1、循证医学中常用的统计指标一、概述 数据资料可分为数值资料(计量)和分类资料(计数和等级)两大类。统计指标因而也分为数值资料与分类资料指标两类。统计指标可用于描述性的统计分析,也是反映数据基本特征的统计分析方法。并可使人们准确、全面地了解数据资料所包涵的信息,以便于在此基础上完成资料的进一步统计分析。可信区间(Confidence interval,CI)是循证医学中常用的统计指标之一。可信区间主要用于估计总体参数,从获取的样本数据资料估计某个指标的总体值(参数)。如,率的可信区间估计总体率,均数的可信区间估计总体均数。此外,可信区间还可用于假设检验,尤其是试验组与对照组某指标差值或比值的可信区
2、间,在循证医学中更为常用。通常,试验组与对照组某指标差值或比值的95可信区间与为0.05的假设检验等价,99的CI与为0.01的假设检验等价。常用的可信区间有:率的可信区间、两率差值的可信区间、均数的可信区间、两均数差值的可信区间、相对危险度可信区间等。循证医学中常用的是率的可信区间、RR或OR的可信区间、均数的可信区间、两均数差值的可信区间等。二、分类资料的指标 在循证医学的研究与实践中,除了有效率、死亡率、患病率、发病率等常用的指标外,相对危险度(RR)、比值比(OR)及由此导出的其他指标也是循证医学中富有特色的指标。目前,在循证医学中分类资料常用的描述性指标主要有EER、CER、OR、R
3、R、RRR、ARR、NNT等。循证医学中预防和治疗性试验中,率可细分为EER和CER两类。1.EER与CER EER即试验组中某事件的发生率(experimental event rate,EER),如对某病采用某些防治措施后该疾病的发生率。CER即对照组中某事件的发生率(control event rate,CER),如对某病不采取防治措施的发生率。2.RD(率差)及可信区间 两个发生率的差即为率差,也称危险差(rate difference,risk difference,RD),如试验组发生率(EER)与对照组发生率(CER)的差,其大小可反映试验效应的大小。两率差的可信区间由下式计算:
4、)(2121ppSEupp)(),(2121ppSEuRDppSEuRD两率差的标准误:22211121)1()1()(nppnppppSE 两率差为0时,两组的某事件发生率没有差别。因而两率差的可信区间不包含0(上下限均大于0或上下限均小于0),则两个率有差别;反之,两率差的可信区间包含0,则无统计学意义。阿司匹林治疗心肌梗死的效果 死亡未死亡 例数 阿司匹林治疗组 15(a)110(b)125(n1)对照组 30(c)90(d)120(n2)合计 45200245阿斯匹林治疗心肌梗死的效果EER15/12512,CER=30/120=25%,两率差的标准误:22211121)1()1()(
5、nppnppppSE049.0120)25.01(25.0125)12.01(12.0该试验两率差(RD)的可信区间为:)(21ppSEuRD03.023.0049.096.1)25.012.0(该例两率差的可信区间为-0.23-0.03,上下限均小于0(不包含0),两率有差别。可认为阿斯匹林可降低心肌梗死的病死率。3.RR及可信区间 相对危险度RR(relative risk,RR)是前瞻性研究中较常见的指标,它是试验组某事件发生率与对照组(或低暴露)的发生率之比,用于说明前者是后者的多少倍,常用来表示试验因素与疾病联系的强度及其在病因学上的意义大小。其计算方法为:CEREERPPRR/01
6、当RR1时,可认为试验因素与疾病无关;当RR1时,可认为试验因素与疾病有关;当RR1时,可认为试验组发生率大于对照组;当RR1时,可认为试验组发生率小于对照组。RR的可信区间,应采用自然对数进行计算,即应求RR的自然对数值In(RR)和In(RR)标准误SE(InRR),其计算公式如下:dcbacaInRRSE1111)(In(RR)的可信区间为:)()(InRRSEuRRInRR的可信区间为:)()(expInRRSEuRRIn 由于RR=1时为试验因素与疾病无关,故其可信区间不包含1时为有统计学意义;反之,其可信区间包含1时为无统计学意义。RR计算的四格表 组别 发病 未发病 例数 试验组
7、 a(r1)bn1 对照组 c(r2)dn2 阿斯匹林治疗组的病死率对照组的病死率其RR和可信区间为:48.0120/30125/1501ppRRIn(RR)=In(0.48)=-0.73421211111)(nnrrInRRSE289.012011251301151RR的95可信区间为:)(96.1)(expInRRSERRIn=exp(-0.7341.960.289)=(0.272,0.846)该例RR的95可信区间为0.2720.846,使用阿斯匹林治疗的病人,其病死率小于对照组,可认为阿斯匹林可降低心肌梗死有效。4.OR及可信区间组别暴露非暴露例数病例组abn1非病例组cdn2 odd
8、s1是病例组暴露率p1和非暴露率1-p1的比值,即odds1=p1/(1-p1)=odds0是对照组暴露率p0和非暴露率1-p0的比值,即odds0=p0/(1-p0)=)/()/(dcddcc)/()/(dabbaa 以上两个比值之比即为比值比(odds ratio,OR),又称机会比、优势比等,公式为:OR=bcaddcddccbabbaapppp/)/()/()/()/()1()1(0011 当所研究疾病的发病率较低时,即a和c均较小时,OR近似于RR,故在回顾性研究中可用OR估计RR;由于前瞻性研究中,OR的可信区间与RR的可信区间很相近,且OR的计算更为简便,因此,常用OR可信区间的
9、计算来代替RR的可信区间的计算。OR值的解释与RR相同。OR的可信区间同样需要采用自然对数计算,其In(OR)的标准误SE(InOR)按下式计算:dcbaInORSE1111)(In(OR)的可信区间为:)()(InORSEuORInOR的可信区间为:)()(expInORSEuORIn例如:前述阿斯匹林治疗心肌梗死的效果估计其OR的95可信区间。409.0110309015ORIn(OR)=In(0.409)=-0.894OR的95可信区间为:)(96.1)(expInORSEORIn=exp(-0.8941.960.347)=(0.207,0.807)该例OR的95可信区间为0.2070.
10、807,可认为阿斯匹林治疗心肌梗死有效。5.RRR及可信区间 RRR为相对危险度减少率(relative risk reduction),其计算公式为:RRR=CER-EER/CER=1-RR RRR的可信区间可由1-RR计算得到。如前例RR=0.48,其95的可信区间为0.2720.846,其RRR1-0.480.52,RRR的95可信区间为0.1540.728。RRR反映了某试验因素使某结果的发生率增加或减少的相对量,但是,该指标无法衡量发生率增减的绝对量。如:试验人群中某病的发生率EER=39%,而对照组人群的发生率CER=50%,RRR=(CER-EER)/CER=(50%-39%)/
11、50%=22%但是,若在另一研究中,试验组的疾病发生率为0.39/10万,对照组的疾病发生率为0.50/10万,其RRR仍为22。6.RRI RRI,相对危险度增加率(relative risk increase,RRI),试验组中某不利结果的发生率为EERb,对照组某不利结果的发生率为CERb,RRI可按下式计算:bbbCERCEREERRRI/该指标可反映采用试验因素处理后,患者的不利结果增加的百分比。7.RBI RBI,相对获益增加率(relative benefit increase,RBI),试验组中某有益结果的发生率为EERg,对照组某有益结果的发生率为CERg,RBI可按下式计算
12、:gggCERCEREERRBI/该指标可反映采用试验因素处理后,患者的有益结果增加的百分比。8.ARR及可信区间绝对危险度减少率(absolute risk reduction,ARR),其计算公式为:ARR=CER-EERARR的可信区间为:SEuARR),(SEuARRSEuARRARR的标准误:222111)1()1(nppnppSEARR的可信区间:),(SEuARRSEuARRSEuARR例如:试验组某病发生率为15/12512,而对照组人群发生率为30/120=25%,其ARR=25%-12%=13%,标准误为:222111)1()1(nppnppSE049.0120)25.01
13、(25.0125)12.01(12.0其95可信区间为:),(SEuARRSEuARRSEuARR=(0.13-1.960.049,0.13+1.960.049)=(3.4%,22.6%)该治愈率的95可信区间为3.4%22.69.ARI 绝对危险度增加率(absolute risk increase,ARI),即试验组中某不利结果发生率EERb与对照组某不利结果发生率CERb的差值,不利结果(bad outcomes)如:死亡、复发、无效等,其计算公式为:bbCEREERARI 该指标可反映采用试验因素处理后,患者的不利结果增加的绝对值。10.ABI 绝对受益增加率(absolute ben
14、efit increase,ABI),即试验组中某有益结果发生率EERg与对照组某有益结果发生率CERg的差值,有益结果(good outcomes)如:治愈、显效、有效等,其计算公式为:ggCEREERABI 该指标可反映采用试验因素处理后,患者的有益结果增加的绝对值。11.NNT、NNH及可信区间 NNT(The number needed to treat)的临床含义为:对病人采用某种防治措施处理,得到一例有利结果需要防治的病例数(the number of patients who needed to be treated to achieve one additional favor
15、able outcome,NNT)。其计算公式为:NNT=1/CER-EER=1/ARR 从公式可见,NNT的值越小,该防治效果就越好,其临床意义也就越大。NNT的95可信区间,由于无法计算NNT的标准误,但NNT=1/ARR,故NNT的95可信区间的计算可利用ARR的95的可信区间来计算。NNT95可信区间的下限:1/ARR的上限值 NNT95可信区间的上限:1/ARR的下限值 例如某试验的ARR的95CI为3.422.6,其NNT的95CI下限为:1/22.6%=4.4;上限为:1/3.4%=29.4,即4.429.4。12.NNH NNH的临床含义为:对病人采用某种防治措施处理,出现一例
16、副作用需要处理的病例数(the number needed to harm one more patients from the therapy,NNH)。其计算公式为:NNH=1/ARI 从公式可见,NNH的值越小,某治疗措施引起的副作用就越大。13.LHH LHH,防治性措施受益与危害的似然比(likehood of being helped vs.harmed,LHH),其计算公式为:LHH=NNH/NNT 该指标反映了防治措施给受试者带来的受益与危害的比例,LHH1,利大于弊,反之,LHH1时,弊大于利。三、数值资料的指标 1.WMD加权均数差(WMD,Weighted Mean Di
17、fference)某个研究的两均数差d可按下式计算:21XXd两均数差d的方差Var(d)(也可用S2表示),可按下式计算:212121222121)2()1()1()(nnnnnnnSnSdVar 从公式可见,加权均数差(WMD,Weighted Mean Difference)即为两均数的差值。该指标反映一试验原有的测量单位,真实地反映了试验效应,消除了绝对值大小对结果的影响,在实际应用时,该指标容易被理解和解释。2.SMD 标准化均数差(Standardized Mean Difference,SMD)某个研究的标准化均数差d,可按下式计算:)9431(21NSXXdc)2()1()1(
18、21222121nnnSnSSc标准化均数差d的方差Var(d)(也可用S2表示),可按下式计算:)94.3(2)(221NdnnNdVar SMD可简单地理解为两均数的差值再除以合并标准差的商,它不仅消除了某研究的绝对值大小的影响,还消除了测量单位对结果的影响。因此,该指标尤其适用于单位不同或均数相差较大的数值资料分析。但是,标准化均数差(SMD)是一个没有单位的值,因而,对SMD分析的结果解释要慎重。四、主要参考文献 1.David L.Sackett,W.Scott Richardson,William Rosenberg,et al.2000.Evidenced-based Medic
19、ineHow to practice and teach EBM.2nd ed.Churchill Livingstone Publish House:Toronto.105-138 2.Marthias Egger,George Davey Smith,Douglas G Altman.2001.Systematic Reviews in Health Care Meta-analysis in Context.Second edition.London.BMJ Publishing Group.285-335 3.李幼平主编.医学,第五章.高等教育出版社,20034.王家良主编.循证医学.人民卫生出版社,2001