Statistische Verfahren zum Vergleich zweier Messmethoden und zur Kalibrierung: Konkordanz-, Korrelations- und Regressionsanalyse am Beispiel der Augeninnendruckmessung

Zusammenfassung

Hintergrund: Der Vergleich von zwei oder mehreren quantitativen Messverfahren am gleichen Patienten wird oft mit ungeeigneter statistischer Methodik behandelt. Eine Orientierung zur Wahl der statistischen Vorgehensweise bei derartigen Fragestellungen soll vorgestellt werden. Methoden: Zur Beurteilung der Konkordanz (Übereinstimmung von Messwerten) werden grafische Verfahren, der Konkordanz-Korrelationskoeffizient und verschiedene Regressionsgeraden besprochen und am Beispiel der Messung des Augeninnendruckes mithilfe der Lidtonometrie und des Ocular-Blood-Flow-Systems (OBF) erläutert. Ergebnisse: T-Test für gepaarte Stichproben und Äquivalenztests können nicht für die Einschätzung der Übereinstimmung von individuellen Messwerten verwendet werden. Der Pearson-Korrelationskoeffizient bewertet populationsbezogen, in welchem Maße zwei Variable über eine lineare Beziehung systematisch zusammenhängen. Er berücksichtigt weder Lokationsshift noch Skalenshift und sagt nichts über intraindividuelle Konkordanz aus. Dies kann nur der Konkordanz-Korrelationskoeffizient, der Präzision, Lokationsshift und Skalenshift erfasst. Schlussfolgerungen: Eine Bewertung der Konkordanz von intraindividuellen Messwerten sollte als grafische Darstellung ein x-y-Diagramm und ein Bland-Altman-Plot enthalten und als Maßzahl den Konkordanz-Korrelationskoeffizienten angeben.

Abstract

Background: The comparison of two or more quantitative measurement procedures applied to the same patient is often carried out by unsuitable statistical methods. An orientation for the choice of methods has been given for such problems. Methods: Graphical methods, the concordance correlation coefficient and some regression straight lines are presented for the judgement of concordance of measurement values, and they are exemplary explained for the measurement of the intraocular pressure with lid tonometry and the ocular blood flow system (OBF). Results: The t-test for paired samples and tests of equivalence are invalid in this context. The Pearson correlation coefficient measures to what degree two variables are associated over a linear relation with reference to the population. It ignores location shift as well as scale shift, and it says nothing about the intraindividual concordance. A suitable procedure is the concordance correlation coefficient which can decomposed into precision, location shift, and scale shift. Conclusions: An assessment of concordance of intraindividual measurement values should include an x-y-graphic of the measured points, a Bland-Altman plot, and the concordance correlation coefficient.

Schlüsselwörter

Konkordanz - intraokularer Druck - Messgerätevergleich - Regressionsanalyse - Bland-Altman-Plot

Key words

concordance - intraocular pressure - intraindividual comparison - analysis of regression - Bland-Altman-plot - calibration

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