尹潞，韓國(guó)亮，丁麗娟，李思冬，劉小云，趙延延，李衛(wèi)，王楊

上市前臨床試驗(yàn)在設(shè)計(jì)階段的樣本量估算是必不可少的過(guò)程，需以試驗(yàn)設(shè)計(jì)類型、研究假設(shè)、主要評(píng)價(jià)指標(biāo)及預(yù)期效應(yīng)值估計(jì)等為基礎(chǔ)，按統(tǒng)計(jì)學(xué)原則最終計(jì)算所需的樣本量規(guī)模。統(tǒng)計(jì)學(xué)的樣本量估算不是憑空產(chǎn)生的，而是以分析變量的信息積累為基礎(chǔ)完成的，研究者往往可以通過(guò)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果、文獻(xiàn)回顧、專業(yè)知識(shí)等做出判斷和預(yù)設(shè)[1]。

冠狀動(dòng)脈分叉病變占所有經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療的15%～20%，因介入操作難度大，手術(shù)成功率低，并發(fā)癥發(fā)生率高，在冠狀動(dòng)脈介入治療中具有一定挑戰(zhàn)性[2-5]。目前國(guó)家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）批準(zhǔn)用于分支病變的藥物洗脫球囊（drug eluting balloon，DEB）導(dǎo)管僅有遼寧垠藝生物科技股份有限公司生產(chǎn)的輕舟?（Bingo?）DEB 導(dǎo)管[6]，故在為新DEB 導(dǎo)管設(shè)計(jì)臨床試驗(yàn)方案時(shí)，可選取該產(chǎn)品為對(duì)照產(chǎn)品，使用隨機(jī)對(duì)照設(shè)計(jì)，比較類型為非劣效試驗(yàn)。經(jīng)臨床討論決定擬采用術(shù)后9 個(gè)月隨訪時(shí)基于造影獲得的分支血管靶病變節(jié)段內(nèi)直徑狹窄百分比（percentage diameter stenosis，DS%）作為主要療效指標(biāo)。本研究詳細(xì)介紹為此類試驗(yàn)的樣本量設(shè)計(jì)提供文獻(xiàn)依據(jù)的過(guò)程，特別是預(yù)期療效估計(jì)及非劣效界值的確定。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究數(shù)據(jù)來(lái)源有兩個(gè)：（1）申辦方直接提供的文獻(xiàn)；（2）根據(jù)方案草稿擬定的適應(yīng)證和產(chǎn)品類型所規(guī)定的關(guān)鍵詞組合“drug eluting balloon”和“coronary bifurcation lesion”在PubMed 網(wǎng)站進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。

1.2 文獻(xiàn)篩選流程

2020 年9 月8 日根據(jù)上述關(guān)鍵詞檢索組合在PubMed 檢索，再用“clinical trials”、“randomized controlled trial”、“meta-analysis”進(jìn)一步限定后，潛在合格文獻(xiàn)導(dǎo)入EndNote X 9.3.3 軟件進(jìn)行文獻(xiàn)篩選和管理，根據(jù)每篇文獻(xiàn)的標(biāo)題和摘要判斷文獻(xiàn)合格性；若摘要和標(biāo)題無(wú)法判斷其合格性，需下載全文進(jìn)一步評(píng)判合格性。除上述檢索以外，交叉檢索會(huì)作為補(bǔ)充檢索防止?jié)撛诤细裎墨I(xiàn)遺漏，交叉檢索即通過(guò)合格文獻(xiàn)和綜述類文獻(xiàn)檢查是否有遺漏。所有不合格文獻(xiàn)需在EndNote 中標(biāo)記出不合格的理由，用于流程圖的制作。

1.3 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

滿足如下標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)定義為合格：（1）適應(yīng)證為冠狀動(dòng)脈分叉病變，而冠狀動(dòng)脈原位病變、支架內(nèi)再狹窄、小血管病變、外周血管病變等排除；（2）分支病變的分支需采用DEB 導(dǎo)管或藥物涂層球囊（drug-coated balloon，DCB）導(dǎo)管處置，藥物種類不限，主支處置也不限，而普通球囊、對(duì)吻球囊等排除；（3）研究設(shè)計(jì)以臨床試驗(yàn)優(yōu)先，其次為觀察性隊(duì)列研究，但綜述（含Meta 分析）、指南、無(wú)隨訪的觀察性研究、病例報(bào)告或病例序列報(bào)道除外；（4）文獻(xiàn)需報(bào)道術(shù)后隨訪期間基于造影獲得的分支血管靶病變節(jié)段內(nèi)DS%結(jié)果。

1.4 數(shù)據(jù)提取

所有納入文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)提取需按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)提取。需提取的數(shù)據(jù)包括：第一作者姓名、文章發(fā)表年份、研究實(shí)施國(guó)家、研究實(shí)施時(shí)間、研究設(shè)計(jì)類型、患者基線特征（含樣本量、平均年齡、性別比例等）、分支置入藥物洗脫支架（DES）類型及生產(chǎn)商、主支處置策略、對(duì)照組分支處置策略、分支血管靶病變節(jié)段內(nèi)DS%及其評(píng)估時(shí)間點(diǎn)等。

1.5 樣本量估算方法

經(jīng)與研究者和申辦方溝通后，擬定采用前瞻性、多中心、隨機(jī)對(duì)照設(shè)計(jì)，比較類型為非劣效試驗(yàn)。對(duì)照器械為遼寧垠藝生物科技股份有限公司生產(chǎn)的輕舟?（Bingo?）冠狀動(dòng)脈DEB 導(dǎo)管；適應(yīng)證為冠狀動(dòng)脈分叉病變；主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為術(shù)后9 個(gè)月隨訪時(shí)基于造影獲得的分支血管靶病變節(jié)段內(nèi)DS%，對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)假設(shè)檢驗(yàn)為：

公式中的XT對(duì)應(yīng)試驗(yàn)組預(yù)期術(shù)后9 個(gè)月隨訪時(shí)DS%水平，XC對(duì)應(yīng)對(duì)照組預(yù)期術(shù)后9 個(gè)月隨訪時(shí)DS%水平，Δ 代表非劣效界值（因DS%為低優(yōu)指標(biāo)，所以在此取正值）。

在統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的顯著性水平取單側(cè)0.025，把握度取80.00%時(shí)，按1：1 的比例分組。使用的樣本量計(jì)算公式為：

σ代表兩組療效指標(biāo)的合并標(biāo)準(zhǔn)差，μ則代表標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布對(duì)應(yīng)的分位數(shù)[1]。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用Stata 12.0 進(jìn)行Meta 分析。評(píng)價(jià)指標(biāo)DS%為計(jì)量數(shù)據(jù)，針對(duì)DEB 導(dǎo)管組的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，單組均數(shù)及其95%CI 作為效應(yīng)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)合并，用于樣本量計(jì)算時(shí)預(yù)期效應(yīng)值的假設(shè)，并根據(jù)DS%評(píng)估時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行亞組分析。針對(duì)DEB 導(dǎo)管與普通球囊相比較的術(shù)后DS%差值的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，加權(quán)均差（WMD）及其95%CI 作為效應(yīng)值進(jìn)行Meta 分析，為非劣效界值設(shè)定提供依據(jù)。使用Cochran's Q檢驗(yàn)評(píng)估納入研究的異質(zhì)性。若P＜0.10 則拒絕零假設(shè)（存在異質(zhì)性），使用I2統(tǒng)計(jì)量評(píng)價(jià)每項(xiàng)Meta 分析和亞組分析的異質(zhì)性，I2＜25%異質(zhì)性可以忽略，25%～49%為低水平異質(zhì)性，50%～74%為中水平異質(zhì)性，＞75%為高水平異質(zhì)性。如果存在異質(zhì)性（P＜0.10），則使用DerSimonian 和Laird 的隨機(jī)效應(yīng)模型對(duì)各結(jié)局指標(biāo)進(jìn)行合并，否則使用基于Mantel-Haenszel 的固定效應(yīng)模型[7-9]。所有指標(biāo)合并結(jié)果P＜0.05（取雙側(cè)）時(shí)，認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 檢索結(jié)果

根據(jù)“drug eluting balloon”和“coronary bifurcation lesion”關(guān)鍵詞檢索組合在PubMed 檢索到395 篇文獻(xiàn)，再用“clinical trials”、“randomized controlled trial”、“meta-analysis”進(jìn)一步限定后有65 篇文獻(xiàn)入選，申辦方提供的33 篇，交叉檢索發(fā)現(xiàn)8 篇文獻(xiàn)，共計(jì)106 篇。經(jīng)篩重發(fā)現(xiàn)6 篇重復(fù)文獻(xiàn)，剩余100篇經(jīng)過(guò)閱讀摘要和文獻(xiàn)標(biāo)題后排除45 篇采用DES治療分支病變研究、12 篇冠狀動(dòng)脈原位病變、11篇冠狀動(dòng)脈小血管病變、6 篇綜述類文獻(xiàn)（含1 篇Meta 類文獻(xiàn)[10]）、4 篇對(duì)吻球囊研究、3 篇支架內(nèi)再狹窄研究、3 篇DES 治療ST 段抬高型急性心肌梗死（STEMI）研究、2 篇指南；在14 篇全文評(píng)判中3篇未報(bào)告DS%結(jié)果[11-13]、1 篇為普通球囊研究[14]。最終剩余10 篇合格文獻(xiàn)[6,15-23]，其中2 篇文獻(xiàn)來(lái)自于同一研究（DEBIUT）[15,17]，參見(jiàn)圖1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2.2 納入文章基本特征

表1 為9 項(xiàng)研究的基本特征，其中4 項(xiàng)為DEB導(dǎo)管與普通球囊相比較的研究（含3 項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)[6,15,17,22]和1 項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究[18]），1 項(xiàng)為DEB導(dǎo)管與DES 比較的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)[19]，4 項(xiàng)為單組DEB 導(dǎo)管研究[16,20-21,23]。DEB 導(dǎo)管型號(hào)以SeQuent Please 居多[16,18-19,22]，Bingo?為中國(guó)目前唯一批準(zhǔn)用于治療冠狀動(dòng)脈分支病變的DEB 導(dǎo)管[6]。這9 項(xiàng)研究有6 項(xiàng)在歐洲開(kāi)展，如德國(guó)[16]、法國(guó)[20]、西班牙[18-19]、荷蘭[17]、比利時(shí)[17]，2 項(xiàng)在中國(guó)大陸[6]和中國(guó)香港[23]開(kāi)展，1 項(xiàng)在澳大利亞[21]開(kāi)展。有關(guān)報(bào)道主要評(píng)價(jià)指標(biāo)DS%的評(píng)價(jià)時(shí)間點(diǎn)，以9 個(gè)月居多[6,16,19,21-22]，3 項(xiàng)研究報(bào)道評(píng)估時(shí)間點(diǎn)為術(shù)后6 個(gè)月[15,17,20,23]，1 項(xiàng)為12 個(gè)月[18]。

表1 納入文獻(xiàn)的基本特征

2.3 Meta 分析結(jié)果

對(duì)9 項(xiàng)研究進(jìn)行Meta 分析，圖2 為DEB 導(dǎo)管術(shù)后不同隨訪DS% 的森林圖，因納入研究間異質(zhì)性較大（I2=83.9%，P＜0.01），故采用隨機(jī)效應(yīng)模型，得到術(shù)后總效應(yīng)值DS% 為27.34%（95%CI：24.18%～30.50%）。其中術(shù)后6 個(gè)月有3 項(xiàng)研究，合并DS% 為28.36%（95%CI：22.01%～34.70%），術(shù)后9 個(gè)月有5 項(xiàng)研究，合并DS% 為27.74%（95%CI：23.28%～32.21%），術(shù)后12 個(gè)月僅有1 項(xiàng)研究，DS%為23.00%（95%CI：19.95%～26.05%）。

圖2 不同術(shù)后隨訪時(shí)間分支血管靶病變節(jié)段內(nèi)DS%森林圖

對(duì)4 項(xiàng)DEB 導(dǎo)管與普通球囊相比較的試驗(yàn)進(jìn)行Meta 分析，圖3 為術(shù)后兩組DS%的加權(quán)均差森林圖，因納入研究間異質(zhì)性較大（I2=99.0%，P＜0.01），故采用隨機(jī)效應(yīng)模型，得到總效應(yīng)值WMD 為-9.61%（95%CI：-15.29%～-3.93%，P＜0.01）。

圖3 藥物洗脫球囊導(dǎo)管與普通球囊分支血管靶病變節(jié)段內(nèi)DS%的比較森林圖

2.4 相關(guān)參數(shù)確定

鑒于試驗(yàn)采用前瞻性、多中心、隨機(jī)對(duì)照設(shè)計(jì)，且比較類型為非劣效試驗(yàn)，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為術(shù)后9個(gè)月隨訪時(shí)分支血管靶病變節(jié)段內(nèi)DS%。在樣本量計(jì)算時(shí)需要對(duì)如下關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行假設(shè)：試驗(yàn)與對(duì)照組產(chǎn)品的預(yù)期療效水平（包括DS%的均值和標(biāo)準(zhǔn)差），以及非劣效界值。

結(jié)合上述Meta 分析結(jié)果，假設(shè)兩組DEB 導(dǎo)管術(shù)后9 個(gè)月能夠達(dá)到同樣的DS% 水平，即27.74%；鑒于納入的9 項(xiàng)研究中DEB 導(dǎo)管對(duì)應(yīng)DS%標(biāo)準(zhǔn)差最大值為18.70%（BEYOND 研究）[6]，故進(jìn)一步將兩組DEB 導(dǎo)管的DS%標(biāo)準(zhǔn)差保守設(shè)置為±18.00%；在設(shè)定非劣效界值上，結(jié)合4 項(xiàng)DEB 導(dǎo)管與普通球囊相比較試驗(yàn)的Meta 結(jié)果，提示DEB導(dǎo)管較普通球囊術(shù)后DS%減少9.61%，結(jié)合臨床經(jīng)驗(yàn)保守預(yù)估療效，將非劣效界值設(shè)定為7%。

2.5 樣本量估算

以上述參數(shù)為基礎(chǔ)，即試驗(yàn)組與對(duì)照組預(yù)期的9 個(gè)月隨訪DS%水平為（27.74±18.00）%，非劣效界值取7.00%，在統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的顯著性水平取單側(cè)0.025，把握度取80.00%時(shí)，按1：1 的比例分組，計(jì)算得到每組所需的最低樣本量為104 例，考慮造影隨訪最大不超過(guò)25%的脫落率，最終計(jì)劃入組280 例患者，試驗(yàn)組和對(duì)照組各140 例。

3 討論

醫(yī)療器械的有效性和安全性需通過(guò)上市前確證性試驗(yàn)才能夠得到充分證實(shí)；確證性研究需要基于前期研究結(jié)果完成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)設(shè)計(jì)、樣本量估算，最終確定研究規(guī)模[1]。以同類產(chǎn)品為對(duì)照的隨機(jī)對(duì)照設(shè)計(jì)，是確證性臨床試驗(yàn)的金標(biāo)準(zhǔn)，雖然目前NMPA 僅獲批一個(gè)用于冠狀動(dòng)脈分支病變的DEB 導(dǎo)管產(chǎn)品[6]，但在新產(chǎn)品上市申報(bào)時(shí)，可以綜合參考文獻(xiàn)報(bào)道的國(guó)外用于治療此類型病變的產(chǎn)品結(jié)果，如SeQuent Please、DIOR-paclitaxel、Pantera Lux、Danubio 等[2-3]。綜合現(xiàn)有的臨床文獻(xiàn)用于新的同品種產(chǎn)品進(jìn)行上市前確證性試驗(yàn)時(shí)樣本量估算所使用參數(shù)的確定依據(jù)，具有合理性。本研究提供了一種基于Meta 分析匯總同品種產(chǎn)品結(jié)果估算樣本量的方法，共納入9 項(xiàng)研究，涉及458 例接受過(guò)DEB 導(dǎo)管治療冠狀動(dòng)脈分支病變的患者，其中進(jìn)一步有4項(xiàng)研究，支持 DEB 導(dǎo)管與普通球囊相比較的術(shù)后DS%均差的Meta 分析從而為非劣效界值的設(shè)定提供支持，上述過(guò)程可為類似產(chǎn)品的上市前臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供參考。

以單項(xiàng)研究結(jié)果作為樣本量計(jì)算的基礎(chǔ)存在風(fēng)險(xiǎn)，而基于Meta 分析結(jié)果確定樣本量計(jì)算所需的參數(shù)是更科學(xué)的方式，本研究中試驗(yàn)產(chǎn)品與對(duì)照產(chǎn)品主要療效指標(biāo)的預(yù)期效應(yīng)值直接選擇Meta 分析的結(jié)果；但由于DS%屬于定量指標(biāo)，其標(biāo)準(zhǔn)差的假設(shè)則直接參考了現(xiàn)有文獻(xiàn)結(jié)果中相對(duì)保守的數(shù)值（接近最大值），以應(yīng)對(duì)試驗(yàn)開(kāi)展研究時(shí)個(gè)體差異對(duì)結(jié)果造成的潛在影響；而非劣效界值的確定，則是以DEB 導(dǎo)管與普通球囊相比較的Meta 分析基礎(chǔ)，綜合臨床考慮后進(jìn)行的設(shè)置，其原因在于，醫(yī)療器械試驗(yàn)不同于藥物試驗(yàn)，常規(guī)很難或根本無(wú)法獲得陽(yáng)性對(duì)照相對(duì)于安慰劑的治療凈獲益水平，裸球囊由于同樣提供了對(duì)狹窄病變的成型治療、嚴(yán)格意義上不能算為“安慰器械”，因此，以DEB 導(dǎo)管相比于裸球囊治療獲益Meta 分析的點(diǎn)估計(jì)（9.61%）而非置信限作為非劣效界值的參考具有一定的合理性，而且最終選擇的7%界值更為嚴(yán)格，如果試驗(yàn)DEB 導(dǎo)管與對(duì)照DEB 導(dǎo)管相比DS%相差不超過(guò)7%，某種程度上試驗(yàn)產(chǎn)品仍然是要“好于”裸球囊的治療效果。

雖然本研究借鑒了系統(tǒng)綜述和Meta 分析的部分方法對(duì)同品種產(chǎn)品進(jìn)行了較為全面的文獻(xiàn)檢索，但并不是系統(tǒng)檢索，PubMed 作為業(yè)內(nèi)最為權(quán)威的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，即使不能包括全部研究，但以其為基礎(chǔ)的檢索整理仍相對(duì)穩(wěn)妥；為上市前醫(yī)療器械臨床試驗(yàn)進(jìn)行樣本量估算時(shí)，快速瀏覽尋找同品種產(chǎn)品的研究為上市前臨床試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)依據(jù)才是最重要的。另外，本研究屬于二次研究，研究結(jié)果的可靠性依賴于原始研究的設(shè)計(jì)和報(bào)告質(zhì)量。最后，DEB導(dǎo)管治療冠狀動(dòng)脈分支病變的研究中，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇本身也應(yīng)具有充分依據(jù)，常用的造影替代指標(biāo)包括DS%或節(jié)段內(nèi)晚期管腔丟失等，不同試驗(yàn)應(yīng)該根據(jù)自身試驗(yàn)特點(diǎn)由臨床專家選定，在這里就不贅述。

總而言之，樣本量估算是上市前確證性臨床試驗(yàn)研究設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)不同的數(shù)據(jù)屬性（定性或定量），以及已知的臨床數(shù)據(jù)（主要指標(biāo)），采用相應(yīng)的估算公式或者借助相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件完成樣本量估算，看似是個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)問(wèn)題，實(shí)際需要臨床專家和統(tǒng)計(jì)師結(jié)合既往研究數(shù)據(jù)和臨床經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮試驗(yàn)預(yù)期規(guī)模、指標(biāo)的預(yù)期大小和變異以及試驗(yàn)成本等，優(yōu)化工作量，用盡量少的精力得到想要的試驗(yàn)結(jié)果。既往文獻(xiàn)的檢索和整合時(shí)，Meta 分析可以作為一種選擇，為樣本量計(jì)算時(shí)所使用的參數(shù)提供依據(jù)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突