クロスオーバー研究

医学において、クロスオーバー研究またはクロスオーバー試験は、被験者が一連の異なる治療（または曝露）を受ける縦断的研究です。クロスオーバー研究は観察研究になることもありますが、多くの重要なクロスオーバー研究は、この記事で説明する対照実験です。クロスオーバー設計は、心理学、薬学、医学 など、多くの科学分野の実験で一般的です。

ランダム化比較クロスオーバー実験は、医療において特に重要です。ランダム化臨床試験では、被験者は異なる治療を受ける研究の異なる群にランダムに割り当てられます。試験が反復測定設計である場合、同じ測定値が各被験者に対して複数回収集されます。クロスオーバー試験は反復測定設計であり、各患者は2 つ以上の一連の治療に割り当てられ、そのうちの 1 つは標準治療またはプラセボです。

ほぼすべてのクロスオーバーは「バランス」を保つように設計されており、すべての被験者が同じ回数の治療を受け、同じ期間参加します。ほとんどのクロスオーバー試験では、各被験者はランダムな順序ですべての治療を受けます。

統計学者は、研究を3期間に短縮しなければならない場合でも、2期間デザインよりも効率的な4期間デザインを提案しています。^{[1] [2]}しかし、2期間デザインは、その単純さから、統計以外の教科書でよく教えられています。

データは臨床試験プロトコルで指定された統計手法を使用して分析されます。臨床試験を開始する前に、適切な機関審査委員会と規制当局によって承認されている必要があります。ほとんどの臨床試験は、反復測定 ANOVA (分散分析) またはランダム効果を含む混合モデルを使用して分析されます。

人間を対象とするほとんどの縦断的研究では、患者が試験から脱退したり、「追跡調査から外れたり」することがあります。このような欠落データや「打ち切り」の問題に対処するための統計的手法があります。重要な方法は、治療意図の原則に従ってデータを分析することです。

クロスオーバー研究には、並行研究や非クロスオーバー縦断研究に比べて2つの利点があります。第一に、各クロスオーバー患者が自身の対照となるため、交絡因子 の影響が軽減されます。^[3]ランダム化非クロスオーバー研究では、異なる治療群が一部の共変量で不均衡であることがしばしばあります。対照ランダム化クロスオーバー設計では、このような不均衡はあり得ません（研究中に 共変量が体系的に変化しない限り）。

第二に、最適なクロスオーバー設計は統計的に効率的であるため、非クロスオーバー設計（他の反復測定設計も含む）よりも必要な被験者が少なくなります。

最適なクロスオーバー設計については、Jones と Kenward による大学院の教科書と Stufken によるレビュー記事で説明されています。クロスオーバー設計は、Vonesh と Chinchilli による大学院の教科書で、より一般的な反復測定設計とともに説明されています。

これらの研究は、慢性疾患の患者の症状を改善するために行われることが多い。治癒を目的とした治療や急速に変化する疾患の場合、クロスオーバー試験は実行不可能または非倫理的となる可能性がある。

クロスオーバー研究には、多くの場合、次の 2 つの問題があります。

まず、 「順序」効果の問題があります。治療が行われる順序が結果に影響を及ぼす可能性があるからです。例としては、多くの副作用のある薬を最初に投与すると、2番目に害の少ない薬を服用する患者は、副作用に対してより敏感になる可能性があります。

2 つ目は、治療間の「キャリーオーバー」の問題です。これは、治療効果の推定を混乱させます。実際には、治療間の「ウォッシュアウト」期間を十分に長くすることで、「キャリーオーバー」効果を回避できます。ただし、十分に長いウォッシュアウト期間を計画するには、治療の ダイナミクスに関する専門知識が必要ですが、これは多くの場合不明です。

• 実験計画
• 実験デザイン用語集
• ランダム化比較試験
• 生存分析
• 1 回の試行の N
• 単一被験者デザイン

• M. Bose および A. Dey ( 2009)。 最適クロスオーバー設計。World Scientific。ISBN 978-9812818423 
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• ナジャフィ・メディ（2004年）『 エビデンスに基づく医療における統計的疑問』ニューヨーク：オックスフォード大学出版局。ISBN 0-19-262992-1 
• D. Raghavarao および L. Padgett ( 2014)。 反復測定とクロスオーバーデザイン。Wiley。ISBN 978-1-118-70925-2 
• DA Ratkowsky、MA Evans、JR Alldredge (1992)。 クロスオーバー実験: 設計、分析、およびアプリケーション。Marcel Dekker。ISBN 978-0824788926 
• Senn, S. (2002). 臨床研究におけるクロスオーバー試験、第 2版。Wiley。ISBN 978-0-471-49653-3 
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