临床实验中的统计分析

发表时间:2021/5/12   来源:《医师在线》2021年8期   作者:王笑甜
[导读] 统计分析计划是临床试验方案设计中的重要组成部分,是充分利用数据、临床结果合理可靠的必要条件。
        王笑甜
        中国人民大学 统计学院   北京市   100089
        摘要:统计分析计划是临床试验方案设计中的重要组成部分,是充分利用数据、临床结果合理可靠的必要条件。目前中医药临床试验中存在统计分析计划缺失或不完整、统计分析方法缺少或描述不清、统计方法选择不当、比较类型与试验目的不符等诸多问题。针对以上问题,应根据中医药临床研究的特点来制定统计分析计划,如根据试验目的确定比较类型、根据干预的主要和次要结局以及结局评价指标建立假设。
        关键词:临床实验;统计;研究分析
1.临床试验数据统计分析概述
        统计分析计划书由生物统计学专业人员起草,并与主要研究者商定,其内容比试验方案中所规定的统计分析更为详细。统计分析计划书上应列出统计分析集的选择、主要指标、次要指标、统计分析方法、疗效及安全性评价方法等,按预期的统计分析结果列出统计分析表备用。统计分析计划书应形成于试验方案和病例报告表完成之后在临床试验进行过程中,可以修改、补充和完善。在盲态审核时再次修改完善。但是在第一次揭盲之前必须以文件形式予以确认,此后不能再作变动。
    统计描述的内容包括了统计指标、统计和表,其目的是使数据资料的基本特征更加清晰地表达。描述数值变量资料的基本特征有两类指标,一是描述集中趋势的指标,用以反映一组数据的平均水平;二是描述离散程度的指标,用以反映一组数据的变异大小。
2.资料类型
        资料类型的划分现多采用国际通用的分类方法,将其分为两类。数值变量是指其值是可以定量或准确测量的变量,其表现为数值大小的不同;而分类变量是指其值是无法定量或不能测量的变量,其表现没有数值的大小而只有互不相容的类别或属性。分类变量又可分为无序分类变量和有序分类变量两小类,无序分类变量表现为没有大小之分的属性或类别,如:性别是两类无序分类变量,血型是四类无序分类变量;有序分类变量表现为各属性或类别间有程度之分,如:临床上某种疾病的“轻、中、重”,治疗结果的“无效、显效、好转、治愈”。由此可见,数值变量资料、无序分类变量资料和有序分类变量资料又可叫做计量资料、计数资料和等级资料。
    资料类型的划分与统计方法的抉择有关,在多数情况下不同的资料类型,选择的统计方法不一样。如数值变量资料的比较可选用t检验、u检验等统计方法;而率的比较多用c2检验。值得注意的是,有些临床科研工作者,常常人为地将数值变量的结果转化为分类变量的临床指标,然后参与统计分析,如患者的血红蛋白含量,研究者常用正常、轻度贫血、中度贫血和重度贫血来表示,这样虽然照顾了临床工作的习惯,却损失了资料所提供的信息量。在多数情况下,数值变量资料提供的信息量最为充分,可进行统计分析的手段也较为丰富、经典和可靠,与之相比,分类变量在这些方面都不如数值变量资料。因此,在临床实验中要尽可能选择量化的指标反映实验效应,若确实无法定量时,才选用分类数据,通常不宜将定量数据转变成分类数据。
3.浅析对临床科研数据进行统计分析和进行统计方法抉择的考虑因素
    首先是分析目的这一项因素,对于临床医生及临床流行病医生来说,在进行统计分析前,一定要明确利用统计方法达到研究者的什么目的。一般来说,统计方法可分为描述与推断两类方法。其次,统计描述利用统计指标、统计或统计表,对数据资料所进行的最基本的统计分析,使其能反映数据资料的基本特征,有利于研究者能准确、全面地了解数据资料所包涵的信息,以便做出科学的推断。最后,统计推断利用样本所提供的信息对总体进行推断(估计或比较),其中包括参数估计和假设检验,如可信区间、t检验、方差分析、c2检验等,如要分析甲药治疗与乙药治疗两组的疗效是否不相同、不同地区某病的患病率有无差异等。还有些统计方法,既包含了统计描述也包含了统计推断的内容,如不同变量间的关系分析。
4.设计方法
        在众多的临床科研设计方法中,每一种设计方法都有与之相适应的统计方法。在统计方法的抉择时,必须根据不同的临床科研设计方法来选择相应的统计分析方法。如果统计方法的抉择与设计方法不一致,统计分析得到的任何结论都是错误的。在常用的科研设计方法中,有成组设计(完全随机设计)的t检验、配对t检验、成组设计(完全随机设计)的方差分析、配伍设计(随机区组设计)的方差分析等,都是统计方法与科研设计方法有关的佐证。
因此,应注意区分成组设计(完全随机设计)与配对和配伍设计(随机区组设计),在成组设计中又要注意区别两组与多组设计。最常见的错误是将配对或配伍设计(随机区组设计)的资料当做成组设计(完全随机设计)来处理,如配对设计的资料使用成组t检验、配伍设计(随机区组设计)使用成组资料的方差分析;或将三组及三组以上的成组设计(完全随机设计)资料的比较采用多个t检验、三个或多个率的比较采用四格表的卡方检验来进行比较,都是典型的错误。
4.1设计方法中基于统计分析集探讨遵循原则
        统计分析集,用于统计的分析集需在试验方案的统计部分中明确定义,并在盲态审核时确认每位受试者所属的分析集。在定义分析数据集时,需遵循以下两个原则:①使偏倚达到最小;②控制I类错误的增加。根据意向性分析(简称ITT)的基本原则,主要分析应包括所有随机化的受试者。即需要完整地随访所有随机化对象的研究结果,但实际操作中往往难以达到。因此,常采用全分析集进行分析。假设检验只对Cohort 1人群开展,Cohort 2人群只对分析变量进行统计描述。这里的分析指标是临床缓解率(Clinical Remission),这里的输出统计量有Odds ratio及可信区间、两组差异及可信区间、P值。从这张Table上的Notes看,需要的统计量已经在CMH数据集计算出来,出表的时候只有引用后,调整好模板就好。对于CMH数据集是如何生成的见图1统计分析代码。



        图1统计分析代码
4.2分布特征及数理统计条件
    数理统计和概率论是统计的理论基础。每种统计方法都要涉及数理统计公式,而这些数理统计公式都是在一定条件下推导和建立的。也就是说,只有当某个或某些条件满足时,某个数理统计公式才成立,反之若不满足条件时,就不能使用某个数理统计公式。在数理统计公式推导和建立的条件中,涉及最多的是数据的分布特征。数据的分布特征是指数据的数理统计规律,许多数理统计公式都是在特定的分布下推导和建立的。若实际资料服从(符合)某种分布,即可使用该分布所具有的数理统计规律来分析和处理该实际资料,反之则不能。在临床资料的统计分析过程中,涉及得最多的分布有正态分布、偏态分布、二项分布等。许多统计方法对资料的分布有要求,如:均数和标准差、t和u检验;方差分析都要求资料服从正态分布,而中位数和四分位数间距、秩和检验等,可用于不服从正态分布的资料。所以,临床资料的统计分析过程中,应考虑资料的分布特征,最起码的要求是熟悉正态分布与偏态分布。例如:在临床科研中,许多资料的描述不考虑资料的分布特征,而多选择均数与标准差。如某妇科肿瘤化疗前的血象值,资料如下:
某妇科肿瘤化疗前的血象值指标名例数均数标准差偏度系数P值峰度系数P值
血红蛋白(g/L)98111.9918.820.1800.4590.0250.958
血小板(×109/L)98173.5887.111.3530.0001.8430.000
白细胞(×109/L)986.79302.7671.2070.0001.2020.013
    从上结果可见,若只看三项指标的均数和标准差,临床医生也许不会怀疑有什么问题。但是经正态性检验,病人的血红蛋白服从正态分布,而血小板和白细胞两项指标的偏度和峰度系数均不服从正态分布(P<0.05)。因此,描述病人的血小板和白细胞平均水平正确的指标是中位数,而其变异程度应使用四分位数间距。除了数据的分布特征外,有些数理统计公式还有其它一些的条件,如t检验和方差分析的方差齐性、卡方检验的理论数(T)大小等。对于临床科研工作者来说,为正确地进行统计方法的抉择,首先要掌握或熟悉上述影响统计方法抉择因素;其次,还应熟悉和了解常用统计方法的应用条件。

        
结束语
        临床试验中数据分析所采用的统计分析方法和统计分析软件应是国内外公认的,统计分析应建立在正确、完整的数据基础上。在临床科研工作中,正确地抉择统计分析方法,应充分考虑科研工作者的分析目的、临床科研设计方法、搜集到的数据资料类型、数据资料的分布特征与所涉及的数理统计条等件。其中任何一个问题没考虑到或考虑有误,都有可能导致统计分析方法的抉择失误。此外,统计分析方法的抉择应在科研的设计阶段来完成,而不应该在临床试验结束或在数据的收集工作已完成之后。

参考文献
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