交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析課件

交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計（cross-overdesign）是一種特殊的自身配對設(shè)計配對設(shè)計：研究A、B兩藥作用有無差別(樣本量2n)對子A藥B藥差值d123…n交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計自身配對設(shè)計：比較治療前后有無差別(樣本量n)個體治療前治療后差值d123…n交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計研究目的：比較A、B兩藥作用希望：節(jié)約樣本含量（樣本量n）,提高分析效率Ⅰ階段Ⅱ階段個體A藥洗脫期B藥123…n交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計存在問題：每一個個體都是先用A藥，后用B藥，會不會使試驗結(jié)果有某種傾向性（順序效應(yīng)或殘留效應(yīng)）？處理效應(yīng)（A－B）與時期效應(yīng)（Ⅰ－Ⅱ）混雜。解決辦法：一部分個體先用A藥，再用B藥；另一部分個體先用B藥，再用A藥。交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計什么是交叉設(shè)計？（完全隨機分組，一次交叉）個體Ⅰ階段Ⅱ階段1A處理洗脫期B處理2…………………n1………n1+1B處理洗脫期A處理n1+2…………………n………受試對象隨機分組交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計什么是交叉設(shè)計？（配對分組，一次交叉）對子個體Ⅰ階段Ⅱ階段11A處理洗脫期B處理2B處理洗脫期A處理23A處理洗脫期B處理4B處理洗脫期A處理………………………n/2n-1A處理洗脫期B處理nB處理洗脫期A處理受試對象交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計什么是交叉設(shè)計？（完全隨機分組，二次交叉）個體Ⅰ階段Ⅱ階段Ⅲ階段1A處理洗脫期B處理洗脫期A處理2……………………………n1……………n1+1B處理洗脫期A處理洗脫期B處理n1+2……………………………n……………受試對象交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計什么是交叉設(shè)計？（配對分組，二次交叉）對子個體Ⅰ階段Ⅱ階段Ⅲ階段11A處理洗脫期B處理洗脫期A處理2B處理洗脫期A處理洗脫期B處理23A處理洗脫期B處理洗脫期A處理4B處理洗脫期A處理洗脫期B處理…………………………………n/2n-1A處理洗脫期B處理洗脫期A處理nB處理洗脫期A處理洗脫期B處理受試對象交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計時期效應(yīng)：Ⅰ階段－Ⅱ階段處理效應(yīng)：A處理－B處理順序（殘留）效應(yīng)：AB-BA（常?？善胶猓﹨^(qū)組效應(yīng)：對子之間（對配對分組）2個處理，2個時期，屬兩因素設(shè)計，又稱作2×2交叉設(shè)計。2個處理，3個時期，稱作2×3交叉設(shè)計。交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計交叉設(shè)計要求：兩個階段之間，應(yīng)設(shè)置一個“洗脫期”或“清洗階段”。目的：避免前一個階段的處理效應(yīng)對后一個階段的處理效應(yīng)有影響。要求：各處理終止后沒有殘留效應(yīng)（carry-overeffect）或各處理的殘留效應(yīng)相等。自然狀態(tài)→A處理→自然狀態(tài)→B處理→自然狀態(tài)收集“本底值”（baseline）交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計洗脫期的長短：由試驗藥物的半衰期、藥物效應(yīng)或血中的藥物濃度來決定。注意：藥物的鏈鎖反應(yīng)，即有的藥物雖在血中已經(jīng)測量不出，但仍然保持療效，應(yīng)延長洗脫期。交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計適用于：病情較穩(wěn)定的慢性遷延性疾病的療效觀察。療效指藥物或治療方法的作用多為了緩解癥狀。如支氣管哮喘、原發(fā)性高血壓、良性心律失常、失眠等等。不適用于：有蓄積作用、排泄緩慢、不良反應(yīng)大的等藥物的療效觀察。交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計優(yōu)點：同一受試對象先后接受不同處理，屬自身對照試驗，節(jié)省樣本含量。同時研究處理效應(yīng)、時期效應(yīng)、殘留效應(yīng)等等，檢驗效率高。如有本底（baseline），還可作協(xié)方差分析。交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計缺點：同一對象經(jīng)歷至少2個階段，接受2種處理，還要設(shè)置洗脫期，試驗周期長。如試驗處理效應(yīng)無法清除，不宜用交叉設(shè)計。交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)類型：可以是定量，也可以是定性。假設(shè)：時期效應(yīng)和處理效應(yīng)間不存在交互作用；藥物之間不存在交互作用。交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析統(tǒng)計分析一般分析內(nèi)容：不考慮時期作用時，處理的作用；考慮時期作用時，處理的作用；檢驗時期作用；檢驗殘留效應(yīng)（延滯作用）；扣除協(xié)變量后檢驗上述各效應(yīng)。交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析交叉設(shè)計統(tǒng)計分析例1在兒童哮喘病治療中，采用雙盲、交叉試驗法，將13個病人隨機分成兩組，分別在兩個時期中按次序FS和SF服用兩種藥物，F(xiàn)（formoterol）和S（salbutamol,舒喘寧），服藥后8小時測PEF值（peakexpiratoryflow），單位為升/分鐘，得下表數(shù)據(jù)。交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析

表1兒童哮喘治療交叉試驗結(jié)果病人no次序seq時期1per1時期2per21FS3102702FS3102603FS3703004FS4103905FS2502106FS3803507FS3303658SF3703859SF31040010SF38041011SF29032012SF26034013SF90220交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析配對t檢驗procmeanstprt;vard_FS;run;配對秩和檢驗proc

univariate;vard_FS;run;1.不考慮時期作用時，兩處理比較交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析病人no次序seq時期1per1時期2per2d_per(per1-per2)d_FS(F-S)Tot_per(per1+per2)1FS31027040405802FS31026050505703FS37030070706704FS41039020208005FS25021040404606FS38035030307307FS330365-35-356958SF370385-15157559SF310400-909071010SF380410-303079011SF290320-303061012SF260340-808060013SF90220-130130310

表1兒童哮喘治療交叉試驗結(jié)果交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析成組t檢驗Procttest;Classseq;Vard_per;Run;方差分析Procglm;Classseq;Modeld_per=seq;Run;2.校正時期作用后，兩處理比較成組秩和檢驗proc

npar1way;classseq;vard_per;run;交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析成組t檢驗Procttest;Classseq;Vard_FS;Run;3.檢驗時期作用方差分析Procglm;Classseq;Modeld_FS=seq;Run;成組秩和檢驗proc

npar1way;classseq;vard_FS;run;交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析4.檢驗殘留效應(yīng)（順序效應(yīng)）

H0：兩藥物殘留效應(yīng)相同成組t檢驗Procttest;Classseq;Vartot_per;Run;方差分析Procglm;Classseq;Modeltot_per=seq;Run;成組秩和檢驗proc

npar1way;classseq;vartot_per;run;交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析病人no次序seq時期1per1時期2per2d_perd_FSTot_per1FS31027040405802FS31026050505703FS37030070706704FS41039020208005FS25021040404606FS38035030307307FS330365-35-356958SF370385-15157559SF310400-909071010SF380410-303079011SF290320-303061012SF260340-808060013SF90220-130130310數(shù)據(jù)排列方式1交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)重新排列

數(shù)據(jù)排列方式2檢驗處理效應(yīng)（假設(shè)無順序效應(yīng)，無階段效應(yīng)）proc

glm;classnotrt;modely=notrt;run;病人no次序seq時期per處理trty1FS1F3101FS2S2702FS1F3102FS2S260……………13SF1S9013SF2F220交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析檢驗處理和時期效應(yīng)Procglm;Classnopertrt;Modely=nopertrt;Estimate‘F-S’trt1-1；Run;數(shù)據(jù)排列方式2病人no次序seq時期per處理trty1FS1F3101FS2S2702FS1F3102FS2S260……………13SF1S9013SF2F220交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析檢驗順序效應(yīng)、階段效應(yīng)和處理效應(yīng)procglm;classseqnopertrt;modely=seqno(seq)pertrt;testh=seqe=no(seq);run;*seq－嵌套效應(yīng)；

數(shù)據(jù)排列方式2次序seq病人no時期per處理trtyFS11F310FS12S270FS21F310FS22S260……………SF131S90SF132F220交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析方差分析表變異來源：總變異

個體間變異順序間個體間誤差

個體內(nèi)變異

處理間階段間個體內(nèi)誤差交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析第1種數(shù)據(jù)排列方式→第2種數(shù)據(jù)排列方式dataa2;seta1;per=1;y=per1;output;per=2;y=per2;output;run;交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析配對分組的交叉設(shè)計檢驗順序效應(yīng)，階段效應(yīng)和處理效應(yīng)proc

glm;classblockseqnopertrt;modely=blockseqno(seqblock)pertrt;testh=seqe=no(seqblock);testh=blocke=no(seqblock);run;交叉設(shè)計與統(tǒng)計分析方差分析表變異來源：總變異

個體間變異

區(qū)組間順序間個體間誤差

個體內(nèi)變異

處理間