II: Differenzenplots oder Punktewolken - wann was anwenden?

 

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Zusammenfassung

Beim Vergleich diagnostischer Methoden oder auch zeitlich aufeinander folgender Messungen an einer Person werden nicht selten nur Punktewolken zum intraindividuellen Vergleich der beiden Messreihen angegeben, zumeist versehen mit einem Korrelationskoeffizienten oder einer Regressionsgeraden. Dieses Vorgehen ist jedoch als suboptimal anzusehen, sobald die beiden zu vergleichenden Messreihen in derselben physikalischen Einheit erhoben wurden (etwa wiederholte Messungen des Augeninnendrucks [mm Hg] eines Patienten nach einem Glaukomeingriff). In diesem Fall kann intraindividuell die Differenz der beiden Messungen an einer Person bestimmt werden. Die intraindividuellen Abweichungen können durch den Median und die Quartile dieser Differenzen beschrieben werden; das grafische Pendant dieser Vorgehensweise ist ein Boxplot der Differenzen. Speziell in der Augenheilkunde bietet sich dieser an, wenn die beiden Augen eines Patienten intraindividuell verglichen werden sollen, z. B. wenn eine mydriatische Wirkung durch randomisierte Gabe eines Verums bzw. eines Plazebos in die beiden Augen eines Studienteilnehmers bewertet werden soll. Speziell beim Vergleich zweier diagnostischer Messmethoden bietet sich ferner das Bland/Altman-Diagramm an, welches nicht nur die Größenordnung der intraindividuellen Abweichungen beschreibt, sondern auch erkennen lässt, ob die Größe der Abweichung von den absoluten Messwerten abhängt, d. h. ob vor allem für besonders kleine oder große Messwerte die Geräte stark voneinander abweichen. Differenzenboxplot und Bland/Altman-Diagramm bewerten also die Übereinstimmung zweier Messreihen, mittels Korrelationsdiagrammen („Punktewolken”) kann nur deren Reproduzierbarkeit visualisiert werden.

Abstract

Sometimes the statistical comparison of diagnostic measurement methods or subsequent measurement series in the same individuals is based on bivariate scattergrams; correlation coefficients and linear regression lines are provided in addition. However, this strategy for data representation must be considered inappropriate, as soon as the measurement series under consideration show the same physical index (e.g. repeated measurement of the intraocular pressure [mm Hg] 2 and 4 weeks after glaucoma surgery). Such data can be handled by computation of the intraindividual difference of an individual's measurement. The resulting series of intraindividual deviations can then be analysed using standard strategies: description can be based on the intraindividual differences' median and quartiles, graphical representation on the differences' distribution's box whisker plot. This procedure is particularily attractive for data arising from opthalmological studies, when two eyes of one patient are to be compared. The statistical comparison of diagnostic methods can further be based on the Bland/Altman diagram, which not only illustrates the distribution of differences, but also motivates a dependence between the order of deviations and the absolute order of the measurement values. Whereas a box plot of intraindividual differences and a Bland/Altman diagram illustrate the concordance of two measurement series, the correlation scattergram rather visualizes their reproducibility.

PD Dr. Frank Krummenauer

Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik der Universität Mainz

Obere Zahlbacher Straße 69

55131 Mainz

Email: krummi@imsd.uni-mainz.de