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임상연구 또는 임상시험에서 약의 투여량을 정하는 문제는 굉장히 중요하다. 마취제의 투여량을 정하기 위한 임상시험에서는 Dixon(1948)'s up-and-down method를 많이 이용하는데, 이때 연속적으로 약을 투여하면서 약의 독성(toxicity)이 성공에서 실패로 일어나는 횟수가 최소 6번 발생할 때까지 임상시험 대상자를 모집하는 경우가 보통이다. 그러나 발생 횟수에 대한 근거가 불명확하고, LD50을 추정하는 turning point estimator(...

임상연구 또는 임상시험에서 약의 투여량을 정하는 문제는 굉장히 중요하다. 마취제의 투여량을 정하기 위한 임상시험에서는 Dixon(1948)'s up-and-down method를 많이 이용하는데, 이때 연속적으로 약을 투여하면서 약의 독성(toxicity)이 성공에서 실패로 일어나는 횟수가 최소 6번 발생할 때까지 임상시험 대상자를 모집하는 경우가 보통이다. 그러나 발생 횟수에 대한 근거가 불명확하고, LD50을 추정하는 turning point estimator(TPE)에 대한 정확성이 의심되고 있다. 따라서 이 연구에서는 LD50을 추정하는 모수적 방법(logistic estimator, probit estimator, complementary log-log estimator)과 비모수적 방법(turning point estimator, isotonic regression estimator)을 모의실험을 통해 비교하고자 한다. 발생횟수, 초기 용량, 용량에 따른 반응률, 용량 간격 등을 달리하여 Dixon's up-and-down method 설계에 기초하여 자료를 생성하였다. 특정 상황에서 1000번을 반복하여 LD50의 추정치의 편향(bias)과 95% 포함률(coverage rate)을 비교하였고, 발생 횟수에 따라 결과의 차이가 있는지 검토하였다. 모의실험 결과 LD50을 추정하는 5가지 방법 중에서 isotonic regression 추정치가 편향과 포함률 측면에서 가장 좋은 추정량으로 확인했고, TPE가 다른 방법들의 추정량보다 편향이 크고, 포함률이 낮다는 사실을 발견했다. 모수적 방법들의 추정량이 특정 상황에서 표준오차가 불규칙하게 커지는 현상을 보였다. 실제 Remifentanil 자료를 가지고 분석한 결과, 모의실험의 결과와 마찬가지로 TPE가 과소추정 되는 것을 알 수 있었다. 그리고 모수적 방법들의 신뢰구간의 길이가 상대적으로 넓다는 것을 확인했다.

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