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只会简单随机化?Naive!

2016-11-02 张耀文 医咖会

上次介绍整群随机化时,提到了区组随机化和分层随机化,之后有小伙伴提问:区组随机化和分层随机化有什么区别?今天,我们暂且不讲区组随机化和分层随机化的区别,先说说实施区组随机化和分层随机化的原因。

一、随机分组的目的

对于平行设计的随机对照试验,随机分组的目的是要考虑三个主要问题:1)组间基线特征基本均衡;2)组间研究对象人数基本相等; 3)组间重要协变量均衡。(重要协变量指的是与主要评价指标具有较强相关关系的因子,如年龄、疾病严重程度等。)


理想情况下,简单随机化就能解决上述三个问题。但实际情况真的是这样吗?

二、简单随机化有什么问题

对于简单随机化,以下是最常用的例子:


给研究对象随机分组时,上抛一枚具有正反面的、质地均匀的硬币,如果落地后正面朝上,则该研究对象入A组,反之入B组,重复此过程,直至收集到预先规定的人数。此法原理在于出现正面或反面的概率为1/2=0.5,即研究对象被分配至A组或B组的概率始终为0.5。


当然,实际应用中不会真的采用抛硬币的办法来分组。一般都是利用随机数字表计算机产生随机数字序列。


但是,简单随机化的问题在于:在小样本,或者多中心研究、但个别中心入组研究对象较少的临床试验中,无法保证组间人数基本相等。

三、为什么简单随机化无法保证组间人数基本相等

假设某RCT只纳入10例研究对象,用简单随机的方式分为两组,那么分组后两组人数相等(5:5)的概率只有24.6%。(表1)


表1. 10例研究对象简单随机分组的结果



相反,两组人数不相等的概率达到了75.4%。如果只看两组人数比例为2:8(两组人数为2:8或8:2)的情况,其概率也达到了8.8%,即P≥0.05;人数比例为1:9的情况,其概率为2.0%,即P≥0.01。换句话说,将10个研究对象简单随机分组,出现两组人数比例是2:8的情况并不是小概率事件。人数更多的情况见表2。


表2. 简单随机分组的最大样本差及概率



可见,简单随机化时,组间人数并不像理想的那样完全相等。相反,出现不相等的情况才是大概率事件,尤其在小样本,或者多中心研究、但个别中心入组研究对象较少的临床试验中。


因此,分层区组随机化(Stratified Blocked Randomization)是目前国内外临床试验中应用最多最广泛的随机分组方法,它将分层、区组和简单随机化结合在一起,兼具了三者的优点。其中区组随机主要解决上述问题2“研究对象在两组间基本相等”;分层随机主要解决上述问题3“重要协变量在两组间均衡”。


具体的,区组随机化如何实施,以及如何让研究对象在两组间基本相等;分层随机化如何实施,以及如何让重要协变量在组间均衡的问题,我们下次再讲。


随机化主要用在RCT中,普通临床医生主要是在文献中了解,实际中接触的机会并不多。多数临床医生的研究以回顾性研究为主,如病例系列、病例对照研究或回顾性队列研究等,这类研究通常不涉及随机分组。


但建议临床医生了解一下随机化的概念,因为它本身代表一种科研设计的严谨思维,对自身科研能力的锻炼很有帮助。医生随着科研能力的提升,会逐渐开展前瞻性研究(如多中心RCT),那时就要碰到随机化的问题啦。


精彩回顾:


1. 随机分组,你会想到哪些方法?

2. 从零开始学统计:一个临床狗的统计学习历程

3. 看了文中这么多例子,还怕分不清OR和RR?

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