Meta分析统计过程

1、Meta分析的统计过程一、概述述60年代代开始，在医学学文献中中，陆续续出现了了对多个个独立研研究的统统计量进进行合并并的报道道。76年G.V.Glass首首先将合合并统计计量对文文献进行行综合分分析研究究的这类类方法称称为Meta-Analysis。80年代代末该方方法传入入我国，中文译译名有荟荟萃分析析、二次次分析、汇总分分析、集集成分析析等。但但无论何何种中文文译名都都有不足足之处。因此，很多学学者建议议仍然使使用Meta分析这一名名称。二、Meta分分析的定定义Meta-Analysis is asystematicreviewthatuses quantitativemethods

2、to summarizetheresults.Meta分析是是运用定定量方法法去概括括（总结结）多个个研究结结果的系系统评价价。Evidence-BasedMedicineDavidSackett等，第247页的的定义。Meta-Analysis is statistical techniqueforassemblingtheresultsofseveral studiesinareviewintoa singlenumericalestimate.Meta分析是是文献评评价中，将若干干个研究究结果合合并成一一个单独独数字估估计的统统计方法法。The Cochrane Library第3页页的

3、定义义。三、Meta分分析的统统计目的的实例一抗抗高血血压药物物对老年年心血管管疾病的的治疗性性研究究K个研究抗高血压药安慰剂OROR的95CI死亡数 治疗 总数死亡数治疗总数下限上限ANBP31293402890.73650.44671.2144HNT2810134990.73330.40181.3382Kuramoto 444 9470.42220.11991.4866SHEP-PS33433141080.54040.27821.0499STOP848121528150.50330.37790.6703VS 938 25430.22340.08530.5850合计1891731274140

4、1选自Cochrance手册册摘要和和Cochrance图书馆馆实例二饮饮食对痛痛风的影影响研究究选自Cochrance协作作系统评评价员学学习资料料1.1版，2002年11月第个研究有饮食计划组无饮食计划组P值n1s1n2s211735.009.001824.008.00P0.0531840.002.301932.002.54P0.10时，多个研研究具有有同质性性，可选选择固定定效应模模型（fixedeffectmodel）;若多个研研究结果果为P0.10时，多个研研究不具具有同质质性，首首先应进进行异质质性分析析和处理理，若仍仍无法消消除异质质性的资资料，可可选择随随机效应应模型（rand

5、om effectmodel）。I2及计算在Revman4.2及以后后的软件件中，出出现了新新的异质质性指标标，即I2。其计算算公式如如下：式中的Q为异质质性检验验的卡方方值，K为为纳入Meta分析的的研究个个数。I2的意义在Revman中，I2可用于衡衡量多个个研究结结果间异异质性程程度大小小的指标标。这个个指标用用于描述述由各个个研究所所致的，而非抽抽样误差差所引起起的变异异（异质质性）占占总变异异的百分分比。在Cochrane系系统评价价中，只只要I2不大于70，其异质质性可以以接受。异质性分分析与处处理的方方法当异质性性检验出出现P0.10时，首先应应找出产产生异质质性的原原因，如如疗

6、程长长短、用用药剂量量、病情情轻重、对照选选择等是是否相同同。由上述原原因引起起的异质质性，可可使用亚亚组分析析（subgroup analysis）、Breslow-Day法和和回归近近似法。亚组分析析（subgroup analysis）根据Cochrane系统评评价要求求，而在在系统评评价的计计划书中中尽可能能地对一一些重要要的亚组组间差异异进行叙叙述。也也就是说说对重要要的亚组组分析，应在计计划书中中加以说说明。此外，在在同一个个系统评评价中，不提倡倡使用太太多的亚亚组分析析。4.多个个实验效效应的合合并将多个独独立研究究的结果果合并（或汇总总）成某某个单一一的效应应量（effects

7、ize）或或效应尺尺度（effectmagnitude）,即即用某个个指标的的合并统统计量，以反映映多个独独立研究究的综合合效应。合并统计计量的计计算当多个独独立研究究的例数数不等时时，它们们的综合合效应不不等于这这多个单单独效应应的平均均数。如如三个均均数的总总均数不不等于这这三个均均数之和和除以3。所以，怎怎样合理理的对多多个独立立研究效效应进行行合并，是Meta分分析统计计过程的的主要问问题之一一。合并统计计量的两两种统计计模型固定效应应模型（fixedeffect model）:若若多个研研究具有有同质性性（无异异质性）时，可可使用固固定效应应模型。随机效应应模型（random eff

8、ectmodel）：若多个个研究不不具有同同质性时时，先对对异质性性原因进进行处理理，若异异质性分分析与处处理后仍仍无法解解决异质质性时，可使用用随机效效应模型型。(1)分分类变量量（category dichotomous）固定效应应模型，指标RR、OR(1)standardodds ratio法(2)Mantel-Haenzel法(3)Peto法随机效应应模型，指标RR、OR如：DerSimonian&Laird(D-L)法法（2）数数值变量量（continuous）固定效应应模型(1)WMD,加权均均数差法法（WeightedMeanDifference）(2)SMD,标准化化均数差差法

9、（Standardized MeanDifference）随机效应应模型，D-L法资料类型合并统计量模型计算方法Type of dataSummary statisticModelMethod二分类变量（Dichotomous）OR(odds ratio)固定Peto法固定Mantel-Haenzel法随机D-L法RR(relative risk)固定Mantel-Haenzel法随机D-L法RD(relative difference)固定Mantel-Haenzel法随机D-L法数值变量（Continuous）WMD（Weighted Mean Difference）固定倒方差法(inve

10、rse variance)随机D-L法SMD（Standardised Mean Difference）固定倒方差法随机D-L法个案资料（individual）OR(odds ratio)固定Peto法固定效应应模型的的计算关于随机机效应模模型（1）随机效应应模型一一种对异异质性资资料进行行Meta分析析的方法法，但是是，该法法不能控控制混杂杂，也不不能校正正偏倚或或减少异异质性，更不能能消除产产生异质质性的原原因。目前，随随机效应应模型多多采用D-L法法（DerSimonian&Laird法）。关于随机机效应模模型（2）D-L法法是1986年年，由DerSimonian和Laird首先先提出

11、，该法不不仅可用用于分类类变量，也适用用于数值值变量。D-L法主要要是对权权重W进进行校正正，即将将各式中中的Wi按下式式进行计计算：关于随机机效应模模型（3）D-L法法是通过过增大小小样本资资料的权权重，减减少大样样本资料料的权重重来处理理资料间间的异质质性，而而这种处处理存在在着较大大风险。通常小样样本资料料往往质质量较差差，偏倚倚较大，而大样样本资料料往往质质量较好好，偏倚倚较小。因此，经随机机效应模模型处理理的结果果，可能能削弱了了质量好好的大样样本信息息，增大大了质量量差的小小样本信信息，故故应谨慎慎使用随随机效应应模型，对其结结论也应应当较为为委婉。5.合并并效应量量的检验验用假设

12、检检验（hypothesis test）的方法法检验多多个独立立研究的的总效应应量（效效应尺度度）是否否具有统统计学意意义，其其原理与与常规的的假设检检验完全全相同。两种方法法：u检验验（Z检检验）卡方检检验（Chi-square test）根据Z或或（u）值或卡卡方值得得到该统统计量下下概率（P）值值。若P0.05,多多个研究究的合并并效应量量有统计计学意义义；若P0.05，多个个研究的的合并效效应量没没有统计计学意义义。6.合并并效应量量的可信信区间可信区间间（confidenceinterval, CI）是按按一定的的概率估估计总体体参数（总体均均数、总总体率）所在的的范围（区间），如：

13、95的CI,是指指总体参参数在该该范围（区间）的可能能性为95。可信区间间主要有有估计总总体参数数和假设设检验两两个用途途。在Meta分析析中，常常用可信信区间进进行假设设检验，95的可信信区间与与为0.05的的假设检检验等价价。此外，森森林图即即是根据据各个独独立研究究的95可信信区间及及合并效效应量的的95可信区区间绘制制的。OR与RR的可可信区间间若选择OR或RR为合合并统计计量时，其95的可可信区间间与假设设检验的的关系如如下：若其95CI包含了了1，等等价于P0.05,即合并并统计量量无统计计学意义义。若其95CI的上下下限均大大于1或或均小于于1，等等价于P0.05,即合并并效应量

14、量有统计计学意义义。OR与RR的计计算WMD和和SMD的可信信区间若选择WMD和和SMD为合并并统计量量时，其其95CI与与假设检检验的关关系如下下：若其95CI包含了了0，等等价于P0.05，即合并并统计量量无统计计学意义义。若其95CI的上下下限均大大于0或或均小于于0，等等价于P0.05，即合并并效应量量有统计计学意义义。WMD和和SMD的CI计算五、分类类变量的的实例分分析实例一抗抗高血血压药物物对老年年心血管管疾病的的治疗性性研究究K个研究抗高血压药安慰剂OROR的95CI死亡数 治疗 总数死亡数治疗总数下限上限ANBP 31 293402890.73650.44671.2144HN

15、T 28 10134990.73330.40181.3382Kuramoto 4 449470.42220.11991.4866SHEP-PS 33 433 141080.54040.27821.0499STOP84 8121528150.50330.37790.6703VS 9 3825430.22340.08530.5850合计18917312741401选自Cochrance手册册摘要和和Cochrance图书馆馆OR和RR的森森林图OR和RR的森森林图（forest plots）,无无效线竖竖线的横横轴尺度度为1，每条横横线为该该研究的的95可信区区间上下下限的连连线，其其线条长长短直

16、观观地表示示了可信信区间范范围的大大小，线线条中央央的小方方块为OR值的的位置，其方块块大小为为该研究究权重大大小。若若某个研研究95可信信区间的的线条横横跨为无无效竖线线，即该该研究无无统计学学意义，反之，若该横横线落在在无竖线线的左侧侧或右侧侧，该研研究有统统计学意意义。漏斗图及及用途漏斗图（funnel plots）最初初是用每每个研究究的处理理效应估估计值为为X轴，样本含含量的大大小为Y轴的简简单散点点图（scatter plots）。对处理效效应的估估计，其其准确性性是随样样本含量量的增加加而增加加，小样样本研究究的效应应估计值值分布于于图的底底部，其其分布范范围较宽宽；大样样本研究

17、究的效应应估计值值分布范范围较窄窄，当没没有发表表偏倚时时，其图图形呈对对称的倒倒漏斗状状，故称称之为“漏斗图图”。RevMan中中的漏斗斗图在RevMan软件中中，漏斗斗图是采采用OR或RR对数值值（logOR或logRR）为横坐坐标，OR或RR对数数值标准准误的倒倒数1/SE(logRR)为纵座座标绘制制的，然然后，以以真数标标明横座座标的标标尺，而而以SE (logRR)标明纵纵座标的的标尺。漏斗图的的用途漏斗图主主要用于于观察某某个系统统评价或或Meta分析析结果是是否存在在偏倚，如发生生偏倚或或其他偏偏倚。如如果资料料存在偏偏倚，会会出现不不对称的的漏斗图图，不对对称越明明显，偏偏倚

18、程度度也就越越大。漏漏斗图的的不对称称性主要要与发表表偏倚有有关，但但也可能能存在其其他原因因。漏斗图不不对称的的原因导致漏斗斗图不对对称的主主要原因因有：选择性偏偏倚（Selectionbias）发表偏倚倚(Publication bias)语言偏倚倚(Language bias)引用偏倚倚(Citation bias)重复发表表偏倚(Multiplepublicationbias)等等例一的Revman4.2.7漏斗斗图(FunnelPlot)六、数值值变量的的实例分分析实例二饮饮食对痛痛风的影影响研究究选自Cochrance协作作系统评评价员学学习资料料1.1版，2002年11月第个研究

19、有饮食计划组无饮食计划组P值n1s1n2s211735.009.001824.008.00P0.0531840.002.301932.002.54P0.05合计50531.单个个效应量量及方差差计算目前，数数值资料料的单个个研究，主要使使用加权权均数差差WMD和标准准化均数数差SMD来描描述其效效应量。WMD和和SMD的意义义和可信信区间如如同前述述。WMD和和SMD的森林林图WMD和和SMD的森林林图，无无效线竖竖线的横横轴尺度度为0，每条横横线为该该研究的的95可信区区间上下下限的连连线，其其线条长长短直观观地表示示了可信信区间范范围的大大小，线线条中央央的小方方块为WMD或或SMD值的位

20、位置，其其方块大大小为该该研究权权重大小小。若某某个研究究95可信区区间的线线条横跨跨为无效效竖线，即该研研究无统统计学意意义，反反之，若若该横线线落在无无竖线的的左侧或或右侧，该研究究有统计计学意义义。七、有关关Meta分析析的讨论论Meta分析的的局限性性目前，Meta分析的的统计学学方法尚尚不够完完善，还还不能满满足不同同资料类类型和不不同临床床设计方方案的需需要，如如多个均均数比较较、等级级资料比比较时，仍无成成熟的Meta分析方方法。关于Meta分分析的争争论肯定Meta分分析者间间的争论论：1.对固固定与随随机效应应模型的的争论；2.权重重（W）计算的的不同方方法等。否定Meta分

21、分析者关于Meta分分析的思思考正确应用用Meta分析析：既不能扩扩大Meta分分析的作作用，也也不能否否定Meta分分析的用用途。正确解释释Meta分析析的结果果，都需需要结合合医学专专业知识识和统计计学知识识，对研研究结果果做出尽尽可能客客观和真真实的解解释，Meta分析也也是如此此。八、Meta分分析的软软件1.ReviewManager (Revman):该软软件是国国际Cochrane协作网网系统评评价的标标准化专专用软件件，其中中包括了了Cochrane系系统评价价的各项项功能，也包括括该组织织推荐的的各种Meta分析功功能，具具有操作作简单、结果直直观的特特点。2.STATA :

22、该该软件是是美国ComputerResourceCenter研研制的统统计软件件，从1985年起，连续推推出了多多个版本本。该软件可可完成二二分类变变量和连连续性变变量的Meta分析，也可以以进行Meta回归分分析，还还可以绘绘制Meta分分析的相相关图形形，如森森林图（Forest）、漏漏斗图（Funnel）和LAbbe图图。3.SASforWindows:国国际权威威的统计计软件，可完成成各种Meta分析（包括数数值、分分类资料料及固定定效应、随机效效应模型型）的统统计工作作。4.SPSSfor Windows:该软件件是一个个统计专专用软件件，在其其“Crosstable”菜单中中，可完完成四格格表资料料Meta分析析的计算算工作。5.MicrosoftExcel:由由于Meta分分析的计计算公式式较为简简单，因因此，可可利用Excel的公公式计算算与表格格制作的的功能，完成各各种Meta分分析的计计算工作作。其他Meta分分析软件件软件名称操作系统分类变量分析数值变量分析漏斗图其他Meta-WinWindows固定效应Hedgesd有Meta回归随机效应对数反应率秩相关检验相关分析Radial图MetaxisWindows固定效应WMD有Meta回归随机效应SMD累加Meta分析Sen, SepCoprehensiveMeta-Analys