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生醫研究之統計方法

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美國生理學會相關期刊之統計報告指引

 

中學大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

美國生理學會(American Physiological Society,  APS)其相關期刊有650種。在2004年,由Curran-EverBenos兩位教授,撰寫一篇如何在學術期刊上針對統計分析進行報導。這份報告引起許多評論,因此在2007年又有一篇綜合意見。兩篇文章出處如下:

1.      Guidelines for reporting statistics in journals published by the American Physiological Society , Adv,. Psysio. Edu. 28:85-87., 2004.

2.      Last word on Perspectives” Guidelines for reporting statistics in journals published by the American Physiological Society “, Adv Psysio. Edu. 31:306-307, 2007

兩篇文章之內容綜合介紹如下:

指引1:試驗設計如果有問題,與統計專家討論

試驗設計,數據分析,結果討論此三份都是交互影響。在進行試驗設計十過程與統計學家可以協助定義實驗的問題。數據收集過程,統計學家可以評估統計之假設條件是否合乎要求。

指引2:依據研究目的,定義適當的顯著水準P

對統計檢定而言,如果得到的顯著水準P值小於臨界值α,代表此試驗影響為顯著。

如果試驗目的是提出一個新發現,α=0.1比數適當。因為α=0.1,代表得新發現的機率增加。

如果α=0.01容易使得試驗結果合乎現有之定理。

指引3:確認統計方法,將引用的教科書或評論(reviews)於參考文獻中註明。

使用的統計軟體要加以列出。

指引4:對於多重比較要加以控制。

ANOVA進行多因子之影響性檢定,如果某一影響因子為顯著。在此影響因子中各不同處理彼此是否顯著差異需要進行多重比較。多重比較的檢定方法需要控制。

指引5:使用標準偏差以數報導變異量。

一組觀察值的變異程度由其平均值與其標準差所表示。此標準差反映母群平均值的理論變異程度。

        標準差量法適當的反應出觀察樣本的變異值。如果試驗數據為N個量很大的觀察值,其母群為常態分佈,標本的標準差即為母群的變異量。標準差在計算信賴區間時十分有用也十分重要。

母群與樣本的標準差表示符號不同,母群為SDstandard deviation),樣本為SEstandard error )。如果對一常態分佈族群取樣點為無限,其變異量σSD表示。如果取樣數目數為n,樣本之標準差為SE=σ/√n

醫學期刊要求以±標準差加以表示,例如血壓值為115mmHgSD10)。

指引6:使用信賴區間表示不確定度

以信賴區間表示量測的不確定度。信賴區間之計算與可信賴水準(α)相關。α=0.01,信賴水準99%。信賴區間計算值為[-19,-3],代表此量測值有99%的機率,範圍界於-19 -3之間。

指引7:精確的數報導P

精確的P值意義如下:P=0.057P=0.57此種方式比P>0.05, P=NS*”更有意義。精確的P值對統計結果之解釋更有意義。

 

1. P值之解釋

P

解釋

P>0.1

試驗數據代表無影響

0.05~P~0.1

數據可能有真正的影響

0.01<P~0.05

數據代表有明顯意義,有真正的影響

P~0.01

數據有強烈的意義,真正有影響

 

如何解釋統計結果?

在一項試驗中,有三種治療心臟病的藥劑,每組試驗共有25個對象,信賴度為99%。以血壓的改變作為藥效依據。統計之結果如下:

藥劑

樣本標準平均值

樣本

P

信賴區間

A

-20

18

<0.001

-30 to -10

B

-0.2

18

<0.001

-0.3 to -0.1

C

-20

18

0.07

-50 to 10

A藥劑,降低血壓20mmHgP<0.001代表此改變為顯著。其信賴區間為10~30mmHg,代表此種血壓降低對治療具體有效。

B藥劑降低血壓0.2mmHg,在統計有顯著意義(P<0.001),信賴區間為0.1~0.3mmHg。對真正治療意義不大。

C藥劑減少血壓20mmHg,但是統計上不顯著(P=0.07)。信賴區間代表此藥劑血壓增加10mmHg至降低50mmHg。而且此信賴區間範圍大,代表統計量無意義。因此需要執行更多的試驗。

信賴區間的上下限與範圍其意義係應該由各領域專業進行判斷。

 

指引8:數據的位數與科學意義的相關性。

數據的位數往往來自儀器的解析度。但是這些解析度與科學意義如果不相關,則不需要有太多位數。

例如血壓計設值為115.73mmHg. 要如何報導此數據?例如115.73, 115.7或是116 mmHg? 解析度0.010.1mmHg有否實質意義?同樣地,pH值解析度0.0010.01 pH有何差別?

指引9. 在摘要(Abstract)對每一個主要結果需報導信賴區間與P值。

(結論)此指引加以歸納如下:

1.      以適當的統計程序進行分析,並在論文內容說明此方法。

2.      SD standard deviation)以報導樣本差,不要使用SEstandard error)。

        對於統計結果,要刊出信賴區間與P值。