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多変量解析の手法の種類と適用範囲

多変量解析というのは一つの手法の名前ではなく、複数の独立変数や従属変数がある場合の統計解析全般を指す言葉です。

変数の種類や数によってさまざまな統計学的解析手法が存在しますが、どういうときにどれを使えば良いのかはなかなか自分の頭の整理がつかないため、わかりやすい説明をまとめておきたいと思います。

多変量解析の手法としてどれを選ぶかの基準として把握すべきことは、自分の持っているデータで、何が独立変数で何が従属変数と考えられるのか(もしくはそういう区別がないのか)、それらの変数の数はいくつあるのか、それらの変数の種類は「量的」(連続的に変化する量)か「質的」(カテゴリー分けしたもの)か、といったことです。

  1. 多変量解析の手法 アルバート いつもながらこの会社の説明は非常にわかりやすい。
  2. 多変量解析の種類 MACROMILL
  3. カテゴリー解析 IBM SPSS

臨床研究における多変量解析の手法

研究計画に多変量解析によりリスク因子を明らかにするなどと良く書かれていますが、多変量解析と一口にいってもいろいろな手法があります。どんなときにどんな手法を用いるべきなのか、知識を整理しておきたいと思います。それは、結果を表す「従属変数」が連続量か2値か生存曲線かで変わってきます。

  • 連続アウトカム︓線形回帰モデル
  • 2値アウトカム︓ロジスティック回帰モデル
  • ⽣存時間アウトカム︓Cox回帰モデル

参考

ロジスティック回帰分析

ロジスティック回帰分析とは

アウトカムが高血圧や交通事故など,二区分化された変数である際に用いられる。その結果はオッズ比として報告される。(臨床医が手がける疫学研究 奥田 雄介,石倉 健司 北里医学 2020; 50: 93-103)

ロジスティック回帰分析が使える研究デザイン

  • カテゴリー変数に限らず,連続変数であっても操作は可能であり,例えば血中ヘモグロビン10をカットオフとして,10未満と10以上の二区分化して解析することができる。
  • この解析自体は時間の概念は含まず縦断的,横断的いずれの状況でも使用することが可能である。例えば年齢と高血圧の関連は横断的であり,疾患Aと交通事故の関連は縦断的である。

臨床医が手がける疫学研究 奥田 雄介,石倉 健司 北里医学 2020; 50: 93-103)

SPSSを用いたロジスティック回帰分析の実際

  1. ダミー変数の参照カテゴリを指定する方法 / Statistics StatsGuild

ロジスティック回帰分析を使った論文の執筆

  1. ロジスティック回帰分析の書き方 ロジスティック回帰分析を用いた予測モデル構築に関する論文を執筆する際のポイントについてのスライド Sayuri Shimizu
  2. 中級者による初心者のための「ロジスティック回帰分析」 奥村泰之国立精神・神経医療研究センター精神保健研究所社会精神保健研究部第1回心理・医学系研究者のためのデータ解析環境Rによる統計学の研究会2011/6/25 15:30~18:00東京医科歯科大学

 

筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis; ALS)の予後予測因子

ALSの予後は個人差が非常に大きく、予後予測ができればより個人個人に合った治療が選択できるであろうということで、予後予測因子を同定するための研究が盛んです。ALSの進行の度合いを評価するスコアとして、ALS機能評価尺度(ALSFRS‐R)が良く使われます。

ALSの予後予測マーカーに関するレビュー論文

  1. Are Circulating Cytokines Reliable Biomarkers for Amyotrophic Lateral Sclerosis? Int. J. Mol. Sci. 2019, 20(11), 2759; https://doi.org/10.3390/ijms20112759 Interleukins comprise of a large family of cytokines that can exert both pro-inflammatory and anti-inflammatory actions. They are mainly synthesized by T cells, macrophages and endothelial cells promoting the development and differentiation of T and B cells, and hematopoietic cells. Numerous interleukins have been found elevated in CSF and/or blood from ALS patients compared to the levels measured in controls and/or patients with other non-inflammatory neurological disorders (OND): IL-1Ra, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12p70, IL-13, IL-15, IL-17, IL-17A, IL-18 and IL-21.
  2. Fluid-Based Biomarkers for Amyotrophic Lateral Sclerosis Lucas T. Vu & Robert Bowser Neurotherapeutics volume 14, pages119–134(2017) Published: 08 December 2016

ALSのバイオマーカー、予後予測因子に関する論文

  1. Longitudinal biomarkers in amyotrophic lateral sclerosis 09 June 2020 https://doi.org/10.1002/acn3.51078 Annals of Clinical and Translational Neurology Volume7, Issue7 July 2020 Pages 1103-1116
  2. Peripheral proinflammatory Th1/Th17 immune cell shift is linked to disease severity in amyotrophic lateral sclerosis. Sci Rep. 2020; 10: 5941. Published online 2020 Apr 3. doi: 10.1038/s41598-020-62756-8
  3. Interleukin 6 (IL6) level is a biomarker for functional disease progression within IL6R358Ala variant groups in amyotrophic lateral sclerosis patients Marlena Wosiski-Kuhn,James B. Caress,Michael S. Cartwright,Gregory A. Hawkins &Carol Milligan Received 22 Feb 2020, Accepted 18 Aug 2020, Published online: 14 Sep 2020 Amyotrophic Lateral Sclerosis and Frontotemporal Degeneration 
  4. Development and validation of a 1-year survival prognosis estimation model for Amyotrophic Lateral Sclerosis using manifold learning algorithm UMAP Vincent Grollemund, Gaétan Le Chat, Marie-Sonia Secchi-Buhour, François Delbot, Jean-François Pradat-Peyre, Peter Bede & Pierre-François Pradat Scientific Reports volume 10, Article number: 13378 (2020)
  5. Does including machine learning predictions in ALS clinical trial analysis improve statistical power? Nina Zhou Paul Manser First published: 30 August 2020 ANNALS of Clinical and Translational Neurology The three candidate models were RF, super learner (SL), and a linear mixed effects model with random intercepts (LME).
  6. Model-Based and Model-Free Techniques for Amyotrophic Lateral Sclerosis Diagnostic Prediction and Patient Clustering.  Neuroinformatics, 01 Jul 2019, 17(3):407-421
  7. Prognosis for patients with amyotrophic lateral sclerosis: development and validation of a personalised prediction model. VOLUME 17, ISSUE 5, P423-433, MAY 01, 2018 THE LANCET Neurology (本文は有料)a repository copy
  8. Serum C-Reactive Protein as a Prognostic Biomarker in Amyotrophic Lateral Sclerosis  JAMA Neurol. 2017;74(6):660-667.
  9. JaCALS ALS の進行,予後規定因子 臨床神経 2011;51:903-905 発症から各エンドポイントまでの期間に影響する因子として,性別,発症年齢,病型,入院治療を要する外傷歴の有無, 全身麻酔を要する手術歴の有無,喫煙歴の有無,改訂版 El Escorial 診断基準適合度を候補として,単変量解析(Log-rank test)でスクリーニングをおこない,p 値が 0.05 を下回った因 子について Cox 比例ハザードモデルをもちいた多変量解析 をおこなった.

ALSFRS-R

  1. 筋萎縮性側索硬化症機能評価スケール改訂版 (ALSFRS-R:ALS Functional Rating Scale-Revised
  2. ALSFRS-R

ALSの予後予測因子

  1. 病型,病態,病因,経過(予後) 神経内科Clinical Questions & Pearls 運動ニューロン疾患 鈴木則宏  シリーズ監修 / 青木正志  編集 http://chugaiigaku.jp/ 発症部位に規定される病型が経過,予後に影響することは数多くのコホートスタディによって示されている. … 発症年齢は進行・予後を左右する因子

参考記事

  1. 筋萎縮性側索硬化症(ALS)のリハビリテーション治療 Jpn J Rehabil Med 2018;55:539-544

腎臓の移植(腎移植)の実際

腎臓の移植というのは、言葉としてはよく耳にしますが、実際のところどうするのかは知りませんでした。自分はてっきりもとの腎臓と他人から頂いた腎臓とを交換するのだと思っていましたが、そうではないそうです。移植する腎臓は腹腔内に入れて、もともと持っていた腎臓はそのままにするのだそうです。そもそも機能していなかたわけで、自然に退縮するのだそう。

心臓移植ならおそらく「交換」するのでしょうから、腎臓移植もてっきり同様だろうと勝手に思い込んでいました。

ドナーから摘出した腎臓を、多くの場合、右下の下腹部に移植します。手術は全身麻酔で行います。自分の元の腎臓は、ほとんどの場合はそのまま残します。(腎移植手術はどのような手術ですか?

臨床研究のデザイン

基礎研究で動物を用いた実験を行うのであれば、対照群と実験群とを無作為に割り付けて薬剤投与などを行うのが一般的で、臨床研究でいう「介入」実験がほとんどです。ですから、わざわざ研究のデザインを考えることはあまりないと思います。しかし臨床研究の場合には、さまざまな制約から無作為な割り付けというものがそもそも不可能なことも多く、介入実験ではなく、観察研究というものもよくあるため、基礎系の実験デザインよりもずっと多くのバリエーションがあります。

血中薬物濃度-時間曲線下面積(AUC)とは?

AUCは体循環血液中に入った薬物量比例します。(薬物血中濃度-時間曲線下面積(AUC) 治験ナビ)

Area Under the Curve One of the most important pharmacokinetic parameters is the area under the drug concentration versus time curve within the dosing interval (AUC) because AUC relates dose to exposure. Because the dosing interval is typically once daily or every 24 h on safety studies, the reported AUC is typically AUC0–24 h. AUC is the quantitative measure of the apparent amount of compound at the site from which samples were collected and concentrations measured, which in most cases is the systemic circulation. When sampling occurs from the systemic circulation, it is often an indication of systemic exposure. The simplest method for calculating AUC is the linear trapezoidal rule (Gibaldi and Perrier 1982). (sciencedirect.com)

鑑別診断をあげる

「鑑別診断をあげる」という言葉を聞いたのですが、一体これはどういう意味でしょうか?

⑥ 鑑別診断を挙げるコツ 音声(YOUTUBE)

このようにして鑑別診断(differential diagnosis)をあげるには,知識をillness scriptの形で利用できること,そしてproblem representationを提示できることが前提になる.(鑑別診断のあげ方

同時に鑑別診断も挙げさせよう。突拍子もない鑑別診断を挙げるようならよくわかっていない証拠。反対に稀だけど見逃してはいけない鑑別診断をきちんと挙げさせるのも大事。(第1回 忙しいERで教育なんてできる?

その難しさには,① まだ指 導医自身がうまく鑑別診断を挙げることができないと感じている場合と② 後輩がちゃんと所見や検査データを チェックしていながら次の診断治療過程に反映できていないことについて何を指摘すればよいのかわからない場合, の2種類があると思われます。(誰も教えてくれなかった診断学

病歴を取り、身体診察をして、目の前の患者さんが鑑別診断にあがった疾患(=疑った疾患)を持っている確率がどの程度か、見積もってみる。(鑑別診断なしの検査に待った【実名臨床道場】診断に結び付く検査値の読み方を野口善令氏が伝授実名臨床道場事務局2014年2月19日)

排泄とは

日本語の日常的な言葉としての「排泄」は、おしっこをする、うんちをするで、排せつ物を体外に出すことだと思いますが、医学用語としては、腎臓において老廃物などを尿中に排出することも「排泄」と呼ぶようです。知りませんでした。

薬の排泄とは、体から薬が除去されることです。すべての薬は最終的に体から排泄されます。化学的に変化(代謝)してから排泄されることもあれば、そのまま排泄されることもあります。大半の薬、特に水溶性の薬とその代謝物は、主として腎臓から尿中に排泄されます。

尿中への薬の排泄 薬のある特性など、薬を排泄する腎臓の能力に影響を及ぼす要因がいくつかあります。薬や代謝物が尿中に十分に排泄されるためには、水溶性でかつ血液中のタンパク質にあまり強く結合しないものである必要があります。(MSDマニュアル家庭版

体から除去されることが排泄だが、尿中に出ることも、まだその尿が体の中にあるのにもかかわらず、排泄というようですね。

グリオーマ幹細胞とは

そもそもがん幹細胞とは何でしょうか?

がん幹細胞

がん幹細胞の概念はもともと「移植腫瘍を形成するためには一個の腫瘍細胞の移植では不十分で、必ず多数の腫瘍細胞を移植する必要がある」という古くから知られた事実を説明するために生まれてきた概念である。(脳外誌24巻6号2015年6月 jstage.jst.go.jp

がん幹細胞というのは、最初は概念だったんですね。実体が明かになる前に、まず概念が確立しその実体を追い求めて研究が進むというのは科学研究の世界ではよくあることです。

透析とは

 

透析とは

透析とは、働かなくなった腎臓の代わりにする治療(血液透析)(血液透析について)のこと。

ドライウェイト(DW)とは

透析終了時の目標体重をドライウェイト(DW)として設定します。 透析を始めるまで、特に腎機能が正常なときは、体重の増減は、「太ったか、痩せたか」によって自然に決まっていましたが、透析を始めると、透析ごとに機械的にDWで終了するので、「太ったか、痩せたか」がわかりません。そこで、約1ヶ月ごとに適正なDWを、むくみや血圧、心胸比(心臓と胸郭との比;CTR)などを参考にして決める必要があります。(血液透析における注意点(特に自己管理について) 腎臓内科 東京女子医科大病院)

ドライウェイト(DW)とは? DWは、1967年Thomsonにより提唱されたもので、「臨床的に浮腫などがなく、透析によって最大限体液量を減少させた(除水した)時の体重で、それ以上、除水すれば、血圧低下やショックが必ず起きるような体重」とされました。しかし、現在のDWの考え方はそこまで厳しいものではなく、日本透析医学会のガイドラインでは、「体液量が適正であり、透析中の過度な血圧低下をおこすことなく、且つ、長期的にも心血管系への負担が少ない体重」と定義されています。(ドライウェイトのお話(2) 横浜第一病院 院長 大山 邦雄 よくわかる透析の基礎知識)

ドライウェイトの概念 患者の血圧・心胸比・HANP・BNP・ECF生理検査・自覚症状を元に決定するがこれは絶対的なものでは無い!!適正なDWの設定が安定透析の条件だが現在まで絶対的な指標が存在しない DRやスタッフの経験から推定される事もある (どうしてる? ドライウェイトの設定 大垣徳洲会病院 透析室 久富 俊宏)

除水・除水量とは

毎回の透析ごとに透析前体重を測り、前回透析終了時のドライウェイトとの、すなわち増えた体重分を除水します。(じんラボ

透析の実際

腕の血管に血液を取る側(脱血)と返す側(返血)の2本の針を刺し、血管と透析機器をチューブでつなぎます。… 1回の血液透析にかかる時間はおよそ4〜5時間で、一般的に週3回行います。(透析のいろいろを知ろう ADPKD.JP)