与META分析有关的统计学知识

南方医科大学南方医院Meta分析的有关统计学知识向前南方医科大学南方医院南方医科大学南方医院一、概述南方医科大学南方医院“Meta”一词源于希腊文，意为“morecomprehensive”。即更广泛、更全面。1976年英国心理学家G．V．Glass首先将合并统计量对文献进行综合分析研究的这类方法称为“Meta-Analysis”。现已广泛应用于医学和健康领域，尤其是针对疾病的诊断、治疗、预防和病因等问题的综合评价。南方医科大学南方医院80年代末该方法传入我国，中文译名有荟萃分析，二次分析、汇总分析、集成分析等。但无论何种中文译名都有不足之处。因此，很多学者建议仍然使用“Meta分析”这一名称。南方医科大学南方医院二、Meta分析的定义南方医科大学南方医院Meta-Analysisisasystematicreviewthatusesquantitativemethodstosummarizetheresults.Meta分析是运用定量方法去概括（总结）多个研究结果的系统评价。《Evidence-BasedMedicine》--DavidSackett等，第247页的定义。南方医科大学南方医院Meta-Analysisisstatisticaltechniqueforassemblingtheresultsofseveralstudiesinareviewintoasinglenumericalestimate.Meta分析是文献评价中，将若干个研究结果合并成一个单独数字估计的统计学方法。《TheCochraneLibrary》第3页的定义。南方医科大学南方医院三、Meta分析的统计目的南方医科大学南方医院实例一七个阿斯匹林预防心肌梗死的研究资料（取自FleissJL的资料）K个研究阿斯匹林死亡数未死亡数aibi安慰剂死亡数未死亡数cidi合计NiOR95%CI下限上限1234567494410232852461570566714730285725202170176764126385221917205577077242713542038688012391529168262612164524171870.7200.6810.8030.8010.7981.1330.8950.4890.4570.6060.4860.5530.9350.8291.0591.0131.0631.3191.1531.3730.966合计21281205822861153128003表中ai,、bi、ci、di为各研究四格表数，Ni为各个研究的样本例数。ai为处理组的实际阳性数，bi为处理组的实际阴性数；ci为对照组的实际阳性数；di为对照组的实际阴性数。南方医科大学南方医院实例二女童掌骨Ⅱ皮质厚度的11个研究K个研究高氟区适氟区P值n11s1n22s2123456789101126554645455246454542442.262.392.502.642.812.953.153.473.633.813.990.320.310.300.260.350.460.390.460.380.410.5642405050455542514545252.332.492.672.902.933.273.483.733.814.164.180.330.320.350.450.360.370.480.540.400.420.41P0.05P0.05P0.05P0.05P0.05P0.05P0.05P0.05P0.05P0.05P0.05合计491490XX南方医科大学南方医院在医学研究中，传统的文献综述在处理同一问题的多个结果报道时，通常是平等（等权重方法）对待每个研究结果而得出结论。这种文献综述一般不进行文献评价，也不考虑文献的质量，主要是以某类结果文献数量的多少得出结论。传统文献综述的特点南方医科大学南方医院传统文献综述的主要问题传统文献评价的结果必然存在两个问题：一是多个研究的质量不相同；二是各个研究的样本含量的大小（权重）不相等。因此，传统文献综述的方法很难保证研究结果的真实性、可靠性和科学性，尤其当多个研究的结果不一致时，让人容易产生困惑或误解。南方医科大学南方医院Meta分析的统计目的对多个同类独立研究的结果进行汇总和合并分析，以达到增大样本含量，提高检验效能的目的，尤其是当多个研究结果不一致或都没有统计学意义时，采用Meta分析可得到更加接近真实情况的统计分析结果。南方医科大学南方医院四、Meta分析的统计分析过程南方医科大学南方医院Meta分析统计过程的主要内容：1.异质性分析2.计算合并效应量3.合并效应量的检验可信区间、Z检验南方医科大学南方医院什么是异质性在Meta分析过程中，纳入的多个研究尽管都是对同一临床问题或具有相同研究假设的研究。但是，这些研究在纳入和排除标准、样本含量、质量控制等方面很可能不相同，从而导致了同一结局指标在多个研究间的差异。南方医科大学南方医院异质性的定义Cochrane协作网将异质性定义为：（1）广义上用于描述试验的参与者、试验的干预措施和多个研究测量结果的变异，即各研究的内在真实性变异。（2）专指统计学异质性，用于描述多个研究中效应量的变异程度，也可以用于描述除偶然机会外，多个研究间存在的差异。南方医科大学南方医院异质性的种类Cochrane协作网将Meta分析的异质性分为：临床异质性、方法学异质性和统计学异质性。临床异质性是指：受试对象的不同、干预措施的差异和结局指标的变异所致的偏倚。方法学异质性是指：由于试验设计和研究质量的差异引起的，如盲法的应用和分配隐藏的应用，或由于试验过程中对结局指标的定义或测量的不一致而出现的偏倚。统计学的异质性是指：干预效果的评价在不同试验间的变异，它是研究间的变异，它是研究间的临床和方法学上变异联合作用的结果。南方医科大学南方医院统计学异质性通常将Meta分析的统计学异质性简称为“异质性”，它是以各研究之间可信区间（CI）的重合程度来度量异质性的大小。多个研究间的CI重合程度越大，存在统计异质性的可能性就越小，反之，各研究间存在统计学异质性的可能性就越大。临床异质性、方法学异质性和统计学异质性三者相互独立又相互关联的，临床和方法学异质性，不一定在统计学上就有异质性，反之亦然。南方医科大学南方医院异质性分析的意义Meta分析的核心计算是合并（相加），按统计原理，只有同质的资料才能进行合并或比较等统计分析，反之，则不能。异质性检验(testsforheterogeneity)又称同质性检验(testsforhomogeneity）用假设检验的方法检验多个独立研究是否具有异质性(同质性)。南方医科大学南方医院异质性检验的方法，目前，多用由下式计算：Q=Wi（di—）2=Widi2—(Widi)2WiWi为每个研究的权重，第i个研究的权重Wi按下式计算：Wi=1Var(di)该检验统计量Q服从自由度为K-1的卡方（χ2）分布，因此，当计算得到Q后，需由卡方分析获取概率，故又将此检验叫做卡方检验(Chisquaretest)。异质性检验的方法d南方医科大学南方医院若异质性检验检验结果为P0.10时，多个研究的异质性无统计学意义；若异质性检验结果为P≤0.10时，多个研究的异质性有统计学意义。南方医科大学南方医院I2的计算2I=Q－(k－1)Q×100%◆式中的Q为异质性检验的卡方值χ2，K为纳入Meta分析的研究个数。描述多个研究间异质性大小，即I2，其计算公式如下：南方医科大学南方医院I2的意义I2可用于衡量多个研究结果间异质程度大小的指标。这个指标用于描述由各个研究所致的，而非抽样误差所引起的变异（异质性）占总变异的百分比。在Cochrane系统评价中，只要I2不大于50%，其异质性可以接受。南方医科大学南方医院异质性分析与处理的方法当异质性检验出现P≤0.10时处理的方法：◆1.首先，检查每个研究的原始数据是否正确，检查提取数据的方法是否正确。◆2.如果产生异质性的原因可能是由于疗程长短、用药剂量、病情轻重、对照选择等所致，可使用亚组分析(subgroupanalysis)或Meta回归。南方医科大学南方医院异质性分析与处理的方法◆3.敏感性分析，排除可能是导致异质性的某些（个）研究后，重做Meta分析，与未排除这些（个）研究的Meta分析结果比较，探讨被去除的研究对合并效应的影响，通过比较了解其异质性的来源。南方医科大学南方医院异质性分析与处理的方法◆4.通过临床专业知识、统计学知识和前述的异质性分析方法，仍然无法解释异质性的原因，可采用随机效应模型(randomeffectmodel)进行Meta分析。◆5.不做Meta分析。南方医科大学南方医院四、合并效应量的计算南方医科大学南方医院多个试验效应的合并将多个独立研究的结果合并（或汇总）成某个单一的效应量（effectsize）或效应尺度（effectmagnitude），即用某个指标的合并统计量，以反映多个独立研究的综合效应。南方医科大学南方医院合并统计量的计算当多个独立研究的例数不等时，它们的综合效应不等于这多个单独效应的平均数。如三个均数的总均数不等于这三个均数之和除以3。所以，怎样合理的对多个独立研究效应进行合并，是Meta分析统计过程的主要问题之一。南方医科大学南方医院（1）分类变量(category,dichotomous)固定效应模型(fixedeffectmodel)，指标(1)RD(ratedifference,riskdifference)率差(2)RR(relativerisk)相对危险度(3)OR(oddsratio)比值比随机效应模型(randomeffectmodel)，RD、RR、OR的DerSimonian&Laird(D-L)法南方医科大学南方医院（2）数值变量(continuous)固定效应模型MD(MeanDifference)，均数差法；WMD(WeightedMeanDifference)，加权均数差法SMD，(StandardisedMeanDifference)标准化均数差法随机效应模型，D-L法南方医科大学南方医院分类变量RD、OR、RR及可信区间南方医科大学南方医院RD（率差）及可信区间两个发生率的差即为率差，也称危险差（ratedifference，riskdifference，RD），如，试验组发生率（ERR）与对照组发生率（CER）的差，其大小可反映试验效应的大小。RD=ERR-CER两率差的可信区间由下式计算：|p1-p2|±uαSE(p1-p2)=(RD－uαSE(RD)，RD+uαSE(RD))南方医科大学南方医院RD的意义当RD=0时，可认为试验组的发生率与对照组的发生率相同；当RD＞0时，可认为试验组的发生率大于对照组的发生率；当RD＜0时，可认为试验组的发生率小于对照组的发生率；南方医科大学南方医院实例分析阿司匹林治疗心肌梗死的效果组别死亡未死亡合计试验组15（a）110（b）125（n1）对照组30（c）90（d）120（n2）合计45200245（N）该例的RD为：RD=ERR-CER=0.12-0.25=-0.13即该例试验组的病死率比对照组少13%南方医科大学南方医院该试验两率差（RD）的可信区间为：（ERR-CER）±uαSE(p1-p2)即RD±uαSE(p1-p2)RD95%的可信区间为RD±1.96×SE(RD)RD的可信区间（CI）南方医科大学南方医院=阿斯匹林治疗心肌梗死的效果EER=15/125=12%，CER=30/120=25%，两率差的标准误：n2p2)-p2(1n1p1)-p1(1SE(p1-p2)=0.0491200.25)-0.25(11250.12)-0.12(1实例RD的标准误南方医科大学南方医院该试验两率差（RD）的可信区间为：RD±uαSE(p1-p2)=（0.12-0.25）±1.9