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干预性临床研究中的相关统计设计方法
为对照组
• 按照出生日期或就诊日期的奇偶来分配处 理组别
• 多中心研究中,一个医院设为对照组,另 外一个医院设为试验组
• 中医临床研究进行随机化的困难
随机化的方法
• 完全随机化 • 区组随机化 • 分层随机化 • 分层区组随机化 • 动态随机化 • …….
通过产生不可预测的随机分配序列来实现随机化。
最小化法
• 在随机化分组过程中,每增加一个新病例都计算 一下新病例进入试验后影响因素在各组间的差异 (d),然后按照指定的概率p将新病例分配到使 组间差异d最小的那组即目标组,以保证影响因 素分布的不平衡性达到最小。
随机隐藏
• 随机隐藏:在分配受试者的过程中,受试 者和参与的研究者均不能预先知道受试者 的分配方案。
完全随机化
• 是最基本最简单的随机化方法,大样本时 随机性最好。
• 掷硬币、抽签、抓阄、摇奖、掷色子。 • 利用随机数字:
查随机数字表 通过计算机产生伪随机数(重现性)
区组随机化
• 先按影响研究结果的非处理因素(年龄、体重、 病情等)将实验单位配成区组(block),再分别在 各区组内进行完全随机分组。
分层随机化的优缺点
• 优点: • 1、均衡性好。保证了分层因素在各组间的分布保持均衡,消
除分层因素对结果的影响,控制了混杂偏倚。 • 2、如按疾病的急慢性分层、按疾病的初治、复治分层或按疾
病的轻重程度分层。 • 3、在多中心临床试验中,常将中心作为一个分层因素,以避
免中心效应。 • 4、可同时有多个分层因素。 • 缺点:随机性没有完全随机化好。
配到实验组或对照组。
为什么要进行随机化?
• 控制选择偏倚,使样本具有代表性。 • 控制混杂偏倚,使两组均衡,具有可比性。
使已知或未知的可能的混杂因素在两组分 布保持均衡。如病情程度、年龄分布、性 别分布等。 • 统计推断坚实的理论基础。
常见的错误的随机化方法
• 随意≠随机 • 从笼中抓出10只小鼠作为实验组,剩余的
干预性临床研究中的相关统计设 计方法
临床研究的分类
摘自柳叶刀:临床研究基本概念
临床研究中的统计学
研究设计阶段 研究实施阶段
确定统计学 检验假设
期中分析
样本量计算
研究结束后
数据盲态审 核
统计分析
随机化设计
盲法设计
统计分析计 划
统计设计
统计分析
随机化和盲法
偏倚和机遇
• 偏倚(Bias):系统误差,即研究结果系统地 偏离了真实值,这种偏离是有方向性的。
只能控制一个影响因素。
分层随机
• 先按照事先确定的重要的影响因素或非研究因素将所 有的受试者分为n层,然后将每层内的受试者进行完 全随机分配。
• 如拟按性别分层,则先按性别把所有受试者分为2层, 然后在男性和女性层内进行完全随机分配。
• 保证在分组结束时分层因素在各组内的分布均衡,增
进研究的科学性。
控制机遇的手段—统计学分析
• 进行统计学分析,假设检验可以 解决机遇的问题。
临床科研的一般流程
总体
由
随机抽样
样
本
样本
信 息
随机分组
推 断
总
试验组
对照组
体
特
征
抽样研究
随机化的原理
• 机会均等原则 • 随机化的两个方面:随机抽样和随机分组 • 随机抽样:每个观察单位都有相同的机会被抽
取到研究样本中。 • 随机分组:每个研究对象都有相同的机会被分
动态随机化法(dynamic randomization)
• 动态随机化法的基本思想:在临床研究过 程中每例病人分到各组的概率不是固定不 变的态随机化方法:最小化法、偏币 法、瓮法。
• 保证组间总例数和组间各影响因素分布的 平衡性,被广大学者称为“白金标准”。
• 例:研究两种药物的疗效,得出甲药比乙药好 的结论,实际上甲药与乙药的疗效并无差别。
➢ 服甲药的受试者病情较乙药组轻。 ➢ 患者和医生均知道病人所服用的是何种药物,
因此,在测量和询问甲药的结果时比较认真。
偏倚和机遇--偏倚
• 选择偏倚:指由于研究对象选择不当而使研究结果偏离真 实情况,导致样本代表性差,与总体特征有差别。
控制偏倚的手段 -实验研究的基本原则
• 对照:在均衡条件下实现试验组和对照组间科学对比 的原则,回答如何从诸多影响因素中,分离出处理因 素的效应。
• 重复:即确定样本含量的原则,回答至少应抽取多少 观察单位的问题。
• 随机化:机会均等原则。回答如何抽样和如何分配处 理的问题。
• 盲法:使相关研究人员对受试者接受的处理都保持盲 态,控制观察偏倚。
• 有研究发现,与分配方案隐藏完善的试验 相比,未隐藏分配方案或分配方案不完善 的试验,常常夸大治疗效果30%-41%。
随机隐藏
• 随机隐藏的方法:
– 人员分离:产生随机方案和分配方案的人员以及观 察者,统计分析人员相分离。
– 信封法:密封,不透光的信封 – 盲底:专人保存 – 中心随机化系统:由专门的随机化中心进行集中随
• 随机分配的次数要重复多次,每次随机分组都 在同一个区组内进行。
• 在分组结束后保证了各处理组实验对象例数相 同和区组内均衡。
区组随机的优缺点
• 优点: • 1、均衡性更好,可保证各处理组例数相等和区
组因素组间分布均衡。 • 2、多用于实验室研究或动物实验,在临床试验
中的应用也很普遍。 • 缺点:随机性没有完全随机化好。
样本量小时不宜过多分层,会导致某些亚组(亚层)病例 数更少,影响统计分析。
分层区组随机化
• 先分层,在层内进行区组随机化 • 可保证分层因素和例数的组间均衡 • 是分层随机和区组随机的结合
常用随机化方法的局限
样本量小影响因素多时容易出现组间总例 数和影响因素分布不均衡。
✓组间例数不均衡---降低检验效能 ✓影响因素分布不均衡---引起治疗效应的混杂
• 观察偏倚(测量偏倚):采集的研究对象的信息不准确 而导致的偏倚。开放试验中最易发生。
• 混杂偏倚 :存在混杂因素,当混杂因素在两组分布不均 衡时会导致结果的偏倚。携带火柴和肺癌。
吸烟
携带火柴
肺癌
偏倚和机遇--机遇
• 误差或机遇(chance):随机误差或抽样误 差,由于抽样或个体差异导致的。
• 例:假设某种药物的真正有效率为80%,即 使我们严格控制了可能出现的偏倚,最后 得到的有效率仍有可能稍高于80%或稍低于 80%的真正有效率。