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生醫研究之統計方法

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生醫研究論文有關統計分析與方法之報告方式

 

中興大學 生物系統工程研究室  陳加忠

 

 

此篇文章來自網路版Thomas A. LangDouglus G. Altmas之合著, Basic Statistical Reporting for Articles Published in Biomedical JournalsThe Sample Guidelines」。

對於生醫研究論文其內容中有關統計方法之敘述,在Lang的第一版內容如下:

描述的統計方法需求詳盡,使得讀者可以用以評估原始數據,以驗證其報導之結果。如有可能,量化發現的結果並且以適當的指標表示量測誤差或不確定性(度)。避免以單一統計量顯示統計假設檢定,例如只報導P值,而忽略樣本數目此重要知識。統計方法與實驗設計應該列出其參考文獻。使用之統計名詞,縮寫名詞與符號要加以定義。要列出使用的統計軟體。

第二版之內容如下:

提供足夠詳細之知識,因此研究結果能夠與其他分析相結合。敘述統計(descriptive statistics)需要報導百分比之分子與分母,尤是風險比 (risk), 勝算比(odds)與危險比(hazards ratios). 在進行再分析P值之資訊時並不足夠。必須報導每試驗族群的樣本數目與量測估計值之精密性。通常以95%之信賴區間表示。

最新版之內容如下:

、統計方法的報導

一、初期分析(preliminary analyses

1. 在進行分析之前,對於原始數據之處理都需要報導確認,例如對於數據進行數學公式轉換,以接近常態分佈,或是以比例值顯示數據,將連續性數據以分類數據表示,將分類數據加以結合。

 

二、主要分析(Primany analyses

1. 描述進行分析之目的。

2. 確認使用分析的每一變數(Variable),並且以敘述統計加以描述。

3. 對於診斷研究相當重要的變數,儘可能顯示其最小的差異性。

4. 對於研究目的所使用的分析方法加以完整性的報導。

5. 對於每項分析所使用的方法分別描述,避免以概括方式列出使用的統計方法。

6. 對於分析的方法,要驗證其假設之正確性,尤其是a.以非參數檢定法分析Skew數據,b.以成對檢定技術分析成對數據,c.執行線性迴歸,而其關係是否線性相關。

7. 以相同的數據群進行多重比較,要顯示其信賴水準是否調整與如何調整。

8. 有多少離群數據(outlying data),在分析過程中如何處理。

9. 使用單尾或雙尾檢定,如何判別使用單尾?

10. 對於統計顯示水準加以報導(例如α = 0.05)。

11. 說明使用的統計軟體與其版本。

 

三、補充說明(Supplementary analyses

1. 對於任何輔助(ancillary)分析的使用方法,例如敏感性分析(sensitivity),遺失數據之補遺(imputation of missing values),對假設條件之檢定等。

2. 對於事後分析(post-hoc)要加以確認,包括非計劃之次族群分析等。

 

、統計結果之報導

一、敘述統計之報導

1. 數據,尤其是量測數據,要儘量精確(precision)。為了容易理解與簡單化,可以四捨五入。

2. 對於每個分析要報導所有樣本數目與分組數目。

3. 對所有百分比要報導分子與分母。

4. 對常態分配之數據,報導平均值與標準差(SD),其形式為 ±SD

5. 非常態分佈之數據,要列出中數,四分之一位數,四分之三位數,說明內四分位距之上限與下限。

6. 不要使用標準偏差(Standard error of the mean, SE)用以表示數據之變異性。

7. 以表、圖顯示據。表格代表確實數值,圖形表示所有數據之評估。

 

二、風險,比例之比值(risk, rates, ratios

1. 確定數值

a. 比例:發生率 (incidence rates); 存活率 (survival rates)

b. 比值:勝算比(odds ratio, 相對風險比(hazards ratios)

c. 風險:絕對風險(absolute risks),相對風險差異(relative risk differences)。

2. 確認報導數值之分子與分母

3. 每個試驗,比例值之時間週期要確認。

4. 比例之族群要加以報導(例如 x 100, x 10,000)。

5. 對於風險,比例與比值要求報導其信賴區間。

 

三、統計檢定

1. 描述統計檢定之狀態。

2. 對於分析之變數(Variables)加以確認,對每一變數之數以適當的敘述統計加以描述。

3. 對於醫療(clinically)性的重要差異值加以確認。

4. 對於相等性(equivaleve)與非推論性(non-inferiories)之研究,報導族群間最大的不同。在生物相等性或許可以接受,但是在統計之差異也需要報導。

5. 對於檢定加以說明:單尾,雙尾,或成對試驗。

6. 對於數據之假設條件(例如常態分佈)需要加以檢定。

7. 對於統計顯著性(例如 α = 0.05)加以報導。

8. 對於主要之分析結果,例如族群中之差異,診斷敏感性(diagnostic sensitivity),迴歸之斜率等,需要報導其精確性,例如其95%信賴區間。

9. 不能使用SE值表示估計值之精密性,單一之SE值只代表68%信賴區間。

10. 統計檢定之結果,列出P值時,儘可能有小數點兩位,例如P = 0.03P = 0.22,不要只寫出P < 0.05。也不要只使用”NS” 太小的P值其表示方法為 “P < 0.001

11. 多重比較是否進行調整,需要報導。

 

四、相聯分析(Association analyses

1. 描述為何使用相聯分析。

2. 以敘述統計確變數與結果(Summary)。

3. 確認使用之檢定方法,單尾或雙尾。

4. 相聯檢定(例如卡方分析)需要報導P值。

5. 對於參值,例如Phi)係數,要報導其信賴區間。不能只用LowModeratehigh描述其關連。要考慮其生物上的關聯性。

6. 對於Primary compassions,以列聯表進行分析。

 

五、相關分析

1. 描述使用相關分析之目的。

2. 綜合報導每一變數的敘述統計結果。

3. 確認使用之相關分析係數,Pearson Spearman

4. 確認分析之假設條件。

5. 說明信賴水準,以顯示相關係數是否有統計顯著性。

6. 進行相關係數報導,除非對其範圍已有定義,否則不要以Low Moderate, high加以表示。對於生物上的意義加以考慮。

7. 不論是否顯著,報導相關係數(95%)信賴區間。

8. 可以以數據分佈圖表示相關性,樣本大小,相關係數,信賴區間與P值在圖上需要說明。

 

六、迴歸分析

1. 描述迴歸分析之目的。

2. 確認分析中的變數,以敘述統計加以描述。

3. 確認假設條件,例如線性要檢定其線性。

4. 對於離群值要加以報導。

5. 對於遺失數據之處理需要報導。

6. 對於多重迴歸,要報導a.使用之信賴區間,b.變數之評估結果,c.重合性,d.變數之選擇方法(例如t檢定)。

7. 每一迴歸變數之信賴區間與P值,最好以表格表示。

8. 對於線性迴歸,可以以圖形顯示,並且列出迴歸直線,但是直線不能超過數據群之最大與最小值。

 

七、變方分析與共變異數分析

1. 確認假設條件,例如是否常態分佈。

2. 離群值與遺失數據之處理。

3. 確認變數是否有交互效應,如何檢定其交互效應。

4. 以表格表示結果,每一變數之P值,統計量,自由度等。

 

八、存活分析

1. 解釋使用存活分析之目的。

2. 描述事件之起止時間。

3. 數據進行調查其環境背景。

4. 描述用以估計存活率之統計方法。

5. 確認假設條件。

6. 對每一族群,報導存活機率,包括信賴區間,參預之數目。

7. 報導存活時間之中數,包括信賴區間。

8. Kaplan- Meier plot或表格顯示結果。

9. 說明二或多組存活曲線進行多重比較之統計方法,報導其統計檢定與P值。

10.使用迴歸模式報導,以說明變數與存活率之相關性。

11. 報導每一試驗之風險評估或相對風險比(hazard ratio)之信賴區間。