116章 麻醉学科学研究.doc

第116章麻醉学科学研究目 录第1节麻醉科研工作的组织第2节 科研的思维和步骤一、选题二、复习文献（综述）三、研究设计和预实验四、研究的实施五、数据处理和论文撰写第3节 科研设计和统计学处理一、随机化原则二、设立对照三、足够的样本含量四、均衡的原则五、盲法六、常用实验设计中的统计学处理方法第4节 麻醉学实验室建设一、麻醉学实验室的职能二、麻醉学实验室的人员配备三、实验室的药品和仪器使用维护制度四、科研程序第5节 麻醉学中的药理学研究一、药效学研究二、药代动力学研究第6节新药的临床前和临床研究一、新药的分类二、新药的研究 三、 临床药理学研究中的伦理学问题第7节 麻醉学研究中常用实验动物一、大鼠二、小鼠三、家兔四、狗五、果蝇第8节 循证医学及其在现代麻醉学研究中的应用一、循证医学的基本概念二、为什么要开展循证医学三、实践循证医学的基本步骤四、系统评价、Cochrane系统评价及Meta-分析五、循证医学在麻醉学中的应用第116章麻醉学科学研究一个学科要发展，必须重视创新，而创新的基础就是科学研究。在改革开放早期，由于受科研经费的限制而又急需培养大批具有基本科研能力的人才，我国自然科学的各领域，包括麻醉学的研究，做了大量重复他人或模仿他人的研究，这些在当时都是非常必须的。但随着我国国民经济的增长，国家整体科技实力的增强，科研人员素质的进步和人材储备的增加，民族工业的壮大，以及科技人员观念的进步，现在的情况已有所改变。提倡科研的创新性和实用性已为我国科研工作努力的方向。现代麻醉学的内涵十分丰富，其科学研究应包括基础科研和临床科研，研究的热点集中在下列领域：1、 临床麻醉 主要包括临床新方法、新技术和新药品的临床应用，围麻醉期对人体生理机能的调控。2、 疼痛的诊断和治疗。3、 危重病人的监测和治疗。4、 急救与复苏。5、 成瘾性药物的快速戒断。6、 麻醉学教育。7、 麻醉学相关的基础研究 如麻醉药作用机理，休克、炎症反应、心肌保护等。如同其他临床学科一样，现代麻醉学研究的对象为人体，动物，离体器官组织和细胞，非化学物品（含药品）和电子机械设备等。研究的手段除了传统的生理、生化和药理的方法外，最近的20年来分子生物学和电生理学等高新科学研究技术的应用日益增多。此外，使用计算机进行摸拟计算和研究也成为现代麻醉学研究的重要组成部分。第1节麻醉科研工作的组织在上一个世纪的后半叶，在老一辈麻醉学家的带领下，我国麻醉学科的科研工作取得了可观的成绩，培养了大批的中青年科研人才，建设了一批现代化的麻醉科和麻醉学实验室，为新世纪中我国现代麻醉学科研工作的持续发展奠定了坚实的基础。在此基础上我们应组织人力在以下方面做出更好的成绩：1、 更多更好的开展双盲和随机对照的大样本临床科研。较大的麻醉科有条件时应联合起来，开展多中心的临床研究。因为只有这样才能为临床工作的改进提供真正有实用参考价值的证据（Evidence）。2、 积极开展具有创新性和实用性科研。新产品和新药品的研究应尽快实现产业化。3、 将临床科研和基础研究更加密切地结合起来。4、 抓住世界科技进步的苗头，开展前沿工作。如越来越多的研究表明纳米技术将在生物医学领域广泛应用，这必将导致临床麻醉设备和药品的进步。我们在这方面应做好准备，因为机遇总是亲睐有准备的人。5、 积极向国内外英文期刊投稿。虽然近年来我国越来越多的麻醉科医师以英文发表论文，但与许多非英语国家或地区（如日本和中国的台湾省）相比，每百人每年发表英文论文数目还是要少许多。与国内许多兄弟学科相比，麻醉学科在这方面也是相对落后的。实际上，麻醉科医师在国内完成的很多研究工作是有较高水平的。完全可以，也应该到国际杂志上去发表，向世界介绍我国麻醉科医师在中国完成的研究工作，积极参与国际科技竞争。待有条件时，也可以考虑由我国的麻醉学家自己主办英文杂志。科研工作需要投入大量的时间、人力、物力和财力。而任何一个人，其拥有的时间、智力、体力、精力和财力都是有限的。虽然一个优秀的科研工作者应具有广泛的兴趣和敏锐的洞察力，但在做具体的科研工作时，在一个相当长的时间里，甚至是终身的研究生涯中应该有一个明确的研究方向。在此方向上持之以恒的努力是保证研究工作取得成绩的基本条件。一个科研工作者如果兴趣“过于广泛”，同时在不同的方向进行研究工作，或在较短的时间内不停地改变研究方向，往往使其终身的研究不成大业。所谓“没有方向的小鸟是永远也飞不远的”和“有所不为才能有所为”说的就是这个道理。现在部分青年科研工作者有忽视这一点的趋向，应引起我们的高度重视。 在有条件的麻醉科，可以考虑定期召开科研讨论会（Research Similar）。科研讨论会由主管科研工作的同志负责，由主持科研项目的课题负责人或研究生轮流主持，讨论开题报告、预实验报告、课题中期小结和结题报告。对每一次报告，一定要留下充足的时间供大家讨论。讨论可以涉及实验的设计，实施，数据处理，图表的绘制，论文的书写，语言的表达。但讨论的重点应放在实验设计的科学性方面。因为科研讨论会的主要目的是提高全体科研人员的科研能力。科研讨论会的另一个目的是培养科研人员和研究生组织材料的能力、准备幻灯（现多为多媒体幻灯）的技能、语言表达的技巧和答辩的能力。为配合科研讨论会，还可以定期开展杂志俱乐部(Journal Club)的活动。杂志俱乐部在发达国家的科研单位十分普及，由全科的医师轮流主持，给全科的同事介绍数篇近期在本专业和相关专业学术期刊上发表的有创意的研究论文。本活动的主要目的是：1、让更多的人了解本专业科研动态，使更多的人把握本专业科研的脉搏；2、学习和了解科研思路及方法；3.根据科研动态，讨论在本科室可以和如何开展科研工作。前面介绍的科研讨论会是介绍并讨论自己的科研做什么、怎么做、有什么结果和今后再做什么。而杂志俱乐部则是介绍并讨论别人的科研做什么、怎么做、有什么结果和今后自己能做什么。我们现已处于一个知识爆炸，科学技术日新月异的年代，“关起门来做学问”不再适应当今的发展形势。科研讨论会和杂志俱乐部的结合将有利于建立一个开放的、发挥集体智慧的科研系统，使研究工作做得更具有创新性，科学性和实用性。如果一个科室能长期坚持这两项活动，则这个科室的整体科研能力肯定会得到快速而持续的提高。 争取各种资源，是开展科学研究的保证。目前国内申请的渠道有：1、 积极申请每年都面向全国招标的国家自然科学基金。2、 卫生部部属医院的工作人员可以申请2年一度的卫生部重点项目基金。国家教育部所属学校可申请国家教委的科研基金。3、 各医院可以向医院所在的省、地、市、教委、科委和卫生厅（局）申请相应的科研基金。4、 麻醉科的领导可以在保证临床工作所基本设备的前提下，在适当的时机考虑购买一些临床科研设备。如：脑电图、肌松监测仪、心输出量测定仪、血气分析仪等。条件较好、规模较大的麻醉科根据自己科室的业务特点，也可以考虑购买大型的临床和临床科研兼用的设备，如超声心动图仪和食道探头，数字化C-臂X线机等。5、 麻醉科与医学相关企业和商业单位联合，在保证科学性和安全性的前提下，开展对双方、对病人和我国医疗事业发展均有利的科学研究。由于我国医疗设备、耗材和药品工业相对落后，我国的医务工作人员更应该积极鼓励和开展与医疗产品工业合作的新技术和新药品的研究，支持民族工业的发展。如同没有中国工业、农业和整个国民经济的发展，就谈不上中国科技的发展一样，没有我国医疗设备、耗材和药品工业的发展和他们对临床学科学术上的积极支持，我国医学（包括麻醉学）的学术水平要跻身于世界先进行列也只能是空洞的口号。同样，如果没有我国具有高水平的医师和临床科室的积极支持和参与，我国医疗产品工业也不可能迅速而健康的发展。6、 麻醉科可以开展一些特殊临床服务，争取医院的一定政策，将这些工作的收入用于麻醉学实验室的建设和科研工作的开展。有些医院的麻醉科在这方面已经获得了比较成功的经验。规模较大和条件较好的麻醉科可以设立分管科研的副主任和/或科研主管医师，建立自己的实验室，引进专门从事基础研究的工作人员。麻醉科可以考虑配备药物护士，他（她）们除了为日常临床麻醉工作准备药物外，还可承担临床药理双盲研究中所必须的实验药物和安慰剂的准备工作。第2节 科研的思维和步骤传统的观点认为科学研究的最终目的是从一般的现象中寻找或证实尚未认识的具有共性的规律。现在越来越重视科研的实用性，强调研究成果转代或新产品（药品）的研究和开发。无论目的如何，科学研究中要遵循的原则都是科学性、创新性、真实性和可行性。与其他学科的科研工作相同，无论是临床麻醉学还是基础麻醉学研究，一般都经历选题、复习文献（综述）、研究设计和预实验、研究实施、数据统计和撰写论文等6个步骤。一、选题科研选题一般有以下几个来源：临床或实验室工作中遇到的特殊情况或现象。如某种药物产生的特殊作用；公认存在的，但又未经证实的规律。如全身麻醉药的作用机理；研究和开发新药物和新技术或拓展药物和技术的应用范围；跟随前人或其他学者的研究方向继续研究某一专题。从这些来源可以看出，选题中最重要的是创新性。重复证明已确立的规律，既浪费人力物力，又没有实际意义。因此，从选题的角度来讲，需要科研人员不仅具备本专业的基础知识和基本技能，还要掌握研究领域中的最新动向。二、复习文献（综述）虽然选题是建立在平日广泛阅读相关研究领域文献和参加学术交流的基础之上，但在选定研究题目（或方向）后，还应更广泛细致地收集并仔细复习相关文献。这是保证避免重复劳动、维持课题创新性、并为此后有序地完成课题的重要步骤。文献复习的目的有：查新。检查以往是否有相同的研究，结果是否为结论性的。若已有结论性的结果，则没有必要重复研究，从而避免盲目实施课题；检查相关研究的内容。是否有经典的研究方法、实验手段、实验模型。若有，应尽量在实验设计时采用；再次复习研究领域中的动向；即往的相关研究有什么缺点和不当之处，如何在自己的研究中避免类似的错误。文献复习之后，最好写出综述。这样，不仅能够对该专题的认识条理化、层次化，还能为其他进行该方面研究的人员提供信息。目前检索文献常用的方法有手工和联机检索两种方法。国外文献常可用联机的方法，/pubmed是目前公认的医学文献检索权威网站。国内文献的查获方法以手工检索为主，中国医药科技文献目录是常用的检索工具。对文献的阅读和引用应该持科学的批评态度，不应盲目采用。三、研究设计和预实验研究设计和预实验是整个课题实施过程中最重要的环节，是保证实验科学性的关键。实验设计应遵循统计学的基本原理，包括随机、对照、足够的样本数量。有条件时应尽量采用盲法（见第三节）。在实验设计中应考虑到各单位的具体条件和经费情况，写出详细的实验设计方案和经费的具体预算，这对保证课题的顺利完成也十分重要。对每一个实验尽量先行小规模的预实验，为正式实验作好人员、实验方法、实验材料、实验步骤的准备，将正式实验中出现不利情况的可能性降低到最小程度。当实验设计和预实验完成后应在一定范围内进行开题和预实验报告，内容包括研究背景、研究目的、技术线路、统计学方法、预期结果（或预实验结果）、研究意义。与专家和同事讨论正式试验的设计，使其尽量完善。四、研究的实施研究实施的原则是按设计步骤进行研究和保证实验的真实性和结果的客观性。对于一些大规模的实验需要进行中期汇报和讨论。一方面检查实验进程，一方面修正实验设计。五、数据处理和论文撰写实验完成后按既定的统计学方法处理数据，并完整保存原始数据。论文撰写时要注意交待清楚研究背景和目的、研究的材料与方法、结果和讨论。对研究方法要有详细、准确的描述，以便读者能清楚的了解实验的全过程，而且可以依此重复本试验。讨论是论文的精华所在。讨论的内容可以包括与相关实验结果（可以是同一研究小组的，也可以是其他人的研究）的比较。但讨论的主线应是以本试验的结果为论据，进行逻辑论证，得出可靠结论的过程。虽然在进行逻辑论证的过程中可以援引他人的结果作为辅助论据，但讨论中应充分挖掘自己的试验结果（即自己的数据），找出数据间的规律和关系，从而引出本文的精髓结论。论文的讨论切忌成为文献综述，更不能想当然而行自我推敲，得出与本研究的结果（数据）没有逻辑关系的结论。结论应该是完全从本实验的结果直接经逻辑推理而获得，非常客观，而且经得起读者推敲的论断。第3节 科研设计和统计学处理医学统计学是应用概率论和数理统计的基本原理和方法，结合医学实际，研究资料和信息的搜集、整理与分析的一门学科。科研中的各项研究结果，除研究中规定的试验因素外，还受到多种其它因素的影响。因此，研究前应进行周密合理的实验设计，使用各种方法排除无关因素的干扰，才能得出较可靠的结论。由于实验设计中所遵循的各项原则的基础是统计学原理。因此，掌握统计学的知识对于科研人员是非常必要的。系统和具体的统计学知识和方法已有专门的教科书和专著详细论述。本节仅对麻醉学科研中常用的统计学原则作一概述。一、随机化原则随机化是控制误差和偏倚的重要原则。许多非实验因素在设计时研究者并不完全知道，随机误差不可避免。要做到真正随机就必须贯彻随机化原则，即总体中的每一个观察单位都有同等的机会被选入到样品中来，并有同等的机会被分配到不同的试验组去。研究者可用简单抛硬币的方法，也可用随机数字表或随机排列表进行随机分配。近年来，正规实验均要求使用后者。二、设立对照设立对照是控制实验中其它非实验影响因素和偏差不可缺少的重要手段。设立对照的正确方法是把研究对象随机分配到对照组和实验组进行比较，并要求它们之间具有可比性。即所比较的各组间除处理因素不同以外，其它的因素应尽可能的相同。常用的对照包括：空白对照，对照组中不加任何处理因素；实验对照，对照组不加处理因素，但施予处理因素相关的实验措施；标准对照，用确立的标准条件作对照；自身对照，对照和实验措施依次在同一实验对象上进行。三、足够的样本含量足够的样本含量可以保证实验的重复性。正确估计样本含量是实验设计中的一个重要问题。在估计样本含量时，应当注意避免两种倾向：片面追求增大研究例数，其结果导致人力、物力和时间上的浪费；另一种倾向是忽视应当保证足够的样本含量的重要性，使样本量太小，导致总体中本来存在的差异未能检验出来，实验结果失去真实性。后一种倾向是目前医学研究中普遍存在的问题，应引起高度重视并力求在实验设计中避免。实验前确定样本含量可按以下步骤进行： 1、建立检验假设（无效假设） 即两样本间无显著性差异。 2、制定检验水平 容许型的概率水平。即当拒绝无效假设时，客观上检验假设却是正确的。通常规定为0.05。规定的值越小，所需的样本量越大。 3、制定期望的检验效能（power1） 检验效能由型错误的概率大小所决定。通常规定0.20，此时power10.200.80。实验设计时，power不宜低于0.75，否则易出现非真实的阴性结果。4、寻找总体和样本间差异的资料 比较两样本间差异时，应知道样本间差异的信息。通常的来源是：公认的有意义的差值；文献资料中报告的差值；预实验得到的信息。当这些资料缺乏时，也有学者主张用0.25倍或0.5倍的标准差估计样本均数间的差值。当具备了上述4方面条件后，可参阅统计学教科书依据公式计算所需的研究样本含量。四、均衡的原则使各处理组非实验因素的条件基本一致，以消除其影响称为均衡。例如，要求实验设计时各组实验对象的病情、年龄、性别分布等条件基本一致，以免偏倚的干扰。五、盲法盲法是实验中，尤其是临床研究中防止各种偏倚的重要措施。研究课题的主持人采取措施使参与研究的人员和研究对象均不知道实验过程中谁接受了实验措施或对照措施，称为双盲法。仅让实验对象不知情时为单盲法。在临床实验中，有条件时应尽量采用盲法。使用盲法时，统计学处理完成后再揭密开码。六、常用实验设计中的统计学处理方法 科学研究中常根据不同的研究目的应用各种设计，如比较各分组间的差异、寻找两种变量间的关系、确定影响某一变量的因素等等。这里应该强调的是，重统计轻设计，认为统计处理万能的观点是错误的。对每一项研究，设计实验时就应该确定好统计学方法，在数据收集完毕后，按设计的方案进行正确的统计学处理。虽然统计学方法多种多样，并且近年来有很多新的发展。但是对于大多数的设计方案，均有特定有效的统计学方法。掌握统计学方法的正确选择，对于得出正确的研究结果和结论十分重要。由于已有各种医学统计学专著供大家阅读学习，且本章又受篇幅限制，本部分仅仅简要介绍现代麻醉学临床和实验室研究中常用实验设计方案的统计学方法。 （一）两组计量资料间样本均数的比较 两组计量资料的样本均数间是否存在显著性差异，如单一实验组和对照组间的比较，特别是完全随机设计的两样本均数间的比较，由t检验完成。若实验设计时采用配对的方法，在统计学处理时就应该采取配对t检验。量个时点的自身对照实验也应采用配对t检验，可避免同组内个体间的差异。 （二）两个或两个以上计数资料样本率（或构成比）间差别的比较 两个或两个以上计数资料样本率（或构成比）间差别的比较，采用卡方（2）检验。对于两组分两类（22）的计数资料，使用四格表卡方检验。对多于22分组的计数资料，使用列联表的卡方检验。对于列联表卡方检验，有下列注意事项：列联表中不宜有1/5以上的理论频数小于5，或有一个理论频数小于1。若发生这种情况，应增大样本含量；当多个样本率或构成比间的卡方检验提示存在显著性差异时，只说明总体率之间总的来说有差异，而不能说明两两间全部有差异。为进一步说明每两组间的差异，还需进行列联表的分割检验。 （三）多组计量资料均数间的检验多组计量资料均数间的检验，采用方差分析。完全随机分组的样本均数检验，使用单因素方差分析。自身对照的多组检验，采用无重复的两因素方差分析。对于析因设计，应采用有重复的两因素方差分析。方差分析的种类较多，依研究目的和实验设计的不同而不同。在选择时一定要在研究设计时就确定好统计分析的类型，否则数据收集完成后，再发现设计有缺陷，无法按既定的统计方法处理，造成浪费。这里仅举例说明析因设计中使用有重复的两因素方差分析。如A药和B药均有致心率加快的作用，为比较A和B药作用的强弱，可在设计时分4组：单用A药、单用B药、联合应用A药和B药、既不用A也不用B（空白对照）。记录数据时采用表中的格式。经有重复两因素方差分析可得出：A药与空白对照间的差异、B药与空白对照间的差异、A药B药间是否有交互作用。B药A药用不用用不用 （四）两变量相互关系的分析 因变量随自变量的变化而变化，反映两变量间关系的最简单的检验是直线相关分析，应用也最为广泛。但是，实际使用时很多人往往在没有观察散点图之前就盲目进行直线相关分析。这时，虽然直线相关系数可能有统计学意义，但得出的结果不一定代表真实情况。在进行两变量间关系的分析时，应先观察散点图，目测确定是直线关系时，再完成相关分析。若目测发现量变量是指数或对数关系，进行必要的数据转换后，再进行直线相关检验。直线回归分析得到的信息多于直线相关，可得出回归检验显著性、直线的斜率和截距等，便于由自变量推测因变量。如麻醉学中使用较多的测定药物的半数有效量（ED50）实际上就是经数据转换后进行直线回归。以药物剂量为自变量，实验对象对药物反应的累积频数百分率为因变量时，散点图多表现为长尾的S形。将药物剂量进行对数转换后，散点图表现为对称的S形。再将累积频数百分率转换为概率单位后，散点图变成直线关系。进行直线回归后，计算出50个体对药物有反应时的药物剂量，即为ED50。 （五）预计值和实测值间的比较科学研究的目的是由已知推测未知，由特殊推测一般。在具体的实验中，得出的规律性常需要进行预计值和实测值间的比较，以证实规律的正确性。最早进行该方面研究的方法是进行直线回归，当直线关系明确、所配合直线的斜率趋向于1，截距趋向于0时，即认为预计值能够较好的代表实际情况。近年来，发展出的Bland-Altman检验方法，由计算实测值和预计值的残差（或比值），用残差95可信区间估计预计值的代表性。该方法不仅能配对实测值和预计值间的相关性，还能提供预计值的95可信区间，为越来越多的研究所采用。第4节 麻醉学实验室建设按照研究内容，麻醉学科学研究可以分为临床研究和基础研究。基础研究主要在实验室中完成，部分临床研究也包含一些需要在实验室中完成的内容。以往对实验室的认识常局限于完成实验研究这一方面，而对实验室在科研人员及麻醉医师科研素质和能力的培养方面重视不够。而后者却正是维持实验室长期稳定并有科研产出的重要保证。因此，在有条件的麻醉科积极建立并完善与科室规模相适应的麻醉学实验室，对麻醉学科研和麻醉学人才的培养，以及推动我国麻醉学的学科发展均有重要意义。一、麻醉学实验室的职能理想的麻醉学实验室，其职能应包括：1.完成基础麻醉学研究；2.协助临床麻醉学研究；3.为科研人员提供硬件和软件支持，包括场地、仪器、图书期刊、文献检索、对实验设计和实施提供帮助和指导等；4.完成从事麻醉学工作医疗科研人员的继续教育中的科研训练部分；5.为其它二级学科的研究工作提供相应的帮助和指导。二、麻醉学实验室的人员配备对于承担基础科研任务的实验室，应配备专门的实验室管理人员和实验员。实验室主任（可以是麻醉科主任或分管科研工作的副主任）的主要职责是制订全面的科研规划，明确实验室的主要研究方向。因此，他（她）应具备丰富的临床工作经验，或有长期临床工作的背景。同时也应具备高层次的科研素质，是学术方面的带头人。承担有科研项目的麻醉医师和麻醉学研究生等科研人员是实验室的流动人群。实验室管理人员的主要任务是具体安排这些人员在实验室从事科研活动、维持实验室的正常运转、协调实验室和其它科室的关系。实验员的工作则是为科研人员的研究提供具体的协助，包括硬件和软件两个方面。如仪器的维护和调试、管理实验室的图书文献资料、协助举行交流活动等。 三、实验室的药品和仪器使用维护制度1、 实验室的仪器统一由实验员负责管理，包括日常维护、维修和消耗品的报领。实验员必须建立每一种仪器的使用档案，包括说明书（及复印件）、使用常规、注意事项和使用登记。2、 研究人员长期使用一种仪器时，应定期向实验员报告仪器运转情况。当仪器出现异常情况时，研究人员应及时向实验员汇报，擅自处理后出现的一切情况由个人负责。3、 研究人员需借阅有关仪器的使用档案时应打借条，用后及时归还。4、 研究人员研究结束时，应与实验员共同检验仪器运转情况。5、 研究人员所用实验药品自行保管，与实验员协商后确定药品存放位置。四、科研程序在实验室工作的研究人员，包括研究生、研究学者和在实验室进行科研的临床医师，一般应遵守以下科研程序。1、 向实验室主任提交申请，通过初审。实验涉及病人安全性时其方案必需经医院有关部门和科室审批通过。2、 向实验室主任报到，并签署协议书。为规范所有使用实验室人员的科研活动，使用者在使用实验室之前应和实验室主任就双方的义务、责任、经费的安排和论文署名及单位，以及科研成果的分享等事项签订协议书。3、 提交研究课题计划书，并完成预实验。正式实验开始前需进行开题和预实验报告。4、 所有实验中必须用专门的记录本详细记录原始实验数据，并妥善保存原始实验数据和其他实验资料。5、 在实验中至少进行一次中期汇报。6、 实验结束后，尽快完成论文撰写，并在科内进行结题汇报。7、 课题结束后将科研档案资料按要求的各项内容在医院和实验室归档。8、 论文外投前需在研究室主任或主管科研的医师处填写论文登记表。第5节 麻醉学中的药理学研究由于麻醉过程中要使用多种药物，所以目前麻醉学科研有很大一部分是有关药物的研究。因此，麻醉医师和从事麻醉学研究的人员很有必要熟悉药理学研究，特别是临床药理研究的基本原则。一、药效学研究 （一）量效关系 任何一种药物都有一个主要药效，如地西泮主要药效为镇静，芬太尼为镇痛。通过药效学研究，明确药物的作用强度和特点。在一定范围内药物的药理作用随着剂量或浓度的增加而增加，二者间的规律性变化称为量效关系。当以纵坐标表示累积效应百分比，横坐标表示药物剂量时，量效曲线多呈长尾S型。当横坐标改为对数剂量时，呈对称S型。若同时将纵坐标以概率单位表示，则近似于直线。一般来说，较安全的药物，其量效曲线较平坦（斜率较小）。毒性较大的药物，曲线较陡峭（斜率较大）。由量效曲线可求出某一药物的效价和效能。效价和效能是两个不同的概念，不能混淆。效价指达到相同药物作用强度时所需要的药物剂量。一般用于比较不同药物间的作用强度。常用的效价有半数有效量（ED50）、95有效量（ED95）、最小诱导剂量（MID）等。而效能则是指使用剂量不受限制时药物所能引起的最大效应。药物的安全度常用治疗指数（TI）表示，为半数致死量（LD50）与ED50间的比值：TILD50/ED50。TI越大，药物的安全度越高。近年来，也常用可靠安全系数（CSF）表示药物的安全性，为LD1与ED99的比值。该比值大于1，药物的安全性较大。 （二）药效学研究须注意的问题 药效学研究可以是动物实验，也可是人体实验。研究中最为重要的是判断治疗作用的指标、剂量的选择和对照的确立。 1、判断指标 首先是判断指标的灵敏度问题。灵敏度过高，不该判定为阳性的也被判定为阳性，造成假阳性结果过多；反之，灵敏度过低造成假阴性过多。两种情况都会明显影响研究结果。因此，若没有公认的文献报道的判断指标，就应先做预实验，确立明确的判断指标，并验证方法的合理性和可行性。其次，应该明确判断指标是否会受到人为因素的干扰。尽量选择客观性指标和采用盲法能在一定程度上减少人为因素的干扰。 2、剂量 研究量效关系时确定剂量十分重要，理论上应包括0和100显效剂量。但是在人体实验，应考虑到伦理学方面的问题。现在部分文献中采用的Logistic回归方法，并不严格要求做到100显效剂量组。同时续贯法也可有效避免实验中超过常规剂量给药，但是无法求得ED1、ED95和ED99等数据。因此，在实验开始前，研究者应广泛阅读文献，开展小规模预实验，选择合适的统计学方法，最终能确定正确的实验剂量。 3、对照和随机 设立对照是生物学实验中最重要的手段之一。没有对照，很多实验结果都无法判断。现代实验科学的显著特点之一是有严密的对照设计，新的科学结论都必须在与严格的对照作比较后才能得出。由于会受到药物相互作用或残留药物作用的影响，药效学研究中常不便使用自身对照的方法。因此，就需要通过随机的方法避免不同实验对象组间的生物固有的变异性。随机并不等于随便分配。如小鼠实验，随便抓取实验动物分组，表面上看是“随机”。但是，最先抓到往往是行动比较迟缓，反应敏捷的往往到最后也抓不到，这本身就是一种误差。正确的方法是将动物编号后，按随机数字表随机分配动物至各组中。对于无法作到随机的实验，应采用配对或完全排列等实验设计方法，目的都是尽量避免系统误差。因此，从事药理学研究的人员应掌握好统计学和实验设计方面的理论知识，并在工作实践中不断提高使用水平。 （三）一般药理学研究一般药理学研究是探讨药物重要药效以外的广泛药理作用，包括对中枢神经系统、心血管系统、呼吸系统、胃肠道、肝、肾、内分泌功能的影响。经常是研究药物的毒副作用。在进行一般药理学研究时，应明确给药剂量与实验结果的关系。在何种剂量产生何种药理学作用，具有什么样的实验或临床意义，都是影响实验结论的重要因素。在比较两种药物的毒副作用时，往往是在使用等效剂量的基础上进行。在确定等效剂量时，则往往是使两种药物的剂量都是其ED50或ED95的相同倍数（如吸入麻醉药的MAC数），或在实验中将两种药物的主要作用（如血压的降低）都维持在同一水平（如MAP60mmHg）。二、药代动力学研究药代动力学主要研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排出过程。如果说，药效学是研究药物对机体的作用，而药代动力学则是研究机体对药物的作用。近年来，由于计算机的应用日益广泛，分析化学的不断发展，和药代动力学基本数据的不断积累，药代动力学研究有向数学模拟方向发展的趋势，即利用数学公式对药物动态规律进行科学分析。药代动力学研究是一个即有广度，又有深度的领域。有关药代动力学的基本概念和基本原理，有专门的章节进行叙述。本节仅对进行药代动力学研究时常用的分析仪器作一简单的介绍。药代动力学研究，离不开灵敏的分析测定技术。药物的理化性质千差万别，分析药物浓度时应因药而异选择不同的测定仪器和测定方法。下面简要介绍几种主要的仪器和技术。 （一）高效液相色谱仪 是研究静脉注射用药最常用的仪器，可配多种检测器。1、 紫外检测器 适于检测有吸收紫外线特点的化学物质，有些没有紫外线吸收的药物可以通过化学衍生接上具有吸收紫外线的基团而被检测。因此，该检测器应用较广泛。2、 荧光检测器 适用于具有荧光和可通过衍生接上荧光基团的药物。灵敏度高于紫外检测器。但是易受到干扰，且氚灯价格昂贵。3、 电化学检测器 具有氧化还原的药物都可被测定，但测定氧化性药物会受到流动相中溶解氧的干扰，因此一般多用于测定还原性药物。如儿茶酚类物，电化学检测的灵敏度一般比紫外检测高2-3个数量级。4、 蒸发激光散射检测器 原理为色谱流出液经喷射进入高温蒸发室，激光照射难蒸发的药物微粒并测定其散射光。被测药物浓度越高，微粒越多，散射光越强。本法灵敏度较高。主要问题为缺乏选择性，色谱中可能出现多种杂峰干扰。5、 发射检测器 发射检测器直接与色谱相连，可连续测定每个色谱峰的发射性，操作简便可靠。 （二）气相色谱 主要优点是分辨度高，适用于多成分分析，分离条件的选择比液相色谱简单。但是不能应用于难于气化、而又不能衍生化的药物分析。虽然气相色谱的绝对灵敏度高于液相色谱，但其进样量小，使最终的相对灵敏度可能不如液相色谱。1、 氮磷检测器 适用于多数含氮化合物，分子中氮原子越多灵敏度越高。主要问题是电极稳定性较差，使用一段时间后灵敏度明显下降。因此需要经常更换电极，价格比较高。2、 电子捕获检测器 适用于含氟、氯的药物，灵敏度较高。电极易受污染，需要精心维护。3、 氢火焰检测器 目前氟化挥发麻醉药浓度测定中最常用的气相色谱检测器。灵敏度较高，色谱条件容易控制。只要按常规维护色谱仪，使用寿命较长。 （三）气质联用机 气质联用机是指气相色谱仪和质谱仪联机使用，这是气相色谱性能的扩展，而质谱仪则可以看作是气相色谱仪的一个检测器。气质联用机检测化合物的范围与气相色谱仪基本相同，但性能大大提高，可同时进行定量和定性分析。气质联用机的价格较贵，单独一台质谱仪的价格相当于2台气相色谱仪。气质联用机的灵敏度很高，检测浓度的下限可达pg水平。检测专一性上也优于气相色谱，原因为除色谱峰外，质谱仪还可质谱碎片分析定性。气质联用机的另一个突出的优点是可以不经过预先纯化就可以对检测物进行初步鉴定。 （四）放射性同位素分析技术 用放射性同位素标记药物进行检测的主要缺点是专一性差。为克服这一缺点，目前常用以下两种技术：1、 放射受体检验技术 多种药物在体内有特定的受体，能与放射性配体竞争结合受体。在一定范围内，药物浓度越高，与受体结合的放射性配体量越少。因此，通过测定结合的放射性可以定量分析样品中的药物浓度。2、 放射免疫测定技术 如能获得与药物相对应的抗体，就可利用免疫结合试验测定标本中的药物浓度。此技术多用于蛋白质多肽类药物的研究。主要问题是必须预先制备药物的特定抗体。 随着现代科学技术的迅猛发展，新的分析方法也不断涌现。因此，进行药代动力学研究的人员除应熟练掌握现有的实验技术外，还应该注意了解新技术的发展动向，不断开辟新方法的应用，才能使研究进一步有所发展。第6节新药的临床前和临床研究随着中国加入WTO，药品知识产权保护问题更加受到重视。单纯仿制国外已有药物将越来越难。因此，必须加强力度开发我国自己的新药。即使从国外引进新药，根据国家药品监督管理局（SDA）规定，这些药物在正式投入医药市场前后，也需要做相应的临床前和/或临床研究。由于现代麻醉用药的种类和数量较多，麻醉医师或从事麻醉科研的人员了解有关新药开发的法规和知识十分必要。根据我国1999国家药品监督管理局年颁发的新药审批办法规定，新药系指我国未生产过的药品。已生产的药品，凡增加新的适应证、改变给药途径和改变剂型的亦属新药范围。 一、新药的分类 西药新药按药品管理要求分以下几类： 第一类：我国创制的原料药品及其制剂（包括天然药物中提取的及合成的新的有效单体及其制剂）；国外未批准生产，仅有文献报道的原料药品及其制剂。 第二类：国外已批准生产，但未列入一国药典的原料药品及其制剂。 第三类：西药复方制剂，中西药复方制剂。 第四类：天然药物中已知有效单体用合成或半合成方法制取者；国外已批准生产，并已列入一国药典的原料药品及其制剂；改变剂型或改变给药途径的药品（但由其它途径改为静脉注射的药品归入第二类）。第五类：增加适应证的药品。 二、新药的研究 新药需经过临床前和临床研究验证后才能在临床中常规使用。新药研究的内容，包括工艺路线、质量标准、临床前药理及临床研究。 1、新药的临床前研究 系指新药的制剂和动物实验，包括新药制剂的化学和质量检验；新药的生物利用度；动物药理；动物药代动力学；动物一般毒理；和动物的特殊毒理。 2、新药的临床研究 新药的临床研究，按照新药分类，分为临床试验和临床验证。临床试验一般分4期进行，临床验证可不分期。第一、二、三类新药进行临床试验，第四、五类新药进行临床验证。每一种新药的临床研究医院不得少于个。（1） 一期临床试验 目的为确立人体对新药的耐受程度，制剂安全性，有效给药方案，了解新药药代动力学特点。一期临床试验原则在健康志愿者中进行。病例数可在例之间。 （2）二期临床试验目的是通过盲法随机对照多中心临床试验对新药的有效性和安全性作出初步评价，推荐临床给药剂量和方案。二期临床试验在病人中进行，应仔细考察新药的适应证、疗效及不良反应；与标准常规治疗相比，新药的优缺点；研究新药在病人中的药代动力学、剂量或血药浓度与疗效和不良反应间的关系，确定最佳剂量和给药方案。二期临床的病例数一般应不少于1对（其主要病种不少于例）。必须另设对照组，其病例数根据专业和统计学要求而定。避孕药应不少于例，每例观察时间不得少于个月经周期。少见病种所需病例数可视情况而定。（3） 三期临床试验 扩大的多中心临床试验。遵循随机对照的原则，在较大的范围内对新药的疗效、适应证、不良反应、药物间相互作用等进一步评价新药的有效性和安全性。病例数不应少于300对。（4） 四期临床试验 为新药上市后监测，在广泛使用条件下考察疗效和不良反应，特别应注意罕见不良反应。可以为开放试验，病例数应大于2000例。 三、 临床药理学研究中的伦理学问题对于人体生物学研究，都必须遵守论理学原则，临床药理学研究也不例外。提到论理学问题，人们往往仅注意到受试者的知情同意。但是，人体生物医学研究的论理学涉及问题很多，其中心是保护受试者（病人）。1964年在芬兰召开的第18届世界卫生大会上，通过了赫尔辛基宣言，并于1975年在日本东京的第29届世界卫生大会上修订。该宣言界定了人体生物学实验中的伦理道德问题。人体生物医学研究的目的必须是为了促进诊断、治疗和预防措施和增进对疾病病原和病因的理解。当前的医学实践中多数诊治和预防措施包含着危险，这同样适用于生物医学研究。因此，人体生物医学研究必须遵守已普遍接受的科学原则，并应以充分进行过的实验室研究、动物实验和全面的科学文献知识为基础。人体实验应由科学上合格的人员进行，并应有具备临床经验的医生监督。人体生物医学实验前应对可能产生的危险进行全面仔细的评估。受试者保护自身完整的权利必须始终得到尊重，应采取一切措施保证不妨碍受试者的私事，并减少实验时受试者生理、精神和人格的损害。实验前均应充分告知受试者研究的目的、方法、预期的利益和潜在的危险。受试者在试验前应被告知试验的目的、过程和危险，并自愿签署知情同意书。在研究过程中，受试者有权随时退出实验。一旦研究人员发现危险超过实验所能带来的潜在利益时，应该立即停止研究。归纳起来，从伦理道德方面考虑，人体药理学研究应遵守以下六点原则：1、 必须有一个科学的实验设计，以便选择合理的受试对象；确定终止实验的条件；根据已掌握的资料，力求提高安全性，降低危险性。 2、研究的最后结果要对受试者（病人）有利。 3、合格的研究人员。有能力处理潜在可能发生的危险。 4、受试者必须完全自愿，并签署同意书。保证受试者有随时退出实验的权利。 5、一般情况下，不选择不能表达自身意愿的人作为受试者。 6、对于遭受到由于实验引起损害的受试者，应进行补偿，并负责进行有效的治疗。第7节 麻醉学研究中常用实验动物可用于麻醉学研究的动物种类很多，有关实验动物学的专著中都有较详细的叙述。本节仅就麻醉学研究中最常用的动物做简单的介绍。一、大鼠大鼠遇惊扰时常试图撕咬，处理不当会咬人致伤。同类间好斗，最好不同笼饲养。大鼠寿命在23年之间，约90天进入成年期。成年大鼠体重在200400g，总血量为体重的68。大鼠有尾静脉3条，背侧1条、腹侧2条，均可供静脉穿刺。大鼠实验常用有机玻璃筒完成，简便易行。一般体重在200-300g的大鼠，圆筒的内径为6cm左右，使之在内无法转身。头尾端均盖口径合适的橡胶塞，既可用于通气，也可用于穿过鼠尾。大鼠麻醉的判断标准有：前爪直立位消失、前爪翻正反射消失、夹尾无体动反应。二、小鼠小鼠性情温和。寿命23年，约80天进入成年期。成年小鼠体重3050g。总血量为体重的6-7%。小鼠实验给药多为腹腔注射，但也可尾静脉穿刺注射给药。小鼠尾静脉解剖与大鼠相同。三、家兔性情温顺，便于饲养。依种类不同，成年兔体重在1.58kg。寿命710年，8个月进入成年期。总血量约为体重的58。家兔耳缘静脉清晰、固定，易行静脉穿刺。按压静脉近心端，使静脉膨胀，常可穿刺成功。家兔声门较高，对成年家兔用小号直喉镜多可在明视下插入3.5F气管插管。现有国产小动物呼吸机，可经气管插管以3050ml潮气量、2530次/分钟呼吸频率行机械通气，同时实施吸入麻醉。四、狗狗的品种很多，体型悬殊。寿命约为15年。2岁进入成年期。总血量占体重的7。在药代动力学研究中，狗的麻醉常选用硫喷妥钠，一次静脉注射25mg/kg维持麻醉45分钟。吸入麻醉药维持适当的麻醉深度。狗口腔明视气管插管较容易，麻醉后置于仰卧位，头后仰，颈部伸直。可使口腔与喉头气管成直线。将狗舌拉出，置入喉镜可见会厌。向上挑起，暴露声门，插入气管导管。五、果蝇 果蝇具有与脊椎动物类似的神经递质、受体和离子通道；吸入麻醉药半数有效量和哺乳动物相关性好；遗传背景简单、清楚；培养经济、方便、繁殖迅速，便于大样本研究，是较好的研究吸入麻醉药作用机理的模型动物。我国麻醉学科研工作者和北京大学的生物学家从秦岭采集了野生黑腹果蝇，在每一代选出位于1-5百分位最敏感和95-100百分位最耐药的雌、雄果蝇分别作为亲本繁殖40余代，建立了能稳定遗传的、对七氟醚敏感和耐药的两种果蝇品系，分别命名为阜外北大敏感1号（FBS1）和阜外北大耐药1号（FBR1）。这些果蝇品系和其他实验室已有的果蝇品系均可以用于麻醉学的相关研究。近年来完成的果蝇基因组全序列测序和人类基因组测序，显示果蝇与人类基因有61的同源性，且果蝇的基因数目为人类的1/3，这些都表明果蝇是研究人类基本生命现象和药物作用机理的良好模型。第8节 循证医学及其在现代麻醉学研究中的应用二十世纪90年代初兴起的循证医学（evidence-based medicine, EBM）正强劲地推动着全球医学从经验医学模式向循证医学模式转变。在西方发达国家，循证医学已成为医院、会议、专题研讨主题，循证医学的概念正频繁地见诸于各类医学文献（包括麻醉学杂志）。我们希望本节对循证医学的介绍能引导更多的临床麻醉科医师学习循证医学，参与循证医学，作为研究者去提供证据，作为实践者去使用证据，作为教育者去推广证据。使我国麻醉学的发展跟上世界潮流，让循证医学在二十一世纪的中国临床麻醉实践中变为现实。一、循证医学的基本概念1992年加拿大麦克玛斯特大学David Sackett 教授及同事在长期的临床流行病学的基础上正式提出循证医学的概念。循证医学意为遵循证据的医学。David Sackett 教授在“怎样实践和讲授循证医学”中，再次定义循证医学为“慎重、准确和明智地应用当前所能获得的最好研究依据，同时结合临床医师个人专业技能和多年临床经验，考虑病人的价值和愿望，将三者完美地结合制定出病人的治疗措施”。其核心思想是:在临床实践中将个人经验与当前最佳科学依据结合起来进行医疗决策,其结果是医师和患者形成诊治联盟，患者获得最好的临床疗效和生存质量。循证医学不是使用陈旧过时的证据。EBM强调的是在证据、医师技能和病人价值三者结合的基础上，使用当前的最好证据。当今时代是“证据的时代”（evidence era），证据至少在三方面已发生变化，即证据的标准、证据的综合分析方法、证据在不同社会文化背景中的应用。随着医学科学的迅速发展，临床实践也日新月异地在不断进步，每天都有大量医学论著发表，新证据源源不断产生，或填补证据的空白，或迅速的更正、替代原有的旧证据。临床医师所面临的困难是如何从新证据的浩瀚海洋中有效的搜索和归纳自己需要使用的最好证据，一旦停止这种搜索和归纳，医师个人的知识就难以保持更新、原先拥有的证据就难免过时。循证医学不是一门难以实践的医学。临床一线工作的临床医师早已开始不自觉