初学者如何理解Cox回归和HR值

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初学者如何理解Cox回归和HR值

2024-06-29 09:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

在专业上,我们把它称之为风险h(t),上述公式称之为风险函数(hazard function)。风险值随着时间的变化而变化,一般情况下,随访前期,“死亡“速度较快。

因此,Cox回归是关于“死亡”风险的研究。但是上述公式无法将死亡风险与相关因素建立起联系。

终于在1972年,由英国统计学家D.R.CoxCox建立了新的函数,来解决这个问题。

或者写成:

h(t)便是研究对象的风险函数,即“死亡”速度,它随着时间的变化而变化。h0(t)是回归方程的截距,初学者完全可以忽略;x1,x2,…xj是自变量,β1,β2…,βj为回归系数。

可以发现,Cox回归是一种嵌套线性方程的模型。它通过指数转换,建立了新的线性回归方程,用于探讨自变量x对因变量h(t)的影响,一种非线性的影响。

我举个简单的单因素Cox回归分析案例吧。

比较男性和女性白血病患者缓解时间(天)的差异性,各自的生存时间如下:

男性:4,5,9,10,11,12,13, 20+,28,28,28,29,31,32,37,41,41,57,62,74,109,100,139,158+

女性:8,10,10,12,14,20,48,70,75,99,103,161+,162,169,195,199+,220,217+,245+

本案例中疗法的终点阳性事件是疾病进展,男性和女性有不同的生存时间,研究目的是分析性别与生存情况的关系。我们可以从死亡速度的角度进行分析。

根据生存曲线,可以得知不同组的“死亡”速度,即疾病进展速度是不同的,从而造成生存率变化趋势不同。

如果形成Cox回归,那就是:

这是风险函数h(t)与性别x的关系。通过这个公式,可以分别求男性的的死亡速度h(t)和女性的死亡速度h(t)。

对于性别与疾病进展速度的关系,我们想知道,女性相对于男性,“死亡”速度的升高了还是降低了?升高了多少倍?降低了多少比例?

女性和男性相比,对结局的直接影响便是β,它含义是,X从男性变化到女性对结局的影响程度。

但这种影响并非是“死亡”速度的影响,因为死亡数和性别没有直接的线性关系。实际上,我可以分别带入男性和女性数据库赋值(男性=1,女性=2)来看看两者的关系。

从这一结果可以看出,女性的死亡速度h(t)和男性的死亡速度h(t)比值,它不等于β,而是等于自然指数e的β次方,即EXP(β)。我们可以构建Cox回归方程,计算出β=-0.784,则EXP(β)=0.456,也就是女性相对男性,死亡速度总体将降低54.4%。

因此通过构建风险函数,可以探讨和比较不同组别对风险函数值的影响,利用β和XP(β)分析研究因素的相对影响。β值绝对值越大,EXP(β)越远离1,说明相对作用越大。

其中,EXP(β)直接反应了死亡速度的相对大小。当EXP(β)=1,说明两组人群“死亡”速度相当;当EXP(β)>1,且值越大,说明女性的风险越大,当EXP(β)



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