医学研究之配对样本定性资料样本量计算——率比的非劣效性检验

发布于 2022年3月1日 星期二 19:35:27 浏览:2509
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前面介绍了“医学研究之配对样本定性资料样本量计算——率比的等效性检验”,本文介绍两相关(配对)样本比例之比(率比)的非劣效性检验 (Non-Inferiority Tests for the Ratio of Two Correlated Proportions),非劣效设计可以检验新方法是否不比标准方法差,其样本量计算方法及注意事项如下。

一、案例数据

研究者寻找到针对急性淋巴细胞白血病的一种新型靶向疗法,希望能够非劣效于传统疗法,已知目前疗法的治愈率为75%,若想使新型疗法的治愈率不低于目前疗法的80%,干扰参数选用灵敏度,其值定为0.9,取α=0.025,β=0.10,试估计至少需要多少例受试者?

二、案例分析

通过上述案例描述,本研究宜采用配对样本率比的非劣效性设计,需要以下几个参数:

1. 非劣效性比值RniRni为仍可得出非劣效结论的处理比例和标准比例的最小比值(相对危险度),本例中为0.8。

2. 受试者接受标准治疗时的治愈率,本例为0.75。

3. 干扰参数及数值,本例选择灵敏度作为干扰参数,本例为0.9。

4. 检验水准α (通常取0.01至0.1,本研究取0.025)。

5. 检验功效1-β (通常为0.8或更高,本研究取0.9)。

6. 脱失率DR (通常不宜超过20%,本研究取10%)。

三、软件操作

(一) 方法选择

在左侧界面中依次选择“Procedures (程序) ”—“Proportions (比例)—“Two Correlated(Paired) Proportions (两相关/配对样本比例)”—“Non-Inferiority (非劣效性检验)”—“Non-Inferiority Tests for the Ratio of Two Correlated Proportions (两相关样本比例之比的非劣效性检验)”,见图1。

图1

(二) 参数设置

在“Design (设置)”模块中按以下参数设置相应选项(图2):

①Solve For:选择“Sample Size”,表示本分析的目的是用于计算样本量。

②Power Calculation Method:选择“Normal Approximation”,表示二项分布正态近似法。“Binomial Enumeration”表示二项枚举法。

③Power and Alpha:Power为把握度,填写“0.90”;Alpha为检验水准,填写“0.025”。

Rni (Non-Inferiority Ratio):即非劣效性比值,Rni是仍然会导致非劣效的结论的相对风险比PT/Ps的最小值。Rni应<1,典型值是0.8或0.9,本例填“0.8”。

Ra (Actual Ratio):即实际相对风险比PT/Ps,通常设置为1,本例填“1”。

Ps (Standard Proportion):即为标准比例,是受试者接受标准治疗时成功的比例。通常可以从既往研究中得到,大小在0~1之间,本例填“0.75”。

⑦Nuisance Parameter Type:即干扰参数类型,包括P11(真阳性率)、P00(真阴性率)、P01(假阴性率)、P10(假阳性率)、P11+P00(一致率)、P01+P10(不一致率)、P11/Ps(灵敏度),此处选择“P11/Ps(灵敏度)”。

⑧Nuisance Parameter Value:干扰参数的取值,大小在0~1之间,本例填“0.9”。

图2

(三) 脱失率设置

在“Reports (结果报告)”模块中,勾选“Show Dropout-Inflated Sample Size Report (报告脱失样本量)”,在“Dropout Rate”中填写“10%”(图3),表示按照10%的脱失率计算样本量。设置好上述参数后点击“Calculate (计算)”。

图3

四、结果及解释

图4列出了该研究设计的相关参数和样本量计算结果,可知计算出的样本例数(N)为78。

图4

图5“References (参考文献)”列出了该计算过程中参考的相关文献;“Report Definitions (报告定义)”列出了各个参数的具体解释;“Summary Statements (报告概述)”为整个分析报告的摘要。

图5

图6“Dropout-Inflated Sample Size (脱失样本量)”为考虑了脱失率的样本量(N'),也是研究实际开展过程中需要达到的最低样本量,本研究中样本例数(N)为87。

图6

图7为此次样本量估算整个过程的详细参数设置汇总。

图7

五、结论

该案例为两相关样本比例之比的非劣效性检验,已知传统疗法治愈率(Ps)为0.75,干扰参数灵敏度(P11/Ps)为0.9,若取检验水准0.025、检验功效0.90,要使新型疗法的治愈率不低于当前疗法,两种方法至少需要治疗78例白血病患者。若考虑10%的脱失率,则至少需要87例患者。

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