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是时候来了解这个特殊“均数”了,在教科书见不着却是顶级医学期刊座上宾

 妙趣横生统计学 2021-04-19

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有这样一类均数,一般人估计真的不知道,但是临床试验,当结局是正态分布的定量数据时。这类均数却是半数以上医学顶级期刊(包括《NEJM》、《柳叶刀》等杂志的主要的效应指标!

它就是

最小二乘平均

least-squares mean

是时候来了解它了!

我们今天的案例是一项发表在《新英格兰医学杂志》的二期临床试验论文!

本临床试验介绍

美国科罗拉多大学David B. Badesch团队研究了Sotatercept治疗肺动脉高压的效果。2021年4月1日,该研究发表在《新英格兰医学杂志》上。

肺动脉高压的特点是肺血管重塑,细胞增生,长期预后差。功能失调的骨形态发生蛋白信号通路与遗传性和特发性亚型相关。Sotatercept是一种新型融合蛋白,它与激活素和生长分化因子结合,试图恢复生长促进和生长抑制信号通路之间的平衡。

该项研究是3臂临床试验,在这项为期24周的多中心试验中,研究组招募了106名接受过背景治疗的成人肺动脉高压患者,将其随机分为3组,分别接受皮下注射Sotatercept每3周0.3或0.7 mg/kg体重,或接受安慰剂治疗。

主要终点是从基线到第24周肺血管阻力的变化。该研究结局是定量数据,因此主要比较Sotatercept 0.3 mg相对安慰剂的效果,以及Sotatercept 0.7 mg相对安慰剂的效果。因此,在统计学策略上,它将进行两次两组均数的比较,计算差值及95%CI作为效应估计。

结果显示Sotatercept 0.3 mg组与安慰剂组在基线至第24周肺血管阻力变化的最小二乘平均差为-145.8 dyn·sec·cm−5,Sotatercept 0.7 mg组和安慰剂组间最小二乘平均差为−239.5dyn·sec·cm−5,差异具有统计学意义。

24周时,Sotatercept 0.3 mg组与安慰剂组在6分钟步行距离基线变化中的最小二乘平均差为29.4 m,Sotatercept 0.7 mg组和安慰剂组间最小二乘平均差为21.4mSotatercept与N端B型利钠肽前体水平降低有关。血小板减少和血红蛋白水平升高是最常见的血液学不良事件。

因此该论文认为,对于接受过背景治疗的肺动脉高压患者,采用Sotatercept治疗可有效降低肺血管阻力。

什么是least-squares mean

本文主要开展定量数据的比较,一般来说,随机对照研究两组比较一般采用t检验比较均数(mean),比如本例,均数分别是安慰剂、0.3mg、0.7mg的从基线到第24周肺血管阻力的变化,而具体的效应值分别是:安慰剂与0.3mg的差值、安慰剂与0.7mg的差值。不过本例分别给出了两种不一样的均数和不一样的差值,分别是least-squares meanleast-squares mean difference。 

least-squares mean 是什么玩意呢? 

通俗来说,least-squares mean其实就是矫正均数,有文献说“least-squares mean are means for groups that are adjusted for means of other factors in the model”. 

什么意思呢,least-squares mean 这一矫正均数,可以理解为,矫正RCT研究分组不均衡因素后得到的结果。一般来说,两组均数用t检验比较,但是很多RCT研究并不是分组就是很均衡,比如本例重要的潜在不均衡因素是基线的肺血管阻力,可能组间会有差异(哪怕差异没有统计学意义)。此时,t检验结果的效果不是最好,所以借助了矫正法开展分析。矫正法得到的均数,便是least-squares mean

一般的矫正不均衡的方法便是多因素回归或者协方差分析方法。本例采用的主要统计学方法便是协方差分析。

如何计算矫正均数

我现在举个例子,看看如何计算least-squares mean。

一项临床试验,研究对象是高血压患者,随机被分为两组,分别用药物联合运动锻炼(试验组)和药物(对照组)进行血压控制,对每人治疗前、后收缩压(mmHg)进行测量,剔除失访人群后,得到40名数据见prandom.sav,请问锻炼有无降压作用?

对于这样的案例,简单的方法是采用t检验进行分析。因此,我们可以得到下面的结果。请注意这里的均数,全部是未矫正均数。表1的均数分别是治疗前、后收缩压,表2的均数是分别是实验组和对照组治疗前后的差值,而表2的差值则是实验组和对照组治疗前后差值的差值。此处所有的P值都为最基本的t检验得到的结果。

我们首先利用协方差分析来产生矫正均数和矫正均数差值。协方差作为最基本的回归方法,大多数统计软件都能计算,这里以最普通的SPSS作简单的呈现。

最后,它得到least-squares mean,您可以发现治疗前后的差值和上表2的均数有些区别了。原始两组均数分别为14.70和10.00,现在矫正均数为14.12和10.57。

实验组和对照组治疗前后差值的差值,从原来的的4.70变为3.546,发生了一定的变化;统计学P值由原来t检验的0.005,变为现在的0.017。

我再利用线性回归分析进行计算,矫正基线的影响。结果是,得到了协方差分析完全一致的统计分析结果。

可以看出,协方差分析和回归分析得到的结果都可以控制基线值带来影响,从而矫正了原始均数和效应值。这些方法得到的结果便是least-squares meanleast-squares mean difference。

闲来郑语

我经常说RCT研究是小统计大文章,一般只需要简单的统计学方法即可以得到高质量的医学证据。

不过,好的论文总是在玩统计学。美其名曰,要更加准确地评价干预措施的效果。因此,了解一些教科书中没有的概念,也是十分有必要的。

least-squares mean就是一类需要大家了解,并且进行运用的指标。目前,国内学者发表RCT文章,太缺少类似于协方差分析之类的方法了。今后不妨多试试协方差分析、尝试计算矫正均数,可能对审稿人来说也是眼前一亮的作品。

毕竟,大多数学术论文都是为发表而发表。

本文就到此结束!

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