临床试验设计:平行组设计、交叉设计、析因设计

平行组设计

平行组设计是最常用的临床试验设计类型,可为试验药设置一个或多个对照组,试验药也可设多个剂量组。对照组可分为阳性或阴性对照。阳性对照一般采用按所选适应证的当前公认的有效药物,阴性对照一般采用安慰剂,但必须符合伦理学要求。试验药按一个或多个剂量组完全取决于试验方案。

eg: 为科学评价盐酸吡格列酮治疗2 型糖尿病的效果,拟采用随机、双盲、安慰剂平行对照的多中心临床试验,由于拟入组病例大多为临床复治患者,其治疗用药可能有磺酰脲类或双胍类降糖药,因此本试验入选的受试者为常规磺酖脲类药物疗效不佳的2型糖尿病患者。另外,根据统计学要求计算各组样本量分别为 100 例,考虑试验过程中可能脱落,拟筛选出 240 例合格的病例,共有5个中心参与本项试验。

在筛选期访视时(第1次访视),患者将参加为期1~7 天的筛选。其间,患者将继续服用其常规治疗剂量的磺酰脲类药物,在为期 1~7 天的筛选期末,常规磺酖脲类药物疗效不佳(即,HbAIC ≥7.0%,FBG≥7.5mmol/I)的2型糖尿病患者获准进入第2次访视。
在第2次访视中,所有的入选者将参加为期约2周的单盲治疗,在此期间,除了采用常规磺酰脲类药物外,患者还将服用安慰剂,单盲治疗期允许(14±3)天。
在完成了单盲试验后,患者将被随机分组,进入为期16 周的双盲治疗阶段。此时患者将被随机分入两个治疗组之一,一组继续采用常规磺酰脲类药物治疗+安慰剂; 另一组继续采用常规磺酰脲类药物治疗+30mg 盐酸吡格列酮。在进行随机分组后的第4、8、12 和16周进行随访。

交叉设计

交叉设计(cross-over design)是将自身比较和组间比较设计思路综合应用的一种设计方法,参加试验的每个个体随机分配到两个或多个试验顺序中,在各个时期对受试者逐一实施各种处理,以比较各处理组间的差异。交叉设计可以控制个体间的差异,同时减少受试者人数。常用于生物等效性研究或适用于临床上目前尚无特殊治疗而病情缓慢的慢性病患者的对症治疗,但不适宜有自愈倾向,或病程较短的疾病的治疗研究。

最简单的交叉设计是2×2形式,即将每个受试者随机分配到两个不同的试验顺序组中,如 AB或BA 两个治疗顺序,其中,AB顺序组的患者在第一阶段接受 A处理,在第二阶段接受B处理; 而BA顺序组与 AB 治疗恰好相反。由于每个试验阶段的治疗对后一阶段有一定的延滞作用,称为延滞效应。采用交叉设计时应避免延滞效应,要求每个受试者需经历如下几个试验阶段,即准备阶段、第一试验阶段、洗脱期和第二试验阶段。其中,第一试验阶段后需安排足够长的洗脱期和有效的洗脱手段,以消除其延滞效应。药物临床试验中,一般洗脱期时间为 5个药物半衰期。由于资料统计分析时还需检测是否有延滞效应存在,试验过程中尽量避免受试者的失访。其他复杂的交叉设计如:三阶段二处理的交叉设计,受试者分为两组,第一组在三个阶段分别顺序接受 ABA 处理,而第二组分别顺序接受BAB 处理。

eg.  在生物等效性研究中,为评价某一国产药B两个剂量(4mg 和2mg) 的片剂是否与同品种进口药 A 相应剂量(4mg 和2mg) 的片剂生物等效,采用了随机双盲、4x4(四阶段四种处理)的交叉试验设计。所有受试者随机分为 4 组,每组6 名受试者,每名受试者4 个阶段均服药,每阶段至少间隔7天。

根据随机数字表分发给每位受试者如下 4种服药次序之中的一种:ADBC、 BACD、CBDA 和 DCAB。

析因设计

析因设计是通过处理的不同组合,对两个或多个处理同时进行评价。最简单的是2x2析因设计,将研究对象随机分配到两个处理,如处理A 和B 可能的组合之一,即只有 A,只有B,A及B,既无A又无B。在很多情况下,该设计主要用于检验A和B的交互作用。在药物临床试验中常用于探索两种药物不同剂量的适当组合,以评估由两种药物组合成的复方药的治疗效果。

eg. 在降脂药物研究中,有研究者考虑,虽然西药辛伐他汀降脂作用明显,但长期服用有一定的副作用:而某中药也被认为有一定的降脂作用,如果两者联合使用,是否有一定的协同治疗作用呢?

本例采用两因素两水平的析因设计,即将入选后进行 4 周饮食控制、在基线期末符合入选标准的患者随机分为4组, 采用双盲双模拟安慰剂和活性药对照的临床试验。A 组为某中药模拟片+辛伐他汀模拟片;B组为160mg 某中药+辛伐他汀模拟片;C 组为20mg 辛伐他汀+某中药模拟片;D 组为 160mg 某中药+20mg 辛伐他汀。其中某中药每日服用3次,辛伐他汀每日服用1次。治疗时间为 12周。

经统计分析,本研究初步明确了某中药对血脂的调节作用,并比较评估某中药和辛伐他汀单独或合并治疗高脂血症的疗效,为下一步多中心临床研究的方案设计提供依据。

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