試驗設計系列(三)| 非劣效、等效和優(yōu)效性檢驗

臨床試驗的主要目的,是檢驗試驗藥和對照藥是否有差異,通常我們說的比較兩組差異,是指差異性檢驗,其無效假設和備擇假設分別為:
無效假設H0:試驗藥=對照藥(或 試驗藥-對照藥=0)
備擇假設H1:試驗藥≠對照藥(或 試驗藥-對照藥≠0)
差異性檢驗中,當P>0.05,表示兩種藥物的差異無統(tǒng)計學意義,說明現(xiàn)有數(shù)據(jù)無法做出兩種藥物有差異的結(jié)論,但一定不能說“兩種藥物療效相等”。就像是:現(xiàn)有證據(jù)尚無法認為這個人有罪,不等于“這個人無罪”。大家一定要仔細體會這一差別。
差異性檢驗中,當P≤0.05時,表示兩種藥物的差異有統(tǒng)計學意義,說明兩種藥物的療效確實不同,不是偶然性結(jié)果。但這種統(tǒng)計學差異并不等同于臨床上的差異。例如,比較兩種藥物的降壓效果,如果兩組例數(shù)足夠大,即使血壓降低值差別很小(如1mmHg),也會有統(tǒng)計學差異,但不一定有臨床意義。
而對于臨床試驗而言,更看重的是臨床的使用價值。因此新藥臨床試驗中有時更常用非劣效性、等效性和優(yōu)效性檢驗。
01 了解臨床試驗中的非劣效、等效和優(yōu)效檢驗
非劣效性(non-inferiority)檢驗是檢驗試驗藥是否不劣于對照藥的試驗。非劣效性試驗通常只用于陽性藥物對照的試驗中。采用非劣效試驗時,陽性藥物應為具有明確療效的上市藥物,試驗藥應在其它方面對陽性藥物具有一定優(yōu)勢,如不良反應低、給藥方便、耐受性好、價格便宜等。
等效性(equivalence)檢驗是檢驗試驗藥與對照藥是否等效。等效性試驗通常用于陽性對照藥的試驗,如某仿制藥與原藥進行療效比較,如果達到等效性,則仿制藥可被接受。再如,研究能否以小劑量代替大劑量,以療程短的藥物代替療程長的藥物等,均可采用等效性試驗。
優(yōu)效性(superiority)檢驗是研究一種藥物的療效是否優(yōu)于另一種藥物(或安慰劑)。通常情況下,以安慰劑為對照的試驗應當做優(yōu)效性檢驗。
非劣效性、等效性和優(yōu)效性檢驗都需要通過相應的臨床界值來做出統(tǒng)計學推斷。
如某非劣效檢驗,要比較新藥與標準藥物的降壓效果,設界值為5mmHg。它的意思是:即使新藥的降壓效果不如標準藥物,但只要差別的程度在5mmHg之內(nèi),仍可以認為新藥不劣于標準藥物,如標準藥物降了10mmHg,新藥降了7mmHg,雖然看起來新藥不如標準藥物降壓效果好,但差值3mmHg,在設定的界值5mmHg之內(nèi),因此仍認為新藥非劣效于標準藥物。但是如果超過5mmHg(如新藥值降了2mmHg,差值為8mmHg),則不能認為新藥不劣于標準藥物。
等效性的界值其含義差不多,只不過等效性包括了兩個方向。如比較新藥與標準藥物的降壓效果,設等效性界值為5mmHg。意思是:如果標準藥物降了10mmHg,那么,新藥降低的值只要在(5mmHg,15mmHg)之間,就算是等效。超出了這一范圍就不能認為等效。
優(yōu)效同樣如此,如比較新藥與標準藥物的降壓效果,設優(yōu)效性界值為5mmHg。意思是:如果標準藥物降了10mmHg,那么,新藥降低的值只有在15mmHg以上才算優(yōu)效,否則不能認為是優(yōu)效。
三種檢驗的界值如何設定呢?這是一個需要臨床專家和統(tǒng)計學家共同決定的問題。本文在此不做討論,重點介紹如何在JMP中實現(xiàn)非劣效、等效和優(yōu)效檢驗。
02 在JMP中實現(xiàn)非劣效、等效和優(yōu)效檢驗
接下來我們以一個案例來介紹如何在JMP中實現(xiàn)非劣效、等效和優(yōu)效檢驗。
例 1?某降糖藥進行Ⅲ期的新藥臨床研究,采用多中心、隨機、雙盲、陽性藥物對照的非劣效試驗,欲觀察新藥與陽性藥相比的療效,觀察指標為空腹血糖和餐后2小時血糖的降低值。
這里選擇其中一個中心的48例數(shù)據(jù),分析試驗組與對照組相比空腹血糖降低值是否具有非劣效。
根據(jù)Ⅱ期臨床試驗結(jié)果,設定非劣效界值為0.5,即試驗藥降低值與對照藥降低值相比不應超過0.5,我們以該例分別進行非劣效和等效性檢驗(等效性檢驗的界值分別為0.5和-0.5)。具體數(shù)據(jù)見表1。圖1給出了該數(shù)據(jù)的JMP形式(部分)。
表1 兩組空腹血糖療后降低值(療前-療后)


請注意,首先需要強調(diào)一點,非劣效、等效和優(yōu)效檢驗都是有方向的,都是試驗藥與對照藥比較,因此一定要保證是“試驗藥-對照藥”。JMP中默認是低值-高值,如試驗藥=0,對照藥=1,默認是試驗藥-對照藥;如果試驗藥=1,對照藥=0,則默認是對照藥-試驗藥。因此在組別的賦值時一定要注意。
如果你已經(jīng)設置了試驗藥=1,對照藥=0,需要分析前確定好兩組的值順序。在“分組”變量列單擊右鍵,點擊“列信息”(圖2)。在彈出的界面中的“列屬性”中選擇“值順序”,如果發(fā)現(xiàn)試驗藥在下對照藥在上,則需要點擊圖3中的“反轉(zhuǎn)”,調(diào)換其順序(圖3)。


點擊“分布”→“以X擬合Y”,進入差異性檢驗的分析界面(圖4)。將“分組”放入“X,因子”,將要分析的結(jié)局指標“空腹血糖”放入“Y,響應”(圖5)。


在結(jié)果界面中點擊“分組-空腹血糖”單因子分析左側(cè)的紅色三角形,在下拉菜單中點擊“等價性檢驗”(圖6)。彈出的對話框中“實際視為零的差值”即為界值,在此處我們將界值“0.5”填入方框中(圖7)。


軟件輸出了統(tǒng)計分析結(jié)果(圖8)和散點圖(圖9)。不管是非劣效、等效還是優(yōu)效檢驗,我們都可以直接通過差值的90%上下限與界值的關(guān)系判斷結(jié)果。一般在非劣效、等效和優(yōu)效檢驗中,習慣用置信區(qū)間法進行統(tǒng)計學檢驗,因為置信區(qū)間不僅可以發(fā)現(xiàn)是否有差異,還可以給出差異的大小,而P值則無法提供差異大小。因此我們這里主要介紹置信區(qū)間結(jié)果。


非劣效檢驗中,如果差值的90%下限大于(-界值),則拒絕無效假設,認為試驗藥非劣效于對照藥。圖8的結(jié)果顯示試驗藥減對照藥的差值為-0.0904,差值的90%下限為-0.3394,大于-0.5,因此可得出試驗藥非劣于對照藥的結(jié)論。等效性檢驗中,需要同時看上限和下限,如果計算的置信區(qū)間包含在上下界值范圍內(nèi),可以認為等效;只要有一個方向超出了界值范圍,就不能認為等效。圖8可以看出,90%置信區(qū)間為(-0.3394,0.1585),包含在界值(-0.5,0.5)范圍內(nèi),因此可以認為試驗藥等效于對照藥。從圖9也可以直觀看出,藍色線(90%置信區(qū)間,本例即-0.3394,0.1585)包含在藍色區(qū)間(上下界值,本例即-0.5,0.5)內(nèi),因此可以做出等效的結(jié)論。
例 2?某降糖藥在Ⅱ期臨床試驗中,采用安慰劑對照的優(yōu)效性試驗,觀察新藥與安慰劑相比的療效,觀察指標為空腹血糖和餐后2小時血糖的降低值。
這里仍選擇48例患者的數(shù)據(jù),分析試驗藥與安慰劑相比空腹血糖降低值是否具有優(yōu)效性。設定優(yōu)效界值為0.3,即試驗藥降低值與至少應比安慰劑降低值高0.3,試進行優(yōu)效性分析。具體數(shù)據(jù)見表2。圖10展示了JMP形式的部分數(shù)據(jù)。
表2 兩組空腹血糖療后降低值(療前-療后)

有效性檢驗的操作與前面介紹的等效性檢驗完全相同,我們在表10數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,輸入界值為0.3,得到結(jié)果見圖11和圖12。
在優(yōu)效性檢驗中如果差值的90%下限大于界值,則拒絕無效假設,認為試驗藥優(yōu)效于對照藥。圖11的結(jié)果顯示差值的90%下限為0.316,大于0.3,因此可得出試驗藥優(yōu)效于對照藥的結(jié)論。



同樣,圖12也顯示出,90%置信區(qū)間(紅色線)超出了界值范圍(藍色區(qū)域),因此認為試驗藥優(yōu)效于對照藥。
以上就是臨床研究試驗設計系列的第三篇,希望對你的臨床試驗設計工作有幫助。最后,如果想要在JMP中親自動手實踐的話,可下載最新的JMP 16免費試用:
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