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Der Begriff der Wiederholung von Tierversuchen kann von verschiedenen Blickpunkten aus gesehen werden. Zunächst wird betrachtet, an wie vielen Tieren der Versuch innerhalb einer Studie durchgeführt werden muss. Der Hintergrund einer solchen Wiederholung findet sich im Begriff der Variabilität von Zielgrößen wieder. Gäbe es keine Variabilität in den Daten, könnte auf eine Wiederholung grundsätzlich verzichtet werden. Dies ist aber eine sehr unrealistische Situation, die sich bei der Betrachtung von Wirkmechanismen bei Tieren nie einstellen wird. Hinzu kommen zu erwartende Messfehler, d.h. zusätzliche Variationen, die z.B. durch Messgeräte oder die den Versuch durchführenden Personen entstehen.
Statistische Verfahren bieten Möglichkeiten, bei entsprechender Planung der Studie die mindestens notwendige Anzahl solcher Wiederholungen zu bestimmen. Dies soll an einem konkreten Beispiel erläutert werden.
Darüber hinaus kann es grundsätzlich aus derselben Motivation heraus – nämlich, um Informationen über Streuungsursachen zu erhalten – notwendig sein, ganze Studien mit einer anderen Stichprobe von Tieren zu wiederholen, wobei auch hier wieder die Planung im Mittelpunkt steht, ohne die auch die Biometrie keine Hilfen geben kann.