KM生存曲線案例分析
一、案例介紹
為了比較不同手術(shù)方法治療腎上腺腫瘤的療效,某研究者隨機(jī)將43例患者分成兩組,甲組23例、乙組20例,持續(xù)隨訪5年,結(jié)局事件為“死亡”。收集到甲、乙兩組的生存時(shí)間(月)如下所示:
其中有“+”者是刪失數(shù)據(jù),表示患者仍生存或失訪,括號(hào)內(nèi)為重復(fù)死亡數(shù)。
二、問題分析
本案例的分析目的是比較兩種手術(shù)方法對(duì)腎上腺腫瘤患者的生存時(shí)間是否有差異,可以使用Kaplan-Meier法生存分析。但使用該方法需要滿足3個(gè)條件。
條件1:生存狀態(tài)為二分類變量且互斥,分別為“刪失”和“死亡”。本案例數(shù)據(jù)滿足該條件。
條件2:生存時(shí)間需要明確定義并測(cè)量,以便正確的估計(jì)生存曲線。本案例數(shù)據(jù)的生存時(shí)間為準(zhǔn)確可測(cè)量的月數(shù),滿足該條件。
條件3:不應(yīng)該有長(zhǎng)期變異存在,由于研究對(duì)象是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間收集的,并不是同時(shí)進(jìn)入研究的,那么如果后期進(jìn)入試驗(yàn)的對(duì)象使用了新的治療方案或藥物,生存率提高,這種變異就會(huì)對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生影響。本案例無(wú)長(zhǎng)期變異,滿足該條件。
本案例數(shù)據(jù)滿足這3個(gè)條件,所以可以使用Kaplan-Meier法進(jìn)行研究。
三、軟件操作及結(jié)果解讀
(1)軟件操作
Kaplan-Meier對(duì)數(shù)據(jù)格式的要求比較研究,因變量包括兩項(xiàng),分別是Y1生存時(shí)間和Y2生存狀態(tài),Y2生存狀態(tài)一定只能包括2個(gè)數(shù)字分別是0(生存)和1(死亡),所以應(yīng)該將本案例數(shù)據(jù)整理成如下格式:
將數(shù)據(jù)上傳至SPSSAU系統(tǒng),在【實(shí)驗(yàn)/醫(yī)學(xué)模塊】選擇分析方法【Kaplan-Meier】,將“生存時(shí)間(月)”拖拽到右側(cè)“Y1生存時(shí)間”分析框中,將“生存狀態(tài)”拖拽到右側(cè)“Y2生存正態(tài)”分析框中,將“手術(shù)方法”拖拽到右側(cè)“X定類”分析框中,然后點(diǎn)擊“開始分析”,操作如下圖:
(2)結(jié)果解讀
①模型基本描述
上表格展示Kaplan Meier模型的基本數(shù)據(jù)情況,包括兩種生存狀態(tài)時(shí),不同研究因素項(xiàng)的頻數(shù),以及“結(jié)局事件”(生存狀態(tài)數(shù)字為1)的占比情況,還展示出生存時(shí)間的中位數(shù)值。從上表可以看出,使用甲法進(jìn)行手術(shù)的23位患者,術(shù)后生存時(shí)間的中位數(shù)為10個(gè)月,使用乙法進(jìn)行手術(shù)的20位患者,術(shù)后生存時(shí)間的中位數(shù)為7個(gè)月。同時(shí)下方表格輸出中位數(shù)的95%置信區(qū)間,如下表:
由于生存時(shí)間的波動(dòng)性,因而Kaplan Meier分析時(shí)生存時(shí)間一般使用中位數(shù)表示整體情況(而不是使用平均值)。
②整體Log Rank檢驗(yàn)
Log Rank檢驗(yàn)用于對(duì)整體模型有效性進(jìn)行分析,從上表可知:此處模型檢驗(yàn)的原定假設(shè)為:是否放入手術(shù)方法兩種情況時(shí)模型質(zhì)量均一樣;從上表可知,模型拒絕原定假設(shè)(Chi=8.754,p=0.003<0.05),即說(shuō)明本次模型構(gòu)建有意義。
③配對(duì)Log Rank檢驗(yàn)
配對(duì)Log Rank檢驗(yàn),用于研究因素不同項(xiàng)時(shí)之間的兩兩對(duì)比,由于本次研究因素“手術(shù)方法”只有兩組,因此兩兩配對(duì)只會(huì)出現(xiàn)一次。上表格可以看出,甲法和乙法兩種手術(shù)方案之間的生存時(shí)間呈現(xiàn)出顯著性差異(χ2=10.691,p =0.001<0.05),具體差異可通過(guò)生存曲線圖進(jìn)行分析和研究。
④生存函數(shù)曲線
上圖看出,X軸為生存時(shí)間(月),Y軸為累積生存率。生存時(shí)間為0即剛開始時(shí),累積生存率為1,即均為存活狀態(tài);隨著生存時(shí)間的增加,累積生存率也會(huì)明顯的下降,而且明顯的,隨意時(shí)間增長(zhǎng),累積生存率會(huì)逐步的下降。
另外,下圖展示兩種手術(shù)方法時(shí)生存曲線的變化差異情況。
從上圖可以看出,采用甲法進(jìn)行手術(shù)的患者生存時(shí)間會(huì)明顯高于采用乙法進(jìn)行手術(shù)的患者。
四、結(jié)論
本案例將43名腎上腺腫瘤患者隨機(jī)分成兩組,分別使用甲、乙兩種手術(shù)方法進(jìn)行手術(shù),對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行5年隨訪,利用Kaplan-Meier法進(jìn)行生存分析。研究得到,使用甲法進(jìn)行手術(shù)的患者生存時(shí)間的中位數(shù)為10(95%CI:6~34)月,明顯高于使用乙法進(jìn)行手術(shù)的患者生存時(shí)間中位數(shù)8(95%CI:3~11)。
使用Log Rank法對(duì)模型有效性進(jìn)行分析,模型拒絕原定假設(shè)(Chi=8.754,p=0.003<0.05),說(shuō)明本次模型構(gòu)建有意義,兩種手術(shù)方法的生存時(shí)間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí),從生存函數(shù)曲線可以看出,采用甲法進(jìn)行手術(shù)的患者生存時(shí)間會(huì)明顯高于采用乙法進(jìn)行手術(shù)的患者。
五、知識(shí)小貼士
特別提示,針對(duì)Kaplan Meier,需要特別注意以下幾點(diǎn):
Kaplan Meier共有兩個(gè)因變量(一個(gè)是生存時(shí)間,另外一個(gè)是生存狀態(tài));缺一不可?!吧鏍顟B(tài)”項(xiàng)只能為1和0; 1表示死亡,0表示生存;(也或者1表示陽(yáng)性,0表示陰性;1表示放棄,0表示堅(jiān)持;諸如此類等,數(shù)字1用于標(biāo)識(shí)研究感興趣的結(jié)局事件已經(jīng)發(fā)生);【可通過(guò)SPSSAU的數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行設(shè)置成0和1數(shù)字】;
Kaplan Meier只研究1個(gè)因素的生存情況,如果有多個(gè)因素即多個(gè)X時(shí),需要使用Cox回歸。