2016第17章-生存分析.ppt
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1、第十九章第十九章 生存分析生存分析Survival Analysis公共卫生与管理学院公共卫生与管理学院叶晓蕾叶晓蕾2一、生存分析的意义一、生存分析的意义 生存分析不仅仅是字面上的生存分析不仅仅是字面上的生存分析不仅仅是字面上的生存分析不仅仅是字面上的“生存分析生存分析生存分析生存分析”,它,它,它,它代表了一种基本的分析思想。代表了一种基本的分析思想。代表了一种基本的分析思想。代表了一种基本的分析思想。原义:原义:原义:原义:生存分析原先是用来分析特定人群的生命过程生存分析原先是用来分析特定人群的生命过程生存分析原先是用来分析特定人群的生命过程生存分析原先是用来分析特定人群的生命过程或死亡过
2、程的统计方法。该人群出生后,按照一定或死亡过程的统计方法。该人群出生后,按照一定或死亡过程的统计方法。该人群出生后,按照一定或死亡过程的统计方法。该人群出生后,按照一定的年龄组死亡率先后死去,直到全部死亡为止,用的年龄组死亡率先后死去,直到全部死亡为止,用的年龄组死亡率先后死去,直到全部死亡为止,用的年龄组死亡率先后死去,直到全部死亡为止,用统计学方法推算出该人群在不同年龄组的统计学方法推算出该人群在不同年龄组的统计学方法推算出该人群在不同年龄组的统计学方法推算出该人群在不同年龄组的“生存概生存概生存概生存概率率率率”、“预期寿命预期寿命预期寿命预期寿命”等指标。等指标。等指标。等指标。3 原
3、理及方法在其他领域的应用原理及方法在其他领域的应用 利用生存分析的原理和方法,利用生存分析的原理和方法,利用生存分析的原理和方法,利用生存分析的原理和方法,把把把把“出生出生出生出生”、“死亡死亡死亡死亡”的涵义稍加变通的涵义稍加变通的涵义稍加变通的涵义稍加变通,在医学研究中可以有广泛的应,在医学研究中可以有广泛的应,在医学研究中可以有广泛的应,在医学研究中可以有广泛的应用。用。用。用。4应用举例:应用举例:应用举例:应用举例:观察某观察某“手术或化疗手术或化疗”对恶性肿瘤病人的疗效,可将对恶性肿瘤病人的疗效,可将“手术或化疗手术或化疗”代替代替“出生出生”,用生存分析来分析接,用生存分析来分
4、析接受该处理患者的生存时间以及活过某时点的概率。受该处理患者的生存时间以及活过某时点的概率。以第一次心肌梗死代替以第一次心肌梗死代替“出生出生”,以第二次心肌梗死,以第二次心肌梗死代替代替“死亡死亡”,用生存分析可以预计在多少年或月内,用生存分析可以预计在多少年或月内发生第二次心肌梗死的概率。发生第二次心肌梗死的概率。一般而言,能够明确划分一般而言,能够明确划分起止点起止点起止点起止点的现象,即凡的现象,即凡涉及事物寿命现象的问题,均可以用生存分析的原涉及事物寿命现象的问题,均可以用生存分析的原理和方法来进行研究。理和方法来进行研究。5二、生存分析的基本概念二、生存分析的基本概念(一)(一)(
5、一)(一)生存分析的基本术语生存分析的基本术语生存分析的基本术语生存分析的基本术语(二)(二)(二)(二)随访内容随访内容随访内容随访内容(三)(三)(三)(三)随访方式随访方式随访方式随访方式(四)(四)(四)(四)生存分析的主要内容生存分析的主要内容生存分析的主要内容生存分析的主要内容6(一)生存分析的基本术语(一)生存分析的基本术语1、“死亡死亡”事件或称失败事件事件或称失败事件(failure event)2、截尾值、截尾值(censored value)3、生存时间、生存时间(survival time)4、生存率、生存率(survival rate)71 1 1 1、“死亡死亡死亡
6、死亡”事件或称失败事件事件或称失败事件事件或称失败事件事件或称失败事件(failure event)(failure event)(failure event)(failure event):表示观察到随访对象出现了我们所规定的结局,是表示观察到随访对象出现了我们所规定的结局,是表示观察到随访对象出现了我们所规定的结局,是表示观察到随访对象出现了我们所规定的结局,是反映处理因素失败或失效的特征。如乳腺癌病人手反映处理因素失败或失效的特征。如乳腺癌病人手反映处理因素失败或失效的特征。如乳腺癌病人手反映处理因素失败或失效的特征。如乳腺癌病人手术后复发、肾移植病人肾功能衰竭、白血病患者化术后复发、肾
7、移植病人肾功能衰竭、白血病患者化术后复发、肾移植病人肾功能衰竭、白血病患者化术后复发、肾移植病人肾功能衰竭、白血病患者化疗后的复发等。疗后的复发等。疗后的复发等。疗后的复发等。失败事件的认定是生存分析的基石,必须绝对准确。失败事件的认定是生存分析的基石,必须绝对准确。失败事件的认定是生存分析的基石,必须绝对准确。失败事件的认定是生存分析的基石,必须绝对准确。注意:注意:注意:注意:失效事件应当由研究目的而定,并非一定是失效事件应当由研究目的而定,并非一定是失效事件应当由研究目的而定,并非一定是失效事件应当由研究目的而定,并非一定是死亡,而死亡也并非一定是失败事件。死亡,而死亡也并非一定是失败事
8、件。死亡,而死亡也并非一定是失败事件。死亡,而死亡也并非一定是失败事件。82、截尾值、截尾值(censored value):删失值。:删失值。有的观察对象终止随访不是由于失败事件发生,有的观察对象终止随访不是由于失败事件发生,而是由于而是由于中途失访、死于其它原因、随访截止中途失访、死于其它原因、随访截止。由由于不知道这些观察对象发生失败事件的时间,他们于不知道这些观察对象发生失败事件的时间,他们的资料不能提供完全的信息,这些对象的观察值称的资料不能提供完全的信息,这些对象的观察值称为截尾值,常用符号为截尾值,常用符号“+”表示。如表示。如140+天。天。93、生存时间、生存时间(survi
9、val time)即随访观察持续的实足时间,按失败事件发生或即随访观察持续的实足时间,按失败事件发生或失访前最后一次的随访时间记录。按天、周、月、失访前最后一次的随访时间记录。按天、周、月、年等时间单位记录,常用符号年等时间单位记录,常用符号t表示。表示。一般情况下较细的时间单位准确性较高,应尽量一般情况下较细的时间单位准确性较高,应尽量以个体为单位采用较细的时间单位来记录。但在许以个体为单位采用较细的时间单位来记录。但在许多大型的随访中,不可能做到按个体记录,常见的多大型的随访中,不可能做到按个体记录,常见的是按固定时间段(如一月一次等)记录有多少人失是按固定时间段(如一月一次等)记录有多少
10、人失访及多少人发生失败事件,此为分组生存资料。访及多少人发生失败事件,此为分组生存资料。10l如某病人如某病人1990年年2月月1日进入随访,日进入随访,1992年年4月间发生月间发生失败事件,他的生存时间为失败事件,他的生存时间为t=26月;月;l 又如某白血病患者化疗又如某白血病患者化疗3月后失去联系,他的随访月后失去联系,他的随访结果为一截尾值,生存时间记为结果为一截尾值,生存时间记为t=3+月;月;l 安放心脏起搏器患者术后安放心脏起搏器患者术后2年因意外事故死亡,他年因意外事故死亡,他的随访结果也为一截尾值,生存时间记为的随访结果也为一截尾值,生存时间记为t=2+年。年。l某医院对某
11、医院对100100例原发性肝癌例原发性肝癌生存情况随访结果生存情况随访结果114、生存率、生存率(survival rate)实际应当是生存概率,指某个观察对象活过实际应当是生存概率,指某个观察对象活过t时时刻的概率,常用刻的概率,常用P(Xt)表示。如表示。如P(X10)表示某对表示某对象活过象活过10天天(或或10月、月、10年年)的概率。的概率。根据不同随访资料的失败事件,生存率可以是根据不同随访资料的失败事件,生存率可以是缓解率、有效率等。缓解率、有效率等。12(二)随访内容(二)随访内容1、每个观察对象有明确的开始随访时间、每个观察对象有明确的开始随访时间2、随访结局和终止随访时间、
12、随访结局和终止随访时间3、记录影响生存的有关因素、记录影响生存的有关因素13随访结局和终止随访时间随访结局和终止随访时间(1)“死亡死亡”:即处理失败,终止随访时间为:即处理失败,终止随访时间为“死死亡亡”时间。时间。(2)中途失访:如失去联系、中途退出等,终止随)中途失访:如失去联系、中途退出等,终止随访时间为最后一次访问时间为准。访时间为最后一次访问时间为准。(3)死于其它与研究疾病无关的原因,终止随访时)死于其它与研究疾病无关的原因,终止随访时间为死亡时间。间为死亡时间。(4)随访截止:随访研究结束时观察对象仍存活,)随访截止:随访研究结束时观察对象仍存活,终止随访时间为研究结束时间。终
13、止随访时间为研究结束时间。14记录影响生存的有关因素记录影响生存的有关因素 如病人年龄、病程、健康状况、经济、文化、如病人年龄、病程、健康状况、经济、文化、职业等因素,以便分析这些因素对生存率的影响。职业等因素,以便分析这些因素对生存率的影响。15随访资料数据的特点:随访资料数据的特点:(1)应变量有两个,即生存时间(天数)和结局(死亡与否)。)应变量有两个,即生存时间(天数)和结局(死亡与否)。(2)生存时间存在观察不完全的数据。)生存时间存在观察不完全的数据。18(四)生存分析的主要内容和基本方法(四)生存分析的主要内容和基本方法1、描述生存过程、描述生存过程 研究人群生存状态的规律,如生
14、存时间的分布特研究人群生存状态的规律,如生存时间的分布特点,计算某个时点的生存率、生存率曲线的变动趋势点,计算某个时点的生存率、生存率曲线的变动趋势等。等。例如根据白血病化疗后的缓解年数资料,可以估例如根据白血病化疗后的缓解年数资料,可以估计不同年数的缓解率计不同年数的缓解率P(Xt),如,如P(X3)、P(X5)等,等,也可以获得这些病人的缓解率曲线。也可以获得这些病人的缓解率曲线。常用方法:常用方法:乘积极限法乘积极限法乘积极限法乘积极限法和和寿命表法寿命表法寿命表法寿命表法。192、比较生存过程、比较生存过程 两组或多组生存曲线比较。两组或多组生存曲线比较。常用方法:常用方法:对数秩检验
15、对数秩检验、Gehan比分检验、比分检验、Breslow检验。检验。203、生存过程的影响因素分析、生存过程的影响因素分析 比较不同亚人群的生存状况,进行两组或多组生比较不同亚人群的生存状况,进行两组或多组生存率比较,以了解哪些因素会影响目标人群的生存过存率比较,以了解哪些因素会影响目标人群的生存过程,这是生存分析方法最重要的研究内容,在临床医程,这是生存分析方法最重要的研究内容,在临床医学中应用非常广泛。学中应用非常广泛。例如分析影响乳腺癌病人手术后预后的因素,可例如分析影响乳腺癌病人手术后预后的因素,可以是病人的年龄、病程、术前健康状况、有无淋巴结以是病人的年龄、病程、术前健康状况、有无淋
16、巴结转移、术后有无感染、辅助治疗措施、营养等。转移、术后有无感染、辅助治疗措施、营养等。CoxCoxCoxCox比例风险回归模型比例风险回归模型比例风险回归模型比例风险回归模型。21三、生存资料的统计描述和生存三、生存资料的统计描述和生存率的区间估计率的区间估计(一)未分组资料的生存分析(一)未分组资料的生存分析(一)未分组资料的生存分析(一)未分组资料的生存分析(小样本小样本小样本小样本,原始数据形式原始数据形式原始数据形式原始数据形式)用乘积极限法用乘积极限法用乘积极限法用乘积极限法(product-limited estimates)(product-limited estimates)
17、;又称又称又称又称Kaplan-MeierKaplan-Meier法,是一种非参数方法,主要适用于法,是一种非参数方法,主要适用于法,是一种非参数方法,主要适用于法,是一种非参数方法,主要适用于观察例数不多时。观察例数不多时。观察例数不多时。观察例数不多时。例:某种治疗方案治疗例:某种治疗方案治疗期肺癌患者期肺癌患者11例,随访时间例,随访时间(月月)记记录如下:录如下:l,2,3,5,6,9+,11,13,16,26,37+试估计各时点生存率及其标准误。试估计各时点生存率及其标准误。221、生存率的计算、生存率的计算2324252、生存率曲线、生存率曲线 未分组资料的生存率曲线也称未分组资料
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