Графики клинических исследований: 10 диаграмм для клинических испытаний, диагностических тестов и метаанализа

Рецензенты сначала изучают ваши рисунки, а затем уже методы исследования. Графики клинических исследований , прошедшие рецензирование, обладают одной общей чертой: каждый из них отвечает на один-единственный вопрос, и читатель может увидеть ответ менее чем за десять секунд. В этом руководстве рассматриваются 10 графиков, с которыми клинические исследователи сталкиваются чаще всего, от блок-схемы CONSORT до тепловой карты. Для каждого графика вы найдете реальный опубликованный рисунок (в открытом доступе, повторное использование с указанием авторства), нашу собственную анимированную иллюстрацию, инструкции по его чтению и информацию об ошибке, из-за которой рукописи возвращаются на рецензирование.

Выбирайте графики клинических исследований по вопросу.

В сопроводительном руководстве « 10 основных типов графиков, которые должен знать каждый исследователь » рассматриваются общие типы диаграмм, такие как столбчатые, линейные, точечные и гистограммы. Эта статья отличается: она охватывает только графики, специфичные для клинических испытаний, диагностических тестов и обобщения доказательств.

1. Блок-схема CONSORT: покажите каждого пациента.

Блок-схема — это первый документ, который проверяет эксперт, проводящий анализ исследования. Она отвечает на вопросы о том, кто прошел скрининг, кто был исключен и почему, кто был рандомизирован и кто в итоге попал в анализ. В соответствии с рекомендациями CONSORT 2010, она является обязательным элементом для рандомизированных исследований. ¹

В этом рандомизированном сравнительном исследовании биоаналога трастузумаба HD201 с референтным трастузумабом при неоадъювантной терапии ERBB2-положительного рака молочной железы было обследовано 625 пациентов, из которых 503 вошли в полную аналитическую выборку: 251 — в группу HD201 и 252 — в группу референтного препарата.² Читатель может с ^{первого} взгляда проверить арифметику, что и является сутью исследования.

Распространенная ошибка: блоки с указанием количества, но без объяснения причин. Надпись «Исключено (n = 122)» вызывает вопросы. Укажите, сколько элементов не соответствовало каждому критерию. Вы можете бесплатно построить диаграмму в генераторе Flowchart Pro.

2. Кривая Каплана-Мейера: время до события, честное построение.

Оценка Каплана-Мейера преобразует время наблюдения, включая пациентов, у которых еще не произошло событие, в ступенчатую кривую выживаемости. ³ Снижение на каждом шаге рассматривается как событие, а маленькие отметки — как пациенты, которые покинули период наблюдения без события (цензурирование).

Прочитайте реальный пример так, как это сделал бы рецензент. ^{У 12} пациентов, у которых произошел рецидив в течение 2 лет (красная группа), выживаемость снижается примерно до 32% к 58-му месяцу, в то время как у тех, у кого рецидива не было (синяя группа), она остается выше 90%. Таблица ниже — это честная часть: красная группа начинается с 38 пациентов, и к 60 месяцам остается 3, поэтому крайняя правая часть этой кривой опирается на очень небольшое количество людей. Всегда стройте такую ​​таблицу и рассматривайте ступени в малочисленном хвосте кривой как «мягкие».

Как сделать график защищенным от проверки: распечатайте таблицу с числом пациентов в группе риска под осью X, укажите медианный период наблюдения, приведите отношение рисков с 95% доверительным интервалом рядом со значением p-критерия лог-ранга и прекратите интерпретацию кривой там, где в группе риска остается очень мало пациентов. Если пациенты могут умереть от чего-то другого до вашего события, простая кривая завышает риск; см. конкурирующие риски в исследованиях на основе регистров . Чтобы попробовать это на своих данных, используйте бесплатный калькулятор Каплана-Мейера.

3. Лесной график: много исследований, один вывод

На диаграмме типа «лесной график» каждое исследование обозначено квадратом (его эффект), за которым следует линия (его доверительный интервал), а затем ромб для объединенного результата. Квадраты имеют больший вес, поэтому крупные исследования сильнее смещают ромб.

В этом исследовании сообщается об объединенном скорректированном отношении шансов 3.28 (95% ДИ 2.61–4.12) с I² = 95.4%.⁴ ^Урок кроется во втором числе. I² описывает долю вариации, которая является реальной разницей между исследованиями, а не случайной.⁵ При значении ^95.4 % единое объединенное значение скрывает многое. Необходимо указать интервал прогнозирования, изучить причины (подгруппы, мета-регрессия) и сформулировать вывод как «связано с более высокими шансами в большинстве случаев», а не как одно фиксированное число.

Планируете провести метаанализ? Ознакомьтесь с тем , сколько исследований необходимо для метаанализа , и с распространенными ошибками, допускаемыми при его проведении . Калькулятор логистической регрессии также строит диаграмму отношения шансов.

4. Воронкообразная диаграмма: Где находятся небольшие исследования?

Диаграмма рассеяния (воронкообразная диаграмма) сопоставляет эффект каждого исследования с его точностью. Без учета систематической ошибки, результаты исследований симметрично распределены вокруг объединенного эффекта: широкое распределение внизу (небольшие исследования) и узкое вверху. Небольшое отклонение в одном из нижних углов указывает на то, что небольшие исследования, показавшие нулевой результат, так и не были опубликованы.

Общее правило: проверку на асимметрию (тест Эггера⁶ ⁾ следует проводить только на основе примерно 10 или более исследований, и никогда не следует рассматривать асимметрию как доказательство предвзятости. Гетерогенность приводит к одинаковой форме.

5. ROC-кривая: Может ли тест отличить больного от здорового?

Кривая ROC отображает зависимость чувствительности от 1 минус специфичность для каждого возможного порогового значения. Площадь под ней (AUC) — это вероятность того, что случайный пациент с заболеванием получит более высокий балл, чем случайный пациент без заболевания. 0.5 — это случайность, 1.0 — идеальное значение. ⁷

Здесь значения AUC составляют 0.785 для MMP-2, 0.815 для VEGF-D и 0.884 для их комбинации. ⁸ Пример расчета: комбинация двух маркеров повышает дискриминационную способность примерно на 0.07–0.10 AUC по сравнению с каждым из них по отдельности, что является существенным улучшением, но только если доверительные интервалы не сильно перекрываются и модель проверяется на новых пациентах.

Распространенная ошибка: указание только AUC. Также следует указать выбранный пороговый уровень, его чувствительность и специфичность с доверительными интервалами, а также объяснить, как вы его выбрали (индекс Юдена или компромисс между клинической стоимостью и результатами). Показатель AUC ничего не говорит о том, полезен ли тест у постели больного.

6. Диаграмма Блэнда-Альтмана: Согласованность не означает корреляцию.

При сравнении двух методов измерения высокая корреляция лишь указывает на то, что их значения растут и падают одновременно. Она не означает, что они дают одинаковые результаты. Диаграмма Бланда-Альтмана отображает разницу между методами в зависимости от их среднего значения, а также среднюю разницу (смещение) и пределы согласия при смещении ± 1.96 стандартного отклонения. ⁹

Этот график, полученный в ходе исследования осуществимости лечения отека нижних конечностей, позволяет сделать два вывода. ¹⁰ Средняя разница составляет 1.11, а границы графика варьируются примерно от -0.54 до 2.77. При этом разница увеличивается по мере роста среднего значения, что свидетельствует о пропорциональном смещении. На левой панели наблюдается хорошее совпадение, поскольку точки следуют по прямой линии. На правой панели показано расхождение между методами, причем при более высоких значениях оно еще больше. Именно из-за этого расхождения рецензенты и запрашивают этот график.

При редактировании рукописей, посвященных сравнению методов, мы часто наблюдаем следующую закономерность: коэффициент корреляции представлен как доказательство согласия, но без графика Бланда-Альтмана. Добавляем график, указываем смещение и пределы в единицах измерения и одним предложением утверждаем, являются ли эти пределы клинически приемлемыми. Решение принимается на основе клинического суждения, а не статистики.

7. График «водопад»: реакция опухоли на лечение у каждого пациента.

На диаграмме типа «водопад» каждому пациенту соответствует один столбец: наилучшее процентное изменение размера опухоли по сравнению с исходным уровнем, отсортированное от наихудшего к наилучшему. Согласно критериям RECIST 1.1, уменьшение на 30% считается частичным ответом, а увеличение на 20% — прогрессированием, поэтому на диаграмме должны быть указаны эти две контрольные линии. ¹¹

Распространенная ошибка: использование этого показателя для обозначения продолжительности. График «водопад» показывает наилучший ответ, а не то, как долго он длился. В сочетании с графиком «плавающих» или кривой времени до прогрессирования заболевания укажите, сколько пациентов не проходили сканирование после исходного уровня, поскольку эти данные не могут быть представлены в виде столбцов.

8. Вулканический график: найдите сигнал среди тысяч.

На диаграмме типа «вулканический график» по оси X откладывается величина эффекта (логарифм по основанию 2 изменения в кратности), а по оси Y — значимость (минус логарифм по основанию 10 p-значения). Гены, которые одновременно являются и крупными, и значимыми, располагаются в верхних углах. Это превращает таблицу из тысяч строк в одну картину.

Распространенная ошибка: раскрашивание точек в соответствии с исходным значением p после тестирования тысяч генов. Раскрашивайте точки в соответствии с скорректированным значением (частота ложных срабатываний), укажите оба пороговых значения в подписи и назовите только те несколько генов, которые вы обсуждаете в тексте.

9. Скрипка и ящичные диаграммы: показывают всё распределение.

Диаграмма средних значений скрывает все, что важно для врача: разброс, асимметрию, выбросы и перекрытие групп. Диаграмма размаха показывает медиану и квартили. Скрипичная диаграмма добавляет форму распределения, что имеет значение, когда значения асимметричны или бимодальны.

Правило: накладывайте исходные точки, если в каждой группе менее 30 пациентов. Небольшие выборки делают скрипичные диаграммы ненадежными, а отдельные точки позволяют читателю судить самостоятельно. В нашем общем руководстве по диаграммам более подробно рассматриваются диаграммы размаха и гистограммы .

10. Тепловая карта: закономерности по множеству переменных

Тепловая карта окрашивает сетку. В клинических исследованиях она используется для построения корреляционных матриц, кластеров экспрессии генов и анализа параметров. Если размер ячейки сетки достаточен для чтения, распечатайте число.

В этом исследовании значение r достигает пика в 0.69 при калибровочном коэффициенте 1.5, в то время как в некоторых ячейках оно падает до нуля или ниже. ¹⁰ Это хороший учебный пример: лучшая ячейка была выбрана из тех же данных, на которых проводилась оценка, поэтому 0.69 — это оптимистичная цифра, пока она не будет проверена на новых пациентах. Тепловая карта, которая корректирует параметры, всегда должна это указывать.

Совет по цветовосприятию: используйте шкалу, обеспечивающую равномерное восприятие цвета и безопасную для людей с дальтонизмом (обычно выбирают шкалу viridis, как на этом рисунке), и никогда не используйте красно-зеленую шкалу.

Контрольный список для подготовки иллюстраций к клиническим рукописям (60 секунд)

• Один график, один вопрос. Сформулируйте вопрос в подписи.
• Единицы измерения, размер выборки и статистический тест указаны на каждом рисунке или под ним.
• Неопределенность (доверительный интервал, межквартильный размах или стандартное отклонение) всегда видна.
• Текст читабелен при ширине в один столбец, которая составляет около 8.5 см в большинстве журналов.
• Цвета сохраняются даже при печати в оттенках серого и для читателей с дальтонизмом.
• Изображения, используемые повторно, имеют лицензию и полный текст разрешения.

Профессиональная статистическая и графическая поддержка для вашей клинической рукописи.

Выбор подходящего графика — это половина дела. Правильный анализ, лежащий в его основе, и построение графика в соответствии со спецификациями журнала — это другая половина. Если вы аспирант, врач или занятой исследователь, у которого есть данные и сжатые сроки, эти три сервиса помогут вам на пути от набора данных до готового к подаче рисунка.

Проводите полный анализ имеющихся данных? Воспользуйтесь нашей услугой метаанализа и систематического обзора , а для быстрой проверки достоверности результатов — услугой интерпретации статистических результатов.

Графики клинических исследований: часто задаваемые вопросы

Какой график отображает данные о выживаемости?

Постройте кривую Каплана-Мейера с отметками цензурирования и таблицей числа лиц, подверженных риску, под ней. Укажите отношение рисков с 95% доверительным интервалом, а также значение p-критерия лог-ранга.

Достаточно ли высокой корреляции для того, чтобы показать совпадение результатов двух методов?

Нет. Корреляция показывает, что два метода повышаются и понижаются одновременно, а не то, что они дают одинаковые значения. Диаграмма Бланда-Альтмана показывает смещение и пределы согласования в измеренных вами единицах.

Что означает значение AUC, равное 0.8, на ROC-кривой?

Это означает, что случайно выбранный пациент с заболеванием примерно в 80% случаев показывает более высокие результаты теста, чем случайно выбранный пациент без этого заболевания. В нем не указано, полезен ли тест у постели больного, поэтому следует также указать пороговое значение, его чувствительность и специфичность.

Когда следует строить воронкообразную диаграмму?

В метаанализе, включающем около 10 или более исследований, график и тест Эггера оказываются ненадежными. Асимметрия может быть вызвана как гетерогенностью, так и предвзятостью публикаций.

Могу ли я повторно использовать рисунок из опубликованной статьи в своей рукописи?

Только если это разрешено лицензией. Изображения, распространяемые по лицензии CC BY, можно использовать повторно с указанием источника. В противном случае запросите разрешение у издателя или перестройте график на основе приведенных данных и укажите источник.

Заключение: Выбор графиков для клинических исследований

Десять графиков охватывают большую часть того, что необходимо для клинической статьи: блок-схема для учета пациентов, кривая выживаемости для времени до события, диаграммы «лес» и «воронка» для объединения и проверки данных, ROC-кривые и диаграммы Бланда-Альтмана для оценки тестов и измерений, диаграмма «водопад» для оценки ответа опухоли, диаграмма «вулкан» для омиксных исследований, диаграмма «скрипка» для распределения и тепловая карта для выявления закономерностей. Выбирайте графики в соответствии с поставленной задачей, указывайте степень неопределенности и указывайте в подписи цифры, которые будут искать рецензенты. Если вам нужна дополнительная проверка ваших рисунков перед отправкой, наша команда может помочь.

Референсы

1. Шульц К.Ф., Альтман Д.Г., Мохер Д.; Группа CONSORT. Заявление CONSORT 2010: обновленные рекомендации по представлению результатов рандомизированных исследований с параллельными группами. BMJ. 2010;340:c332. DOI: 10.1136 / bmj.c332
2. Pivot X, Manikhas AG, Shamrai V и др. Окончательный анализ рандомизированного клинического исследования III фазы, сравнивающего HD201 с референтным трастузумабом у пациентов с ERBB2-положительным раком молочной железы, получавших неоадъювантную терапию. BMC Cancer. 2023;23:112. doi:10.1186/s12885-023-10574-2
3. Каплан Э.Л., Мейер П. Непараметрическая оценка по неполным наблюдениям. Журнал Американской статистической ассоциации, 1958;53(282):457-81. DOI: 10.1080 / 01621459.1958.10501452
4. Айенью А.А., Мол Б.В., Брэдфорд Б., Абедже Г. Распространенность калечащих операций на женских половых органах и связанные с ними факторы среди женщин и девочек в Африке: систематический обзор и метаанализ. Syst Rev. 2024;13:26. doi:10.1186/s13643-023-02428-6
5. Хиггинс Дж. П. Т., Томпсон С. Г., Дикс Дж. Дж., Альтман Д. Г. Измерение несогласованности в метаанализах. BMJ. 2003;327(7414):557-60. DOI: 10.1136 / bmj.327.7414.557
6. Эггер М., Дейви Смит Г., Шнайдер М., Миндер К. Выявление систематической ошибки в метаанализе с помощью простого графического теста. BMJ. 1997;315(7109):629-34. DOI: 10.1136 / bmj.315.7109.629
7. Хэнли Дж. А., Макнил Б. Дж. Значение и использование площади под кривой рабочей характеристики приемника (ROC). Радиология. 1982;143(1):29-36. doi:10.1148/radiology.143.1.7063747
8. Ревилла-Лопес Э., Руис де Мигель В., Лопес-Месегер М. и др. Лимфангиолейомиоматоз: поиск потенциальных биомаркеров. Фронт Мед. 2023;10:1079317. DOI: 10.3389 / fmed.2023.1079317
9. Бланд Дж. М., Альтман Д. Г. Статистические методы оценки согласованности между двумя методами клинических измерений. Ланцет. 1986;1(8476):307-10. doi:10.1016/S0140-6736(86)90837-8
10. Липпи Л. и др. Технология трехмерного лазерного сканирования для точной оценки отека нижних конечностей у пациентов с сердечной недостаточностью: исследование осуществимости. Front Cardiovasc Med. 2026. doi:10.3389/fcvm.2026.1750128
11. Эйзенхауэр Э.А. и др. Новые критерии оценки ответа на лечение при солидных опухолях: пересмотренные рекомендации RECIST (версия 1.1). Eur J Cancer. 2009;45(2):228-47. doi:10.1016/j.ejca.2008.10.026
12. Лю С., Чжоу Дж., Лам В., Ван С. и др. Прогностическое значение характера первоначального рецидива для выживаемости после рецидива при местнораспространенном раке прямой кишки после неоадъювантной химиолучевой терапии и хирургического вмешательства. Front Oncol. 2026;16:1836607. doi:10.3389/fonc.2026.1836607
13. Като Й., Маватари К. Клиническое значение генов, модулируемых кислой внеклеточной микросредой. Front Oncol. 2024;14:1380679. doi:10.3389/fonc.2024.1380679

Изображения, помеченные как CC BY 4.0, воспроизводятся в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution с указанием авторства. Анимированные иллюстрации используют смоделированные данные и являются оригинальными работами Editverse.