meta分析基础.pptx

1.概述 Meta分析（meta analysis）由Beecher在1995年最先提出，并由Glass在1977年首次命名。目前，meta分析已在教育学、心理学、生物医学等领域得到越来越广泛的应用。随着我国医学研究文献质量的提高，meta分析已在循证医学和循证卫生管理中发挥越来越重要的作用。在世界范围内，对同一研究目的或项目可能有几个、几十个、甚至上百个学者在不同地区进行研究并报告结果，但各学者在研究设计、对象选择、样本含量、指标选择、统计方法等方面不完全相同，导致研究结果并不完全一致，对这些结果进行综合评价和取舍是比较困难的，而meta分析正是对这些结果进行定量综合的适宜统计方法。一一.定义定义英国教育心理学家George Glass给meta分析的定义是：以综合研究结果未目的而对大量单个研究结果进行统计分析的统计学方法。其实质就是汇总相同研究目的多个研究结果并分析评价其合并效应量的一系列过程，即通过综合多个研究结果而提供一个量化的平均效果或联系来回答问题。方法：meta分析的统计学方法包括：固定效应模型（fixed effect model）和随机效应模型（random effect model）。1)固定效应模型：假定各独立研究是来自同一总体的样本，各研究的效应值只是总体参数的一次实现；各研究的差异只由抽样误差引起，不同研究间的变异很小；一项个体研究内部的方差与另一项个体研究内部的方差相等（方差齐性）。2)随机效应模型假定各研究来自不同的总体；各研究间的变异较大，既包括各个研究内部的方差，也包括各个研究间的方差；每个研究有其相应的总体参数，meta分析的合并效应值是多个不同总体参数的加权平均。方法确定方法确定在选择在选择metameta分析的统计模型时，首先要对各研究作同分析的统计模型时，首先要对各研究作同质性检验（质性检验（homogeneity testhomogeneity test）：）：若检验结果不拒绝零假设，即各研究间的差异没有统若检验结果不拒绝零假设，即各研究间的差异没有统计学意义，可采用固定效应模型，其主要统计方法包计学意义，可采用固定效应模型，其主要统计方法包括括MantelMantelHaenszelHaenszel法、法、PetoPeto法和法和General VarianceGeneral VarianceBasedBased法；法；若拒绝零假设，则认为研究间存在异质性，应采用随若拒绝零假设，则认为研究间存在异质性，应采用随机效应模型，其统计方法主要是机效应模型，其统计方法主要是DerSimonian and DerSimonian and LairdLaird法。法。二二.Meta分析的基本步骤分析的基本步骤1 1）提出问题，制定研究计划：）提出问题，制定研究计划：metameta分析所研究的问题一般可来分析所研究的问题一般可来自生物医学研究领域中不确定或有争议的问题。与其他研究自生物医学研究领域中不确定或有争议的问题。与其他研究一样，一样，metameta分析课题的研究计划包括研究目的、现状、意义、分析课题的研究计划包括研究目的、现状、意义、方法、数据收集与分析、结果解释、报告撰写等。方法、数据收集与分析、结果解释、报告撰写等。2 2）检索相关文献：一般从研究问题入手，确定相应的检索词及）检索相关文献：一般从研究问题入手，确定相应的检索词及其之间的搭配关系，制定检索策略和检索范围。对检索结果其之间的搭配关系，制定检索策略和检索范围。对检索结果要进行查全、查准与否的分析评价，这是至关重要的，否则要进行查全、查准与否的分析评价，这是至关重要的，否则会影响会影响metameta分析结论的可靠性和真实性。分析结论的可靠性和真实性。3 3）筛选纳入文献：用明确的纳入和剔除标准从检索）筛选纳入文献：用明确的纳入和剔除标准从检索出的文献中筛选合乎要求的文献。在制定文献出的文献中筛选合乎要求的文献。在制定文献纳入和剔除标准时，要考虑研究对象、设计类纳入和剔除标准时，要考虑研究对象、设计类型、处理因素、结局效应、样本大小、观察年型、处理因素、结局效应、样本大小、观察年限、文献发表时间和语种等方面的问题。限、文献发表时间和语种等方面的问题。4 4）提取纳入文献的数据信息：被）提取纳入文献的数据信息：被metameta分析采用的数分析采用的数据信息一般包括基本信息、研究特征、结果测据信息一般包括基本信息、研究特征、结果测量等内容，确定和选择需要分析和评价的效应量等内容，确定和选择需要分析和评价的效应变量。变量。5 5）纳入文献的质量评价：主要考虑各个研究是否存）纳入文献的质量评价：主要考虑各个研究是否存在偏倚（如选择偏倚、失访偏倚、发表偏倚等）在偏倚（如选择偏倚、失访偏倚、发表偏倚等）及其影响程度。质量高低可用权重来表示，也及其影响程度。质量高低可用权重来表示，也可用量表或评分系统来评价。可用量表或评分系统来评价。6 6）数据的统计学处理：主要包括明确资料类型、选）数据的统计学处理：主要包括明确资料类型、选择恰当的效应指标；进行同质性检验、选择适择恰当的效应指标；进行同质性检验、选择适合的统计分析模型；效应合并值的参数估计与合的统计分析模型；效应合并值的参数估计与假设检验；效应合并值参数估计的图示。假设检验；效应合并值参数估计的图示。7）敏感性分析：目的是了解meta分析结论的稳定性。主要通过以下方法来考察meta分析结论有无较大变化：n n选择不同统计模型时，效应合并值点估计和区间选择不同统计模型时，效应合并值点估计和区间估计的差异；估计的差异；n n剔除质量较差的文献前后，结论的差异；剔除质量较差的文献前后，结论的差异；n n对文献进行分层前后，结论的差异；对文献进行分层前后，结论的差异；n n改变纳入和剔除标准前后，结论的差异改变纳入和剔除标准前后，结论的差异 8）结果的分析与讨论：包括异质性及其对效应合并值的影响；几种设计类型的亚组分析；各种偏倚的识别与控制；meta分析结果的实际意义。三三.Meta分析策略分析策略 1)1)如果各个研究的效应指标是齐性的，则选用确如果各个研究的效应指标是齐性的，则选用确定性模型统计方法：定性模型统计方法：n n效应指标为效应指标为OROR，则采用，则采用MantelMantelHaeszelHaeszel统计方法统计方法n n效应指标为两个均数的差值、两个率的差值、回归系数、对数效应指标为两个均数的差值、两个率的差值、回归系数、对数RRRR等近似服从正态分布的效应指标，则采用等近似服从正态分布的效应指标，则采用GeneralGeneralVariacne-BasedVariacne-Based方法进行方法进行MetaMeta统计分析。统计分析。2)2)如果各个研究的效应指标不满足齐性条件或者如果各个研究的效应指标不满足齐性条件或者研究背景无法用确定性模型进行解释的，则采用研究背景无法用确定性模型进行解释的，则采用随机模型进行随机模型进行MetaMeta统计分析。统计分析。三、三、meta分析的偏倚与应用分析的偏倚与应用 在meta分析中可能出现的偏倚主要包括抽样偏倚（sampling bias）、选择偏倚（selection bias）和研究内偏倚（within study bias）。抽样偏倚：是指查找有关文献时产生的偏倚，包抽样偏倚：是指查找有关文献时产生的偏倚，包括发表偏倚、查找偏倚、索引偏倚、引文偏倚和括发表偏倚、查找偏倚、索引偏倚、引文偏倚和语种偏倚等。语种偏倚等。选择偏倚：是指根据文献的纳入和剔除标准选择选择偏倚：是指根据文献的纳入和剔除标准选择符合符合metameta分析的文献时产生的偏倚。包括纳入标分析的文献时产生的偏倚。包括纳入标准偏倚和选择者偏倚等。由于纳入标准不一样，准偏倚和选择者偏倚等。由于纳入标准不一样，对同一课题的对同一课题的metameta分析，不同的人可能得到不同分析，不同的人可能得到不同的结论，甚至相互矛盾的结论。的结论，甚至相互矛盾的结论。研究内偏倚：是指在资料提取时产生的偏倚。包研究内偏倚：是指在资料提取时产生的偏倚。包括提取者偏倚、研究质量评分偏倚和报告偏倚。括提取者偏倚、研究质量评分偏倚和报告偏倚。发表偏倚（发表偏倚（publication biaspublication bias）是指具有统计学意义）是指具有统计学意义的研究结果较无统计学意义或无效的结果被报告的研究结果较无统计学意义或无效的结果被报告和发表的可能性更大，是和发表的可能性更大，是metameta分析中最常见的偏分析中最常见的偏倚。识别和控制发表偏倚的方法包括漏斗图倚。识别和控制发表偏倚的方法包括漏斗图（funnel plotsfunnel plots）分析、线性回归法、秩相关检验）分析、线性回归法、秩相关检验法和失安全系数（法和失安全系数（failfailsafe numbersafe number）法。）法。1）漏斗图分析：该方法以效应大小作为横坐标，样本含量为纵坐标作散点图，若纳入的研究无发表偏倚，则图形呈现倒置的漏斗形；若漏斗图不对称或不完整，则提示可能存在发表偏倚。2 2）失安全系数法：当）失安全系数法：当metameta分析的结果有统计学意义分析的结果有统计学意义时，为排除发表偏倚的可能，计算最少需要多时，为排除发表偏倚的可能，计算最少需要多少未发表的研究（特别是阴性结果的研究）才少未发表的研究（特别是阴性结果的研究）才能使研究结论发生逆转。即用失安全系数能使研究结论发生逆转。即用失安全系数（NfsNfs）来估计发生偏倚的程度。）来估计发生偏倚的程度。P P为为0.050.05和和0.010.01时的失安全系数计算公式如下：时的失安全系数计算公式如下：N Nfs fs，0.050.05（Z/1.64Z/1.64）2-k2-kN Nfs fs，0.010.01（Z/2.33Z/2.33）2-k2-k 式中式中k k为研究个数，为研究个数，Z Z为各独立研究的为各独立研究的Z Z值，值，通过各个研究得到的通过各个研究得到的P P值查标准正态分布表获得值查标准正态分布表获得Z Z值。失安全系数越大，说明研究的结果越稳定，值。失安全系数越大，说明研究的结果越稳定，结论被推翻的可能性越小。结论被推翻的可能性越小。例如，在某项专题的例如，在某项专题的metameta分析中，共有分析中，共有9 9项研究纳入项研究纳入分析，所得结果具有统计学意义，通过查表得到各独立研分析，所得结果具有统计学意义，通过查表得到各独立研究的究的Z Z值之和为值之和为12.7112.71，则有：，则有：N Nfs fs，0.050.05（Z/1.64Z/1.64）2-k2-k（12.71/1.6412.71/1.64）2 29 951.0651.06 N Nfs fs，0.010.01（Z/2.33Z/2.33）2-k2-k（12.71/2.3312.71/2.33）2 29 920.7620.76 即在即在P P0.050.05水平，需要水平，需要5151个阴性结果才能使研究结果个阴性结果才能使研究结果发生逆转；在发生逆转；在P P0.010.01水平，有水平，有2121个阴性结果即可使结果个阴性结果即可使结果发生逆转，结论被推翻。发生逆转，结论被推翻。四、四、meta分析的用途分析的用途 在生物医学领域中应用meta分析主要解决以下问题：病因学研究中因果联系的强度与特异性；病因学研究中因果联系的强度与特异性；各种干预措施效果的强度、特异性以及卫生经各种干预措施效果的强度、特异性以及卫生经济学问题；济学问题；卫生策略的效果评价。卫生策略的效果评价。五、五、meta分析可达到下列目的分析可达到下列目的 1）提高统计学检验效能：在进行假设检验时，能否得到“有统计学意义”的结果与样本含量存在一定关系，meta分析是对多个同类研究结果进行综合，总样本含量增大，因而可提高统计检验的效能。2 2）解决单个研究间的矛盾，评价结果的一致性：）解决单个研究间的矛盾，评价结果的一致性：由于各种研究在设计、对象选择、样本含量、试由于各种研究在设计、对象选择、样本含量、试验条件等方面不同，其研究结果的质量存在很大验条件等方面不同，其研究结果的质量存在很大差异，一般综述方法很难对研究结论进行合理取差异，一般综述方法很难对研究结论进行合理取舍，而舍，而metameta分析可以估计各个研究可能存在的偏分析可以估计各个研究可能存在的偏倚以及异质性的来源，采用统计方法对各个研究倚以及异质性的来源，采用统计方法对各个研究结果进行定量综合评价。结果进行定量综合评价。3 3）改善对效应量的估计：多个同类研究的结果）改善对效应量的估计：多个同类研究的结果可能在程度和方向上存在差异，有时甚至得到可能在程度和方向上存在差异，有时甚至得到相互矛盾的研究结论。用相互矛盾的研究结论。用metameta分析的综合结果分析的综合结果可以估计各个研究效应量的平均水平，从而可可以估计各个研究效应量的平均水平，从而可得到一个供选择的明确结论。得到一个供选择的明确结论。4）解决既往单个研究未明确的新问题：meta分析可以探讨单个研究未阐明的某些问题，发现既往研究存在的缺陷，继而提出新的研究问题和研究思路。2 meta分析的常用统计方法一、结局变量的定义一、结局变量的定义Meta分析效应合并的三类结局变量：离散型变量的率比（相对危险度）、率差离散型变量的率比（相对危险度）、率差