標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法_第1頁(yè)
標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法_第2頁(yè)
標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法_第3頁(yè)
標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法_第4頁(yè)
標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩3頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法(Bland-Altman法)應(yīng)用摘要在生命科學(xué)領(lǐng)域中,經(jīng)常會(huì)遇到評(píng)價(jià)兩種或多種檢測(cè)、測(cè)量方法結(jié)果一致性或者驗(yàn)證依據(jù)構(gòu)建的模型設(shè)計(jì)研制的儀器樣機(jī)測(cè)量的正確性。標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法是廣泛應(yīng)用于兩種儀器或兩種方法的一致性比較的統(tǒng)計(jì)分析方法。本文簡(jiǎn)述了標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法的原理和采用這種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的具體過(guò)程,并將其用于一種新型無(wú)創(chuàng)心功能診斷儀樣機(jī)和一種新型水稻參數(shù)測(cè)量樣機(jī)測(cè)量正確性的驗(yàn)證。并通過(guò)分析驗(yàn)證結(jié)果對(duì)樣機(jī)的性能做出了判斷和評(píng)價(jià)。關(guān)鍵詞 標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法 引言在研究很多問(wèn)題時(shí)需要對(duì)生命體進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化、抽象和近似獲得一個(gè)較為理想化的模型,它是進(jìn)行生命研究和醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)的第

2、一步,也是最為關(guān)鍵的一步。而判斷建模的正確性是非常重要的。根據(jù)模型研制出樣機(jī)后,通常采用“金標(biāo)準(zhǔn)”法比較法驗(yàn)證儀器測(cè)量的正確性。即把樣機(jī)與醫(yī)學(xué)上公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行試驗(yàn)比較,或與臨床使用多年已被國(guó) 際有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)同的儀器做實(shí)驗(yàn)比較,根據(jù)比較結(jié)果對(duì)模型參數(shù)和儀器設(shè)計(jì)做相應(yīng)的改進(jìn)與完善。標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法(Bland-Altman法)分析最初是由Bland Jm和Altman Dg與1986年提出的。其主要通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析兩種方法或儀器是否具有一致性。本文主要闡述了標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法(Bland-Altman法)的原理和具體操作方法。并將該方法應(yīng)用驗(yàn)證一種新型無(wú)創(chuàng)心功能診斷儀樣機(jī)和一種新型水稻

3、參數(shù)測(cè)量樣機(jī)測(cè)量的正確性。最后,通過(guò)分析驗(yàn)證結(jié)果對(duì)樣機(jī)的性能做出了判斷和評(píng)價(jià)。方法及原理標(biāo)準(zhǔn)差-平均差值法(Bland-Altman法),是在分析兩種儀器或方法的一致性時(shí),即討論兩種儀器或方法是否可相互替代時(shí),從兩儀器或方法所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異入手,通過(guò)對(duì)其差異的處理,分析兩種儀器(或方法)的一致性?,F(xiàn)設(shè)兩組數(shù)據(jù)X(x1,x2,xn)和Y(y1,y2,yn),它們分別為兩儀器的檢測(cè)結(jié)果,其中xn與yn對(duì)應(yīng)于同一被檢測(cè)對(duì)象,組成一測(cè)量點(diǎn)對(duì)。研究?jī)山M數(shù)據(jù)的差值X-Y,即(x1-y1,x2-y2,xn-yn),因X,Y為儀器的檢測(cè)結(jié)果,所以X,Y可被看成兩隨即變量且服從正態(tài)分布,則X-Y也為服從正態(tài)

4、分布的隨機(jī)變量,設(shè)其均值為 ,標(biāo)準(zhǔn)差為。對(duì)于已確定的兩組檢測(cè)結(jié)果X1、Y1、 X 1 -Y1 為X-Y的一個(gè)子樣的觀察值,子樣均值為 =(xi-yi)/ n。子樣標(biāo)準(zhǔn)差設(shè)為s。因 X1-Y1 也服從正態(tài)分布,根據(jù)2 原則,X1-Y1 大部分應(yīng)滿足-2s < X1 -Y1 < +2s。因?yàn)?X1 -Y1 只是X -Y 的一個(gè)子樣的觀察值,要想真正通過(guò)這個(gè)子樣來(lái)了解總體的情況,需進(jìn)一步分析子樣均值和+2s 、-2s 在某一置信度時(shí)的置信區(qū)間。因?yàn)?的標(biāo)準(zhǔn)差為,s的標(biāo)準(zhǔn)差約為,所以+2s, -2s的標(biāo)準(zhǔn)差為,由t檢驗(yàn)的知識(shí)可求得+2s,-2s在某一置信度時(shí)的置信區(qū)間。代表兩儀器間的系統(tǒng)偏

5、差,+2s, -2s代表兩儀器隨機(jī)偏差的上下限,根據(jù)和+2s 、-2s的值以及其置信區(qū)間,結(jié)合實(shí)際情況,便可判斷兩儀器是否一致。在下面我們通過(guò)幾個(gè)實(shí)例來(lái)檢測(cè)該方法的有效性。實(shí)驗(yàn)與結(jié)果1. 用“散點(diǎn)圖法”驗(yàn)證研制的一種新型無(wú)創(chuàng)心功能診斷(監(jiān)護(hù)儀樣機(jī))一種新型無(wú)創(chuàng)心功能診斷(監(jiān)護(hù))儀樣機(jī)采用了心阻抗模型:SV =××|max× (1-1)(1-1)式中,SV為每搏心排血量,單位為ml, 為血液電阻率,單位為cm;L為胸腔長(zhǎng)度,單位為cm;Z0為胸腔基礎(chǔ)阻抗,單位為 ;Ts為心室射血時(shí)間,單位為 s,dZ/dt為阻抗微分(取最大值)。通過(guò)臨床實(shí)驗(yàn),樣機(jī)與彩色多普勒儀進(jìn)行

6、了初步對(duì)比,得到兩組數(shù)據(jù)。對(duì)于第一組數(shù)據(jù)12例配對(duì)數(shù)據(jù)差值的均數(shù) =17.4,差值的標(biāo)準(zhǔn)差 s=7.23,在置信度為 95時(shí),的置信區(qū)間單邊寬度為 4.216。+2s、 -2s的置信區(qū)間單邊寬度為7.953。Bland-Altman圖如圖1.1所示 圖1.1第二組數(shù)據(jù), 16例配對(duì)數(shù)據(jù)差值的均數(shù) =21.49,差值的標(biāo)準(zhǔn)差 s=30.16,在置信度為 95時(shí),的置信區(qū)間單邊寬度為12.23。-2s、 +2s的置信區(qū)間單邊寬度為44.32。Bland-Altman圖如圖1.2所示。 圖1.2對(duì)于第二組數(shù)據(jù),樣機(jī)與超聲心電圖對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示兩者一致性差,主要原因是這一組所選病人都患有心臟瓣膜病,血

7、液有反流現(xiàn)象,超聲心動(dòng)圖靠計(jì)算心室收縮前后的體積差來(lái)估計(jì)每搏輸出量,對(duì)于血液有反流的病人,每搏心輸出量顯然小于心室收縮前后的體積差,因此超聲心動(dòng)圖的計(jì)算結(jié)果將普遍偏大。從對(duì)比結(jié)果可以看出,系統(tǒng)偏差為 21ml(超聲心動(dòng)圖的計(jì)算結(jié)果比樣機(jī)的計(jì)算結(jié)果平均高出 21ml),證明了前面所言。而第一組數(shù)據(jù)中,兩種測(cè)量方法差值絕對(duì)值最大為 8ml,測(cè)量結(jié)果平均為 61ml,這種相差在臨床上可以接受。綜合以上的分析,此兩種方法有較好的一致性,可以相互替代使用。2用“散點(diǎn)圖法”驗(yàn)證水稻穗長(zhǎng)的自動(dòng)測(cè)量方法一種新的水稻穗長(zhǎng)測(cè)量方法,采用機(jī)器視覺(jué)獲得水稻的圖像信息,然后通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)獲得水稻的穗長(zhǎng)。通過(guò)和手動(dòng)測(cè)量

8、(“金標(biāo)準(zhǔn)”)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,來(lái)驗(yàn)證此方法是否可行。對(duì)于第一組數(shù)據(jù),58例配對(duì)數(shù)據(jù)差值的均數(shù)=23.0082mm,差值的標(biāo)準(zhǔn)差 s=14.5154mm。在置信度為 95時(shí), 的置信區(qū)間單邊寬度為3.8119。-2s、+2s的置信區(qū)間單邊寬度為6.5184。差值的絕對(duì)值最大為52.0354mm(圖中紅點(diǎn)代表的點(diǎn)),差值的絕對(duì)值最大的點(diǎn)的差值和平均值之比為29.57%。散點(diǎn)圖如圖2.1所示。 圖2.1對(duì)于第二組數(shù)據(jù),43例配對(duì)數(shù)據(jù)差值的均數(shù) =-0.3773mm,差值的標(biāo)準(zhǔn)差s=5.8945mm,在置信度為 95時(shí),的置信區(qū)間單邊寬度為 1.7978。-2s、+2s的置信區(qū)間單邊寬度為3.0743

9、。差值的絕對(duì)值最大為-12.0300mm(圖中紅點(diǎn)代表的點(diǎn)),差值的絕對(duì)值最大的點(diǎn)的差值和平均值之比為6.95%。散點(diǎn)圖如圖2.2所示。 圖2.2就第一組數(shù)據(jù)而言,手動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量方法的實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果表明,這兩種方法的一致性差。兩種方法測(cè)量結(jié)果的差值的平均值即系統(tǒng)偏差較大 ,為 23.0082mm;標(biāo)準(zhǔn)差為 14.5154mm,因此,隨機(jī)偏差的上下限寬度也比較大 ;但系統(tǒng)偏差的置信 區(qū)間的寬度較窄。與第一組數(shù)據(jù)相比,由第二組數(shù)據(jù)計(jì)算所得到的系統(tǒng)偏差很小,僅為-0.3773mm;標(biāo)準(zhǔn)差為 5.8945mm,遠(yuǎn)小于第一組數(shù)據(jù)所得結(jié)果,即隨機(jī)偏差的 上下限寬度較窄;系統(tǒng)偏差的置信區(qū)間的寬度比第一組數(shù)

10、據(jù)得到的還要窄,半邊寬度僅為 1.7978mm?;谝陨戏治觯诙M數(shù)據(jù)手動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量方法的對(duì)比 結(jié)果表明,兩種方法具有較好的一致性。 兩組數(shù)據(jù)分析結(jié)果的巨大差異表明,新型水稻參數(shù)測(cè)量樣機(jī)的工作狀態(tài)并不穩(wěn)定,這可能和具體的實(shí)驗(yàn)條件有關(guān) ,還需要更多的實(shí)驗(yàn)來(lái)做進(jìn)一步的討論和分析。附MATLAB程序1. 用“散點(diǎn)圖法”驗(yàn)證研制的一種新型無(wú)創(chuàng)心功能診斷程序程序基本相同,僅數(shù)據(jù)不同,故僅第一段程序添加注釋。data = xlsread('C:Documents and Settingsw1.xlsx');y=data(:,1);x=data(:,2);%數(shù)據(jù)讀取部分m=(x+y)/

11、2;n=x-y;%m,n分別為X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)p=min(n);%樣本的平均值s=std(n);%樣本的標(biāo)準(zhǔn)差k=p+2*s;%上界+2sl=p-2*s;% 下界-2sq=p*ones(1,12);%以下為作圖部分f=k*ones(1,12);g=l*ones(1,12);plot(m,f,'r');hold onplot(m,g,'r');hold onplot(m,q,'r');hold onplot(m,n,'o');xlabel('(x+y)/2');ylabel('x-y');data =

12、xlsread('C:Documents and Settingsw2.xlsx');y=data(:,1);x=data(:,2);m=(x+y)/2;n=x-y;p=mean(n);s=std(n);k=p+2*s;l=p-2*s;q=p*ones(1,16);f=k*ones(1,16);g=l*ones(1,16);plot(m,f,'r');hold onplot(m,g,'r');hold onplot(m,q,'r');hold onplot(m,n,'o');xlabel('(x+y)/2&

13、#39;);ylabel('x-y');2. 用“散點(diǎn)圖法”驗(yàn)證水稻穗長(zhǎng)的自動(dòng)測(cè)量方法data = xlsread('C:Documents and Settings01.xls');y=data(:,1);x=data(:,2);m=(x+y)/2;n=x-y;p=sum(n)/58;s=std(n);k=p+2*s;l=p-2*s;q=p*ones(1,58);f=k*ones(1,58);g=l*ones(1,58);plot(m,f,'r');hold onplot(m,g,'r');hold onplot(m,q,

14、9;r');hold onplot(m,n,'o');xlabel('(x+y)/2');ylabel('x-y)');data = xlsread('C:Documents and Settings02.xls');y=data(:,1);x=data(:,2);m=(x+y)/2;n=x-y;p=sum(n)/43;s=std(n);k=p+2*s;l=p-2*s;q=p*ones(1,43);f=k*ones(1,43);g=l*ones(1,43);plot(m,f,'r');hold onplot(m,g,'r');hold onplot(m,q,'r&

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論