医学影像数据之整合分析应用

发布时间:2014-08-22 18:43:08 论文编辑:lgg

1绪 论


1.1引言
对于某个相同的问题,不同学科领域的研究者们采用的研究方法不一,当然得到的结果可想而知也会有所差异,有时甚至相反。虽然学科的交叉借鉴会对问题的研究带来一定的帮助,但仅仅从单个相对独立的研究结果来看一般是不能从实质上解决问题的,更何况各种具有差异性的结果很可能会对该问题的进一步分析产生一定的影响。在这时,往往需要找到一种全面的有效的综合分析方法。以往的分析方法通常只是从定性的角度来综合分析不同的研究成果,它是将研究者的主观判断及把握融入其中,并且对问题的分析也并不透彻,不能从根本上提出解决问题的方法。而整合分析(Meta-analysis)是一种能有效的、定量的、客观的综合性分析方法。它的主要思想是对不同的研究结果进行定量的综合分析,这些研究结果有着共同的研究目的,结果一般具有独立性,只是由于研究方法的不同而导致结果各有差异。整合分析就能结合这些研究结果的差异特性,对这些研究结果做出更准确的,更可靠的评价依据,因此该方法具有一定的优势。首先,不同研究结果的合并分析能提高分析问题的准确率,并能对各个独立的结果的不一致性做出客观评价。其次,在整合分析中可以计算出各个研究效应的衡量值,以此来定量地分析问题;同时,能衡量和评价针对单个问题的研究方法的有效性,为更深入研究该问题提出可行性意见。
………….


1.2研究历史和现状
整合分析最早是被统计学家Pearson应用到分析肠热病的疗效中[5],但当时并没有从理论上认识整合分析;而在后来Goldberger通过自己设定的一个合并文献信息的标准,整合分析了伤寒杆菌尿毒症的众多文献,他当时采用的方法基本符合整合分析的要求[6]。同时,著名统计学家费舍尔提出的“合并P值” [7],被认为是整合分析的前身想法。而后从20世纪30年代开始,整合分析便逐渐被广泛运用到社会科学领域。50年代中期,Beechei将整合分析运用到研究安慰剂的功效之中,之后他给整合分析下了个定义,这意味着整合分析在该领域的进一步发展。70年代,英国心理学家Glass才将它正式定义为整合分析[8],它很快就在心理学和教育学等学科得到了认可。但也是从那时起,人们对整合分析的定义存在着争议。后来,更多的科学家更倾向于把整合分析定义为对以往不同独立研究所得到的结果进行的一种系统定量综合的统计学方法,也就是现在的整合分析理论。整合分析被弓I入到中国医学领域是在上世纪末。在对两组试验组进行对比研究时,常常用到整合分析,它能定量评价分析各个文献中的平均效应和不同研究结果中的变异性等等,并且其最终结果可以通过图表显示,这有助于直观的分析结果,这也是该方法的优点之一。其次,整合分析还常被用于评价对照组实验效果[9]。总之,自Archie Cochrane奠定了“循证医学”思想之后,整合分析为临床证据提供了重要资料,是一种有效的定量化综合分析方法[10]。
…………….


2整合分析的理论


2.1基本思想及步骤
运用整合分析时需要有以下两个前提条件:一是各个研究需要具有相同的研究目的和手段,二是多个研究所得的结果是相互独立的。整合分析则是对各个独立研究结果的定量的系统评价,是系统评价的主要技术之一。所以在分析之前,需要搜集一些已发表或待发表的文献,并且这些文献要具有可比性,不具可比性的文献可忽略,然后在计算设定好的统计量值,对这些文献所贡献的信息进行定量的分析和评价。其基本步骤如下:首先提出一些有待解决的问题,并且该问题是可以解决的;然后在数据库中检索有关文献,但这样会搜集到大量的文献,其中一些无用的文献会附加很多冗余的信息,对文章的分析带来诸多影响,故将不满足要求的文献删除掉;最后运用软件对文献进行综合分析并得出相应地研究结果。可以发现,文献资料分析得如何是整合分析的关键所在。整合分析一般都有以下两种分析方法:定性的和定量的。首先,要确定统计指标,计数资料的率比值比(Oi)、相对危险度fFMD值、SMD值等等;其次,是对多个独立的研究结果进行同质性检验,目的是将具有同质性(异质性)结果的研究整合在一起;每个用来研究的独立结果在被检测出具有一致性后,将其统计量值加权求出平均统计量值,最后进行统计检验和推断,并给出置信区间。
……………


2.2统计分析过程
在进行整合分析的过程中,要对搜集到的资料做异质性检验,其原因是只有具有同质性的文献才能合并,才能比较。所以,异质性检验是有必要的,这样一方面可以达到检验的目的,另一方面可以使不同质的文献经过处理后变成同质性文献。对应异质性检验的另一种叫法是同质性检验,它是指通过统计假设检验检测搜集到的各个研究结果是不是具有异质性。这种检验方法是一种定量的检测方法,常用的检验方法如下:通过Galbraith图法可直观地将具有异质性的异常点显示在图像上。该图是以标准误差的倒数为横坐标,Z统计量(效应量除以它的标准误差)为纵坐标,有一条穿过原点的回归线,并且距离这条回归线上下两个单位处做95%的置信区间的平行线[13]。如果被检验的研究结果不具有异质性,则所得到的点落在两条平行线之内。它通常用于的二分类问题中变量数据的整合分析异质性检验[I4]。该图是通过其中一组试验组某事件的发生率相对于对照组事件的发生率所得到。如果图上所有点呈现线性分布,则说明研究结果具有同质性,如果点偏离改线很远,则说明研究结果具有异质性。
………….


3激活似然估计整合分析....... 13
3.1 ALE统计量的计算....... 13
3.2置换检验....... 14
3.3材料与方法....... 15
3.4数据提取....... 16
3.5数据分析.......17
4结果分析....... 19
5总结与期望....... 23


4结果分析


图3-4的A-G分别显现了有无节奏刺激模式(听觉、无剌激、听觉+无刺激、视觉、听觉+视觉和无刺激+视觉共六组)的扣指任务下得到的ALE轴向分布图,从图中可以看出,在以上刺激模式下得到的ALE分布图聚类也具有一致性的特点,主要有以下结论:在有节奏刺激的三组实验中,激活脑区一致聚类分布在背侧前运动皮层(R:47,1,50;38,-10,54);视觉加无刺激组一致性聚类较高的脑区有:右背外侧前额叶皮层(42,34,32;32,30,32)和右大脑顶叶的脑回(46,-44,44);听觉加无刺激组的一致性聚类主要分布在双侧屏状核(1^:-32,-4,6;11:34,-8,14);接下来三组都是在各自的刺激下独有一些一致性聚类的脑区,视觉刺激组包含的脑区有:双侧脑岛(L:-48,10,0;R:48,I0,2)、右侧额下回(50,8,32)、双侧枕叶(1:-42,-66,4;-10,-82,-2;11:44,-62,-2;4,-76,0)和左侧后小脑(-28,-62,-28);听觉刺激组包含的脑区有:BA(Brodmann's Area)44区(56,3,20);无刺激组包含的脑区有:左腹侧前运动皮层(-52,-2,10)和右侧后小脑(10,-66,-32)。

……..


结论


从本文研究结果可以看出,所有扣指任务下得到激活的脑区都与控制运动的脑区有关,包括有初级感觉运动皮层、辅助运动区、基底神经元和小脑,在早期的研究中,初级感觉运动皮层和辅助运动区都只是控制一些简单自发行为的脑区,但是,最近的研究表明在执行单手复杂有序和双手的扣指任务过程中这些脑区都很明显地激活了,另外有研究表明,辅助运动区的活动和更高级的运动处理功能有很大关的关联,包括运动的发起、规划、模仿、和协调等[20]。基底神经元的活动通常与简单的重复运动和复杂有序的运动联系在一起,而小脑的激活往往是在运动的准备、执行和选择过程中较明显。除了以上脑区在扣指任务中激活脑区一致聚类性较高外,还有运动前区和顶叶皮层也同样被一致激活,运动前区皮层在把感觉信息转换成恰当地行为过程中起着很大的作用,顶叶皮层激活主要是由听觉和视觉等刺激行为引起的[21]。
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参考文献(略)

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