网状Meta分析系列文章(三):广义线性模型

石清阳

石清阳

华西医院

擅长:网状Meta分析、因果推断
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2021-06-04 来源:医咖会

当结局为连续性变量时,我们通常认为干预效应是线性的,即干预组结局减去对照组结局,对应的模型则是一般线性模型。而当结局是其它变量类型时,例如二分类、多分类、计数、生存等等,此时并不能直接认为干预效应也符合线性(并非不能计算,而是我们需要更贴近现实的结果),因此需要做一些数据变换,使得干预效应变为近似线性关系,然后再进行线性运算。这种通过变换数据后线性近似的方法也被称为广义线性模型。

Meta分析的统一框架

同样的,广义线性模型也为Meta分析提供了一个可以应对各种类型结局的统一框架,在一般pairwise Meta分析中,频率学方法既可以选择一些非参数方法,如M-H法、倒方差法、Peto法等,也可以选择模型法,即广义线性模型,然后通过最大似然法进行估计。当在网状Meta中,频率学方法需要基于每个研究的干预效应进行建模,即网状结构矩阵和干预效应向量相乘,然后通过加权最小二乘和矩阵广义逆进行求解,而不同类型结局的效应是在建模前就计算好的,即研究内效应。因此在频率学中,并不存在真正的统一框架,而这一点可能正是贝叶斯方法的优势所在

如前文所述,贝叶斯分析的优势之一则是基于臂进行建模(arm-based model),因此建模的过程是在计算干预效应前,即无需分两步先计算干预效应,而是直接对其进行建模,当配合马尔可夫蒙特卡洛算法(MCMC)时,可以使得建模过程变得非常简便。广义线性模型此时为贝叶斯Meta分析提供了统一的模型框架

广义线性模型Meta分析由两部分基础组成:似然(likelihood)和连接函数(link function)。通常情况下似然由一些未知参数定义,而连接函数则是把这些参数映射至全体实数,此时干预效应可以假设为线性,即:

g即是连接函数,θ是第i个研究的第k臂的结局效应,μ则是第1臂(或对照组)自身的结局效应,同时也是我们不关心的冗余参数(nuisance parameter)。我们核心关注的参数是δ,即第k臂比第1臂的干预效应,也是待估计参数。对于随机效应模型,我们假设参数δ抽样于随机分布:

图片

对于固定效应,方差设成0即可。

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