“只见树木不见森林”这句谚语的意思是,由于过于关注细节而忽略了关键问题。我非常喜欢这个表达,因为它完美地诠释了数据可视化对现代定量科学家的重要性。鉴于需要审查的数据量庞大、分析方法多种多样,以及需要迅速将研究结果转化为实际行动,研究人员很容易陷入细节的泥沼,尤其是在不经常使用数据可视化的情况下。我明白……制作有效的数据可视化图表可能很耗时,而且高效的审查和质量控制也面临一些挑战。但我相信,这种投入是值得的,因为它可以带来深刻的洞察,并提升与他人沟通研究结果的能力。
我喜欢这个表达的另一个原因是,它让我注意到我最喜欢的图表——森林图(图 1)!多年来,图形生成器 (Graph Builder) 进行了多次改进,使森林图的绘制更加便捷,同时 JMP 也不断推出新的插件来提高绘制效率。 最新的插件使 JMP 17 及更高版本能够轻松绘制各种类型的森林图,但它只能绘制单面板森林图。随着 JMP Marketplace 上新推出的Happy Little Forests 插件,分析师们现在有了更多选择。
Figure 1. Forest plot of primary and secondary endpoints for a clinical trial in chronic hepatitis B infection (Chang et al., 2006)图 1. 慢性乙型肝炎感染临床试验主要终点和次要终点的森林图(Chang 等,2006)
十多年前,一些同事发表了一篇关于医学研究中数据可视化应用的论文(Duke et al., 2015),这篇论文是我最常用的参考资料之一。我尤其喜欢这篇论文的地方在于它引入了双森林图(尽管作者称之为多面板散点图)。在他们的应用中,作者在一个面板中展示了按治疗和性别划分的收缩压观测值,在另一个面板中展示了活性药物剂量与安慰剂之间的治疗比较。时至今日,我仍然会在演讲和短期课程中引用这张出色的图表,因为它是一种极其有用且简洁的方式来概括连续性终点(图2)。
Figure 2. Double forest plot of systolic blood pressure (Duke et al., 2005)图 2. 收缩压的双森林图(Duke 等人,2005)
重返 JMP 后,我开始探索如何更轻松地生成双森林图。这促成了图形生成器的一些改进(感谢 Xan!),以及一些内部开发代码,旨在让生命科学团队在 JMP Clinical 中更便捷地生成森林图。但所有人都应该受益于这种强大的可视化功能,因此Happy Little Forests 插件应运而生。对于 JMP 19 及更高版本,该插件可以生成双面板点森林图(Amit 等,2008),这种图常用于不良事件分析(图 3),以及双森林图(图 4),此外还具备Forest Plot 插件中用于生成单面板森林图的所有功能。
Figure 3. Dot-forest plot of HBV endpoints (Chang et al., 2006)图 3. HBV 终点的点森林图(Chang 等人,2006)
Figure 4. Double forest plot of diastolic blood pressure (simulated)图 4. 舒张压的双森林图(模拟)
如图所示,双森林图可以:
- 总结观察值和治疗效果与对照组(例如,图 2)的关系,从而得出个体治疗反应的有用总结,并与标准治疗进行比较。
- 汇总观察值及其随时间推移与基线值的变化(例如,图 4),从而生成比临床试验中常用的冗长统计汇总表更有用的摘要。对于二元终点,一个面板可以汇总达到特定反应的个体比例,而另一个面板可以对基线时无反应的个体子集重复此分析。
- 总结各亚组内的结果,对于两级亚组,总结治疗与亚组交互作用的置信区间,以传达亚组水平之间显著统计差异的强度。
“快乐小森林”是制作多面板森林的第一步。以下几点需要考虑:
- 添加一个动画按钮来切换子组和层级列(例如,如图 2 所示),以便更轻松地比较层级内的子组(即子组内的治疗)与子组内的层级(即治疗内的层级,如图所示)。对于如图 4 所示的纵向数据,这样做可以更轻松地比较每次就诊时不同治疗方案的效果。
- 为多臂研究添加一个动画按钮,用于切换对照组,就像在复发报告中那样。如图 2 所示,置信区间是针对单个对照组呈现的。图 3 显示了恩替卡韦减去拉米夫定的置信区间,但如果用户感兴趣,动画按钮可以让他们生成拉米夫定减去恩替卡韦的置信区间。能够随时切换比较组将使这种交互式可视化在实践中更加实用。
- 允许添加更多面板。对于连续终点数据,三面板图可能更适用:左面板显示观测值,中间面板显示与基线相比的变化,右面板显示治疗效果。这需要至少删除其中一个面板中的标注区间(或将其移至左侧或右侧),但三面板图可能过于复杂,不适用于一般情况。
最后,虽然我利用 JMP 19 中的改进使点森林和双森林图更容易生成,但完全可以在早期版本的 JMP 中使用“数据”>“堆栈”中的“多序列堆栈”来创建这些图。
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参考
Amit O、Heiberger RM 和 Lane PW。(2008)。 临床试验安全性数据分析的图形方法。药物统计学7:20-35。
Chang TT、Gish RG、de Man R 等 (2006)。 恩替卡韦与拉米夫定治疗 HBeAg 阳性慢性乙型肝炎的比较。 《新英格兰医学杂志》 354:1001-1010。
Duke SP、Bancken F、Crowe B 等 (2015)。 眼见为实:医学研究的良好图形设计原则。 《医学统计》 34:3040-3059。