醫(yī)學(xué)中定量資料統(tǒng)計方面錯誤辨析和釋疑

1、醫(yī)學(xué)中定量資料統(tǒng)計方面錯誤辨析和釋疑    【關(guān)鍵詞】  統(tǒng)計學(xué); 醫(yī)學(xué); 論文; 統(tǒng)計分析; 非參數(shù)統(tǒng)計 1  問題的提出    在醫(yī)學(xué)論文或稿件中，若觀測結(jié)果是定量資料，常需要在不同實驗條件下比較其平均值之間的差別是否具有統(tǒng)計學(xué)意義，此時，稱為定量資料的統(tǒng)計分析。如何才能正確地實現(xiàn)定量資料的統(tǒng)計分析呢？關(guān)鍵是兩點：其一，檢查定量資料是否滿足參數(shù)檢驗的前提條件；其二，正確辨析定量資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型。第一點?？赏ㄟ^統(tǒng)計軟件來實現(xiàn)，而第二點則需要分析資料的人具有這方面知識，才有可能合理選擇統(tǒng)計分析方法

2、。然而，只要科研課題涉及到兩個或兩個以上因素時，實際工作者能正確判定其實驗設(shè)計類型的場合少得可憐，因此，在醫(yī)學(xué)論文或稿件中，這方面的錯誤不計其數(shù)。概括起來說，不外乎有以下兩類錯誤：（1）當(dāng)定量資料不滿足參數(shù)檢驗的前提條件（獨立性、正態(tài)性和方差齊性）時，盲目套用參數(shù)檢驗方法（通常為特定設(shè)計下定量資料的t檢驗或方差分析）；（2）不管定量資料對應(yīng)的實驗設(shè)計類型是什么，一律套用單因素兩水平（或叫成組）設(shè)計定量資料的檢驗方法（如t檢驗或秩和檢驗）或單因素多水平設(shè)計定量資料的分析方法（如單因素多水平設(shè)計定量資料的方差分析或秩和檢驗）。其結(jié)果是所得出的結(jié)論可信度低，甚至是錯誤的1，2。 2  中西

3、醫(yī)結(jié)合治療實例    例1  某臨床醫(yī)生收集了如下的資料（表1），在各組內(nèi)進行配對設(shè)計定量資料的t檢驗，在任何兩組之間，用差量進行成組設(shè)計定量資料的t檢驗。請問：錯在哪？正確的做法是什么？    對差錯的辨析與釋疑  原作者的做法是錯誤的！因為這樣做割裂了整體設(shè)計，每次分析時，僅用了部分數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的利用低，自由度小，結(jié)論的可信度低；無法分析藥物種類與測定時間之間的交互作用。正確的做法是：先檢查資料是否具備參數(shù)檢驗的前提條件，然后正確判定資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型。假定本例中的定量資料滿足參數(shù)檢驗的前提條件，而實驗設(shè)計

4、類型表面上看是“4個自身配對設(shè)計”同時存在，應(yīng)叫做“具有一個重復(fù)測量的兩因素設(shè)計（其中，測定時間因素與重復(fù)測量有關(guān)，除此因素之外，還有一個藥物種類因素）”。正確的統(tǒng)計分析方法為“具有一個重復(fù)測量的兩因素設(shè)計定量資料的方差分析”。對本例而言，更合適的分析策略是：將“治療前”視為“協(xié)變量”，即設(shè)法使各藥物組治療前盡可能取相等的平均水平，從而推算出治療后的平均測定結(jié)果（稱為校正的平均值），提高各藥物組之間的可比性，其統(tǒng)計分析方法叫做“單因素4水平設(shè)計定量資料的一元協(xié)方差分析”（每次只分析一個定量指標）；若每次需要同時分析3個定量觀測指標，其統(tǒng)計分析方法可叫做“帶有一個協(xié)變量的單因素4水平設(shè)計定量資料

5、3元方差分析”。 表1  各組治療前后肝功能檢測結(jié)果比較（略） 例2  很多人用成組設(shè)計定量資料的t檢驗和單因素多水平設(shè)計定量資料的方差分析處理表2資料。請辨析：這樣做錯在哪里？為什么？正確的統(tǒng)計分析方法是什么？ 表2  兩組不同組織類型的NSCLC肺部ROI的Max SUV和Mean SUV比較（略） 對差錯的辨析與釋疑  表2中最后兩列為兩個定量的觀測指標，原則上，當(dāng)實驗中涉及兩個或兩個以上定量指標時，看專業(yè)上是否需要同時考察它們的變化，若不需要，就視為兩個一元定量資料；若需要，就視為一個二元定量資料。關(guān)鍵是檢查資料的前提條件（此處從略）和正確判定定

6、量資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型，以下就不再贅述了。原作者所用的兩種統(tǒng)計分析方法都屬于分析單因素設(shè)計定量資料的統(tǒng)計分析方法，是不正確的。屬于未正確辨析實驗設(shè)計類型，就盲目套用統(tǒng)計分析方法的一種壞習(xí)慣，其結(jié)論是不可信的。該定量資料中涉及兩個實驗因素，一個是中醫(yī)上的分型（非血瘀證與血瘀證），另一個是癌細胞類型。兩個因素共有6種水平組合，各組合下都有一組獨立的患者，兩個因素同時出現(xiàn)在實驗中，尚無專業(yè)知識保證它們對觀測指標的影響誰是主要或次要，故這個定量資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型應(yīng)叫做兩因素析因設(shè)計或叫2×3析因設(shè)計，當(dāng)定量資料滿足參數(shù)檢驗的前提條件時，以選用相應(yīng)設(shè)計定量資料的方差分析處理為宜。例3

7、  很多人用成組設(shè)計定量資料的t檢驗和單因素多水平設(shè)計定量資料的方差分析處理表3資料。請辨析：這樣做錯在哪里？為什么？正確的統(tǒng)計分析方法是什么？表3  兩組不同分期的NSCLC肺部ROI的Max SUV和Mean SUV比較（略） 對差錯的辨析與釋疑  原作者所用的兩種統(tǒng)計分析方法都屬于分析單因素設(shè)計定量資料的統(tǒng)計分析方法，是不正確的。屬于未正確辨析實驗設(shè)計類型，就盲目套用統(tǒng)計分析方法的一種壞習(xí)慣，其結(jié)論是不可信的。該定量資料中涉及兩個實驗因素，一個是中醫(yī)上的分型（非血瘀證與血瘀證），另一個是疾病分期。兩個因素共有8種水平組合，各組合下都有一組獨立的患者，兩個因素

8、同時出現(xiàn)在實驗中，尚無專業(yè)知識保證它們對觀測指標的影響誰是主要或次要，故這個定量資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型應(yīng)叫做兩因素析因設(shè)計或叫2×4析因設(shè)計，當(dāng)定量資料滿足參數(shù)檢驗的前提條件時，以選用相應(yīng)設(shè)計定量資料的方差分析處理為宜。例4  很多人用成組設(shè)計定量資料的t檢驗和單因素多水平設(shè)計定量資料的方差分析處理表4資料。請辨析：這樣做錯在哪里？為什么？正確的統(tǒng)計分析方法是什么？ 表4  各組肺組織病理圖像分析結(jié)果比較（略） 對差錯的辨析與釋疑  原作者所用的兩種統(tǒng)計分析方法都屬于分析單因素設(shè)計定量資料的統(tǒng)計分析方法，是不正確的。屬于未正確辨析實驗設(shè)計類型，就盲目套

9、用統(tǒng)計分析方法的一種壞習(xí)慣，其結(jié)論是不可信的。該實驗共有8個實驗組，每組中的10只動物都在三個區(qū)被檢測某定量指標的結(jié)果，故“三個區(qū)”是與重復(fù)測量有關(guān)的因素。要判斷該定量資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型，關(guān)鍵是要弄清“組別”是一個實驗因素還是一個復(fù)合因素。顯然，“組別”中涉及到很多因素，如“是否建?！?、“是否用藥”、“用何種藥”、“用藥種數(shù)”，這4個因素每個至少有2個水平，全面組合至少應(yīng)有16個小組，現(xiàn)在只有8個組，說明這些因素的水平未全面組合，屬于“多因素非平衡組合實驗”，而不是一個標準的多因素實驗設(shè)計。對于這種定量資料，應(yīng)對“組別”進行合理拆分?？赡艿牟鸱纸Y(jié)果如下。組合1：正常對照組與模型組；組合2

10、：模型組、丹參組、黃芪組、雷公藤組、氫化考的松組、硫唑嘌呤組；組合3：模型組、雷公藤組、硫唑嘌呤組、硫唑嘌呤+雷公藤組。將上述三種組合分別與三個區(qū)同時考慮，構(gòu)成不同的實驗設(shè)計類型，具體地是，組合1叫做“具有一個重復(fù)測量的兩因素設(shè)計”，其設(shè)計格式見表5。組合2也叫做“具有一個重復(fù)測量的兩因素設(shè)計”，其設(shè)計格式見表6。 表5  兩組肺組織病理圖像分析結(jié)果比較（略） 表6  各組肺組織病理圖像分析結(jié)果比較（略） 組合3應(yīng)叫做“具有一個重復(fù)測量的三因素設(shè)計”，因為該組合中的4個實驗分組本身形成了一個2×2析因設(shè)計結(jié)構(gòu)，再加上與重復(fù)測量有關(guān)的因素“三個區(qū)”，其結(jié)構(gòu)用統(tǒng)計表表

11、達出來（表7），便可一覽無余，層次清晰，易于辨析其真正的實驗設(shè)計類型。 表7  4組肺組織病理圖像分析結(jié)果比較（略） 例5  很多人用配對設(shè)計定量資料的t檢驗和單因素多水平設(shè)計定量資料的方差分析（兩兩比較用LSD法）處理多因素影響下的定量資料，如本刊2006年第4卷第3期第287頁上的表1資料（為節(jié)省篇幅，詳細資料此處從略）。請辨析：這樣做錯在哪里？為什么？正確的統(tǒng)計分析方法是什么？    對差錯的辨析與釋疑  在此資料中，第1列“Group”之下的5個組不是單因素5水平之間的關(guān)系，它是多因素非平衡組合實驗，因此，需要對“Group”

12、進行合理地“拆分”：如組合，前4組可同時比較；組合，“第1組，第2、3、4三組中取一組，第5組”可同時比較。還應(yīng)考慮放置在表中縱向上的“時間”因素，第1個時間點為“處理前”，應(yīng)將其視為“協(xié)變量”，而且，“時間”是與重復(fù)測量有關(guān)的因素，簡稱重復(fù)測量因素。同時考慮某種組合和時間，則分別與組合、組合對應(yīng)的統(tǒng)計分析方法都叫做“具有一個重復(fù)測量的兩因素設(shè)計定量資料的一元協(xié)方差分析”。 【參考文獻】  1 Hu LP, Li ZJ. Fundamental of medical statistics and discrimination of typical misuse. Beijing: Press of Military Medical Sciences. 2003: 149153. Chinese.胡良平, 李子建.