摘要:上期已经讲完样本含量估计的PASS软件使用简介,这期开始讲随机对照试验(RCT)-对列研究+分类变量的样本含量估计,主要从基础知识、问题与数据、对问题分析及PASS软件操作进行讲解
上期已经讲完样本含量估计的PASS软件使用简介,这期开始讲随机对照试验(RCT)-对列研究+分类变量的样本含量估计,主要从基础知识、问题与数据、对问题分析及PASS软件操作进行讲解
基础知识
1.基本原理
在 RCT - 队列研究中,分类变量样本量估算的目的是确定在给定的研究设计和统计假设下,需要多少研究对象才能达到预期的研究功效。其原理基于统计学中的假设检验和概率理论,通过估计总体参数、设定检验水准、预期效应大小等因素来计算所需样本量。
2.设计特点
随机对照试验(RCT)结合队列研究方法,将研究对象随机分配到不同干预组,然后像队列研究一样追踪观察各组在一段时间内分类变量(如疾病发生与否、治疗有效或无效等)的情况。
3.影响样本量的因素
(1)检验水准(α):通常设定为 0.05 或 0.01,代表了假阳性错误的概率,即当原假设为真时,错误地拒绝原假设的概率。α 越小,所需样本量越大。
(2)检验效能(1 - β):β 为假阴性错误的概率,即当备择假设为真时,错误地接受原假设的概率。通常要求检验效能不低于 0.8,即 β 不超过 0.2。检验效能越高,所需样本量越大。
(3)预期效应大小:这是研究中感兴趣的两组之间的差异程度,通常用相对风险(RR)、比值比(OR)等指标来表示。效应大小越大,所需样本量越小。
(4)总体发生率:对于分类变量,如疾病的发生率、某种结局的出现频率等,总体发生率越接近 0.5,所需样本量越大。
(5)单侧检验或双侧检验:单侧检验只考虑一个方向的差异,而双侧检验考虑两个方向的差异。双侧检验所需样本量通常大于单侧检验。
4.估算公式
可采用公式,其中p1和p2分别是干预组和对照组的预期事件发生率,,zα/2和zβ分别是标准正态分布的双侧分位数和单侧分位数。
5.注意事项
(1)参数估计的准确性:效应大小、总体发生率等参数的准确估计对样本量计算至关重要。这些参数通常来自以往的研究、预试验或专业知识判断,但可能存在一定误差,应尽可能获取准确的估计值。
(2)失访与脱落:在实际研究中,不可避免会有研究对象失访或脱落。在样本量估算时,应根据类似研究的经验,适当增加一定比例的样本量以弥补可能的损失。
(3)多重比较:如果研究中涉及多个组间比较或多个结局指标的分析,需要考虑多重比较对 α 水平的影响,可能需要采用 Bonferroni 校正等方法调整检验水准,此时样本量也会相应增加。
(4)伦理考量:样本量的确定不仅要考虑统计学要求,还需符合伦理原则,不能为了追求统计学意义而过度增加样本量,给研究对象带来不必要的风险和负担。
问题与数据
比较主要结局(体重变化)时,按照 P =0.05 进行双侧 t 检验。对于另一个主要结局(二分类变量)——体重下降 5%及以上、10%以上的人数比例 ,采用双侧卡方检验比较。
假设对照组体重下降 10%以上的人数比例为 10% ,利拉鲁肽组的这个比例为 14%。当利拉鲁肽组和对照组的样本量分别为 2400 例、 1200 例时 ,可以有超过 90%的把握度发现这种差异。以这个研究为例 ,如何使用 PASS 软件来计算样本量呢。
对问题分析
以本研究为例 ,计算样本量时 ,需要知道以下几个重要的参数:
1.研究设计类型(随机对照试验);
2.结局指标类型( 二分类变量——体重下降 10%以上的人数比例) ;
3.结局指标的预计值(安慰剂 组 10%,利拉鲁肽组 14%);
4.检验水准α(通常取α =0.05);
5.把握度 1-β(通常为 80%或更高,本研究为 90%)。
PASS软件操作
1.打开 PASS 11 软件后,在左侧的菜单栏内选择 Proportions→Two Independent Proportions→Test (Inequality)→Test for Two Proportions[Proportions]
2.要计算样本量,需要在 Find (Solve for)中选择 N1。这个研究中,选择的把握度为 90%,因此 Power (1-Beta)中输入 0.9;
选择的 Significance level(也就是 P 值)为 5%,因此 Alpha (Significance Level) 中输入 0.05;
利拉鲁肽组和安慰剂对照组的样本量比值为 2:1 ,因此 N2 (Sample Size Group 2)中选 择 Use R, R (Sample Allocation Ratio)中选择 0.5;
P1 (Treatment Group Proportion|H1)为本研究 中利拉鲁肽组体重下降 10%以上的研究对象比例,输入 0.14;
P2 (Control Group Proportion)为本研 究中安慰剂对照组体重下降 10%以上的研究对象比例 ,输入 0.1。
其它为默认选项 ,点击 RUN。
3.结果解释
PASS 软件给出了样本量计算的结果、参考文献、报告中的名词定义和总结性描述。在样本量计算结果中我们需要重点关注以下两列:
(1)Sample Size Grp 1 (N1):干预组样本量。干预组需要 2097 例研究对象。
(2)Sample Size Grp 2 (N2):对照组样本量。对照组需要 1049 例研究对象。 这里计算得到的是研究 所需的最少样本量。实际研究过程中 ,研究对象会不依从或失访 ,因此需要适当地扩大样本量。例如, 原研究的 Protocol 中写的是 2400 和 1200 例。
4.撰写结论
本研究为平行设计的随机双盲对照试验。干预组为利拉鲁肽治疗组,对照组为安慰剂治疗组,研究对象体重下降 10%以上的人数比例为主要观察的结局指标。根据既往文献报道(或预试验结果),估计对照组体重下降 10%以上的人数比例为 10%。利拉鲁肽组的这个比例为14%。设α =0.05(双侧),把握度 =0.90。利用 PASS 11 软件计算得到利拉鲁肽组的样本量 N1 =2097,安慰剂对照组的样本量 N2 =1049 例。假定研究对象的失访率为 10%,则需样本量 N1 =2097÷0.9 =2330 例 ,N2 =1049÷0.9 =1166 例。 最终利拉鲁肽组纳入研究对象 2400 例 ,安慰剂对照组纳入 1200 例。
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来源:孙医生工作室