若干分析仪器估量勘验效果的合理剖析办法
1实验室检测结果的特点
实验室检测的指标很多,根据检测的结果可分为定性和定量两类。对于定性资料的处理方法较简单,此处不做过多讨论。在多中心临床试验中不同的定量检测结果的分布和变异程度差别很大,引起这种现象的原因主要有4个:
①同一受试者在不同时间的测量值可能会有差异;②不同受试者之间有差异;③不同检测仪器检测同一样品的结果也可能不同;④不同操作者检测结果之间的差异。一般前两个原因产生随机误差,而原因③和④除随机误差外,还可能由仪器或操作者的不同造成。它可以使检测结果向某些方向发生倾向性变化,属于系统误差。具体体现在使用不同仪器测量同一批样品时,各仪器测得结果的集中趋势与离散趋势可能不同,甚至差别很大。因此有必要采取措施处理不同仪器造成的系统误差,使分析结果更客观真实。
2分析实验室检测结果的策略
根据实验室数据的特点、参考值范围及分析目的确定分析的策略。对于定性资料根据分析目的直接采取相应的方法处理,对于定资料,根据分析的目的确定具体的方法,如定量资料定性化、有序化和标准化。
3实验室定量检测结果的处理方法
3. 1定性化当关心某些定量实验室检测结果正常、异常受试者的例数或比例时,可按各仪器的参考值范围把结果分为正常和异常两类,把定量的结果定性化,此时可以列出治疗前正常而治疗后异常等各种组合的受试者例数,并可进行组间的比较,还可以计算转正率、转异率等相关指标。
3. 2有序化欲粗略地了解某些定量资料的异常程度或通过异常程度判断临床意义时,可把定量的检测结果除以各仪器参考值的上限或下限,从而得到该值是参考值上限的几倍或是参考值下限的几倍,然后可按异常的程度分类,还可通过转化后的结果描述或计算各种异常程度受试者的分布情况,也可进行组间或自身前后的比较。
3. 3标准化当定量资料用于疗效评价,如想利用一些统计模型来对其进行分析,或用于安全性评价,需要做较为细致的分析时,则需要对其进行标准化处理。标准化处理的目的有二:一是在一定程度上消除因测量仪器的不同造成测量结果离散程度的差异,即对离散程度进行标准化,使不同仪器检测的结果可比;二是使不同仪器测量的结果能够合并,使合并后结果的描述性统计分析结果更易于理解。对某一台仪器检测结果标准化的具体操作分两步进行:第一步,使用相同的离散标准衡量不同仪器的检测结果,用标准参考值范围的全距(一般选择教科书上提供的参考值范围作为标准的参考值范围,这样会使结果易于理解)除以某台仪器特定指标测定值的全距得到一个系数A,然后把经这台仪器检测的每个结果与其参考值范围的上、下限乘以得到的系数A得出新值及其新的参考值范围上、下限;第二步,把上一步得到的新的参考值范围平移到标准的参考值处,新值也随之做相同的移动,即所有的新值加上一个系数B,系数B可以通过标准值的下限减去新参考值范围的下限得到,各台仪器的检测结果经上述标准化后得到按标准的参考值范围变换后的值。
4示例分析<例1 >将18例受试者治疗前后尿素氮进行定性化和有序化处理。
该例共选择了3台仪器,每台仪器测量对照、试验组各3例,共计18例。表1的(1)、(2)列是18例受试者治疗前后的尿素氮的原值,从该表中可以明显地看出,参考值的范围差别较大, 3号仪器的参考值范围比前两台仪器大得多,原始资料产生这种情况的原因是每台仪器所用的测量单位的不同。进行定性化处理,即把检测的结果与其参考值范围比较,得出正常或异常的结论,用这一结论进行进一步的分析, (6)、(7)列是定性化的结果。进行有序化处理,如原始值高于参考值范围的上限用原始值除以该上限得到原始值是该上限几倍,如果原始值低于参考值范围的下限用原始值除以该下限得到原始值是该下限的几倍,当原始值在参考值范围内时,这个倍数就定为1, (8)、(9)列就是根据这一思表1
18例受试者治疗前后的尿素氮(ρB /mg?
dl - 1或C B /mmol?
L - 1)仪器编号(1)组别(2)原值治疗前(3)治疗后(4)参考值范围(5)正常或异常治疗前(6)治疗后(7)参考值上限或下限的倍数治疗前(8)治疗后(9)1对照5. 6 4. 5 2. 5~6. 5正常1 2. 1 2. 9异常正常0. 84 1 7. 8 13. 2异常1. 20 2. 03试验4. 6 5. 8正常1 5. 7 5. 2正常1 5. 9 10. 2正常异常1 1. 57 2对照3. 5 7. 2 2. 9~8. 3正常1 2. 1 4. 3异常正常0. 71 1 7. 8 14. 5正常异常1 1. 75试验5. 6 4. 2正常1 3. 3 4. 6正常1 7. 8 6. 7正常1 3对照10. 6 13. 7 8~20正常1 7. 1 15. 3异常正常0. 89 1 8. 2 16. 4正常1试验16. 5 30. 2正常异常1 1. 51 14. 6 22. 8正常异常1 1. 14 23. 1 19. 4异常正常
想计算而来的,结合研究的需要把计算出的结果分为几个等级,即进行有序化处理,如根据临床试验研究需要规定在参考值范围内或低于参考值范围下限时定义为正常,在参考值范围上限的1倍与1. 5倍之间时定义为异常无临床意义,超过参考值上限的1. 5倍以上时定义为异常有临床意义,此时就把定量的检测结果转化为有序的结果,可以根据需要对这种有序化的结果进行进一步分析,如列出各种情况的频数等。
<例2 >
18例受试者治疗前后的血小板计数的标准化,原始数据见表2的(1)、(2)列,该例共选择了3台仪器,每台仪器测量对照、试验组各3例,共计18例。按3. 3节中的标准化方法进行处理,选择教科书上血小板参考值范围(100~300)×10 9 /L作为标准的参考值范围,以1号仪器为例说明系数A、B的计算方法,根据3. 3的具体操作步骤,第一步,用标准血小板参考值范围的全距200×10 9 /L除以1号仪器血小板参考值范围的全距302×10 9 /L得到系数A = 0. 6623,把经这台仪器检测的每个结果与其参考值范围的上、下限乘以得到的系数A得出新值及其新的参考值范围上、下限,新的参考值范围为(51. 66~251. 67)×10 9 /L;第二步,用标准参考值范围的下限减去新参考值范围的下限得到系数B = 48. 34×10 9 /L,把上一步得到的新值及其新的参考值范围上、下限加上系数B即可得到标准化的值。系数A、B见表2的(7)、(8)列,标准化的结果见表2的(9)、(10)列。
例如,标准化值218 = 256×0. 6623 + 48. 34≈217。经过上述标准化变换后,不同中心不同组别的数据之间具有了可比性,可以直接合并进行组间或组内的比较等推断性统计分析,也可以对其集中趋势和离散趋势等进行描述性统计分析。
18例受试者治疗前后的血小板计数(×10 9 /L)仪器编号(1)组别(2)原值治疗前(3)治疗后(4)参考值范围(5)标准参考值范围(6)系数A(7)系数B(8)标准化值治疗前(9)治疗后(10)1对照256 238 78~380 100~300 0. 6623 48. 34 218 206 287 245 238 211 254 367 217 291试验214 237 190 205 257 467 219 358 134 179 137 167 2对照116 168 100~300 100~300 1 0 116 168 248 318 248 318 364 279 364 279试验184 262 184 262 411 200 411 200 196 179 196 179 3对照134 78 100~400 100~300 0. 6667 33. 33 123 85 365 324 277 249 462 875 341 617试验397 346 298 264 236 219 191 179 231 176 187 151以治疗前的原始值和其原始值的标准化值为例进行组间的假设检验,首先对各组的原始值和标准化值合并结果进行正态性检验,检验结果见表3。可以看出,按α= 0. 05水平,试验组标化后数据不满足正态性。因为不同仪器原值的衡量标准不同,对原值直接合并就造成了假象,本例中表现为由于仪器的原因把不符合正态性的数据错误地认定为符合正态性。由此可见标准化的重要性,它可以使合并多台仪器后所做的假设检验结果更合理。如使用治疗前的原始值直接进行相同组别的合并后再进行正态性假设检验时,因错误地认为满足正态性,将导致错误地使用参数检验法。当对治疗前的原始值进行标准化后发现试验组标准化值的正态性检验P值为0. 0113,按0. 05水平,认为试验组标准化的值不满足正态性,此时应进行成组设计定量资料的非参数检验,检验可使用SAS软件包中的PROC NPAR1WAY < 3 >进行。
若仍希望用参数检验法(本例应叫成组设计定量资料的t检验)处理资料,仅当两组标准化后的数据满足正态性和方差齐性时可以实施< 4 >。
表3各组治疗前原值及标准化值的Shapiro 2 W ilk正态性检验结果组别W值P值对照0. 949255 0. 6819对照标准化0. 938361 0. 5648试验0. 864878 0. 1083试验标准化0. 777673 0. 0113继续对治疗前的原始值及其标准化值的集中趋势和离散趋势进行分析。
给出了两组治疗前原始值及标准化值的均数和标准差,可以看到标准化后的均数比原始值小,这主要是由于原始值的衡量标准不同造成的。标准化后的标准差小于原始值的标准差,是由于各仪器的原始参考值范围比标准的参考值范围大,就会导致用原始的衡量标准会比标准的衡量标准离散程度大的结果出现,所以经标准化后离散程度减小。由于人们通常选用的血小板参考值为(100~300)×10 9 /L,所以经标准化后计算的值更易于理解。
表4各组治疗前原值及标准化值的均数和标准差组别均数标准差对照276 111对照标准化238 85试验251 94试验标准化224 82
5讨论
通过本文的例子可以看出将各仪器同一指标的测量结果直接合并的危害性,文中的例子由于各仪器的参考值范围重叠部分较多且各参考值范围的全距相差不大,所以标准化前后均数和标准差相差不大,如果不同仪器的参考值范围重叠部分较小,标准化前后均数相差可能会很大,如果各仪器参考值范围的全距相差较大,标准化前后的标准差会相差很大。
由于在一个临床试验的过程中,一个中心通常只用一台仪器测量同一指标,也很少在此期间对仪器校正,所以一般一个中心只有一个参考值范围,在这种情况下,文中的“仪器”可理解为“中心”。http://www.grainyq.com
