序貫試驗(yàn)設(shè)計(jì)

序貫試驗(yàn)設(shè)計(jì)

序貫試驗(yàn)要求一個一個或一對一對地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一旦得到結(jié)果，即可立即停止，因此，序貫試驗(yàn)是“邊走邊看”的一種實(shí)驗(yàn)方法。第一節(jié)概述一.特點(diǎn)1.采取“邊做邊分析”的辦法，逐個試驗(yàn)，逐個分析，可下結(jié)論，即可停止。尤其適合于臨床科研。這是因?yàn)椴∪岁懤m(xù)就醫(yī)，序貫試驗(yàn)的方法與病人就診的特點(diǎn)相似。特別是試驗(yàn)?zāi)撤N治療非常見病的藥物時，一個病人接受試驗(yàn)后，再試驗(yàn)下一個對象會間隔較長的時間，序貫試驗(yàn)的每試驗(yàn)一個對象就及時進(jìn)行分析的特點(diǎn)恰好符合這類試驗(yàn)的要求，并由于一旦可得到結(jié)論時立即停止試驗(yàn)，如果藥物無效，就可及時地避免以后的病人接受無效的藥物；藥物有效，也可盡快地使更多的病人接受有效的藥物。2.可預(yù)先規(guī)定陽性結(jié)論所允許的假陽性率（α）和陰性結(jié)論所允許的假陰性率（β），一般α、β定為0.05或0.01。這與臨床病例總結(jié)不同，序貫試驗(yàn)是建立在嚴(yán)格的數(shù)理統(tǒng)計(jì)原則上得到的結(jié)論。在試驗(yàn)中，由于受試對象是病人，試驗(yàn)者不希望把無效的藥物當(dāng)成有效而貽誤病人，此時可將假陽性率α的標(biāo)準(zhǔn)定得高一點(diǎn)，可定在0.01。在藥物篩選中，試驗(yàn)者不希望把有效的藥物當(dāng)成無效而漏掉，因此可把假陰性率β的標(biāo)準(zhǔn)定得低一點(diǎn)，此時可定在0.10。二.序貫試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)這種試驗(yàn)的特點(diǎn)是既可避免盲目加大各組的試驗(yàn)樣本數(shù)而造成浪費(fèi)，又不致于因試驗(yàn)樣本個數(shù)太少而得不到結(jié)論---節(jié)約樣本，能用較少的樣本得出結(jié)論，比一般試驗(yàn)方法節(jié)約樣本30-50%。三.適用范圍1.臨床試驗(yàn)，主要用于急性病或易顯效的病癥的療效的研究；非常見病的療效研究。如：心絞痛、大葉性肺炎、疼痛癥等。2.急性大動物試驗(yàn)。3.來源困難或貴重藥品的效應(yīng)和毒性（半數(shù)致死量）的研究。四.缺點(diǎn)

1.不適用于一般的藥物篩選。一般的藥物篩選，試驗(yàn)必須大規(guī)模地進(jìn)行，逐一地進(jìn)行藥物試驗(yàn)往往不切實(shí)際。

2.不能用于慢性病的療效研究。慢性病由于療程長，不能很快獲得藥物是否有效的結(jié)論，使研究時間過長。

3.不適用于急性烈性傳染?。ㄈ缁魜y）與傳播很快的非烈性傳染病的研究。因序貫試驗(yàn)是逐個試驗(yàn)，逐個分析，不利于對傳染病疫情的控制。

4.回答問題單一。

5.不適用于多中心的聯(lián)合試驗(yàn)。五.類型

1.根據(jù)事先是否確定最大樣本數(shù)開放型：事先不確定最大樣本數(shù)閉鎖型：事先確定最大樣本數(shù)各有利弊：在比較A、B有無差異時，開放型比閉鎖型較早得到結(jié)論。故在比較A、B時，當(dāng)預(yù)試提示A、B的差異較大或較小時，應(yīng)選用開放型。閉鎖型可保證不超過一定的試驗(yàn)樣本數(shù)就可得到結(jié)論。

2.單向和雙向

雙向：如試驗(yàn)?zāi)骋恍滤帲话阌门c新藥性質(zhì)相同、作用類似的老藥作對照，希望通過試驗(yàn)后能對以下三種結(jié)果作出選擇：（1）新藥>老藥；（2）新藥<老藥；（3）新藥=老藥。這種既能作出新藥優(yōu)于老藥又能作出老藥優(yōu)于新藥的結(jié)論的方法屬于雙向?qū)嶒?yàn)。

單向：（1）在某些情況，如動物實(shí)驗(yàn)，新藥往往與無效對照比較，因此無必要去探究無效對照是否優(yōu)于新藥，只要回答新藥是否優(yōu)于無效對照。此時為單向。（2）在某些臨床試驗(yàn)中，由于新藥價格昂貴、副反應(yīng)大、使用不便等，除非新藥明顯地優(yōu)于老藥才可接受新藥，否則，無論新、老藥無差別或老藥優(yōu)于新藥，都要拒絕新藥。此時為單向。

3.質(zhì)反應(yīng)和量反應(yīng)

計(jì)數(shù)資料---質(zhì)反應(yīng)計(jì)量資料---量反應(yīng)六.設(shè)計(jì)的基本步驟(一）選定試驗(yàn)指標(biāo)由于序貫試驗(yàn)使用的樣本少，故應(yīng)以敏感性和特異性均較高的效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行判斷。多個指標(biāo)進(jìn)行效應(yīng)的評價時，可以采用加權(quán)法。（二）制定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)1.規(guī)定效應(yīng)指標(biāo)的合格水平要求有效水平（率或量）至少等于或大于某一水平（數(shù)值）才可認(rèn)為有效。此為接受水平。2.規(guī)定效應(yīng)指標(biāo)的不合格水平要求有效水平最多等于或小于某一水平（數(shù)值）應(yīng)可認(rèn)為無效。此為拒絕水平。接受水平和拒絕水平的確定質(zhì)反應(yīng)試驗(yàn)

Ⅰ.試驗(yàn)藥與無效對照比較試驗(yàn)藥與無效對照比較時，此時規(guī)定一個較小的率P0和一個較大的率P1。一般為：P0=20-30%

P1=60-80%試驗(yàn)者認(rèn)為，如果試驗(yàn)藥的有效率最多為30%，則這個較低的有效率不值得推廣運(yùn)用，因而希望通過試驗(yàn)后能拒絕試藥，此為效應(yīng)指標(biāo)的拒絕水平。

如果試藥的有效率至少有60%，則這個較高的有效率值得推廣運(yùn)用，因此希望通過試驗(yàn)?zāi)芙邮茉囁帲藶樾?yīng)指標(biāo)的接受水平。Ⅱ.試驗(yàn)藥與老藥對照的比較以老藥作為對照時，常以新藥和老藥進(jìn)行配對(交叉）試驗(yàn)。設(shè)每次配對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可：（1）新藥優(yōu)于老藥記為SF；（2）老藥優(yōu)于新藥記為FS；（3）新藥與老藥無差別時分析時不納入。試驗(yàn)者可規(guī)定P0=SF/FS為一個較小的率為拒絕水平，不值得推廣應(yīng)用。P0=SF/FS≤1規(guī)定P1=SF/FS為一個較大的率時為接受水平，值得推廣應(yīng)用。P1=SF/FS≥2量反應(yīng)試驗(yàn)

Ⅰ.以無效對照作為對照時，要求試藥的效應(yīng)值平均比無效對照大于某一具體的量為有效。Ⅱ.以老藥作為對照時，要求試藥的效應(yīng)值平均大于對照藥的一定量為試藥優(yōu)于老藥；對照藥的效應(yīng)值大于試藥的一定量為老藥優(yōu)于試藥。

3.規(guī)定假陽性率α和假陰性率βα和β一般情況下規(guī)定為0.05。在要求較高的研究（如抗結(jié)核病藥物的研究），α和β可定為0.01。在藥物粗篩中，試驗(yàn)者不希望有效的藥物漏篩掉，則α和β定為0.10，同時P0和P1可相對定低。（如：P0=10%，P1=60%）（三）確定試驗(yàn)類型1.開放型和閉鎖型

預(yù)試結(jié)果表明兩藥效應(yīng)的差異較明顯或差異較小時，以開放型為宜。因開放型比閉鎖型較早得到結(jié)論，用開放型實(shí)驗(yàn)可節(jié)約樣本。

預(yù)試結(jié)果模糊，宜選閉鎖型，以避免遲遲得不到結(jié)論，使試驗(yàn)曲線拉得過長，樣本數(shù)增大。2.雙向和單向：與無效對照比較用單向，與有效對照比較用雙向。3.質(zhì)反應(yīng)和量反應(yīng)：計(jì)數(shù)資料為質(zhì)反應(yīng)，計(jì)量資料為量反應(yīng)。

（四）繪制序貫試驗(yàn)反應(yīng)圖開放型單向質(zhì)反應(yīng)試驗(yàn)U:Y=a+bnL:Y=-a+bn開放型單向量反應(yīng)實(shí)驗(yàn)U:Y=aσ+bσnL:Y=-aσ+bσn開放型雙向質(zhì)反應(yīng)試驗(yàn)U:Y=a1+bnL:Y=-a1-bnM:Y=-a2+bnM’:Y=a2-bn開放型雙向量反應(yīng)試驗(yàn)U:Y=a1σ+bσnL:Y=-a1σ-bσnM:Y=-a2σ+bσnM’:Y=a2σ-bσn根據(jù)接受水平和拒絕水平，查出邊界系數(shù)a、b，代入直線方程，在普通坐標(biāo)紙上作圖。

（五）逐一試驗(yàn)，逐一分析。（六）顯著性判斷開放型單向試驗(yàn)：觸及U界，試藥有效；觸及L界，試藥無效。開放型雙向試驗(yàn)：觸及U界，試藥>對照藥；觸及L界，試藥<對照藥；觸及中界，兩藥無差別。第二節(jié)開放型單向質(zhì)反應(yīng)序貫試驗(yàn)要求效應(yīng)的判斷指標(biāo)為陽性或陰性（有效或無效）例：研究冠心蘇合丸改善狗冠脈循環(huán)的序貫試驗(yàn)。一.試驗(yàn)方法和指標(biāo)分別用狗心肌缺血模型和正常狗進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以冠脈血流量作為效應(yīng)指標(biāo)。為自身前后比較。二.制定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)1.指標(biāo)界限：用藥后冠脈血流量增加≥1.8ml/min為有效；冠脈血流量增加<1.8ml/min為無效。2.合格水平：有效率P1≥80%為合格水平（接受試藥水平）。有效率P0≤30%為合格水平（拒絕試藥水平）。3.假陽性率α和假陰性率β水平：α=β=0.05三.確定試驗(yàn)類型此例為自身前后比較，以用藥后與用藥前比較，相當(dāng)于與無效對照比較，故為單向。本試驗(yàn)事先不確定樣本數(shù)，為開放型。本試驗(yàn)以有效率為判斷依據(jù)，為計(jì)數(shù)資料，屬質(zhì)反應(yīng)。四.繪制序貫試驗(yàn)反應(yīng)圖：開放型單向質(zhì)反應(yīng)序貫試驗(yàn)P1=80%P0=30%α=β=0.05查附表23得：a=1.32b=0.561U:Y=a+bn=1.32+0.561nL:Y=-a+bn=-1.32+0.561n五.實(shí)踐與分析急性心肌缺血實(shí)驗(yàn)1號狗冠脈流量增加10.8>1.8，有效，升一格。2號狗冠脈流量增加-4.8<1.8，無效，平一格。3號狗冠脈流量增加3.0>1.8，有效，升一格。4號狗冠脈流量增加2.4>1.8，有效，升一格。5號狗冠脈流量增加3.6>1.8，有效，升一格。6號狗冠脈流量增加4.2>1.8，有效，升一格。在心肌缺血實(shí)驗(yàn)，6只狗已觸及U界，接受試藥有效的結(jié)論，表明該藥可顯著增加心肌缺血狗冠脈血流量（P<0.05)。正常狗實(shí)驗(yàn)1號冠脈流量增加0<1.8，無效，平一格。2號冠脈流量增加0<1.8，無效，平一格。3號冠脈流量增加-0.6<1.8，無效，平一格。在正常動物實(shí)驗(yàn)，3只狗已觸及L界，拒絕試藥有效的結(jié)論，表明該藥對正常狗冠脈血流量無顯著影響（P>0.05）。第三節(jié)開放型單向量反應(yīng)序貫試驗(yàn)

要求以反應(yīng)值的具體的量進(jìn)行分析。例：木通、車前草利尿作用的序貫試驗(yàn)試驗(yàn)方法：分別試驗(yàn)?zāi)就?、車前草的利尿作用。以自身前后對照方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。受試者服藥前先進(jìn)行3天的對照實(shí)驗(yàn)，求出排尿率：

排尿率=（24小時尿量/24小時飲水量）*100%以服藥前3天的平均排尿率作為服藥前排尿率。再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，給藥后求出服藥后的排尿率，以服藥前后的排尿率變化的量進(jìn)行比較。一.試驗(yàn)指標(biāo)服藥前排尿率和服藥后排尿率比較二.制定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)服藥前后排尿率差值D=服藥后-服藥前1.規(guī)定指標(biāo)界限根據(jù)專業(yè)知識，服藥后能較服藥前（對照試驗(yàn)期）平均排尿率增加量D≥18.6%為有效。2.排尿率差值的標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)估計(jì)方法是在先作3天對照試驗(yàn)，求出對照期平均排尿率的標(biāo)準(zhǔn)差σ0，再近似地估計(jì)服藥前后排尿率差值的標(biāo)準(zhǔn)差σ=21/2*σ0

設(shè)：σ0=10.25%,σ=1.414*10.25%=14.5%3.確定合格水平與不合格水平合格水平：服藥后比服藥前排尿率增加量δ＝D/σδ＝18.6%/14.5=1.28，即試藥能使排尿率增加δ＝1.28倍標(biāo)準(zhǔn)差平均δ≥1.28為合格水平。不合格水平：δ≤０為不合格水平。4.假陽性率和假陰性率由于為傳統(tǒng)利尿藥，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的目的是找到確切有效的藥物，故α＝β＝0.01三.確定試驗(yàn)類型因是以服藥前為對照期進(jìn)行比較，故要求服藥后比服藥前增加為有效，否則為無效。因此為單向?qū)嶒?yàn)。評價指標(biāo)為排尿率，故為量反應(yīng)。事先不確定最大樣本，故為開放型。四.求出直線方程a=3.59b=0.64，σ=14.5%U:Y=aσ+bσn=52.1+9.3nL:Y=-aσ+bσn=-52.1+9.3n五.作圖與分析

第四節(jié)開放型雙向質(zhì)反應(yīng)序貫試驗(yàn)在比較兩藥的療效時，可能出現(xiàn)以下三種結(jié)果:(1)A優(yōu)于B(2)B優(yōu)于A(3)A=B。即不僅要檢驗(yàn)A優(yōu)于B，A和B無差別；還要檢驗(yàn)B優(yōu)于A。這就是要對三種結(jié)論作出選擇的雙向序貫試驗(yàn)。為了要保證試驗(yàn)的可靠性，與單向序貫試驗(yàn)一樣，要限制下錯誤結(jié)論的概率即假陽性率和假陰性率。如果以(1)A優(yōu)于B或(2)B優(yōu)于A為陽性結(jié)論，則這個假陽性結(jié)論就包括了(1)和(2)，如果把假陽性(1)的概率限定為α，假陽性(2)的概率也限定為α，則總的假陽性率為2α。而假陰性率只有一個，限定為β。開放型雙向序貫實(shí)驗(yàn)多用異體配對實(shí)驗(yàn)或交叉實(shí)驗(yàn)方式。例：比較新舊兩個復(fù)方對風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的鎮(zhèn)痛效果一.實(shí)驗(yàn)方式和判斷方法采用交叉實(shí)驗(yàn)方法，部分病人先新方再舊方，另一部分病人先舊方再新方。根據(jù)服藥前后疼痛的積分由病人判斷:新>舊，記為SF；舊>新，記為FS；新＝舊，不計(jì)入。二.制定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)1.θ1新藥優(yōu)于舊藥和θ0舊藥優(yōu)于新藥的比率（接受水平）雙向試驗(yàn)有兩個接受水平，θ1和θ0

θ1

＝SF/(SF+FS)

θ0＝FS/(SF+FS)

一般規(guī)定θ1＝θ0≥60%-80%,本例為80%2.拒絕水平新藥＝舊藥，θ1＝θ0＝50%3.假陽性率和假陰性率

2α＝β＝0.05三.求邊界系數(shù)a1=5.25a2=4.29b=0.322四.確立直線方程U:Y=a1+bn=5.25+0.322nL:Y=-a1-bn=-5.25-0.322nM:Y=-a2+bn=-4.29+0.322nM’:Y=a2-bn=4.29-0.322n五.試驗(yàn)與分析第五節(jié)開放型雙向量反應(yīng)序貫試驗(yàn)例：比較A、B兩個中藥復(fù)方的降壓效應(yīng)一.試驗(yàn)方法和指標(biāo)采用交叉設(shè)計(jì)，同一病人先服A，再服B；另一部分病人先B后A。以兩藥血壓下降值的差值進(jìn)行比較。結(jié)果有：BPA>BPB,BPA<BPB，BPA=BPB，故為雙向試驗(yàn)。二.制定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)1.指標(biāo)界限：兩藥血壓下降值的差值D=BPA-BPB，≥15，為A>B；<－15，為A<B。2.標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)先測實(shí)驗(yàn)對象服藥前的血壓，每個對象測3次，求出實(shí)驗(yàn)前血壓的標(biāo)準(zhǔn)差σ0＝8.94服藥后與服藥前血壓下降值(BPA或BPB)的標(biāo)準(zhǔn)差σ擴(kuò)大21/2倍，σ＝1.414×8.94=12.64現(xiàn)以血壓下降值的差值進(jìn)行比較，故血壓下降值的差值的標(biāo)準(zhǔn)差在下降值標(biāo)準(zhǔn)差的基礎(chǔ)上再擴(kuò)大21/2倍，σ1＝1.414×12.64=183.合格水平和不合格水平兩藥血壓下降值之差δ=D/σ1=15/18=0.8,即(1)δ≥0.8,A優(yōu)(2)δ≤-0.8，B優(yōu)(3)δ=0，A=B。4.α和β：雙向試驗(yàn)2α=β=0.05三.求出邊界系數(shù)并建立直線方程a1=4.55a2=3.71b=0.40U:Y=a1*σ1+b*σ1*n=81.9+7.2nL:Y=-a1*σ1-b*σ1*n=-81.9-7.2nM:Y=-a2*σ1*+b*σ1*n=-66.8+7.2nM’:Y=a2*σ1-b*σ1*n=66.8-7.2n四.實(shí)踐與分析第六節(jié)閉鎖型序貫試驗(yàn)的設(shè)計(jì)在試驗(yàn)結(jié)果的方向捉摸不定的雙向?qū)嶒?yàn)，如果A、B兩藥的差異方向不定時，可能使試驗(yàn)曲線游蕩于兩界限之間而遲遲得不出結(jié)論。而閉鎖型試驗(yàn)使U、L與M界相交，使試驗(yàn)圖封閉，保證了在超過一定的樣本數(shù)時，試驗(yàn)曲線必定觸及任一界限，避免了遲遲得不出結(jié)論的缺點(diǎn)。故閉鎖型試驗(yàn)多用于方向不定的雙向試驗(yàn)。一.質(zhì)反應(yīng)閉鎖型序貫試驗(yàn)例：比較丁香柿蒂湯(A)與六君子湯(B)治療胃炎的序貫試驗(yàn)1.試驗(yàn)方法和判斷方法以異體配對設(shè)計(jì)，將對子內(nèi)對象隨機(jī)分為A和B，分別服藥，療程結(jié)束后進(jìn)行綜合評分判斷。每個對子的兩個樣本綜合評分改變值相等者不計(jì)入。2.制定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)綜合評分改變值A(chǔ)>B,記為SF；A<B，記為FS；A=B，不計(jì)入。接受水平：A>B的比率θ1=SF/(SF+FS)A<B的比率θ0＝FS/(SF+FS)在方向不定的雙向試驗(yàn)，使用的病例數(shù)少，接受水平可定高一些。

θ1=θ0=0.95拒絕水平：θ1=θ0=0