样本量计算：估计灵敏度和特异度的诊断试验

某研究者拟探讨胸部扪诊对乳腺癌患者的诊断价值。以手术病理结果为金标准，选择乳腺癌患者和非患者进行胸部扪诊，评价胸部扪诊的诊断价值。预计胸部扪诊诊断乳腺癌的灵敏度（Sensitivity）为85%，灵敏度的容许误差为5%；特异度（Specifity）为90%，特异度的容许误差为10%；选取置信度1-α=0.95。患者和非患者采用相等的样本量，请问如何估计样本量？

研究设计为单个诊断试验。以病理结果为金标准，评价单个诊断试验（胸部扪诊）对疾病（乳腺癌）的诊断价值，并且研究目的为估计该诊断的灵敏度和特异度。

要计算样本量，首先应当选定置信度1-α。一般情况下，我们默认选取1-α=0.95。此外，还需要根据既往文献或预实验的结果，给定四个参数：1）预计该方法诊断患者的灵敏度；2）灵敏度的容许误差；3）预计该方法诊断非患者的特异度；4）特异度的容许误差。

对于此类设计，需要分别估算灵敏度所需要的样本量（Nsen，即患者组的样本量）和特异度所需要的样本量（Nspe，即非患者组的样本量），之后取两者的较大值。由于患者和非患者采用相等的样本量，因此两组研究对象均取上述最大值。

3.1 PASS软件计算样本量方法

1) 选择Proportions→One Proportion→Confidence Interval→Confidence Interval for One Proportion

2) Find (Solve for)中选择N(Sample)， Confidence Level (1-Alpha)中填入置信度0.95，Confidence Interval Width (Two-Sided)中填入灵敏度容许误差的两倍0.10，P (Proportion)中填入灵敏度的估计值0.85。其它选择为默认选项后，点击RUN。

3.2  Nsen结果

PASS软件给出了样本量计算的结果、参考文献、报告中的名词定义和总结性描述。在样本量计算结果中我们需要关注以下一列：

Sample Size (N)：灵敏度所需要的样本量Nsen为215例。

4.1  计算方法与上述方法类似。变化是在Confidence Interval Width (Two-Sided)中填入特异度容许误差的两倍0.20，P (Proportion)中填入特异度的估计值0.90。

4.2  Nspe结果

Sample Size (N)：特异度所需要的样本量Nspe为44例。

根据上述计算结果，要满足灵敏度所需要的患者组样本量Nsen=215；要满足特异度所需要的非患者组样本量Nspe=44。再考虑到研究设计为患者组和非患者组相等。因此，按照取较大值得原则，本研究至少需要纳入215例患者和215例非患者。

本研究以手术病理结果诊断为金标准，选择乳腺癌患者组和非患者组进行胸部扪诊，评价胸部扪诊的诊断价值。预计胸部扪诊诊断乳腺癌的灵敏度为85%，灵敏度的容许误差为5%；特异度为90%，特异度的容许误差为10%；选取置信度1-α=0.95。患者组和非患者组采用相等的样本量，利用PASS 11软件计算，需要纳入215例患者和215例非患者，共430例研究对象。

由于PASS软件没有上述研究设计的样本量计算模块，因此借用其他模块进行计算。以下阐述计算公式，如果你对计算公式不关心，可以跳过这一部分。