如下：
医学科研工作基本程序
提出假说 确定题目 安排实验 验证假说
总结工作，完成论 文 ，拿出成果。
文 献 检 索 ， 调 查 访 问
假 说 形 成 ， 提 出 设 想
动物实验设计应遵循的原则
• 动物实验设计是动物实验过程的 依据，是实验数据处理的前提， 也是提高实验研究质量的重要保 证。
• 严密而合理的动物实验设计与分组，不 仅对实验结果和误差有比较准确的估计， 最大限度地获得丰富而可靠的资料，而 且还可提高工作效率，避免因实验设计 不当而造成人力、物力的浪费，甚至前 功尽弃的不良结果。 • 因此，做好动物实验设计是一项十分重 要的工作。
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3、随机区组设计（randomized block design） 随机区组设计又称配伍组设计，它是 配对设计的扩展。该类设计创始于农 业试验。随机区组设计不但可以确定 处理因素的效果，还可以明辨“区组” 的影响。
• 在动物实验时，可将一窝小鼠或大鼠划 为一个区组，确定数个区组后，按区组 随机化原则将各区组的动物随机分配到 处理组和对照组。
• 2、时象或年龄状态的近似 • 不同种属实验动物的寿命长短不一，大 多比人的寿命短，但在各相应生命阶段 或时象上可相互对应。 • 在研究老年性或胚胎发育实验课题时， 选择生殖和生命周期短的动物，无论从 动物的来源或从实验周期的安排上都很 容易做到。
犬与人的年龄对应
• 犬龄（年）1 3 5 9 13 16
• （一）相似性原则 • 相似性原则是指利用动物与人类某些机 能、代谢、结构及疾病特点的相似性选 择实验动物。一般来说，动物所处的进 化阶段越高，其功能、结构、反应也越 接近人类，如猩猩、猕猴、狒狒等非人 灵长类动物是最类似于人类的。
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相似性可大致归纳为以下几方面： 1、结构与功能方面的相似性 哺乳动物中有许多解剖上的相似点，因 而其生命功能基本过程也很相似。
• 人龄（年）15
28
36
52
68
80
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3、群体分布的相似性 以群体为对象的研究课题，要选择群体 基因型、表现型分封闭群或远交群动物。
• 4．生态或健康状况的近似性 • GF/GN、SPF、CL和CV级实验动物分别 代表着不同的微生态模式，具有不同特 点（参考微生物控制章节），适用于不 同的研究目的。
• 自体对照可有效减少个体差异对 试验处理反应的影响.
自体对照
减肥前，体重200kg
减肥后，体重180kg
• 组间对照是指将若干动物以随机抽样 的方法,将其分成若干平行组,随机挑 选一组作为实验组,另一组作为对照组 ,进行比较.
• 不做任何实验处理或给生理盐水进行比 较的对照组叫“空白对照”或“阴性对 照”。 • 实行正常值、标准值处理进行比较的对 照组叫“标准对照”或“阳性对照”。
三、实验动物的选择
• 目前国际常年保有的实验动物品种、 品系达数百种，我国常年保有的实 验动物品种、品系也有50余种以上。 各实验动物品种的生物学特性差异 较大，而同品种不同品系间也各有 其具备优势的生物学特性。
• 怎样从广博的实验动物资源中选 择合适的实验动物进行科学实验 研究，是科研工作者在实验研究 中首先碰到的问题。
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4、单组比较设计（self-comparison design） 单组比较设计是指在同一个体上观察 实验处理前后某种观测指标的变化， 又称同体比较或自身对照。
• 例如，用同一批动物处理前后作比较， 或用同一批动物的不同部位或不同器官 作比较。 • 此法的优点是能排除个体间生物差异， 但同体前后的比较，时间间隔不宜过长， 否则受试对象或样品可能因时间间隔过 长，受到混杂因素影响或自身发生某种 变化，失去同体比较的均衡性。