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两种计算机软件在医学Meta分析中的应用
作者:Admin  更新时间:2010-06-07  来源 河北医药 本条信息浏览人次共有

Meta分析已越来越多地应用于临床流行病学领域,本文结合实例介绍了Stata和RevMan两款软件在Meta分析中的应用,和普通方法相比,应用计算机软件进行可更个性化、更高效专业地完成Meta 分析。

  1  简介

  1.1  Meta分析简介  Meta分析是依靠收集发表和尚未发表的相关文献,应用特定的设计和统计学方法进行分析与综合评价,使有可能对具有不同设计方法及不同病例数的研究结果进行综合。
   
  运用Meta分析方法,可避免各个研究组之间可能由于取样来自不同的总体而造成的差异,也可根据研究的样本量为其结论赋予不同的权重,而非简单的合并。因此,Meta分析最大的优点是通过增大样本量提高结论的可信度,降低研究结果的不一致性。
   
  自20世纪80年代以来,Meta分析已越来越多地应用于临床流行病学领域。世界循证医学中心已经建立了临床各科疾病有关药物或疗法的Meta分析评价数据库,并以光盘杂志的形式出版发行,如Cochrane图书馆等。
   
  然而Meta分析的计算方法非常复杂,临床医生只需要知道Meta分析的基本思想,具体的统计学方法让统计学家研究,让统计学软件帮我们完成。由于目前已有多种实施Meta分析的软件包,使该法易于操作。
   
  可用于Meta Analysis的软件有:
   
  商业软件:COMPREHENSIVE META ANALYSIS,MetaWin,EasyEA 2001
   
  自由软件:RevMan (Review Manager),MetaStat,Epi Meta
   
  通用统计软件中有Metaanalysis的程序: STATA,SAS,WinBUGS,NCSS
   
  本文拟通过1个实例介绍最常用的两种软件:Stata及RevMan在Meta分析中的应用

  1.2  Review Manager简介  Review Manager(RevMan)是Cochrane协作网提供给评价者准备和维护更新Cochrane系统评价而设计的软件,由北欧Cochrane中心制作和更新,也可以说是专门为临床医生度身订做,用于完成Meta分析的软件。它不仅可以协助我们完成Meta分析的计算过程,还可以帮助我们了解Meta分析的架构并学习系统评价的分析方法,最后把完成的系统评价制作成易于通过电子转换的文件以标准统一的格式发送到Cochrane系统评价资料库(The Cochrane Database of Systematic Reviews,CDSR),便于电子出版和日后更新〔1〕,并可以根据读者的反馈意见不断修改和完善〔2〕。充分利用RevMan软件对初次从事系统评价的人员获得方法学上的指导有很大的裨益。
   
  该软件的主要特点是可以制作和保存Cochrane系统评价的计划书和全文;可对录入的数据进行Meta分析并以森林图(forest plot)的分析结果以图表形式展示;可对Cochrane系统评价进行更新;可以根据读者的反馈意见不断修改和完善。是Cochrane系统评价的一体化、标准化软件。从计算机软件的角度来看, 它主要包括了Cochrane系统评价的文字处理与Meta分析两大功能。是目前Meta分析专用软件中较成熟的软件之一。协作网的系统评价人员均使用RevMan软件制作系统评价。

  1.3  Stata简介  Stata是一个功能强大而又小巧玲珑的统计分析软件, 最初由美国计算机资源中心(Computer Resource Center)研制, 现为Stata公司的产品。从1985年1.0版问世以来,已连续推出10个主要版本,并从4.0版起进入Windows时代。通过不断的更新和扩充,软件功能已日趋完善。它操作灵活、简单、易用,同时具有数据管理软件、统计分析软件、绘图软件、矩阵计算软件和程序语言的特点,在许多方面别具一格,和SAS、SPSS一起并称为新的三大权威统计软件。Stata的许多高级统计模块均是程序文件(ADO文件),Stata公司在这方面持开放的态度,允许用户自行修改、添加和发布ADO文件,用户可随时到Stata 网站或者其他个人网站上寻找并下载所需的程序包安装后使用。这一特点使得全球的统计学家均乐于在Stata上首先实现所研究的最新计算方法,并对外免费提供下载,从而使Stata始终处于统计分析方法发展的最前沿,用户几乎总是能很快找到最新统计计算方法的Stata程序版本。这也使Stata自身成为几大统计软件中升级最多、最频繁的一个。
   
  Stata的Meta分析功能更全面和强大,该软件除了可以完成二分类变量和连续性变量的Meta分析,也可以进行Meta回归分析、累积Meta分析、单个研究影响分析、诊断试验的Meta分析、剂量反应关系Meta分析、生存分析资料合并等几乎所有Meta分析方法;还可以对发表偏倚进行Begg's检验和Egger's检验。在Stata软件中,可以绘制Meta分析的相关图形,如森林图( forest plot)、漏斗图(funnel plot)和L'Abbe 图。国外文献中好多Meta分析文章都是通过Stata的meta.ado模块完成。

  2  实例分析
   
  为了探讨用Aspirin预防心肌梗塞(myocardial infarction, MI)后死亡的发生,Fleiss等〔3〕收集了美国在1976~1988年间进行了7个关于Aspirin预防MI后死亡的研究,其结果见表1,从表中可见,在7个研究中,前6个研究的OR的95%CI都包含了1(下限小于1,上限大于1),即无统计学意义,都认为阿司匹林预防心肌梗死无效,只有第7个研究的95%CI的上下限都小于1(0.829~0.966),认为阿司匹林预防心肌梗死有效。如果按传统的文献综述方法,根据7个研究中有6个研究都认为阿司匹林预防心肌梗死无效,可能会得到阿司匹林预防心肌梗死无效的结论。现根据表1所提供的资料作Meta 分析。

  表1  阿司匹林预防心肌梗死的研究(略)

  2.1  普通方法(Peto法)进行Meta分析

  表2  Peto法进行Meta分析(略)

  2.1.1  异质性检验:H0:7个研究来自同一总体,即效应的总体水平相同;H1:7个研究来自不同总体,即效应的总体水平不全相同。
   
  首先计算每个研究的期望Ei、方差Vi、优势比ORi、以及处理组实际阳性数与期望之差OiEi、(OiVi)2/Vi。异质性检验统计量Q:本例df=6,χ(0.05,6)2=12.6>10.1, P<0.05,不拒绝H0, 即认为7个研究间异质性不大,可以采用固定效应模型。

  2.1.2  计算合并OR及其95%CI。

  2.1.3  合并OR的检验:H0:OR合并=1,H1:OR合并≠1χ2检验,df=1, χ(0.05,1)2=3.64<10.8,P<0.05,拒绝H0,即阿司匹林能减少患者心肌梗死后死亡的危险。

  2.1.4  每个纳入研究OR及其95%CI,合并OR值及其95%CI的图示。

  图1  Peto法进行Meta分析结果(略)

  2.2  应用Revman软件进行Meta分析  (1)收集文献资料提取数据, 得到每一个研究的表格资料如表1。(2)在RevMan中录入数据。(3)进行Meta 分析。(4)检验发表偏倚。

  图2  RevMan进行Meta分析结果(略)
   
  在图1中可见该资料Meta分析的以下内容:(1)图1左侧所示为7个独立研究的数据;(2)图1右侧所示为7个独立研究的固定效应模型OR值及95% CI的计算结果;(3)图1中间所示为7个独立研究的森林图,该图的竖线为无效线,即OR=l,每条横线为该研究的95% CI上下限的连线,其线条长短直观地表示了CI范围的大小,线条中央的小方块为OR值的位置,其方块大小为该研究权重大小。若某个研究95%CI的线条横跨为无效竖线,即该研究无统计学意义,反之,若该横线落在无效竖线的左侧或右侧,该研究有统计学意义;(4)图1中间底部所示为该7个研究的Meta分析结果:①异质性检验(test for heterogeneity)χ2值和P值,该例χ2=9.95,P=0.13;②合并效应量OR合并(Total),该例OR合并=0.90;③合并效应量OR合并的95% CI,该例OR合并95% CI=0.840.96;④合并效应量的检验(Test for overall effect)Z值(即u值)和P值,该例Z=3.17,P=0.002根据上述分析结果,可认为这7个阿司匹林预防心肌梗死研究资料具有同质性(异质性检验χ2=9.95,P=0.13),因此,合并效应量OR采用固定效应模型,OR合并=0.90,其95%CI=0.84~0.96,可认为阿司匹林预防心肌梗死有效。

  2.3  应用Stata进行Meta分析  (1)收集文献资料提取数据,得到每一个研究的表格资料如表1。(2)在Stata 中录入数据。Windows版本的Stata提供了数据编辑工具editor,为数据的输入提供了便利。在Stata命令窗口(Stata Command)中键入edit或在Stata Data菜单栏中单击Data editor,即可进入Stata的数据编辑器,按列输入数据。其中变量study表示纳入的研究,year表示年份,death1表示Aspirin组的死亡人数,live1表示Aspirin组的存活人数,death2 表示安慰剂组的死亡人数,live2表示安慰剂组的存活人数。(3)进行Meta分析。Stata命令如下:metan death1 live1 death2 live2, or label(namevar=study,yearvar=year) 得出森林图,见图3。

  图3  应用Stata进行Meta分析结果(略)
   
  结果显示Aspirin 有预防心肌梗死后死亡的作用, 和RevMan 的结果一致。

  3  结语
   
  利用计算机软件进行Meta分析,处理数据更方便,得心应手。利用软件作图更直观明了确切。
   
  各个软件都有自己独特的风格,RevMan易用性强,可以实现统计和系统评价书写的整合;它仅通过漏斗图直观地判断有无发表偏倚, 而Stata 软件除了漏斗图外, 还可以用Begg's检验、Egger's检验来检验发表偏倚。Stata 还有数据处理、亚组异质性检验和Meta 回归分析等功能,还较好地实现了简便和复杂两者的结合,在数据管理和许多前沿统计方法中的功能非常强大。Stata用户可以很容易地下载到别人已有的程序,也可以自己去编写, 国外高质量杂志也更倾向于接收Stata Meta 分析图形界面〔4〕。

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