在前面文章中介绍了无金标准的诊断试验的评价方法Bland-Altman法的理论知识(无金标准的诊断试验研究——概述)，本篇文章将实例演示在MedCalc软件中使用Bland-Altman法检验两种方法间一致性评价的操作步骤。
关键词：无金标准诊断试验; Bland-Altman图; D-A图; MedCalc; 一致性
一、案例介绍
为检测脑脊液中某指标(X)的含量，分别使用A、B两种方法检测36份脑脊液样本(X)的含量，试分析两种方法检测的结果是否一致？
创建数值型变量“A方法”和“B方法”，分别表示用A和B方法检测出的指标(X)的含量。部分数据见图1，本文案例可从“附件下载”处下载。
二、问题分析
本案例的分析目的是评价两种诊断试验之间的一致性，由于检测指标为计量资料，因此可以考虑使用Bland-Altman法来分析。但需要满足5个条件：
条件1：两种诊断试验的指标均为连续型指标。本研究中用A和B方法检测的指标(X)均为连续变量，该条件满足。
条件2：两个诊断试验的指标应当是针对于同一个个体。本研究中同时用两种方法分别检测了36例脑脊液样本，两种方法的检测结果之间是对应关系，该条件满足。
条件3：两种诊断方法的结果差值呈正态分布。该条件需要通过分析进行判断。
条件4：两种诊断方法的D与A独立，其中D为两种诊断方法测量的差值，A为两种诊断方法测量的均值。该条件需要通过分析进行判断。
条件5：两种诊断方法测量差值的平均趋势在测量范围内保持不变，差值的分散程度在测量范围内保持一致。可通过两种方法测量差值的回归线与零刻度线是否平行进行判断。该条件可需要分析后判断。
三、适用条件判断
1. 条件3判断(正态性检验)
(1) 软件操作
- 在excel中先计算两种方法的差值，然后将数据导入MedCalc软件(图2)。
- 选择“统计”-“分布图”-“正态图”(图3)。
- 将变量“差值”选入“变量”，“选项”中勾选“QQ图”，“检验正态分布”中选择“Shapiro-Wilk检验”，点击“确定”(图4)。
(2) 结果解读
由正态Q-Q图(图5)可知，差值基本围绕对角线分布，提示近似服从正态分布。正态性检验结果为W=0.9401，P=0.0513，也提示差值近似服从正态分布。满足条件3。更多正态性检验内容，可参考(医学统计学核心概念及重要假设检验的软件实现(2/4)——正态性假设检验的SPSS实现)。
2. 条件4、5判断
详见下文。
四、Bland-Altman法分析
(一) 软件操作
- 在MedCalc软件中打开数据，选择“统计”—“方法对比和评估”—“Bland-Altman图”(图7)。
- 在“第一种方法”对话框中选择“A方法”，“第二种方法”对话框中选择“B方法”。“图表”下“图形对比(X轴)”选择“两种方法的平均值”，点击“绘制差异”。“选项”下“方法之间允许的最大差异”为临床上可接受指标(X)的差异的临界值范围，需要结合临床允许的误差设定界值，本例假设界值为“0.3”；勾选“画均等线(差异=0)”、“为95% CI的平均差画线”、 “为95% CI的一致性限制画线(A)”、“画差异的回归线” 和“95%置信区间”。点击“确定”(图8)。
(二) 结果解读
1. 补充条件判断
图9为Bland-Altman图，可见图中散点分布均匀离散，未发现明显规律性，表明两种诊断方法的差值D与均值A独立，条件4满足。回归线(紫色虚线)基本与零刻度线平行，表明两种诊断方法测量差值的平均趋势在测量范围内保持不变，条件5满足。
2. Bland-Altman分析结果解读
Bland-Altman图中橙色虚线为零刻度线，蓝色实线为平均值线、绿色竖线为平均值的95%CI，深咖啡色虚线为LoA线、蓝色竖线为LoA的95%CI，紫色虚线为回归线，两条绿色实线为专业上允许的最大差异线。
本例使用两种方法检测36个样本，从Bland-Altman图可见，有1个点(2.78%)落在LoA之外，但并无点落在LoA的95%CI之外，LoA的95%CI均位于专业上允许的最大差异线之内。可以说明两种方法测定结果一致性较好。
图10为Bland-Altman图的详细信息，两种方法测量结果的平均差为0.01222，95%CI为(-0.01703~0.04148)，包含0。结合P=0.4021>0.05，可认为两种方法测量值的差异无统计学意义。Bland-Altman回归方程y = -0.04448+0.004596 x，方程总体截距和斜率的95%CI分别为(-0.3446~0.2557)和(-0.01961~0.02881)，均包含0，P值均大于0.05，截距和斜率与0的差异无统计学意义，表明两种方法测量结果不存在比例差异。
鼠标右击Bland-Altman图，选择“信息”，可得到重复系数(coefficient of repeatability, CR)来评价检测方法的可重复性(图11)。可见CR及其95%CI为0.1688 (0.1373~0.2193)，均小于临床上可接受的临界值范围0.3，表明两种方法的可重复性较好。
综上，可认为A、B两种检测方法的结果一致性较好，可以互相替换。
四、结论
本研究采用Bland-Altman法判断A和B两种方法检测脑脊液标本中某指标(X)的含量结果是否一致。通过专业知识判断， A和B两种方法检测差值近似服从正态分布，差值D与均值A独立且散点分布均匀，差值的回归线与零刻度线平行，满足Bland-Altman法的使用条件。
结果显示，有1个点(2.78%)落在LoA之外，但并无点落在LoA的95%CI之外，LoA的95%CI均位于专业上允许的最大差异线之内。两种方法测量结果的的差异无统计学意义(P=0.4021)。Bland-Altman回归方程y =-0.04448+0.004596 x，方程总体截距和斜率的95%CI分别为(-0.3446~0.2557)和(-0.01961~0.02881)，均包含0，P值均大于0.05，截距和斜率与0的差异无统计学意义，表明两种方法测量结果不存在比例差异。重复系数(CR)及其95%CI为0.1688 (0.1373~0.2193)，均小于临床上可接受的临界值范围0.3。可认为两种方法测定结果一致性较好。
五、分析小技巧
(一) 适用条件
- 若原始数据不满足应用条件，可考虑进行数据转换，如对数转换，也可考虑通过改变纵轴的尺度，达到应用条件后再采用Bland-Altman法。
(二) 其他Bland-Altman图
- Bland-Altman图功能除了可绘制经典的Bland-Altman图外，还可绘制各种变体，其纵坐标可为两种方法的平均值、第一种方法或第二种方法的测量值、两种方法的几何平均值，X轴可以绘制差异、差异的百分比(%)及比率。
- 本案例为两种方法测量结果的一致性分析，Bland-Altman法还可分析两种方法多次测量结果的分析，以及多种方法测量结果的一致性分析。