网状Meta分析在Stata软件中的实现

上传者：苏力农
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上传时间：2015-05-05
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网状Meta分析在Stata软件中的实现

网状Meta

曾宪涛１，２徐

畅，

张

超，

李

胜，

１．湖北医药学院附属太和医院循证医学中心（湖北十堰４４２０００）；２．湖北医药学院附属太和医院口腔科（湖北十堰４４２０００）；３．武汉大学中南医院泌尿外科（武汉４３００７１）

摘要ＷｉｎＢＵＧＳ软件除了能够与Ｒ软件配合实现网状Ｍｅｔａ分析外，还可以通过与Ｓｔａｔａ软件配合实现。与Ｒ软件不同的是，通过Ｓｔａｔａ软件实现时需先行创建相关的ＡＤＯ脚本文件，从而极大地简化了操作过程。与Ｒ软件相同的是，在绘制网状关系图时，Ｓｔａｔａ软件亦需要另行加载一个程序包。本文简要介绍了如何使用Ｓｔａｔａ软件调用ＷｉｎＢＵＧＳ软件实现网状Ｍｅｔａ分析。

关键词网状Ｍｅｔａ分析；Ｓｔａｔａ软件；ＷｉｎＢＵＧＳ软件；网状关系图；贝叶斯统计

ＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＮｅｔｗｏｒｋＭｅｔａ－ＡｎａｌｙｓｉｓＵｓｉｎｇＳｔａｔａＳｏｆｔｗａｒｅ

ＺＥＮＧＸｉａｎ－ｔａ０１一，ＸＵＣｈａｎ９３，ＺＨＡＮＧＣｈａ０１，ＬＩＳｈｅｎ９３

１．ＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｖｉｄｅｎｃｅ—ＢａｓｅｄＭｅｄｉｃｉｎｅａｎｄＣｌｉｎｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，ＴａｉｈｅＨｏｓｐｉｔａｌ，ＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｅｄｉｃｉｎｅ，Ｓｈｉｙａｎ４４２０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｔｏｍａｔｏｌｏｇｙ，ＴａｉｈｅＨｏｓｐｉｔａｌ，ＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｅｄｉｃｉｎｅ，Ｓｈｉｖａｎ４４２０００，Ｃｈｉｎａ；；３．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＵｒｏｌｏｇｙ，ＺｈｏｎｇｎａｎＨｏｓｐｉｔａｌ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７１，Ｃｈｉｎａ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

ＴｈｅＷｉｎＢＵＧＳｓｏｆｔｗａｒｅ

ｃａｎ

ｂｅｃａｌｌｅｄｆｒｏｍｅｉｔｈｅｒ

Ｒ（ｐｒｏｖｉｄｅｄＲ２ＷｉｎＢＵＧＳ

ａｓａｎ

Ｒ

ｐａｃｋａｇｅ）ｏｒ

Ｓｔａｔａ

ｓｏｆｔｗａｒｅｆｏｒｎｅｔｗｏｒｋｍｅｔａ—ａｎａｌｙｓｉｓ．ＵｎｌｉｋｅＲ，ＳｔａｔａｓｏｆｔｗａｒｅｎｅｅｄｓｔｏｃｒｅａｔｅｒｅｌｅｖａｎｔＡＤＯｓｃｒｉｐｔｓａｔｆｉｒｓｔｗｈｉｃｈｓｉｍｐｌｉｆｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｇｒｅａｔｌｙ．ＳｉｍｉｌａｒｗｉｔｈＲ，Ｓｔａｔａｓｏｆｔｗａｒｅａｌｓｏｎｅｅｄｓｔｏｌｏａｄａｎｏｔｈｅｒｐａｃｋａｇｅｗｈｅｎ

ｄｒａｗｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋ

ｐｌｏｔｓ．ｓｏｆｔ－－

ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｈｏｗｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｎｅｔｗｏｒｋｍｅｔａａｎａｌｙｓｉｓｕｓｉｎｇＳｔａｔａｓｏｆｔｗａｒｅｂｙｃａｌｌｉｎｇＷａｒｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ

ＷｉｎＢＵＧＳ

Ｎｅｔｗｏｒｋ

ｍｅｔａ—ａｎａｌｙｓｉｓ；Ｓｔａｔａ

ｓｏｆｔｗａｒｅ；ＷｉｎＢＵＧＳ

ｓｏｆｔｗａｒｅ；Ｎｅｔｗｏｒｋｐｌｏｔ；Ｂａｙｅｓｉａｎｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ

网状Ｍｅｔａ分析（ｎｅｔｗｏｒｋｍｅｔａ．ａｎａｌｙｓｉｓ）是近１０多年来迅速发展起来的复杂统计学方法，与传统Ｍｅｔａ分析一样，也是对原始研究的二次分析１１，２１。两大编程软件Ｒ和Ｓｔａｔａ均可实现网状Ｍｅｔａ分析工具，相比而言，当前Ｓｔａｔａ软件并没有进行网状Ｍｅｔａ分析的脚本文件，使用Ｓｔａｔａ软件实现网状Ｍｅｔａ分析目前主要有两种途径：①通过Ｓｔａｔａ调用ＷｉｎＢＵＧＳ软件来实现。这种方法需要使用英国赖斯特大学ＩｏｈｎＴｈｏｍｐｓｏｎ教授１３］编写的‘‘ｗｉｎＢＵＧＳ．ｆｆｏｍｓｔａｔａ＇’加载包；②通过Ｓｔａｔａ新增功能‘＇ｍｖｍｅｔａ＇’命令来实现。这两种方法的网状关系图的绘制均需

通过由ＡｎｎａＣｈａｉｍａｎｉ等【４】编写的脚本文件来实

Ｍｅｔａ分析中的应用》文㈣中使用的数据为例，介绍

Ｓｔａｔａ调用ＷｉｎＢＵＧＳ软件实现网状Ｍｅｔａ分析。

１软件的安装

首先需要安装Ｓｔａｔａ和ＷｉｎＢＵＧＳ这两款软件。

Ｓｔａｔａ为收费软件，需在其官方购买使用权限和激活

码。ＷｉｎＢＵＧＳ是免费软件，下载、安装及激活参

阅（（Ｍｅｔａ分析系列之五：贝叶斯Ｍｅｔａ分析与ＷｉｎＢＵＧＳ软件》一文【６】。安装路径可自行选择，本文选择为Ｆ盘，所用软件版本为Ｓｔａｔａ１２．０和Ｗｉｎ

１．４．３。

ＢＵＧＳ

安装完成后，需要加载支持调用的ＡＤＯ程序文件【７】，该程序文件下载网址为ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ２．１ｅ．ａｃ．

ｕｋ／ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ／ｈｅａｌｔｈ—ｓｃｉｅｎｃｅｓ／ｒｅｓｅａｒｃｈ／ｇｅｎ—ｅｐｉ／

现。本文仍以《Ｒ软件Ｒ２ＷｉｎＢＵＧＳ程序包在网状

ＤＯＩ：１０．７５０７／１６７２－２５３１．２０１３０２３７

Ｐｒｏｇｓ／ＷｉｎＢＵＧＳｆｆｏｍｓｔａｔａ。打开网址后，需要逐

基金项目：湖北省教育科学“十二五”规划２０１２年度重点课题（编号２０１２Ａ０５０），湖北医药学院２０１１年度优秀中青年科技创新团队项目（编号：２０１１ＣＺＸ０１），湖北医药学院附属太和医院２０１３年循证医学“苗圃基金”项目（编号：ＥＢＭ２０１３００４）。

作者简介：曾宪涛，男（１９８４年～），硕士，主治医师／讲师，以循证医学、口腔临床医学、临床流行病学、系统评价／Ｍｅｔａ分析为主要研究方向。Ｅｍａｉｌ：ｚｅｎｇｘｉａｎｔａｏｌ１２８＠１６３．ｔｏｍ

个打开‘：ａｄｏ’’和‘：ｈｌｐ＇’文件，点击左上角的文件图标下载，并以同样的文件名称保存，存放路径为

‘Ｔ：＼ｓｔａｔａ

１２．０＼ａｄｏ＼ｂａｓｅ＇’。完成此步后，在Ｓｔａｔａ命令

窗口输入‘＇ｈｅｌｐＷｉｎＢＵＧｇ’指令，若弹出ｈｅｌｐ窗口，提示加载成功。

万方数据

厦回：：高焉三聪搽黼部

ｃＪ｜Ｂｌｌ

１３８７

网状Meta

２建立脚本文件

在调用前，为了使Ｓｔａｔａ命令ＷｉｎＢＵＧＳ能够按照ＷｉｎＢＵＧＳ操作过程来进行运算及保存数

据，还需要创建６个‘：耐’格式的脚本文件：模块

文件（ｎｅｔｍｏｄｅｌ．ｔｘｔ）、数据写入文件（ｎｅｔｌｉｓｔ．ｔｘｔ）、数据文件（ｎｅｔ．ｔｘｔ）、初始值设定文件（ｎｅｔＩｎｉｔｓ．ｔｘｔ）、迭代次数设定文件（ｎｅｔＯｕｔＩｎｄｅｘ．ｔｘｔ）以及Ｓｔａｔａ调用关键ｓｃｒｉｐｔ脚本文件（ｎｅｔｓｃｒｉｐｔ．ｔｘｔ）。笔者建议将这几个脚本文件放入同一文件夹中（本文为

‘Ｙ：＼ｎｅｔｗｏｒｋ＇’）。

这６个脚本文件与ＷｉｎＢＵＧＳ中所建模块一致，只需将建好的ＷｉｎＢＵＧＳ模块按ｍｏｄｅｌ、ｌｉｓｔ等一一拆分然后粘贴到各个脚本文件下即可（Ｗｉｎ

ＢＵＧＳ

中进行网状Ｍｅｔａ分析多种建模方式都可以实现，此处仍以（ＷｉｎＢＵＧＳ软件行Ｍｅｔａ分析的Ｄｏｏｄｌｅ模型图的构建》【８】一文中使用的模块为例）。２．１创建模块文件

先创建一个名为‘＇ｎｅｔｍｏｄｅｌ．ｔｘｔ＇’的空白文件，然

后在这个文件里写人ＷｉｎＢＵＧＳ代码并保存。与

ＷｉｎＢＧＵＳ软件一样，目的也是构建似然函数，区别在于这里需要Ｓｔａｔａ调用这一文件并将它输入到ＷｉｎＢＵＧＳ中。模块代码详见（ＷｉｎＢＵＧＳ软件行Ｍｅｔａ分析的Ｄｏｏｄｌｅ模型图的构建》［８１一文中的‘‘４．５二分类数据的网状Ｍｅｔａ分析”。

需要注意的是，具体编程过程还需掌握ＷｉｎＢＵＧＳ软件的使用以及一定的计算机语言编程能力，但这些代码一般可以在部分文献中获取，并可按照自己的意愿进行相关修改。２．２创建数据写入文件和文本文件

模块文件创建后，即进行数据写入，完成后保存为‘＇ｎｅｆｌｉｓｔ．ｔｘｔ＇’文本。写入方法有在Ｓｔａｔａ中直接写入和在文本中写人再由Ｓｔａｔａ读取这两种方法，为了前后统一，此处只给出按ＷｉｎＢＵＧＳ格式在文

本写入的方法。ｎｅｔｌｉｓｔ．ｔｘｔ内容如下：

ｌｉｓｔ（ｎｓ＝６４，ｎｔ＝１４）

其中ｎｓ代表试验数，ｎｔ指干预措施数。‘＇ｎｅｔ．ｔｘｔ＇’文本文件（数据写入文件）的内容如下：

ｔ［，１】ｔ［，２］ｔ【，３］ｒ【，１］ｒ【，２】ｒ［’３】ｎ［，１］ｎ【，２】ｎ［，３］ｎａ［］

１２７７３７６８３

１５２１５０１５４

３

１２１２６６７８６６１２４１２２１１８３ｌ２１２

５５７７

７９

１２ｌ１２０１１９

３１４ＮＡ４０２０５

ＮＡ１６１３２４ＮＡ２１

４

ＮＡ

３９

５２

ＮＡ

１２２

１２５

ＮＡ

２

ＩＩＣＪＥＢＭ

¨．１３８８．Ｉ｜

万方数据

：：：：：：：：

ｌ３

：ＮＡ：４８：４８：ＮＡ：５３

：５５：ＮＡ：２２

３ＮＡ３７

４６ＮＡ６Ｏ

６２

ＮＡ２２

４ＮＡ４ｌ４９

ＮＡ７２７５

ＮＡ２２４ＮＡ５６５６

ＮＡ７９

８４

ＮＡ２２

４

ＮＡ

４５

４９

ＮＡ

８２

７８

ＮＡ

２

ＥＮＤ

此处ｔ【，１］、ｔ【，２】、ｔ【，３】分别表示每项研究中的治疗措施，双臂试验因无第三组，故其ｔ［，３】以ＮＡ（表示缺失）来代替；“，］和ｎ［，】指每种干预措施有效人数和总人数；ｎａ［】标注研究的臂数，比如第一项研究为三臂，则对应ｎａ［１值为３。

需要注意的是，在数据输完之后，要与ＥＮＤ之间空一行，并且ＥＮＤ后也需要空一行，不然Ｓｔａｔａ

的调用‘ｌｏｉ’（见下文中ｓｃｒｉｐｔ代码第一行）会提示

错误。

２．３创建Ｉｎｉｔｓ．ｔｘｔ文本文件

类似于ＷｉｎＢＵＧＳ的步骤，输入完数据后，需要设定初始值，完成后保存为“Ｉｎｉｔｓ．ｔｘｔ”文本文件。初始值设定如下：

２．４创建迭代次数设定文件

建立一个‘＇Ｏｕｔｌｎｄｅｘ．ｔｘｔ＇’的文本，设定迭代运算次数。本文设定运行次数是５００次，即每个变量名中数据经过５００次迭代。输入内容如下：

，２】１

５００，３】

５００１０００，４】１００１

１５００，５】

１５０１

２０００

∞伽跏砌地叩耐删”…ｌＥｖｉｄ胁－ｂａｓｅｄ呼Ｍｅ：厩回

网状Meta

ｏｒ［１２，１３】４５００１４５５００ｏｒ［１２，１４】４５５０１４６０００ｏｒ［１３，１４】

４６００１４６５００ｔａｕ

４６５０ｌ４７０００ｓｄ

４７００１

４７５００

本例数据量较大，故省略中间部分，在Ｓｔａｔａ中进行运算可能需要一定时间。２．５调用脚本文件的创建

要实现在Ｓｔａｔａ中读取并运行以上文件和程序，需要一系列Ｓｔａｔａ脚本指令，并保存为‘＇ｎｅｔｓｃｒｉｐｔ．ｔｘｔ＇’文件。Ｓｔａｔａ调用关键ｓｃｒｉｐｔ脚本文件中代码如下：

一～酬一㈣～咖

最后一项‘‘ｑｕｉｔ（），’可省去，省去后在调用ｌｏｇ中

会显示运算进程及运行出现的错误。

３程序调用及运算

在完成上述准备后，即可进行网状Ｍｅｔａ分析

了。

Ｓｔａｔａ调用ＷｉｎＢＵＧＳ命令如下：

ｗｂｒｕｎ，ｓｃｒｉｐｔ（ｆｉ＼ｎｅｔｗｏｒｋ＼ｎｅｔｓｃｒｉｐｔ．ｔｘｔ）ＷｉｎＢＵＧＳ（Ｆ：＼ＷｉｎＢＵＧＳｌ４＼ＷｉｎＢＵＧＳｌ４．ｅｘｅ）

ｗｂｃｏｄａ，ｒｏｏｔ（ｆ：＼ｎｅｔｗｏｒｋ＼ｎｅｔＯｕｔ）ｃｌｅａｒ

ＳＵｍ

需要说明的是，上述３项命令可以逐项进行，亦可以一起输入。

厨回：：茹焉曩群椭黼部

万方数据

‘＇ｗｂｒｕｎ＇’命令的作用是在Ｓｔａｔａ中启动ＷｉｎＢＵＧＳ程序并进行相关统计学运算。此时运算结果

并没返回在Ｓｔａｔａ中，但网状Ｍｅｔａ分析的迭代运算已经完成了，因此，需要通过‘＇ｗｂｃｏｄａ＇’命令，将所有数据返回至Ｓｔａｔａ软件中。‘‘Ｓｕｍ＇’命令则是将各迭代运算后的变量值相当于进行收敛，其后面的变量可以省略（本处因变量太多，故已省略），省略后表示收敛所有的变量，执行完以上命令后，本例结果与ＷｉｎＢＵＧＳ运算出的结果一样。值得注意的是，‘＇ｓｃｒｉｐｔ＇’脚本文件路径名必须与前面的路径名一样，要仔细检查，并且应该仔细核对ＷｉｎＢＵＧＳ建模是否正确（大多数错误都出自这里）。

本例运行结果部分截图如图１所示。

４图形的绘制

４．１程序加载及数据输入

为了绘制图形，还需要加载另一程序文件

‘３ＴＡＴＡ

ｒｏｕｔｉｎｅｓ＇’【４１，该程序文件下载网址为Ｗ３ＡｒＷ．

ｍｔｍ．ｕｏｉ．ｇｒ／ＳＴＡＴＡ．ｈｔｍｌ。下载解压后仍保存到‘Ｔ：＼ｓｔａｔａ１２．Ｏ＼ａｄｏ＼ｂａｓｅ＇’。该程序可绘制包括网状关系图（ｎｅｔｗｏｒｋｐｌｏｔ）等７种相关图形。

加载完成后，需要按照Ｓｔａｔａ软件的格式输入数据（见图２）。需要指出的是，ＡｎｎａＣｈａｉｍａｎｉ【４】给出的脚本文件目前限于双臂试验网状图的绘制，多

臂试验需将其拆分为几个双臂试验，但这对仅仅绘制网状图并无影响，因绘制网状图本身无需进行相应计算。

图２中，ｔ１、ｔ２表示双臂试验两种不同干预措施（此处已将多臂拆分为多个双臂），ｒｌ、ｒ２、ｎｌ、ｎ２分别表示试验组和对照组干预措施发生事件人数和总人数。

４．２绘制网状关系图

绘制网状关系图的命令是：

ｎｅｔｗｏｒｋｐｌｏｔｔｌ

ｔ２，［ｎｏｗｅｉｇｈｔ】

其中ｔｌ、ｔ２分别表示两种干预措施，“【】＇，表示这部分语法成分可写可不写，‘＇ｎｏｗｅｉｇｈｔ＇’表示此网状关系图各个节点即边缘大小相等。实际上，Ｓｔａｔａ绘制出图形后，可以根据个人喜好在图形编辑器中进行图形编辑，以美化图形。绘制的图形及含义详见《网状Ｍｅｔａ分析中网状关系图的绘制》【９】。

４．３其他图形的绘制

除了网状关系图的绘制之外，Ｓｔａｔａ还可以对其进行其他图形的绘制，比如ｉｎｔｅｒｖａｌｐｌｏｔ、ｉｆｐｌｏｔ等，

ＣＪＥＢＭ¨

．１３８９．Ｉｌ

Ｉ‘

网状Meta

ｉｎｔｅｒｖａｌｐｌｏｔ可用来绘制网状干预措施的可信区间，ｉｆｐｌｏｔ则可用于评估网状干预措施的异质性。

此外，还可以用多维等级法对网状干预治疗方法进行排序，详细语法命令可参照相应ｈｅｌｐ窗口中

的描述。

时，与Ｒ一样【５】，Ｓｔａｔａ仅仅起到一个提取数据的作用，运算仍在ＷｉｎＢＵＧＳ中进行。但将这两款软件配合使用，可以很好地处理网状Ｍｅｔａ分析及图形绘制问题。需要指出的是，目前对于网状图的绘制，仅限于双臂，多臂试验需将其拆分为多个双臂，但这并不影响统计学结果（因为绘图并不涉及统计学运算）。

此外，运用Ｓｔａｔａ进行网状Ｍｅｔａ仍有一定的局限性。第一，通过调用的方式必须重新打开一个Ｓｔａｔａ，输入相关数据才能绘制网状关系图。第二，在处理纳入研究结果间的异质性和一致性方面，虽然‘＇ｉｆｐｌｏｔ＇’命令可以计算出异质性，但对于纳入文献较多的研究，Ｓｔａｔａ计算需要一定的反应时间，且结果（矩阵）相当多、图形重叠也过多，视觉效果差。

５小结

Ｓｔａｔａ软件实现网状Ｍｅｔａ分析除了调用ＷｉｎＢＵＧＳ外，还可以利用线性模型来完成，目前使用最多的是多元回归，Ｓｔａｔａ中的命令为“ｍｖｍｅｔａ”，但此方法涉及的理论相当复杂杂，且当前尚不成熟，有兴趣的读者可以参考ＩａｎＲ．Ｗｈｉｔｅ等【１０】发表的系

列文章。

Ｓｔａｔａ软件调用ＷｉｎＢＵＧＳ进行网状Ｍｅｔａ分析

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