样本量估算（六）：临床诊断性试验的样本量计算之单目标值法

“样本量估算”系列每周呈现，敬请关注。本周展示的是临床诊断性试验的单样本研究样本量计算方法的另一种计算方法——单目标值法。上期讲述的是临床诊断性单样本样本量计算方法的抽样调查法。抽样调查法与单目标值法计算所得的样本量数量差距较大，临床试验中需要根据实际的需求选择合适的样本量计算方法。

一、研究实例

研究设计为单样本诊断试验。以手术为金标准，目的为评价单个诊断方法（超声波）对某个疾病（胆囊结石）的诊断价值。通过文献或预实验得到敏感度和特异度，本例中预计敏感度70%，特异度为80%，灵敏度的最低标准设为60%，特异度的最低标准设为70%，即容许误差均为10%，假设该病的患病率约为20%，要求双侧检验，为0.05，把握度（1-）为90%，求需要多少样本量？

二、样本量估算方法

• 案例解析:

本案例评价的是超声波法诊断胆囊结石疾病，本例为单样本的诊断性试验。

• 计算公式

• n代表每组样本量

• 、需要查表。本例中=1.96、=1.28

•  代表预期灵敏度（或特异度），为临床能接受的灵敏度（或特异度）的最低标准，本例中为0.7（预期特异度0.8），为0.6（特异度最低标准0.7）。

• 相当于，代表容许误差，本例中的均为0.1

三、公式计算过程

根据敏感度和特异度分别计算出两个样本量数值，选择较大者即为所需要的样本量。本例公式计算得出样本量为239例。

四、PASS操作计算样本量

1.  打开PASS 15软件后，在左侧菜单栏中找到Proportions-----Sensitivity and Specificity----- Tests for One-Sample Sensitivity and Specificity.

2.这个研究中，首先选择灵敏度计算，即Sample Size（Sencitivity）；把握度（检验效能1-）为0.9，α为0.05；p（prevalnce）代表疾病患病率，本例p为0.2；Se0为灵敏度的最低标准，Se1为预期的灵敏度；其他为默认，点击Calculate。

其次选择特异度计算，即Sample Size（Specificity）；把握度（检验效能1-）为0.9，α为0.05；p（患病率）为0.2；Sp0为特异度的最低标准，Sp1为预期的特异度；其他为默认，点击Calculate。

3. PASS给出了样本量计算的结果、参考文献、报告中的名词定义、总结性描述。查看结果，选择样本量最大的值作为每组的样本量

本例结果显示：通过敏感度计算所得N1=241，通过特异度计算所得N1=50，选择数值大者，即选择N1=241，图中N为实际需要选择的研究对象，N1=N*p，p为该病的患病率，所以实际上需要1205例作为研究对象。

五、样本量计算表述方式

PASS软件法：本研究为单样本诊断性试验，评价超声波方法诊断胆囊结石的准确率，根据预实验（查阅文献），预计敏感度为70%，特异度为80%，容许误差均为0.1。要求双侧检验，为0.05，把握度（1-）为90%。利用PASS 15软件计算得到样本量N=1205或N=250例，即本例至少需要纳入1205例作为研究对象。

六、附加说明

抽样调查法和单组目标值法的用法不相同，本质上存在区别，因此在选择时需要注意。抽样调查法主要是用于参数估计，在满足研究者期望精度水平的前提下，证明诊断试验的灵敏度和特异度。而单组目标值法则适用于以统计检验为目的的情况，研究者想检验某种诊断方法的灵敏度和特异度是否不低于某个临床认可的标准。如果研究目的是统计检验，但是却使用了抽样调查法 进行样本量估计，这样会错误导致试验的把握度过低、研究假设无法得到验证。两种方法的详细应用可参考《抽样调查法和单组目标值法对诊断试验 样本量计算差异的分析》，可点击阅读原文浏览。

“样本量估计”系列更多阅读

诸位，本公众号现在已经形成包括“样本量估算方法”、“医学研究进展”、“论文的统计表达方法”、“统计视频”（R、医学统计学、妙趣统计学）、“科研资源合集”、“如何分析真实世界临床研究数据”等系列，有兴趣同仁们可以关注。