布兰德-奥特曼图
布兰德-奥特曼图(Bland–Altman plot ,差异图(difference plot)))是常应用于分析化学或生物医学中的一种资料绘图方法,用于比较两种不同分析方法之间的一致性。这种图形在其他领域较常称为Tukey均值差异图[1],但在医学统计学方面是由J. Martin Bland和Douglas G. Altman推广使用的。 [2] [3]
绘图过程
[编辑]今设有一由个观察结果组成的样本(例:未知体积的物体),以两种分析方式各对样本进行测定(续上例,以不同的方法测量体积),得到个数据。然后以两种测量方法结果的平均值为座标,两种测量方法结果的差值为座标,将这个样本的数据绘成图。
故,以这两种方式测量样本得到和两个数值,进行绘图,其笛卡尔坐标如下:
若要比较两组样本之间的差异,而不考虑它们的平均值,则以检视两组测量值的比率为佳。 [4]先将测量资料以2为底数进行对数转换以后就可以如上述方式绘图。亦即坐标如下:
此版本的图用于MA 图。
统计软件(Analyse-it 、 MedCalc 、 NCSS 、 GraphPad Prism 、 R 、 StatsDirect或JASP)能用于绘制布兰德-奥特曼图。布兰德-奥特曼图广泛用于评估两种不同仪器或两种测量技术之间的一致性,例如常用于比较两种临床测量方法(测量值本来就可能会有误差); [5]也可将新的测量技术或方法与黄金标准进行比较——就算被称为黄金标准,也不代表(且也不应该)完全正确无误。 [4]
使用布兰德-奥特曼图也可以发现测量方法之间的系统性差异(固定偏差)或可能的异常值。不同测量方法结果差值的平均值是估计偏差,差值的标准差则可用于评估该平均值的随机波动。如果进行单样本t 检验发现差值的平均值与 0 有显著差异,则显示有固定偏差。如果存在一致的偏差,可以从新方法中减去平均差异值来调整。通常计算每次比较的95%一致性界限(limits of agreement,亦即差值平均值±差值的1.96标准差),由此可得知对于大多数样本,以这两种方法的测量结果可能相差多大。如果差异平均值±1.96 SD 内的差异大小在临床上并不重要,那么可将这两种方法视为可互相替代的方法。不过 95% 一致性界限也可能并非可靠的总体参数估计,特别是样本数不大之时,所以在比较方法或评估可重复性时,计算 95% 一致性界限的信赖区间非常重要。这可借由 Bland 和 Altman 的近似法[3]或更精确的方法进行。 [6]
布兰德-奥特曼图也可用于研究测量值和真实值之间差异(即比例偏差)的可能关联性。如有比例偏差,显示测量范围这两种测量方法结果的关系并不一致(即一致性界限取决于实际测量)。如欲评估此关系,可将方法结果之间的差异进行对于方法结果的平均值进行回归。如发现差值与真实值之间有相关(即回归线的斜率显著)时,应提供基于回归的 95% 一致性界限。 [4]
参见
[编辑]- MA 图
- 加德纳-奥特曼图
其他
[编辑]1981 年,Eksborg 提出了类似的方法。 该方法基于戴明回归(Deming regression)——由 Adcock 于 1878 年提出的一种方法。
Bland 和 Altman 在《刺胳针》上发表的论文[3]被引用超过23000次,在引用次数最多的 100 篇论文中位列第 29 位。 [7]
参考资料
[编辑]- ^ Cleveland WS. Visualizing data. Murray Hill, N.J.: At & T Bell Laboratories. 1993: 22–23. ISBN 978-0963488404. OCLC 29456028.
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- ^ 3.0 3.1 3.2 Bland JM, Altman DG. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement (PDF). Lancet. 1986, 327 (8476): 307–10. CiteSeerX 10.1.1.587.8931 . PMID 2868172. S2CID 2844897. doi:10.1016/S0140-6736(86)90837-8. 引用错误:带有name属性“Bland1986”的
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标签用不同内容定义了多次 - ^ 4.0 4.1 4.2 Bland JM, Altman DG. Measuring agreement in method comparison studies. Statistical Methods in Medical Research. 1999, 8 (2): 135–60. PMID 10501650. S2CID 9851097. doi:10.1177/096228029900800204 . 引用错误:带有name属性“Bland1999”的
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标签用不同内容定义了多次 - ^ Hanneman SK. Design, analysis, and interpretation of method-comparison studies. AACN Advanced Critical Care. 2008, 19 (2): 223–234. PMC 2944826 . PMID 18560291. doi:10.1097/01.AACN.0000318125.41512.a3.
- ^ Carkeet A. Exact parametric confidence intervals for Bland–Altman Limits of Agreement. (PDF). Optometry and Vision Science. 2015, 92 (3): e71–e80. PMID 25650900. S2CID 11643889. doi:10.1097/OPX.0000000000000513.
- ^ Van Noorden R, Maher B, Nuzzo R. The top 100 papers. Nature. 2014, 514 (7524): 550–553. Bibcode:2014Natur.514..550V. ISSN 0028-0836. PMID 25355343. doi:10.1038/514550a .