【模板】巧妙解决样本量问题，研究疾病的影像学表现，发在IF 13+期刊

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前言：

今天的分享是针对“如何确认疾病预后因素，及其干预”系列研究最后一篇；我们分析的美国威尔康奈尔医学院在研课题及其对应论文进行解读。

这是我们找到的最会使用套路写论文的临床科研团队之一，相信您读过之后也会从中得到借鉴。

多位朋友后台留言问：自己只是一个主治医师，数据库样本量不大，怎么做临床科研？

其实，对于临床科研项目，关键的是提出重要而未解决的临床问题。根据这个问题，通过实验室研究和临床试验来解决这个问题。

而这个过程中，最重要的样本的质量：是否按照疾病的病程收集样本，及对应的临床资料：包括仔细的临床观察、严格的临床分型/定量评估、及很好的临床随诊。

样本量也是一个重要的问题。

本次推送也是针对样本量的问题，看这组研究者是如何解决的。

该论文的题目是“A Pooled Analysis of Diffusion-Weighted Imaging Lesions in Patients With Acute Intracerebral Hemorrhage（急性脑出血患者弥散加权成像病灶的综合分析）”，于2020年发表在JAMA Neurology杂志（影响因子：13.6分）。

本主题之前的11篇系列推文可以在文末找到。

如果您需要专家帮自己完成本文中的统计方法处理，可以与本文编辑联系。

脑出血患者的DWI分析

（图源：stroke, 2021, 595-602）

在急性脑出血（ICH）患者中，弥散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging, DWI）观察到的潜在隐匿性脑梗塞发生率在15%到41%之间，明显高于缺血性中风。

弥散加权成像病变通常是点状病变，这些病变与微血管病变，特别是白质高信号和脑微出血，以及血压降低等有关，在这些潜在的机制中，血压控制已经被广泛研究，但是两个大的队列研究却产生了相互矛盾的结果。

在对先前发表的研究总结数据的meta分析中，无论血肿位置或ICH病因如何，DWI损伤的频率是相似的，但这项研究缺乏有关脑出血严重程度、血压控制等临床参数和预后的详细数据。

因此，DWI病变的病因代表了当前临床对急性脑出血下游影响的认识上的一个主要差距，也就是说，需要找到与DWI病变相关的因素，并假设决定DWI病变的生物途径在深叶ICH和叶状ICH之间可能不同，DWI病变反过来对ICH结局有位置特异性影响，这也就是本文的研究目的。

课题的设计和主要结果

我们通过对原文的设计和结果进行重新总结和整理，提取对临床医生有帮助的研究思路。

1，课题设计

这项研究的设计非常非常简单，如下面的流程图所示。

归纳本研究的主要研究方法如下：

1）受试者纳入标准：

针对之前研究中存在的问题，本研究汇总了三个临床试验的患者样本，并进行分析。

这三个研究分别是：ICH患者参加微创手术加上Alteplas治疗脑出血后送3期试验（MISIE III），急性脑出血降压治疗（ATAH-2）试验，脑出血-去甲氧胺（i-DEF）2期试验以及多中心前瞻性ERICH研究。

所有患者均于2010年8月1日至2018年9月30日登记，且在ICH住院期间进行过MRI扫描。注意，除了患者不稳定、退出治疗、死亡，研究只包括在脑血管造影或外科手术（即半开颅或外科血肿清除术）前进行MRI扫描的患者。

2）检测与评估：

对患者头部的计算机断层扫描和脑部的核磁共振扫描结果进行评估，血肿体积用半自动面积仪测量，脑叶脑出血被定义为选择性地累及大脑皮层、基底白质或两者兼而有之。深部脑出血定义为选择性累及丘脑、基底节或两者兼有。DWI病变定义为DWI上高信号强度的病变伴表观扩散系数图上低信号强度的病变。排除血肿区或血肿周边10mm范围内高信号病灶。此外，白质高信号的严重程度采用Fazekas评分进行量化。DWI病变不包括在脑白质疏松症的评估中。在到达急诊室时以及随后24小时进行血压测量，使用最高和最低收缩压测量值之间的差值计算收缩压增量（SBP）。

主要结局是脑出血后出现磁共振弥散加权成像病变，次要结局是不良结果，定义为至少3个月的modified Rankin score（mRS）和全因死亡率，均在3个月时评估。

3）统计分析：

将正态分布的连续变量总结为具有相应SDs的平均值，而非正态分布的变量报告为具有相应四分位间距（IQR）的中位数。所有分类变量均以绝对数和相应百分比表示。对连续变量使用了非配对t检验或Wilcoxon秩和检验，这取决于分布的正态性χ2分类变量测试。作者使用混合效应logistic回归来评估与DWI病变相关的因素，包括作为随机效应的个体研究。为了建立回归模型，作者选择了基于二元回归模型的协变量，其结果的显著性为双侧P<0.20。由大于4的方差膨胀因子定义的共线协变量随后被识别并从模型中移除。此外，作者还检查了每个结果的协变量之间的相互作用。

对于ICH结果的分析，作者采用混合效应logistic回归来评估DWI病变与ICH结果之间的关系。模型的协变量包括已知的ICH预后不良的危险因素：基线血肿体积、血肿位置、脑室内出血的存在、年龄、抗凝剂的使用和格拉斯哥昏迷评分。作者检查了上述相互作用和多重共线性。随后，作者进行了预先指定的亚组分析，分别研究了与DWI病变相关的因素以及DWI病变与脑叶和深部ICH预后之间的关系。此外，作者还进行了2次敏感性分析。首先分析了随机临床试验（ATACH-2、i-DEF和MISTIE III）和ERICH研究中与DWI病变相关的因素。在临床试验队列分析中，作者还将治疗组分配作为协变量。其次，作者通过排除i-DEF试验中的患者来评估与DWI病变相关的因素，以最小化可能的异质性，因为在这个队列中白质高信号的量化是不同的。统计显著性阈值设置为双侧α =0.05，所有分析均使用STATA/MP第13版（StataCorp LLC）进行。

2，主要结果

对于临床论文来说，患者入组情况经常是第一张图，患者的临床特点通常是第一张表。

本研究也不例外。

首先，作者给出了入组流程及患者情。

队列共包括4782例脑出血患者，其中1752例（36.6%）被纳入主要分析，中脑叶619例（35.3%），深部972例（55.5%），脑干或小脑161例（9.2%）（如图1所示）。每个队列中受试者的基线人口统计学特征、共病和ICH特征表1所示。

图1. 受试者纳入流程图

表1. 对脑出血患者进行MRI扫描的基线特征进行分层

其次，作者根据主要观察指标（DWI病变）进行分组，比较两组差异。

作者在单变量分析中，也对DWI病变患者的基线特征进行分析对比（如表2所示）。此外，在多变量回归模型中，作者分析了与DWI病变相关的因素（如表3所示），而在混合效应回归模型中，根据已知的不良预后危险因素和治疗随机化进行调整，作者发现DWI病变患者的不良预后几率高于无DWI病变患者（如表4所示）。

需要注意的是，作者并未发现MRI DWI病变与病死率之间的关联。

表2. 有无DWI病变的脑出血患者的基线特征

本研究纳入了3个研究，敏感性检验是有必要的。

首次敏感性分析仅限于3个随机临床试验（MISTIE III、i-DEF和ATACH-2）的患者，DWI病变与黑人种族、入院血肿量、入院收缩压和脑微出血相关，与主要分析结果一致。

在二次敏感性分析中，排除i-DEF试验中登记的患者后，结果与主要分析结果一致。

表3. 与DWI病变相关的因素的多变量逻辑回归模型

表4. DWI病变与ICH结果之间关系的多元分析

Hanson解读

之所以解析这篇论文，是因为这篇论文仍然有以下特点：

纯临床课题；
样本量不够，多中心来补；
通过精巧的课题设计和统计分析，获得创新性结果；
观察了疾病的影像学改变，及其与预后关系这个临床常做的课题；
论文发表在专业顶刊。

这篇论文既可以作为独立的一篇临床SCI论文模板，也是整个临床科研课题的一个组成部分。

1. 简单总结本研究的主要结论

在前瞻性确定的ICH患者的大型异质性队列中，结果与“DWI病变代表着慢性脑小血管病，特别是高血压血管病的急性后遗症”的假设一致。
此外，弥散加权成像显示脑出血后预后较差，主要是深部出血。具体而言，也就是说在这项对1700多名脑出血患者和MRI扫描数据的分析中，年龄较小、黑人、急性血压升高、小血管病变的放射学标志物和入院血肿量与脑出血后DWI病变相关。
弥散加权成像病变与深部脑出血患者的不良脑出血预后独立相关，但与皮层脑出血无关。

2. 研究优势：

先前的研究在降低血压和DWI损伤之间的关系方面得出了相互矛盾的结果，在矛盾报道的背景下，这项研究补充了新的发现，表明DWI病变很可能是急性脑出血时血压升高引起的慢性脑小血管疾病的急性缺血性改变。

3. 创新性不足的研究如何满足审稿人苛刻的要求？

选重要而未解决的问题、方法学严谨可靠、认真回复审稿人意见，是论文得以发表的三个关键。其中部分难以解决的审稿人意见就放在研究的局限性中。

本研究的局限性主要包括

1）将来自不同试验和流行病学研究的数据结合起来，这可能导致整个患者样本的异质性；

2）缺乏与血肿相关的DWI病变位置的数据（血肿周围与远处，同侧与对侧）；

3）大多数队列中只有2个时间点的血压数据可用，这排除了进一步研究血压变异性（尤其是前24小时）与DWI病变之间的关系；

4）缺乏关于脑出血病因的资料，特别是高血压或脑淀粉样血管病，因为这些情况影响脑微出血的发生和分布；

5）获得早期MRI扫描和不同研究中MRI扫描时间的差异可能导致DWI病变频率的漏报。

而如果能够弥补这些缺陷，都可以成为您开展自己研究的基础。

4. 科研启发

这篇文章是在分享“脑出血系列论文模板”以来，所发表期刊中影响因子最高的一篇，并且以相关性研究结果发表在JAMA Neurology。

各位读者可以自行重点对比先前系列推文的：

1）研究背景及目的（决定了该研究的临床价值和问题解决的急迫性等）；

2）研究方法（决定了研究结论的可靠性）；

3）局限性（决定了该研究的设计是否合理全面）。

首先，这项研究的大样本量不用赘述，从足足4,782个ICH患者的队列中完成筛选。此外，这篇文章的两个重要临床价值在于：

1）研究动机之一在于先前的两个大队列研究产生了相互矛盾的结果，本研究是在此背景之上进行的；

2）虽然已经知道无论ICH患者如何，DWI病变频率类似，但是具体引起DWI病变的因素是什么呢？并不清楚。就好比我们知道，阿尔兹海默症患者脑中发现存在淀粉样病变，那么引起淀粉样病变的诸多因素是什么呢？年龄？性别？基因突变？以及具体哪些基因的突变？这项研究就陆续通过单变量分析、多变量回归模型、混合效应回归模型等层层递进解决了这些具体化的问题（具体可见前面的“主要结论”），而DWI病变的病因代表了当前临床对急性脑出血下游影响的认识上的一个主要差距，靶向这一问题，那么文章的临床意义就有了一定的高度。

这一篇论文也是本系列解读中的最后一篇。希望对您有所启发。