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医学科研的基本要素医学科研的基本要素医学科研方法学——医学科研的基本要素医学科研的基本要素医学实验有三个基本要素：被试因素、受试对象和实验效应三要素缺一不可，如何正确选择三要素，是科研设计的关键被试因素被试因素又称为处理因素：——是根据研究目的施加给受试对象并引起效应的因素一、被试因素的确定v——是指由研究人员施加于受试对象并能产生一定试验效应的因素1.物理因素：电、磁、光、声、温度、射线、微波、超声波等2.化学因素：药物、营养素、激素、毒物、各种有机和无机化合物等3.生物因素：寄生虫、真菌、细菌、病毒及其生物制品等受试对象本身的某些特征也可以作为被试因素来研究，如性别、年龄、遗传特性、心理因素等例如：《性别和年龄与心肌梗死患者死亡率的关系》课题一、被试因素的确定⒈确定主要的被试因素选择什么作为被试因素——取决于试验目的⒉确定被试因素和非被试因素 ——与“被试因素”相对应(同时出现)也能使受试对象产生效应的因素属于“非被试(处理)因素” 对于反应、疗效、病情和预后而言，除被试因素起作用外，同时还有若干其他因素也会影响效应和结果这就是非被试因素在确定被试因素时，还必须明确哪些是非被试因素。

对于非被试因素，应当作为误差来源严格加以控制，能减少的非被试因素应尽量减少，不能减少的非被试因素应使试验组与对照组保持均衡一致二、水平的选定被试因素作用于受试对象引起的效应与水平有着依赖关系如以药物作为被试因素，剂量就是水平被试因素水平的选择，取决于试验目的被试因素过大——可能引起损害或中毒；被试因素过小——不可能观察到应有的效应例如：观察一个新的药物效应，必须确定剂量——效应关系的存在，若没有剂量——效应关系，则是一种非特异性作用在最小有效量与最大安全量范围内，研究目的不同，使用剂量也应有所不同若进行药效筛选试验，希望不要漏掉有效药物，那么应选择最大安全量，通常采用半致死量(LD50)的 1/10 左右若研究药效的影响因素，则应采用半数有效量(ED50)，因为在这水平药效曲线的斜率最大，如某因素对药效有影响，则可明显的反映出来若进行毒性试验，则应选择超过最大安全量的不同剂量，以分别找出半致死量(LD50)与最大致死量(LD100) 若进行两种药物的药效比较试验，则两者均应采用多个不同剂量，以便对两个药物的剂量-效应曲线进行较全面的分析三、因素与水平的组合㈠单因素与单水平科研最常见的实验类型。

如：夏枯草提出物对原发性高血压患者降压作用的观察特点：实验条件较易控制，相对简单易行㈡单因素与多水平属于单因素多群组试验如：比较同一刺激不同强度的反应比较不同剂量药物对某病的疗效观察不同分子量肝素对大鼠内毒素血症的疗效比较㈢多因素与单水平如：比较不同药物、不同疗法、不同复方、同一复方中的不同单味中药、同一单味中药中不同有效成分的疗效，比较不同因素在某一疾病中的作用㈣多因素与多水平在多因素联合作用中，到底哪个或哪几个因素是主要的？哪个或哪几个因素是次要的？他们彼此之间有无交互作用？如：研究酶学试验的最佳反应条件、探索联合用药方案等四、被试因素的施加㈠确保被试因素被施加药物注射法较易控制，对口服被试药物，需亲眼见受试对象服下为准在动物实验中，慢性实验应当采用空腹灌胃，急性实验最好采用十二指肠给药㈡施加条件标准化被试因素的强度、频率、持续时间与施加方法等，都应通过查阅文献和预备试验找出各自的最适条件，然后订出有关规定和制度，使之相对固定一旦进入正式实验，不允许轻易改变；如确需改变，一般应将被试因素实验条件改变前后的实验结果分别予以处理㈢给药时间固定化由于生物节律的存在，不同时间药物的毒副作用与疗效是不一致的。

例如：相同剂量的尼可刹米，下午 2 点给药可使 67%小鼠死亡；而凌晨 2 点给药小鼠死亡率仅 33%㈣正确选择给药途径与剂量⑴给药途径不同，药物吸收速度与作用方式不同就药物吸收速度而言，肌肉≈腹腔>皮下>胃肠道.口服由肠道吸收,相当一部分有效成分首先在肝受到生物转化作用;皮下、肌肉与静脉注入后，一部分有效成分首先在肺受到生物转化；动脉内给药则主要作用于被灌流器官——同一药物口服与非胃肠给药，作用可能并不完全相同⑵不同途径给药的用量也应不同一般地说，以口服量为 100%，灌胃也为 100%，灌肠为 100%~120%，皮下注射为 30%~50%，肌内注射为 25%~30%，腹腔注射为 25%~30%，静脉注射为 20%~25%受试对象——是指在实验研究中研究人员所要观察的客体，即被试因素作用的对象受试对象主要包括人、动物、微生物以及人或动物的试验材料（如器官、组织、细胞、血液、尿液、粪便等） 一、受试对象的确定⒈研究层次的选择可采用整体作受试对象 ——在体内进行试验(in vivo)器官、组织、细胞、亚细胞或分子作受试对象——在体外进行试验(in vitro)可采用先体内后体外的方式进行试验 ——半体内试验(ex vivo)——究竟在什么层次上进行试验，必须服从于工作假说检验的需要。

整体试验反映人体或动物的实际情况，试验结果对临床医学参考意义较大体外实验或半体外实验主要用于深入探讨作用机制⒉受试对象的确定选择受试对象是根据科研课题的研究目的而确定的①进行基础性的医学研究——多选择动物及其材料作为受试对象，并可由此积累资料和基础数据；②观察临床疗效、临床检验水平、诊断水平及社区干预试验等——多选择人体及其材料作为受试对象一般常以病人为实验组，健康人为对照组；也可选择几组不同类型的病人分别作为实验组和对照组例如：研究参考值(正常值)范围应当选择健康人作为受试对象，通常需要在不同性别、不同年龄分别选择较多的健康人或相对健康者例如：研究病因应当将暴露于与未暴露于某危险因素的人进行比较二、受试对象的条件⒈敏感性：是指受试对象必须对被试因素敏感⒉稳定性：是指受试对象反应必须稳定⒊特异性：是指受试对象接受被试因素后，只产生特定的实验效应⒋经济性：是指受试对象容易获取且价格便宜⒌可行性：是指受试对象便于施加处理因素及获取标本⒍相似性：是指动物产生的实验效应尽可能与人体近似存在以下情况之一者，不宜作为一般临床科研的受试对象①存在影响反应结果的并发症；②危重状态；③多种疗法无效；④不能配合者。

三、受试对象的基本特征⒈动物使用动物作为受试对象非常方便，安全性高，价格相对便宜，而且不涉及人类的医德问题饲养、管理及观察动物十分方便且容易做到选择动物一般要考虑动物的种类、种属、品系、窝别、性别、年龄、体重、健康状况、是否容易饲养和存活，对施加的处理因素的反应特征等方面2,人体⑴一般条件： 性别、年龄、民族、个人嗜好、生活习惯、居住地区等⑵健康状况： 既往病史、家族成员病史、健康状况，身体发育状况等⑶社会因素：职业、文化程度、经济条件、居住条件、家庭状况、心理状况、个性特征、病人及其家属的合作态度等 ⑷疾病因素：病种、病型、病期、病程、病情、诊断方法、诊断标准、试验研究的时间期限等⑸机体材料： 标本的获取部位、获取条件、新鲜程度、保存方法、培养条件、运输及传送方式等⑹外界环境因素： 医院规模、医疗水平、医疗设备、医护人员的水平及素质、病房的大小、病房中病人数量、病人距离医院的远近，就诊的方便程度等四、受试对象的纯化⒈受试对象的疾病应是确诊断的，且表现具有典型性特殊病例提示机体或致病因素与一般病例存在差异⒉受试对象的病情不宜过重或过轻病情过重，死亡率很高，不易反映被试因素的疗效；病情过轻，稍加处理即可痊愈，难以区分不同被试因素的优劣。

因此，通过对病情中等病例得到肯定结论后，才宜扩大观察轻、中、重三类不同病情患者⒊受试对象的既往病史如第二、第三次心肌梗死患者，死亡率明显高于初次发作者⒋疾病诊断与病情分级的标准应按照全国有关专业学术会议的规定五、受试对象影响因素的控制⒈受试对象的性别、年龄要均衡不同性别与年龄的人，其激素、代谢与器官功能均有一定的差异，这些因素对许多疾病的疗效都有一定的影响，因此，试验组与对照组的性别、年龄要均衡，增加可比性一般首先选择中青年作为受试对象⒉受试对象的生活习惯与嗜好吸烟→PGI2↓→明显影响动脉粥样硬化与慢性阻塞性肺疾患的治疗效果居住条件与家庭负担等因素也影响疗效，尤其是与精神因素有关的疾病饮食因素与疾病的发生发展有关，如刺激性强的食物易使胃病复发控制这些影响因素，住院病人较易做到临床疗效科研最好以住院病人为受试对象，将用药的种类、剂量、次数与服药时间严格控制，使之一致，才真正具有可比性六、受试对象的依从性——是指他们按预定计划接受被试因素的合作程度绝对的依从只有在麻醉动物实验才能见到一般患者由于心理、社会、经济等多方面原因而可能出现忘记服药、中途退出实验或换组试验效应——是指处理因素施加于受试对象并经过一定时间，受试对象产生的各种反应及表现。

这些反应可以是主观的，也可以是客观的实验效应可以用各种各样的具体指标来表示观察实验效应，应尽可能选择客观指标以及容易检测及分析的指标一、观察指标的分类 (按性质分类)⒈定量指标——可以用具体的度量衡单位来表示的指标如人体的身高用厘米表示，体重用公斤表示，脉搏用每分钟的次数来表示计量指标可以根据具体指标的要求，精确到小数点后面若干位⒉定性指标(分类指标)按受试对象的属性或特征先分类，再计数各类的个数用绝对数或相对数来表示如某检测指标的结果可以用“是”或“否” ， “阴性”或“阳性”来表示⒊等级指标按试验效应的程度分为若干等级，并计数各等级的个数该指标介于定量及分类指标之间如用某治疗方案治疗病人，其观察结果可以分为四个等级，即：无效，显效，好转，痊愈这四个等级可以用一个或多个具体量度指标来确定二、选择观察指标的要求㈠指标的关联性——是指观察指标与研究目的有着本质而密切的联系，能够确切反映被试验报因素的试验效应这些指标可以通过查阅文献或根据以往经验而获得功能性指标应与所反映的功能存在本质联系如：用心电图作为心脏收缩功能的指标——显然不正确心脏泵血功能，应选择心输出量或心指数作为指标㈡指标的客观化⒈主观指标——是指指标数据由观察者或受试对象根据主观感受程度判定的。

主观指标易受心理状态与暗示程度的影响，并且感觉器官的感受往往由于背景条件与对比诱导可发生较大差异应尽量少用倘若一篇科研论文的全部结果都是主观指标，其可靠性值得怀疑⒉客观指标——是借助仪器等手段进行测量来反映观察结果，如：如血压，红细胞数，心电图，尿铅含量等指标比主观指标准确、客观、可信因此应尽量选用易于量化的客观指标作为实验观察指标如实验室检查化验数据，仪器测量数据等，这些数据比临床问诊获得的资料客观、可靠㈢指标的灵敏度——是指各种检测手段和方法能够检测出试验效应微小变化的能力由该指标所能正确反映的最小数量级或水平来确定灵敏性越高，则检测出试验效应微小变化的能力越强随着科学技术的快速发展，检测手段的灵敏性将会越来越高光学显微镜——判断组织和细胞水平的变化；电子显微镜——判断亚细胞超微结构的变化；细胞分光光度计——测定细胞内某些物质浓度的变化㈣指标的可用性——是由该指标的敏感性(敏感度)与特异性(特异度)来决定⒈敏感性——是表示该指标检出真阳性的能力敏感性高的指标可减少假阴性率，对外界的刺激反应灵敏，即若处理因素发生了较小的变化，则该观察指标也能相应地发生变化 ⒉特异性——表示该指标能鉴别真阴性的能力。

特异性高的指标最易揭示处理因素的作用，不易受混杂因素干扰，可减少假阳性率㈤指标的精确性精确性包括准确度和精密度双重含义⒈准确度：即指实际测量值与真值的接近程度说明观察有无系统误差准确度越高，测量值越接近真值，误差则越小尽管真值往往未知，但准确度越高，指标的可靠性越高⒉精密度：指在重复观察及测量时，观察值与其平均值的接近程度说明观察有无随机误差精密度越高，说明重复的测量值越接近，检测设备或手段的稳定性越好三、科研指标。