Hiệu ứng hỗn hợp không cân bằng ANOVA cho các biện pháp lặp đi lặp lại


17

Tôi có dữ liệu từ các bệnh nhân được điều trị bằng 2 loại phương pháp điều trị khác nhau trong khi phẫu thuật. Tôi cần phân tích ảnh hưởng của nó đến nhịp tim. Đo nhịp tim được thực hiện cứ sau 15 phút.

Cho rằng thời gian phẫu thuật có thể khác nhau đối với mỗi bệnh nhân, mỗi bệnh nhân có thể có từ 7 đến 10 lần đo nhịp tim. Vì vậy, một thiết kế không cân bằng nên được sử dụng. Tôi đang thực hiện phân tích của mình bằng R. Và đã sử dụng gói ez để thực hiện lặp lại hiệu ứng hỗn hợp ANOVA. Nhưng tôi không biết cách phân tích dữ liệu không cân bằng. Có ai giúp được không?

Đề xuất về cách phân tích dữ liệu cũng được hoan nghênh.

Cập nhật:
Theo đề xuất, tôi đã trang bị dữ liệu bằng cách sử dụng lmerchức năng và thấy rằng mô hình tốt nhất là:

heart.rate~ time + treatment + (1|id) + (0+time|id) + (0+treatment|time)

với kết quả như sau:

Random effects:
 Groups   Name        Variance   Std.Dev. Corr   
 id       time        0.00037139 0.019271        
 id       (Intercept) 9.77814104 3.127002        
 time     treat0      0.09981062 0.315928        
          treat1      1.82667634 1.351546 -0.504 
 Residual             2.70163305 1.643665        
Number of obs: 378, groups: subj, 60; time, 9

Fixed effects:
             Estimate Std. Error t value
(Intercept) 72.786396   0.649285  112.10
time         0.040714   0.005378    7.57
treat1       2.209312   1.040471    2.12

Correlation of Fixed Effects:
       (Intr) time  
time   -0.302       
treat1 -0.575 -0.121

Bây giờ tôi bị mất khi giải thích kết quả. Tôi có đúng khi kết luận rằng hai phương pháp điều trị khác nhau ảnh hưởng đến nhịp tim? Sự tương quan của -504 giữa Treat0 và Treat1 có nghĩa là gì?


Trước khi tôi cập nhật câu trả lời, điều trị có phải là yếu tố lặp đi lặp lại không? tức là, mỗi đối tượng có được cả điều trị "a" và điều trị "b" hay đây là yếu tố giữa các chủ thể?
Matt Albrecht

Điều trị là một yếu tố giữa các đối tượng. Mỗi đối tượng chỉ nhận được 1 loại điều trị. Tôi đã mã hóa hai phương pháp điều trị là 1 và 0 và đặt điều trị làm biến nhân tố.
biostat_newbie

Câu trả lời:


15

Các hàm lme / lmer từ các gói nlme / lme4 có thể xử lý các thiết kế không cân bằng. Bạn nên chắc chắn rằng thời gian là một biến số. Bạn cũng có thể muốn kiểm tra các loại đường cong khác nhau. Mã sẽ trông giống như thế này:

library(lme4)
#plot data with a plot per person including a regression line for each
xyplot(heart.rate ~ time|id, groups=treatment, type= c("p", "r"), data=heart)

#Mixed effects modelling
#variation in intercept by participant
lmera.1 <- lmer(heart.rate ~ treatment * time + (1|id), data=heart)
#variation in intercept and slope without correlation between the two
lmera.2 <- lmer(heart.rate ~ treatment * time + (1|id) + (0+time|id), data=heart)
#As lmera.1 but with correlation between slope and intercept
lmera.3 <- lmer(heart.rate ~ treatment * time + (1+time|id), data=heart)

#Determine which random effects structure fits the data best
anova(lmera.1, lmera.2, lmera.3)

Để có được mô hình bậc hai, sử dụng công thức "heart.rate ~ Treatment * time * I (time ^ 2) + (hiệu ứng ngẫu nhiên)".

Cập nhật:
Trong trường hợp điều trị là yếu tố giữa các chủ thể, tôi sẽ gắn bó với các thông số kỹ thuật mô hình ở trên. Tôi không nghĩ thuật ngữ (0 + điều trị | thời gian) là một thuật ngữ mà bạn muốn đưa vào mô hình, với tôi, nó không có ý nghĩa gì trong trường hợp này để coi thời gian là một biến nhóm hiệu ứng ngẫu nhiên.

Nhưng để trả lời câu hỏi của bạn về "sự tương quan -0.504 có nghĩa là gì giữa điều trị0 và điều trị1 " thì đây là hệ số tương quan giữa hai phương pháp điều trị trong đó mỗi lần nhóm là một cặp giá trị. Điều này có ý nghĩa hơn nếu id là yếu tố nhóm và điều trị là một biến trong chủ thể. Sau đó, bạn có một ước tính về mối tương quan giữa các lần chặn của hai điều kiện.

Trước khi đưa ra bất kỳ kết luận nào về mô hình, hãy chỉnh lại nó bằng lmera.2 và bao gồm REML = F. Sau đó tải gói "LanguageR" và chạy:

plmera.2<-pvals.fnc(lmera.2)
plmera.2

Sau đó, bạn có thể nhận được giá trị p, nhưng bằng vẻ bề ngoài của nó, có lẽ có một tác động đáng kể về thời gian và hiệu quả điều trị đáng kể.


1
Có nên đặt đối số REML của lmer thành FALSE khi tạo các mô hình đó vì cuối cùng chúng sẽ được so sánh bằng cách sử dụng hàm anova () không?
Mike Lawrence

7
Khi so sánh các mô hình sử dụng các thử nghiệm tỷ lệ khả năng, bạn có thể so sánh các cấu trúc hiệu ứng ngẫu nhiên khác nhau bằng cách sử dụng REML (khả năng tối đa bị hạn chế / dư, như trên), nhưng bạn phải sử dụng ML (khả năng tối đa) để so sánh các mô hình hiệu ứng cố định khác nhau .
vào

Không nên có thời gian là một hiệu ứng ngẫu nhiên vì các phép đo nhịp tim là các mẫu được lấy trong khi phẫu thuật? Nếu đây là trường hợp, liệu sự phù hợp sau đây có hợp lý không (vì tôi vẫn đang đọc về hàm lmer và chưa hiểu rõ cú pháp)? lmer (heart.rate ~ Treatment + (1 | id) + (1 + thời gian), data = heart)
biostat_newbie

1
Thuật ngữ '(thời gian | id)' ở phía hiệu ứng ngẫu nhiên cho biết hàm phù hợp với các độ dốc (tuyến tính) khác nhau cho mỗi người. Vì vậy, bạn có thể có thời gian vừa là hiệu ứng cố định vừa là hiệu ứng ngẫu nhiên, nhưng chúng có nghĩa là những thứ khác nhau. Hãy xem ví dụ về cơn buồn ngủ trong cuốn sách của Douglas Bates: lme4.r-forge.r-project.org/book/Ch4.pdf
Matt Albrecht

2
Tôi không hiểu làm thế nào để thiết kế các biện pháp lặp đi lặp lại, lmerđược đề xuất thay vì cũ lme. Trong các desgins vượt qua các hiệu ứng ngẫu nhiên, cường độ chính cho lmer, rất hiếm nhưng bạn thường muốn mô hình hóa cấu trúc tương quan của phần dư. Theo tôi hiểu lmerkhông hỗ trợ điều đó nhưng lmekhông. Tôi có sai khi cho rằng trong những trường hợp như vậy lmerlà một công cụ kém hơn so với lme?
AlefSin
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.