Wykres Blanda-Altmana
Kiedy stosować:
Wykres Blanda-Altmana (ang. Bland-Altman plot) (Bland i Altman, 1986[22], 1999[8]) stosuje się do graficznej oceny zgodności dwóch metod pomiaru tej samej wielkości, np. dwóch różnych ciśnieniomierzy, dwóch analizatorów laboratoryjnych czy metody nowej i dotychczas stosowanej (tzw. gold standard). W medycynie klinicznej pomiary wykonywane na żywym organizmie ulegają ciągłym zmianom, a ich prawdziwa wartość jest nieznana (np. ciśnienie tętnicze krwi), co wymaga stałego doskonalenia i tworzenia nowych, lepszych narzędzi pomiaru. Zwykle, kiedy powstaje nowa metoda, porównuje się jej wyniki z metodą już uznaną. Nie można przy tym oczekiwać, że nowa metoda da dokładnie taki sam wynik jak metoda dotychczas stosowana, ale warto sprawdzić, na ile uzyskane wyniki się różnią. Aby zastąpić starą metodę nową, różnica pomiędzy wynikami obu metod powinna być na tyle mała, by nie stwarzać problemu w interpretacji klinicznej – np. w pomiarach ciśnienia tętniczego różnica 20mmHg jest już na tyle duża, że może wpłynąć na decyzję o podjęciu leczenia. Metody statystyczne nie odpowiedzą wprost na pytanie, jak duża różnica metod jest dopuszczalna, by uznać je za zgodne, ale odpowiednia ilustracja graficzna uzyskanych różnic i możliwych granic zmienności ułatwia podjęcie takiej decyzji.
Definicje miar
Wykres Blanda-Altmana jest wykresem punktowym, na którym:
- Oś X
– średnia pomiarów dla porównywanych metod;
- Oś Y
– różnica pomiędzy pomiarami dla porównywanych metod;
- Średnia różnic
(ang. Mean difference) – jeśli wyniki uzyskane nową metodą są stale większe/mniejsze niż metodą starą, występuje przesunięcie zwane obciążeniem (ang. bias), tzn. linia obrazująca średnią różnic nie znajduje się na poziomie 0, ale jest przesunięta znacząco w górę lub w dół od tego poziomu;
95% przedział zgodności (ang. 95% limits of agreement) – jeśli różnice mają rozkład normalny, 95% różnic znajdzie się w przedziale (Średnia różnic \(\pm\) 1.96SD), gdzie SD to odchylenie standardowe różnic.
Uwaga! Zdefiniowany powyżej przedział zgodności nie jest tym samym co przedział ufności. Nie ma też wymogu, by same dane miały rozkład normalny – wystarczy, by rozkład różnic nie odbiegał znacznie od rozkładu normalnego. Zgodność różnic z rozkładem normalnym można sprawdzić za pomocą testów badających zgodność z rozkładem normalnym lub interpretacji graficznej tego rozkładu.- Precyzja granic przedziału zgodności
(ang. Precision of the limits of agreement) – przedział ufności dla granic zgodności, czyli przedział dokładności, z jaką wyznaczamy te granice na podstawie reprezentatywnej próby. Im liczniejsza próba i mniejsza wariancja różnic, tym większa uzyskana precyzja.
Jak ustawić analizę
Wykres Blanda-Altmana dostępny jest jako dodatkowa opcja graficzna w oknach analiz służących do porównania dwóch zależnych serii pomiarów tej samej wielkości (np. przy porównaniu wyników dwóch mierników czy dwóch metod oceny). Wystarczy zaznaczyć odpowiednią opcję wykresu w oknie wybranej analizy, by uzyskać wykres zgodności dla porównywanych metod.
Wykonanie i interpretacja
Przykład 1. (plik ciśnieniomierz.pqs)
Przykład został zaczerpnięty z pracy Blanda i Altmana (1999[8]). Porównano w niej ciśnieniomierz półautomatyczny (S) z tradycyjnie stosowanym wcześniej klasycznym ciśnieniomierzem (J). W tym celu dokonano pomiaru ciśnienia skurczowego krwi dla 85 pacjentów przy pomocy obu ciśnieniomierzy. Fragment danych przedstawiono poniżej.

Wykres Blanda-Altmana dla zebranych danych wskazuje, że ciśnieniomierz półautomatyczny (S) daje wyższe wyniki niż klasyczny średnio o 16.3mmHG (linia dla średniej różnic znajduje się o 16.3 niżej niż bezwzględna zgodność zobrazowana linią na poziomie 0). Rozpiętość przedziału zgodności wynosi aż 76.9mmHG.

Dla osób z nadciśnieniem (ciśnienie skurczowe \(\geq\) 140) zmiany ciśnienia mogą być dość duże, więc badane różnice pomiarów mogą być zaburzone przez rzeczywiste skoki ciśnienia. Dlatego wyodrębniono podgrupę osób z ciśnieniem w normie i nadciśnieniem na podstawie średniej wartości ciśnienia. Dla każdej podgrupy możemy wykonać wykres oddzielnie, ustawiając w oknie testu filtr wielokrotny dla zmiennej grupa. Zgodność metod dla osób z ciśnieniem w normie będzie wówczas zdecydowanie lepsza (węższy przedział zgodności).
Wykres Blanda-Altmana dla powtarzanych pomiarów
Powtarzalność pomiarów jest ważnym, lecz często pomijanym aspektem badania zgodności metod. Metoda o większej powtarzalności jest bardziej precyzyjna. Jeśli pomiary jednej z porównywanych metod nie są powtarzalne (tzn. powtórne pomiary wykonane na tych samych obiektach dają raczej inne wyniki), jej zgodność z inną metodą będzie niska. Jeśli powtarzalność obu metod będzie słaba, to ich zgodność będzie jeszcze niższa. W konsekwencji, gdy powtarzalność starej metody będzie słaba, zgodność nowej metody może okazać się niewielka, nawet jeśli nowa metoda charakteryzuje się wysoką powtarzalnością. Dlatego, mimo że w rzeczywistych badaniach wykonuje się zwykle jeden pomiar dla każdego obiektu (pacjenta), w badaniach mających na celu szacowanie zgodności zaleca się wykonywanie pomiarów kilkukrotnie – pozwala to uwzględnić powtarzalność uzyskanych wyników w badaniu zgodności metod.
Przykład (1) c.d. (plik ciśnieniomierz.pqs)
W porównaniu zgodności pomiarów dokonanych przy pomocy porównywanych ciśnieniomierzy wzięto pod uwagę również powtarzalność obu metod. Dlatego badanie powtórzono jeszcze dwukrotnie, uzyskując ostatecznie dla każdego pacjenta 3 pomiary wykonane ciśnieniomierzem półautomatycznym i 3 pomiary wykonane ciśnieniomierzem klasycznym. Fragment danych przedstawiono poniżej.

Tym razem granice zgodności są nieco szersze niż przy wykorzystaniu pojedynczego pomiaru dla każdej metody – rozpiętość przedziału zgodności wynosi aż 82.11mmHG. Dzieje się tak dlatego, że uwzględniamy stopień powtarzalności pomiarów. Niestety, uwzględnienie kilku powtórzeń zwiększa szerokość granic, ale przedstawione wyniki lepiej reprezentują rzeczywistość – nieuwzględnienie stopnia powtarzalności oznaczałoby założenie 100-procentowej powtarzalności, co w rzeczywistych warunkach jest niemal niemożliwe.

Podobnie jak poprzednio, zaleca się powtórzyć analizę oddzielnie dla osób z nadciśnieniem i z ciśnieniem w normie.
PQStat