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样本量估算:多组均数的样本量计算方法

一、研究实例


目的为评价四种方法治疗贫血患者的效果,研究结局为治疗后血红蛋白量(g/L),为定量数据,将研究对象分为四组,估计治疗后血红蛋白量(g/L)增加的均数分别为18、13、17、10,各组标准差分别为10、9、9、8。要求双侧检验,640.png0.05,把握度(检验效能)1-640 (1).png=90%,求需要多少样本量?


二、样本量估算方法


  • 案例解析:

     本案例评价的是四种方法治疗贫血患者的效果,研究结局为治疗后血红蛋白量(g/L),为定量数据,定量结局往往探讨的是2组或多组均数有无统计学差异。本例为4组均数的比较。

  • 计算公式

    640 (2).png

  • n代表每组样本量,g为组数。

  • 下载.jpeg下载 (1).jpeg分别为各组的均数和标准差。

  • 640 (3).png值根据640.png640 (1).png、v1、v2查表得出,本例中=2.17。

  • 公式法计算较为复杂,以下仅展现pass软件计算过程。


三、应用说明


在多组平行对照设计的研究中,有时研究者主要对照间的两两比较感兴趣,这时可以采用以下公式进行样本量含量估算:

下载 (2).jpeg

下载 (3).jpeg

  • 640 (5).png代表每组样本量

  • T代表两组比较的次数

  • 640 (4).png下载 (4).jpeg需要查Z值表

  • 下载 (5).jpeg代表第一组标准差

  • 640 (6).png代表第二组标准差

  • 下载 (6).jpeg代表任意两组具有临床意义的两组差值


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Means---One Way Designs(ANOVA)---ANOVA-Test---One-Way Analysis of Varianc F-Tests using

640.jpeg


2.这个研究中,把握度为90%,即Power=0.90;α为0.05,即Alpha=0.05;共有四个小组,G=4,各组均值分别为18、13、16、10,即means=18 13 16 10,各组对应的标准差分别为10、9、9、8;即下载 (7).jpeg=10 9 9 8;其他为默认,点击Calculate。

下载 (8).jpeg


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、总结性描述以及考虑失访情况后的样本量计算结果。查看结果,选择样本量最大的值作为每组的样本量。

下载 (9).jpeg

下载 (10).jpeg

本例结果显示:N=160。即需要160例研究对象。考虑到失访情况,依据失访率20%计算,实际研究中,至少需要200例研究对象。


五、样本量计算表述方式


PASS软件法:本研究为随机对照研究,评价四种方法治疗贫血患者的效果,研究对象治疗后的血红蛋白量(g/L),根据预实验,预计治疗后血红蛋白量(g/L)增加的均数分别为18、13、17、10,各组差值的标准差分别为10、9、9、8。要求双侧检验,640.png0.05,把握度(检验效能)为90%。利用PASS 15软件计算得到样本量N=160例,考虑失访以及拒访的情况20%计算,最终至少需要纳入200例作为研究对象。


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