动物实验方案设计 下载本文

的干预采用现有“标准”方法或常规方法,主要用于临床试验,当伦理上不允许对对照组患者采用空白对照或假干预,如新药研究采用目前疗效确定的药物作为对照药;相互对照则不专门设立对照组,各实验组间互为对照,如比较几种同类药物的疗效差别:潜在对照也不用专门设立对照组,以过去的研究结果为对照(历史对照)。另外,当实验组和对照组例数相等时,统计学证明其统计效率最高,轻视对照或对照较少是错误的和不妥当的。

抽样和分组必须严格遵守随机原则,主要因素要均衡一致,但抽取哪一只动物。分配到哪一组则按随机数字表或键而定。如果随意拿取动物,先取到的为第一组,依次递推,则反应活泼敏捷不易抓到的动物势必集中到最后几组,各组的条件就有了偏性误差。为此,下面介绍几种主要的分组实验设计方法。

完全随机设计(completely random design)亦称单因素设计,即将受试对象随机分到各处理组中进行试验观察,或分别从不同总体中随机抽样进行对比观察。它适用于两个或两个以上样本的比较,各组间样本量可相等,也可不相等,但是样本相等时统计分析效率较高。

例1.将12只动物随机分配到A、B两组。

(1)先将12只动物编号为1、2……12号,然后在随机数字表内任意确定一个起始点和方向连续取12个随机数字,

并依次抄录于动物编号下。

(2)本例从随机数字表第6行第19、20列起向下读取12个随机数字,取两位随机数字(表4-1)。

(3)将随机数字从小到大顺序排列后得序号R,并规定R=1~6者为A组,R:7~12者为B组。

表4-1 12只动物完全随机分两组结果 例2.将15只动物随机分成三组。

(1)将动物编号如1、2……15号,然后在随机数字表内从某行某列起向某方向读取15个随机数字,取两位随机数字,依次抄录于动物编号下。

(2)将随机数字从小到大顺序排列后得序号R。 (3)规定R=1~5者为A组,R=6~10者为B组,R=11~15者为C组。

(4)本例从随机数字表第5行第17、18列起向下读取15个随机数字(表4-2)。

表4-2 15只动物完全随机分三组结果

注:随机数字06之后随机数字为02,但前面已经出现过,故舍去。

随机分组应注意:

(1)随机数的位数不应小于N的位数:

(2)随机数如果有重号数字应舍弃:

(3)若科研上需要各组例数不等可利用序号(R)调整各组例数。如在例2中要求A组6例,B组5例,C组4例,可规定R=1~6者为A组,R=7~11者为B组,R=12~15者为C组。

统计假设检验方法:

(1)计量资料:t检验、方差分析或秩和检验等; (2)计数资料:卡方检验等。

完全随机设计的优缺点:设计及统计分析简单。但是,实验效率不高,只能分析单因素。

将受试对象按某些特征或条件配成对子,然后分别把每对中的两个受试对象随机分配到实验组和对照组,再给予每对中的个体以不同处理,连续实验若干对,观察对子间的差别有无意义。

配对设计的特征或条件:

动物实验常以种属、品系、性别相同,年龄、体重相近的两只动物配成对子;临床疗效观察常将病种、病型、族别、性别相同,年龄相差不超过2~3岁,生活习惯、工作环境等相似的患者配成对子;进行配对设计时应注意不要“配对过头”。例如,研究高血压与钠盐摄入量的关系,如果将高血压患者与非高血压患者按饮食习惯配对后比较钠盐摄入量,由于饮食习惯与钠盐摄入量关系密切,可能会掩盖病例

与对照在钠盐摄入量上的差异;实验者必须在整个研究过程中,始终能辨认属于同一对子的是哪两只动物,因此动物编号是非常重要的;记录实验数据应保持每对的一一对应关系,不能错乱或缺失。计算每对实验数据的差值时,顺序应当一致。

例:取20只小鼠,按性别、体重、窝别配成10对,试将其分配到实验组与对照组中去。

先按配对条件配对,并将对子编号,如、、、……、,然后再在随机数字表上任意指定行列及查找方向,将随机数字依次抄写在“对子号”下。

事先规定,遇单数定为AB顺序,遇双数定为BA顺序。 本例:从随机数字表中第46行31、32列向右查找随机数字(表4~3)

表4-3 20只动物完全随机分三组结果 常用统计假设检验方法

计量资料:配对t检验、配对符号检验、wilcoxon符号秩检验。

计数资料:卡方检验、一致性检验等。

配对实验设计的优点:配对设计可做到严格控制非处理因素对实验结果的影响,同时使受试对象间的均衡性增大,因而可提高实验效率。它与成组的完全随机设计相比较,可