Рандомизация и блокирование

Рандомизация — это распределение участников по группам исследования с помощью случайного механизма, а блокирование — это уточнение, которое поддерживает сбалансированный размер групп по мере распределения. Рандомизация делает сравниваемые группы взаимозаменяемыми в ожидании, так что различия в исходах могут быть приписаны вмешательству, а не систематическим различиям между группами. Вместе с сокрытием распределения эти методы придают рандомизированному исследованию его силу как инструменту для причинно-следственного вывода.

Definition

Рандомизация распределяет участников по сравниваемым группам с использованием случайного механизма, так что группы, как ожидается, будут схожи по всем факторам, кроме назначенного вмешательства, а блокирование ограничивает случайную последовательность в последовательных блоках, так что размеры групп остаются приблизительно равными на протяжении всего набора.

Scope

Статья охватывает, почему рандомизация контролирует как измеренные, так и неизмеренные смешивающие факторы, как генерируются последовательности распределения, как блокирование поддерживает баланс с течением времени, а также связанные, но отличные меры предосторожности — сокрытие распределения и ослепление. Она представлена как методологический справочник по экспериментальному дизайну и не является руководством по проведению клинического лечения.

Key concepts

• Случайное распределение и взаимозаменяемость
• Контроль измеренных и неизмеренных смешивающих факторов
• Рандомизация с перестановками блоков
• Сокрытие распределения
• Ослепление (маскирование)
• Сочетание стратифицированной и блочной рандомизации
• Предсказуемость и систематическая ошибка отбора при распределении

Mechanisms

Назначая вмешательство случайным образом, рандомизация разрывает любую связь между характеристиками участника и группой, в которую он попадает, так что группы сбалансированы в ожидании как по зарегистрированным, так и по незарегистрированным факторам; это позволяет приписывать различия в исходах вмешательству. Блокирование делит последовательность распределения на блоки, внутри которых равное количество участников попадает в каждую группу, предотвращая случайные дисбалансы в размере групп, которые могут возникнуть в малых или промежуточных выборках; блоки с перестановками изменяют размер блока, чтобы ограничить предсказуемость. Сокрытие распределения защищает последовательность от предвидения в момент назначения, а ослепление защищает последующие этапы от дифференцированного лечения и оценки; это отдельные меры предосторожности, которые сама по себе рандомизация не обеспечивает.

Clinical relevance

То, как и было ли проведено рандомизированное исследование, скрыто ли распределение, и было ли оно блокировано или стратифицировано, имеет центральное значение для оценки того, насколько результаты заслуживают доверия, поскольку ошибки на этом этапе являются частым источником преувеличенных эффектов лечения. Эта статья описывает методологию исследований для оценки и исследований и не является основой для принятия индивидуальных решений о лечении.

Evidence & guidelines

Заявление CONSORT 2010 требует от исследований сообщать о методе генерации последовательности, любой стратификации или блокировании, а также о том, как было скрыто распределение, что отражает данные о том, что неадекватная или нескрытая рандомизация связана со смещенными оценками эффекта. Серия методологических статей The Lancet различает генерацию последовательности, сокрытие распределения и ослепление как отдельные меры защиты, это различие широко используется при оценке риска систематической ошибки.

History

Рандомизация, репликация и блокирование были введены Р. А. Фишером в 1920-х и 1930-х годах для сельскохозяйственных экспериментов, где блокирование контролировало неоднородность поля. Остин Брэдфорд Хилл привнес рандомизацию в медицину в исследовании стрептомицина в конце 1940-х годов, установив рандомизированное контролируемое исследование в качестве клинического стандарта. Более поздние методологические работы, объединенные в руководствах по отчетности, таких как CONSORT, уточнили отдельные роли генерации последовательности, блокирования, сокрытия распределения и ослепления.

Debates

Создает ли блочная рандомизация предсказуемость?

Фиксированные, малые размеры блоков могут позволить неослепленному исследователю угадывать предстоящие распределения ближе к концу каждого блока, вновь вводя систематическую ошибку отбора; для противодействия этому используются переменный размер блока (блоки с перестановками) и сокрытие распределения, что обменивает некоторый баланс на непредсказуемость.

Достаточно ли одной рандомизации?

Рандомизация уравновешивает группы на исходном уровне, но сама по себе не предотвращает предвидение назначения или дифференцированное обращение впоследствии; сокрытие распределения и ослепление являются отдельными мерами предосторожности, и исследование может быть рандомизированным, но все же смещенным, если эти меры не срабатывают.

Key figures

• Ronald A. Fisher
• Austin Bradford Hill
• Kenneth Schulz
• David Grimes
• Douglas Altman

Seminal works

• fisher-1935-doe
• schulz-grimes-2002-generation
• schulz-grimes-2002-concealment

Frequently asked questions

Почему рандомизация контролирует смешивающие факторы, тогда как сопоставление и стратификация контролируют только известные факторы?

Поскольку распределение происходит случайно, рандомизация, как правило, уравновешивает группы по всем характеристикам, включая те, которые никогда не измерялись или не подозревались, тогда как сопоставление и стратификация могут уравновешивать только конкретные факторы, выбранные заранее.

В чем разница между рандомизацией, сокрытием распределения и ослеплением?

Рандомизация — это случайный механизм, который создает группы; сокрытие распределения скрывает предстоящее назначение, чтобы его нельзя было предвидеть или манипулировать им при наборе; ослепление не позволяет участникам, лицам, осуществляющим уход, или оценщикам знать о назначении группы после рандомизации. Это отдельные меры предосторожности, и о них сообщается отдельно.