Bland-Altman分析是一種評估兩種測量方法之間一致性的統計方法,主要廣泛應用於醫療和製造領域。以下是執行 Bland-Altman 分析時所使用的稱為「 Bland-Altman 圖」的圖表。透過此圖,您可以透過在垂直軸上繪製兩個測量值之間的差異以及在水平軸上繪製兩個測量值的平均值來評估測量值之間的偏差和一致性。

圖:Bland-Altman 圖
JMP 在版本 17 中引入了 Bland-Altman 分析作為配對選項,最新版本 18 增加了更多功能。
本部落格概述了 Bland-Altman 分析、使用 JMP 的分析過程以及注意事項。
使用的數據
使用 JMP 範例資料「Method Comparison.jmp」。此數據包括使用「標準方法」和「測量方法1」測量20個物體的結果。這些數據將用於評估測量方法之間的一致性。
在該資料集中,每個物件的標準方法和測量方法1的測量結果都是對應的,因此資料是匹配的。使用“Graph Builder”,我繪製了一個散點圖,該圖在水平軸上繪製了標準方法,在垂直軸上繪製了測量方法1,並在水平軸和垂直軸上的值匹配的地方繪製了一條直線(藍色) 。

如果繪製的點在一條直線上,則表示兩個測量值一致。在此範例中,許多資料點都位於直線附近。,但是您可以看到有些圖的某些點偏離了直線。
Bland-Altman 分析假設兩次測量值之間的差異服從常態分佈。
Bland-Altman分析
對於包含兩列要比較的測量值的資料(例如上面的資料),JMP 使用下列步驟執行 Bland-Altman 分析:
- 在分析 > 進階模型 > 配對中,將要比較的兩列指定為Y,配對回應。
- 從報告“Y,匹配對”左側的紅色小三角按鈕中選擇[Bland Altman Analysis] 。
“Bland-Altman Analysis”報告將顯示在報告底部。

在Bland-Altman分析中,上圖紅框所示的數值很重要。
偏差:測量方法 1 和標準方法之間的平均差異。每個數據項的值計算為“測量方法1值-標準方法值”,並確定這些值的平均值。在此範例中,偏差為 0.113。
公差下限和上限:如果測量值匹配,可接受的間隔寬度。當我們假設平均值差異服從常態分佈時,我們預期大約 95% 的資料會落在這個範圍內。 JMP 使用標準常態分佈的 97.5% 點 (Z(0.975)) 並如下計算。
偏差 ± Z(0.975) *(偏差的標準差)
(註:Z(0.975) 的值為 1.95996,但為了方便 Bland-Altman 分析,通常使用 1.96 的值。)
本範例中的容差限值為 (-3.229, 3.455)。
布蘭德-奧特曼情節
Bland-Altman 圖是一種圖表,可讓您透過繪製上述 Bland-Altman 分析計算出的偏差和容差限值來直觀地檢查測量值之間的一致性。
請注意,JMP 配對對報告中顯示的圖表本身並不是 Bland-Altman 圖。此圖中的紅色虛線通常被認為是容差限,但它顯示了平均值差異的 95% 置信限,並且是根據標準誤差計算的。
另一方面, Bland-Altman 圖的公差極限是根據標準差 計算的,因此要繪製該圖,您需要使用以下步驟 (1) 和 (2) 編輯報告圖。
(1)隱藏信賴區間的虛線
右鍵點選「比對」報告中顯示的圖表,然後從選單中選擇「自訂」 。
在自訂圖表視窗中進行以下設定:
- 點擊向上箭頭圖示(↑)幾次,將左側的「頂線」和「底線」項目向上移動。
- 點擊線條顏色並將顏色從紅色變更為白色。

(2)設定公差界限線
雙擊圖表的垂直軸,將公差極限的下限和上限設定為 Y 軸設定中的參考線。下圖是設定參考線的範例。

透過這些步驟,您可以建立下面的 Bland-Altman 圖。紅色實線顯示偏差值。
如上所述,繪圖點是使用以下計算來計算的。
縱軸:兩次測量之間的差異
橫軸:兩次測量的平均值

縱軸是測量值之間的差異,因此如果差異很小,則會在 Y=0 附近繪製。當測量差異在公差範圍的下限和上限(藍色虛線)內時,確定一致性良好。在此範例中,除了一個點之外,所有點都在可接受的範圍內,並且整體一致性良好。但是,對於超出範圍的點,您需要傳回資料並考慮原因。
同樣重要的是要考慮垂直軸上的差異相對於水平軸上測量方法的平均值如何變化。如果差異隨著測量值的增加而增加,如下圖所示,則存在比例誤差。在這種情況下,很難使用簡單的平均值差異來評估一致性。

透過變化率評估一致性(JMP 18 中的新功能)
迄今為止提出的 Bland-Altman 分析使用兩次測量之間的差異來評估一致性,但有時也使用變化率(一種測量方法相對於另一種測量方法的百分比變化)。例如,使用兩種標尺(A 和 B)進行測量時,B 的標尺比 A 的標尺增加了 0.1%。
從變化率的角度思考也是處理上述比例誤差存在的方法。
最新版本JMP 18 新增了一項功能,可讓您使用變化率檢查測量值之間的一致性。您可以從「匹配對」報告中的紅色三角形按鈕中選擇分析變化率的選項(下圖中的紅色框)。

本例中的變化率透過以下公式計算並繪製為縱軸上的值:

by 増川直裕(JMP Japan)
Naohiro Masukawa - JMP 使用者社區