样本量估算是医疗器械临床试验中极为重要的环节,直接关系到研究结论能否达到预期。尽管数理统计学表明样本量越大,样本统计量就越贴近相应的总体参数,但是过大的样本量会降低研究的可行性和增加质控的难度,而样本量过小又难以保证估计精度和检验效能。因此,样本量估算是一个成本 -效益和检验效能的权衡过程。
目前,根据现行的 2016年发布的《医疗器械临床试验质量管理规范》中,并没给出具体的样本量参考值,只有在部分医疗器械临床试验指导原则中有说明,但在《体外诊断试剂临床试验技术指导原则》中对IVD给出了样本量参考值。
医疗器械临床试验样本量的大小与以下因素有关:
1.确定试验设计
1.1 医疗器械临床试验常见的假设检验类型有:优效性试验、等效性试验以及非劣效性试验;
1.2 常见的设计类型:平行组设计、单组目标值法、配对设计以及交叉设计。
2.主要评价指标:可以以有效性指标或者安全性指标作为主要评价指标,可以为定性、定量等形式。定性资料需要知道频率,定量资料需要知道均值以及标准差。
3.效应量:是进行样本量估算需要的的重要参数。确定该参数的途径包括:小样本预试验、本项目的既往研究以及查阅相关文献等。
4.统计特征
4.1 假设检验的 Ⅰ型错误(即:检验水准α的大小)
4.2 假设检验的 Ⅱ型错误(即:检验水准β的大小)或者检验效能为(1-β)的大小
4.3 单双侧检验,其他条件一定时,单侧检验的样本量明显低于双侧检验。
4.4 平衡或非平衡设计
表 影响因素与样本量大小的关系
影响因素 |
取值的高低 |
样本量 |
检验水准α |
越小↓ |
越大↑ |
检验水准(1-β) |
越大↑ |
越大↑ |
效应量 |
越小↓ |
越大↑ |
单双侧检验:相同条件下,单侧检验明显小于双侧检验 |
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平衡/非平衡设计:相同条件下,平衡设计检验效能高,即所需的样本总量最少。 |