卒中研究的实验变量与实验设计
本文节选自杨国源主编的《实验卒中手术学》
书号：ISBN 978-7-5046-6264-4/R · 1648
卒中研究的实验变量与实验设计
假如卒中实验没有遵循基本的规律而进行实验设计,那这样的研究将没有意义。临床研究的实验设计长期受到人们的关注,尽可能减少临床实验的思路普遍被接受。然而进行高重复性临床前卒中研究的实验设计直到最近才被重视。实验设计的基本思路包括以下几个方面。
(1)卒中研究的实验因素
卒中或其他研究领域的实验是为了验证假设理论。对实验设计中实验因素的了解有助于实验者更好的解释结果。
(2)处理因素
处理因素应予以标准化,这将减少外部因素对实验结果的影响,如不同样品的纯度差异。另一影响随机实验的因素是一天中的时间点：动物基础体温在清晨和晚间呈现一定差异。
(3)实验对象(动物)
实验动物的选择是非常重要的,动物不仅有品系、年龄、性别和重量上的区别，在饲养条件、饮食等方面也有差异。忽视这些因素的实验设计者将使其数据存在偏差,例如,鼠的身长影响其体重,如果只是考虑其体重差异,那么体重相差10%以上才会有影响。因此,必须从观念上将实验动物的选择看作科技项目立项查新的文献检索一样,作为医学科研工作中的一个有机组成部分。同时,必须从实验动物学的学科高度给予足够的重视。其次,要了解实验动物学基本知识,这是正确选择实验动物的基本条件。
1)动物年龄对于卒中发展及恢复有影响
正如我们所知,卒中是老年人致死、致残的主要原因。老年患者的预后比年轻人差,因为老年患者常伴有高血压及其他疾病(例如糖尿病),严重影响预后。一些患者的侧支循环很差。他们只有较小的缺血半暗带甚至没有半暗带。但是,几乎所有的体内实验研究,包括神经保护药物的评估,都在年轻成年鼠上进行,这是一个需要关注的问题。
2)可能影响实验型脑损伤结果的其他因素
①体温:众所周知,高温增加脑损伤,低温则起到保护作用。在患者头部保持低温的方法临床上已经运用了多年,这种方法可用于治疗急性神经系统疾病。巴斯托( Busto)等在1987年发现,全脑缺血时动物保持正常体温(37℃),海马区会发生严重的神经损伤；而当体温降至30-33℃,海马神经元无受损,因此,体温明显影响实验型脑损伤结果。
②血糖:高血糖增加缺血卒中时的脑损伤。卡根斯基( Kagansky)等回顾了高血糖对于人或动物卒中影响的研究后得出结论:入院时存在高血糖或是有糖尿病的卒中患者预后更差。这种关联在非腔隙性梗死中更加明显。动物研究也支持这些发现。在全脑和局灶脑缺血动物模型中,高血糖加重了以下损伤机制:细胞内酸中毒,细胞外谷氨酸蓄积,大脑水肿形成,血脑屏障损害和脑出血倾向。实验还发现,利用胰岛素治疗高血糖对局灶性和全脑缺血动物存在有利影响,这种影响可能是由于葡萄糖减少或直接介导的神经保护作用。
3)营养和食物对大脑损伤的影响
有时动物厂商在未告知顾客的情况下,提高动物的饲料标准。比如在动物食料中添加维生素E,或增加更多的大豆,而大豆含有天然雌激素。营养素的提高,可起到一定的神经保护作用,减少梗死灶体积。
(4)实验效果
实验设计者对关键点的选择决定研究结果,关键点的设计必须相关、灵敏和精确。相关性是指检测参数与方法或用途应援引综述文献。研究中关键点应对实验影响因素敏感,例如,脑被用作卒中模型的关键点,其对于卒中的放大作用应当足以对卒中影响因素敏感。精确性是指观察效果的最大精确度。这些都将直接影响结果的重复性。
