3.3 医学科研的基本要素-实验效应在线视频

同学们好

我叫罗自强

来自中南大学基础医学院

在这一讲里面

我们将和大家一起讨论

医学科研设计的基本要素的

第三点 实验效应

前面我们已经谈到

在医学科研设计的过程中

有三个基本的要素

分别是被试因素

实验对象和实验效应

在这一讲里面

我们将和大家一起讨论实验效应

我们说实验效应

它必须是通过指标来反映

有效没效就看指标的变化

作为指标来说我们可以分为

有客观指标 主观指标

用仪器获得的是客观指标

主观指标是研究者

和受试者的主观判断

或者是感受

那么在这里说明一下

X线胸片算什么指标

对了 它是主观指标

因为它虽然胸片是客观的

但是读片的人是主观的

第二 指标也可以分为

定量指标和定性指标

定量指标是有具体的数字的

体温37度38度 血压120 150

定性指标那只能是好了 死了

出院了 好转了 无效等等

像这一些那只能是率

好转率 出院率 死亡率

当然从指标的角度

还有非特异性指标和特异性指标

你比如说肌酸激酶

肌酸激酶它是存在于细胞内的

但细胞破损以后它释放出来

就会使得血浆增高

当血浆中的肌酸激酶增多

它告诉我们体内有细胞破裂坏死了

但是是什么组织我们并不知道

但是如果我们使用肌酸激酶的同工酶

你比如说BB MB MM

它们分别存在于脑 心

以及骨骼肌和心

所以如果某一个病人

他的肌酸激酶增加了

而且主要表现为BB的增加

那毫无疑问说明这个细胞的损伤

是来自于神经系统

如果是MB的增加

那说明是心肌梗死

那么它将显示出更有特异性

作为科研指标来讲的话

我们要注意这么几个方面

第一 指标的关联性

就是你的指标

必须与实验的目的的本质相关联

如果你要研究心泵功能的改变

应该选择的是心输出量相关的指标

而不应当选择心电图

因为心电图只能反映电的变化

并不能反映心肌的收缩变化

指标我们还注意客观化

尽管我们要尽可能的

使用客观指标和定量指标

但是有时候

我们又必须使用主观指标

你比如说病人用了药以后

他的疼痛是减轻了还是没效

那这就是一个典型的主观指标

那么对于主观指标我们怎么办

我们尽可能的

对于主观指标要统一标准

第二 我们要注意能够相对定量

第三 尽可能的多人盲法 加权平均

统一标准这个大家都能理解

我们下面我们来说说相对定量

你比如说我们用了药以后

病人告诉你

医生我疼痛减轻了

但是作为医生来讲

作为研究人员来说

我们很关心他到底减轻了百分之几十

如果你去问用了药以后

你减轻了百分之几十

毫无疑问病人说不上

如果你是病人你同样说不上

那有什么办法呢

我们就可以所谓的用这种痛尺

一个十厘米的尺

你告诉病人零这个位置是不痛

十这个位置是无法忍受

那你问他

你在用药之前是在什么位置

你不需要讲他

你不需要他去说他到底有多痛

你让他去衡量

他也许告诉你

我用药之前在这个位置

然后你再说

你用了药以后在什么位置

他一想 大概在这个位置

好了 那这样的话你就可以知道

用药之前疼痛是这么一个程度

用药以后疼痛降到这么一个水平

从八降到了四

那是不是意味着降低了50%

这样的话

就对这么一个难以准确定量的

这么一个主观的痛觉

不就可以进行相对定量吗

所以我们在做研究的过程中

要尽可能的把主观的指标

把它进行客观化 定量化

当然我们也可以多人盲法

在这里有个例子

比如说一批胸片

胸片虽然是一个客观的

但是读片的人是主观的

所以它也是一个主观指标

既然是主观指标就会有差异

我们来看一下

对于同一篇胸片

两名医生来对它进行发报告

大概有30%的报告不一致

那有人说这可以理解

这是因为两个医生水平有差异

但是请注意作为同一个医生

在两次不同的时间里

对同一张片子发报告

也有21%的不一致

这说明什么

这就说明作为主观的指标

它将会因人而有差异

那怎么办我们要做的事情

那就是多人一起来看片子

几个人看然后再把结果放到一起

我们叫做盲法 多人盲法

这样的话我们就能够获得

相对客观正确的指标

第三我们还要关注指标的灵敏度

所谓灵敏度是指

能够正确反映效应的

最小的数量或者水平

灵敏度越低

意味着它不容易检测出变化

容易出现假的阴性结构

在这里我们列举了几种不同的

测定蛋白质的方法的灵敏度

我们可以看到紫外吸收法

它的灵敏度是每毫升0.2个毫克

而考马斯亮蓝的灵敏度

是每毫升25个微克

那从这个我们就可以发现

考马斯亮蓝的灵敏度

远远大于紫外吸收法

所以我们在选择测定方法的时候

我们必须关注它的灵敏度

是否满足我们实验测定的需求

当然我们还要关注指标的可用性

可用性我们有两个

一个是叫做敏感度

敏感度实际上就是它的真阳性率

第二我们的特异度

特异度指的是真阴性率

我们希望我们是阳性

那就是真的阳性

那就说明它的敏感度高

如果我们说的是阴性

那就是真的是阴性

那就说明它是特异度高

我们在选择指标的时候

当然我们希望

我们的敏感度高 特异度高

指标的选择还要注意精确性

所谓精确性又分为两部分

一个是准确度和精密度

所谓准确度是指

与真实值的接近程度

它取决于我们的系统误差

比如说血糖的正常值

曾经有两个

一个是化学法所测定的

是每一百毫升血液

是100到120个毫克

而另外一种方法叫做酶法

也就是真糖法

它的正常值是80到100毫克

真糖法比化学法要低

为什么呢 因为化学法的测定

它是测的是葡萄糖上面的醛基

因为葡萄糖上面有六个醛基

它是以醛基的多少

来换算成有多少葡萄糖

而在血液里面

除了葡萄糖还有醛基以外

还有非糖物质也含了醛基

所以这个误差

表示的是非葡萄糖所含有的醛基

那么换句话说化学法的准确度

就低于酶法这么一个真糖法

那么这是实验误差

这是我们叫做系统误差

方法所造成的

另外还有精密度

所谓精密度指的是

每次测定值的集中的程度

也就是说你同样一个样本

一次测 两次测反复测

那么它们之间

是不是每一次测定一样

也就是说它的可重复性的问题

当然我们希望可重复性也要好

可重复性这么一种精密度

它决定的是随机误差

这里有几个示意图我们可以看到

像在这个图就像打靶一样的

如果打靶接连打到这么一个靶心

而且又集中在靶心

当然它的准确度好

它的精确度也好

如果像这种情况

它能够集中在这一块

说明它的可重复性好

也就是它的精确度好

但是它偏离靶心

那就说明它准确度差

那么这下面这两种情况

分别代表着不同的意义

在指标的测定的过程中

我们还要注意什么

第一 你要测指标当然需要样本

样本的采集和储存

必须固定同样的方法

在不同来源

不同时间所收集的样本

你都要按照规定的

统一的标准来采集来储存

第二我们测定的方法也必须标准化

这种方法包括仪器 试剂 测试人员

都必须用固定在同一个

因为不同的仪器

它的灵敏度可能有差异

得到的结果有差异

所以我们要在同一个仪器上面来做

不同的厂家的试剂

它也有可能有差异

所以我们在做实验过程中

一定要注意这些方法的标准化

也就是要固定下来

你比如说抗凝剂的种类不同

血小板的计数就会有差异

第三 我们要根据专业知识来选择

你比如说这一个A B两个药

如果从它的死亡率来讲的话

A药和B药差异不大

但是如果从它的有效率来讲的话

A药远远大于B药

所以我们怎么来看待

如果我们认为在目前现阶段

我们不能够使肝癌的病人寿命延长

那么我们就要关注的是

在病人有限的生存期里

我们怎么样的

去改善它的生存的质量

那么有效率

当然将成为我们很重视的指标

所以我们要根据专业知识来选择

如果一个普通的小孩的肺炎的治疗

你说来说有效率有效

但是死亡率没有差别

那这就不能够容忍

因为我们现在有好的抗生素

为什么还会死亡呢

所以我们要根据

不同的专业知识来选择指标

当然在指标的选择

大家不要以为

一定是仪器测出来的

其实有时候我们比较它

生物学效应的等效性

也能作为指标

你比如说我们来说

这两个药谁的毒性大

那我们就来看他的LD50

LD50越小

半数致死量越小

意味着毒性越大

如果我们说

要引起效应所需要的浓度越低

那就是阈强度越低

那也说明它更为有效

这时我们可以从这些方面来进行比较

我们也可以根据它的

生物效应的时间特征来进行比较

你比如说有个药

用进去了以后潜伏期短

有的药长

有的半衰期短 有的半衰期长

然后两个不同的药它在起效

到作用消失的时间长短也不一样

那么这一些有关药代动力方面的一些指标

也将是我们的指标

要比较不同的效应的时候

我们这些也可以作为比较的指标

而不仅仅只是我们平时所关注的

那些仪器所测量的结果

当然指标的选择

我们最好是多指标相互互补

我们从例子上面我们来说

你比如说促红细胞生成素EPO E-P-O

它在哪里产生

第一篇文章报道的是在哪里

是在肾小球这个位置

用免疫组织化学的方法来进行的

但是用原位杂交的办法来执行的话

我们可以看到

在肾小球这个位置G是没有的

它这个阳性信号是指箭头所画的地方

这是阳性信号

所以我们可以看到

这个阳性的信号不是来自于肾小球

也不是来自于肾小管T

它在肾小管周围

所以它告诉我们促红细胞生成素

是在肾小管周边所产生的

请大家注意

原位杂交观察的是mRNA

免疫组化观察的是蛋白质 是抗原

那这两个指标它告诉我们什么

一个告诉我们是肾小管周边

一个告诉我们是肾小球

那你相信谁

到这个时候那我们就要注意了

免疫组织化学阳性

它只说明这个抗原的存在

比如说某一个细胞里面是阳性

说明细胞里面存在着抗原

但是看看是不是它自己产生的 不一定

如果这个细胞是个吞噬细胞

它把别的抗原吞进去了

它也是阳性

但是mRNA就不一样了

mRNA我们做过研究的人都知道

它很容易被降解

它等不及被别人吞食

它早就没了就分解了

所以mRNA在哪里

就是意味着这个mRNA是哪里产生的

所以从原位杂交的技术

那就定义下来的话

促红细胞生成素是肾小管周边产生的

那有人说那在这个结果这个Nature的结果

那不是有问题吗

我们说没有问题

其实它也不是假的

我们知道促红细胞生成素分子量并不大

它可以部分通过肾小球过滤

卡在肾小球滤过膜上面

这个时候阳性也是可以理解的

当然用其它的基因标记的方法

也证明在肾小管的周边

所以如果我们用不同的方法

来相互印证的时候

我们绝对不会出现这么一个错误

它是肾小球产生的这么一个错误

当然用不同的方法

我们也可以进行半定量来分析

我们可以看到当缺氧的时候

在肾脏里面这些阳性信号是明显增多的

如果进行半定量的话我们就可以发现

可以计算出它们的变化在哪里等等

当然作为指标的选择

我们还尽量选择高端的精密的尖端的新指标

我们要特别重视实验方法的可靠性

我们要尽可能的减少其他因素对指标的干扰

这样我们的指标才可靠 才可信

反映的现象才能够正确的反映它的本质

好 同学们

我们这一讲就讲到这里

我们下一讲再见