陶?qǐng)A，劉俊華，何倩，喻亞宇，許楊鵬，張超，田國(guó)祥，牛玉明，5

?循證理論與實(shí)踐?

應(yīng)用Empower Stats軟件實(shí)現(xiàn)診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)的Meta分析

陶?qǐng)A1，2，劉俊華2，何倩1，3，喻亞宇1，3，許楊鵬1，3，張超1，田國(guó)祥4，牛玉明1，5

Empower Stats軟件是一款基于R語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的統(tǒng)計(jì)軟件。該軟件具有快速實(shí)現(xiàn)分析思路、全面的分析功能、直觀的數(shù)據(jù)、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)預(yù)處理功能、快速分享分析結(jié)果等特點(diǎn)。無(wú)需編程，就能運(yùn)用R程序進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、處理和分析，功能強(qiáng)大而操作簡(jiǎn)便，所以該軟件廣為科研統(tǒng)計(jì)者所青睞。但其缺陷在于對(duì)診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)的Meta分析不能直接得出敏感度、特異度的似然比，本文將以實(shí)例的形式系統(tǒng)展示Empower Stats軟件用于實(shí)現(xiàn)診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)Meta分析的兩項(xiàng)模塊：隨機(jī)（混合）效應(yīng)模型Meta分析和根據(jù)敏感度特異度生成SROC曲線。

EmpowerStats軟件；診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)；Meta分析

1　Empower Stats軟件的簡(jiǎn)介

易侕統(tǒng)計(jì)（Empower Stats）軟件當(dāng)前最新的版本創(chuàng)建日期為2016年1月20日，可以從官方網(wǎng)站http：//www.empowerstats.com/cn/index.html（中文）或http：//www.empowerstats.com/en/download. html（英文）下載中、英文新版本及其舊版本。

易侕統(tǒng)計(jì)軟件是一款收費(fèi)軟件，安裝成功并注冊(cè)后，可獲得一個(gè)月的試用期，若通過(guò)電子郵箱向好友推薦該軟件，可延長(zhǎng)試用期。該軟件是基于R軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的，因此在安裝該軟件時(shí)會(huì)自動(dòng)安裝R軟件。

易侕統(tǒng)計(jì)軟件有以下特點(diǎn)：①快速實(shí)現(xiàn)分析思路；②全面的分析功能；③直觀的數(shù)據(jù)，有助于深入理解數(shù)據(jù)規(guī)律；④強(qiáng)大的數(shù)據(jù)預(yù)處理功能；⑤完整歸檔、快速分享分析結(jié)果。

此外，與SAS和R軟件相比，易侕統(tǒng)計(jì)軟件具有四大優(yōu)勢(shì)：①使用易侕統(tǒng)計(jì)軟件，不必編程，就能運(yùn)用SAS和R程序進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、處理和分析；②易侕統(tǒng)計(jì)軟件將統(tǒng)計(jì)結(jié)果自動(dòng)制成可直接用于發(fā)表的圖表，用戶可以直接看到以圖表方式展現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果；③運(yùn)用易侕統(tǒng)計(jì)軟件處理與分析不再受限于編程能力，用戶可以很方便地檢驗(yàn)科研假設(shè)，快速實(shí)現(xiàn)分析思路，而且不需要編寫程序；④易侕統(tǒng)計(jì)軟件的“全自動(dòng)流行病學(xué)分析”模塊自動(dòng)設(shè)計(jì)初步分析流程，給出系列圖表結(jié)果。

易侕統(tǒng)計(jì)功能模塊主要由以下部分組成：數(shù)據(jù)操作、變量操作、基本統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和工具。其中工具項(xiàng)內(nèi)包括以下部分：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、文本文件操作、樣本量與檢驗(yàn)效率模擬、制作壽命表、統(tǒng)計(jì)工具箱（該項(xiàng)包括多組劑量資料比較分析、隨機(jī)效應(yīng)模型分析重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)、直線回歸與相關(guān)分析、2×2配對(duì)與非配對(duì)四格表、2×2四格表診斷試驗(yàn)結(jié)果分析、2×2四格表流行病學(xué)結(jié)果分析、r×c列聯(lián)表、隨機(jī)效應(yīng)模型Meta分析和根據(jù)敏感度特異度生成SROC曲線）。

本文講述的重點(diǎn)是該軟件用于診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)Meta分析［1，2］的兩項(xiàng)模塊：隨機(jī)（混合）效應(yīng)模型Meta分析和根據(jù)敏感度特異度生成SROC曲線［3，4］。

2　根據(jù)敏感度特異度生成SROC曲線

使用易侕統(tǒng)計(jì)時(shí)，需重新整理數(shù)據(jù)錄入格式。示例數(shù)據(jù)整理后的數(shù)據(jù)格式如表1所示，包括計(jì)算出的各納入研究的樣本量（N）、敏感度（SEN）、特異度（SPE）數(shù)據(jù)格式。也就是說(shuō)，需要先行計(jì)算出敏感度與特異度。

整理數(shù)據(jù)完成后，打開(kāi)易侕統(tǒng)計(jì)軟件并登陸運(yùn)行后，選擇“工具”項(xiàng)內(nèi)的“統(tǒng)計(jì)工具”選項(xiàng)，并單擊“根據(jù)敏感度特異度生成SROC曲線”（圖1）。

然后，如圖2所示，將表1中整理好的數(shù)據(jù)按照“N，SEN，SPE”的格式輸入，每一項(xiàng)研究占據(jù)一行，然后選擇“按樣本量取權(quán)重”。

需要注意的是，這里“結(jié)果存到”項(xiàng)未進(jìn)行填寫，結(jié)果將自動(dòng)保存到“我的文檔-EmpowrStats-test”文件夾內(nèi)。

數(shù)據(jù)輸入完成后，單擊開(kāi)始分析，易侕統(tǒng)計(jì)軟件將自動(dòng)編寫程序并運(yùn)行，計(jì)算結(jié)果如圖3所示；按Simpson法計(jì)算得出的平滑SROC曲線下面積［5，6］（AUC）為0.979，得到平滑SROC曲線如圖4所示。

3　似然比與診斷比值比計(jì)算的軟件實(shí)現(xiàn)

3.1基本原理通過(guò)前文的講述發(fā)現(xiàn)，易侕統(tǒng)計(jì)軟件做診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)的Meta分析時(shí)只能算出曲線下面積和得到平滑SROC曲線［7，8］，而診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)中還有“陽(yáng)性似然比（positive likehood ratio，LR+）”、“陰性似然比（negative likehood ratio，LR-）”、“診斷比值比（diagnostic odds ratio，DOR）”等重要評(píng)價(jià)指標(biāo)［9，10］，因此，本處主要講述如何利用易侕統(tǒng)計(jì)軟件里的隨機(jī)（混合）效應(yīng)模型Meta分析來(lái)對(duì)診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)的似然比（LR）和診斷比值比（DOR）作出分析匯總［11，12］。

表1　用于準(zhǔn)備錄入的數(shù)據(jù)格式

圖1　調(diào)出繪制SROC曲線工具

圖2　根據(jù)敏感度與特異度生成SROC曲線數(shù)據(jù)錄入界面

圖3　根據(jù)敏感度與特異度得到的計(jì)算結(jié)果

圖4　平滑SROC曲線圖

我們知道，流行病學(xué)試驗(yàn)的四格表［13］如表2所示。該表中，只需將“有無(wú)暴露”視為“診斷試驗(yàn)”、“有和無(wú)”視為“陽(yáng)性和陰性”，那么該表就是一個(gè)典型的準(zhǔn)確性試驗(yàn)四格表了，則a即為真陽(yáng)性（TP）、b即為假陽(yáng)性（FP）、c即為假陰性（FN）、d即為真陰性（TN）。

表2　流行病學(xué)試驗(yàn)的四格表

從計(jì)算公式⑴⑵⑶⑷⑸來(lái)看，DOR的計(jì)算公式在形式上與流行病學(xué)的比值比（OR）計(jì)算公式等同，LR的計(jì)算公式與相對(duì)危險(xiǎn)度（RR）的計(jì)算公式相似?；诖丝梢岳斫鉃榻?jīng)傳統(tǒng)二分類Meta分析后得到的OR、RR就分別對(duì)應(yīng)于診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)的DOR和LR，事實(shí)上計(jì)算之后結(jié)果也是一樣的。

3.2實(shí)現(xiàn)分析首先需重新整理數(shù)據(jù)格式。由圖5及圖6可以看出，易侕統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)傳統(tǒng)二分類Meta分析提供的有兩種數(shù)據(jù)輸入格式。本節(jié)選用ai、nli、ci、n2i格式（圖5和圖6），即試驗(yàn)組發(fā)生數(shù)、試驗(yàn)組總數(shù)、對(duì)照組發(fā)生數(shù)、對(duì)照組總數(shù)格式。

圖5　隨機(jī)（混合）效應(yīng)模型Meta分析效應(yīng)量選擇界面

圖6　隨機(jī)（混合）效應(yīng)模型Meta分析數(shù)據(jù)輸入界面

在圖6中，首先選擇“輸入該指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)”內(nèi)的“ai，nli，ci，n2i or ai，bi，ci，di”項(xiàng)，然后在變量名內(nèi)選擇“ai，nli，ci，n2i”，然后分別輸入數(shù)據(jù)。需要注意的是在計(jì)算LR+和LR-時(shí)要分別按照“TP、FN+TP、FP、TN+FP”和“FN、FN+TP、TN、FP+TN”格式輸入。然后點(diǎn)擊“開(kāi)始分析”，即可得出如圖7和圖8所示的陽(yáng)性似然比和陰性似然比的森林圖。

圖7　陽(yáng)性似然比的森林圖

圖8　陰性似然比的森林圖

4　討論

易侕統(tǒng)計(jì)軟件不能自由選擇效應(yīng)量，因此當(dāng)前無(wú)法進(jìn)行DOR結(jié)果的計(jì)算，即自動(dòng)輸出的選擇RR為效應(yīng)量，而非OR。那么，如何實(shí)現(xiàn)OR呢？在圖5中可以看出，選擇OR指標(biāo)時(shí)，需要輸入OR的方差及標(biāo)準(zhǔn)誤，這需要借助R軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算，然后再行輸入。因整個(gè)過(guò)程比較麻煩，故不做展示，有興趣的讀者可自行嘗試。完成后的DOR值和Meta-Disc軟件計(jì)算值是相似的。

易侕統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)處理分析全面，自動(dòng)制成可用于發(fā)表的圖表，快速實(shí)現(xiàn)分析思路而無(wú)需編程，功能強(qiáng)大而操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)廣為科研統(tǒng)計(jì)者所青睞。隨著版本的更新和方法學(xué)的逐步完善，我們相信其在診斷準(zhǔn)確性試驗(yàn)Meta分析中的應(yīng)用前景會(huì)更加廣泛。

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本文編輯：姚雪莉

Realization of Meta-analysis of diagnostic test accuracy （DTA） by using EmpowerStats software

TAO Yuan*，LIU Jun-hua， HE Qian， YU Ya-yu， XU Yang-peng， ZHANG Chao， TIAN Guo-xiang， NIU Yu-ming.*Center for Evidence-Based Medicine and Clinical Research， Taihe Hospital， Hubei University of Medicine， Shiyan 442000， China.

NIU Yu-ming， E-mail: niuyuming@yeah.net

Empower Stats software is a statistics software based on R language to realize data analysis.This software possesses the features of quickly accomplishing thinking of analysis， comprehensive function， intuitive data， powerful data preprocessing function and rapidly sharing the results.Without programming， R program can be used for data management， processing and analysis， and it is powerful and easy to operate， so the software is widely favored by scientific researchers.However， it doesn’t provide straightforward likelihood ratio of sensitivity and specificity in the Meta-analysis of diagnostic test accuracy （DTA）.In the article， two modules of using EmpowerStats software to realize the Meta-analysis of DTA were systematically displayed with examples including random （mixed） effective model Meta-analysis and creating ROC curve according to sensitivity and specificity.

EmpowerStats software； Diagnostic test accuracy； Meta-analysis

R4

A

1674-4055（2016）08-0907-04

湖北省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目（D20142102）

1442000十堰，十堰市太和醫(yī)院（附屬湖北醫(yī)藥學(xué)院）循證醫(yī)學(xué)中心；2442000十堰，十堰市太和醫(yī)院（湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院）醫(yī)務(wù)處；3442000十堰，湖北醫(yī)藥學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院12級(jí)；4100700北京，陸軍總醫(yī)院干四科；5442000十堰，十堰市太和醫(yī)院（附屬湖北醫(yī)藥學(xué)院）口腔科

共同第一作者：劉俊華

牛玉明，E-mail：niuyuming@yeah.net

10.3969/j.issn.1674-4055.2016.08.04