Mantel-Haenszel dan Analisis Berstrata

Analisis berstrata mengendalikan variabel kategoris pengganggu (confounding) dengan membagi data menjadi strata yang ditentukan oleh variabel tersebut, menganalisis hubungan paparan-luaran dalam setiap stratum, dan kemudian menggabungkan strata tersebut menjadi satu ringkasan. Metode Mantel-Haenszel adalah prosedur klasik untuk melakukan hal ini dengan serangkaian tabel 2×2: metode ini menyediakan uji asosiasi gabungan (pooled test of association) dan estimasi ringkasan tertimbang dari rasio odds atau rasio risiko yang disesuaikan untuk variabel penstratifikasi.

Definition

Analisis berstrata Mantel-Haenszel menggabungkan serangkaian tabel 2×2 — satu per tingkat variabel penstratifikasi (pengganggu) — menjadi ukuran asosiasi ringkasan tertimbang tunggal dan uji terkait, menghasilkan estimasi efek paparan-luaran yang disesuaikan untuk variabel penstratifikasi.

Scope

Entri ini mencakup mengapa stratifikasi mengendalikan pengganggu, bagaimana estimator ringkasan Mantel-Haenszel menimbang tabel per-stratum, uji chi-kuadrat asosiasi antar-strata yang menyertainya, estimator varians standar yang digunakan untuk interval kepercayaan, dan bagaimana stratifikasi mengungkapkan modifikasi efek (effect modification) ketika estimasi spesifik-stratum berbeda. Ini membingkai metode-metode ini sebagai cara untuk menganalisis data, bukan sebagai panduan klinis.

Core questions

• Bagaimana pembagian data menjadi strata menghilangkan pengaruh variabel pengganggu?
• Bagaimana tabel terpisah per-stratum ditimbang dan digabungkan menjadi satu rasio odds atau rasio risiko ringkasan?
• Bagaimana asosiasi gabungan diuji, dan bagaimana interval kepercayaan diperoleh?
• Kapan strata tidak boleh digabungkan karena efeknya berbeda di seluruh strata tersebut (modifikasi efek)?

Key concepts

• Stratifikasi untuk mengendalikan pengganggu
• Tabel 2×2 per-stratum
• Estimasi gabungan (ringkasan) tertimbang
• Uji asosiasi Mantel-Haenszel
• Estimator varians untuk estimasi ringkasan
• Homogenitas efek di seluruh strata
• Modifikasi efek (interaksi)
• Estimasi kasar versus disesuaikan

Mechanisms

Data dibagi menjadi strata yang ditentukan oleh tingkat variabel pengganggu potensial, menghasilkan satu tabel 2×2 paparan terhadap luaran per stratum. Dalam setiap stratum, asosiasi bebas dari pengganggu oleh variabel tersebut karena variabel tersebut dijaga konstan. Rasio odds ringkasan Mantel-Haenszel adalah rata-rata tertimbang dari produk silang spesifik-stratum, dengan bobot yang memberikan pengaruh lebih besar pada strata yang lebih besar dan lebih informatif; estimator analog ada untuk rasio risiko. Uji chi-kuadrat tunggal menjumlahkan kasus terpapar yang diamati-dikurangi-diharapkan di seluruh strata untuk menguji asosiasi gabungan sambil mempertahankan stratifikasi. Interval kepercayaan menggunakan estimator varians yang valid baik ketika ada banyak strata kecil (data jarang) maupun ketika ada sedikit strata besar, properti konsistensi ganda (dual-consistency property) yang ditetapkan oleh Robins, Breslow, dan Greenland; Greenland dan Robins memberikan hasil terkait untuk data tindak lanjut yang jarang. Jika estimasi spesifik-stratum serupa, penggabungan (pooling) sesuai dan estimasi ringkasan adalah efek yang disesuaikan dengan pengganggu; jika berbeda secara substansial, variabel penstratifikasi adalah pengubah efek (effect modifier) dan angka gabungan tunggal dapat menyesatkan.

Clinical relevance

Asosiasi yang disesuaikan dalam penelitian kesehatan observasional sering kali dihasilkan atau diperiksa oleh analisis Mantel-Haenszel berstrata, prekursor non-model transparan untuk penyesuaian regresi, sehingga memahaminya memperjelas bagaimana pengganggu ditangani dan bagaimana estimasi kasar menjadi estimasi yang disesuaikan. Ini adalah metode untuk menganalisis dan menafsirkan bukti dan bukan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individu.

Epidemiology

Metode Mantel-Haenszel adalah pokok analisis epidemiologi untuk data kohort dan kasus-kontrol dan juga merupakan dasar dari metode Mantel-Haenszel efek tetap (fixed-effect) yang banyak digunakan untuk menggabungkan tabel 2×2 di seluruh studi dalam meta-analisis. Metode ini tetap menjadi ilustrasi kanonik pengendalian pengganggu sebelum, atau bersamaan dengan, regresi logistik dan Poisson.

History

Mantel dan Haenszel memperkenalkan uji berstrata dan estimator ringkasan mereka pada tahun 1959 dalam konteks studi retrospektif (kasus-kontrol) penyakit, dan metode ini dengan cepat menjadi pusat epidemiologi penyakit kronis, dikodifikasi dalam monograf Breslow dan Day tahun 1980. Estimator varians yang diperlukan untuk interval kepercayaan yang valid di seluruh pengaturan strata jarang dan besar disediakan oleh Greenland dan Robins (1985) serta Robins, Breslow, dan Greenland (1986), melengkapi kerangka inferensial.

Debates

Penggabungan versus pelaporan modifikasi efek

Ketika estimasi spesifik-stratum menyimpang, ringkasan Mantel-Haenszel tunggal dapat menyembunyikan interaksi yang sebenarnya; analis harus menilai apakah strata cukup homogen untuk digabungkan atau apakah efek spesifik-stratum harus dilaporkan sebagai gantinya.

Key figures

• Nathan Mantel
• William Haenszel
• Sander Greenland
• James Robins
• Norman Breslow
• Kenneth Rothman

Seminal works

• mantel-haenszel-1959
• greenland-robins-1985
• robins-breslow-greenland-1986

Frequently asked questions

Apa yang dikendalikan oleh metode Mantel-Haenszel?

Metode ini mengendalikan variabel kategoris pengganggu dengan menganalisis asosiasi paparan-luaran dalam strata variabel tersebut dan kemudian menggabungkan strata, sehingga estimasi ringkasan disesuaikan untuk variabel penstratifikasi.

Bagaimana jika rasio odds berbeda di seluruh strata?

Estimasi spesifik-stratum yang sangat berbeda menunjukkan modifikasi efek, yang berarti asosiasi benar-benar bervariasi berdasarkan variabel penstratifikasi; dalam kasus tersebut, ringkasan gabungan tunggal dapat menyesatkan dan hasil spesifik-stratum harus dilaporkan.