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Modellierung von ROC-Kurven in Metaanalysen von Diagnosestudien und Netzwerkmetaanalyse

Förderung: 1. Phase seit 2012, 36 Monate; 2. Phase seit 2017, 36 Monate

Zusammenfassung

Das Projekt betrifft zwei aktuelle Forschungsgebiete der Evidenzsynthese in der Medizin, Metaanalyse von Studien zur diagnostischen Genauigkeit und Netzwerkmetaanalyse. Abschließendes Ziel ist es, beide Gebiete zu kombinieren.Beim Standardansatz zur Metaanalyse diagnostischer Genauigkeitsstudien nimmt man an, dass jede Studie genau ein Paar (Sensitivität, Spezifität) beiträgt. In der ersten Förderphase untersuchten wir zwei allgemeinere Ansätze, die auch multiple Cut-offs des zugrundeliegenden Biomarkers berücksichtigen, `Modelling biomarker distributions' und `Averaging ROC curves'.Der erste Ansatz basiert auf der Idee, die Verteilungsfunktionen des zugrundeliegenden Biomarkers für erkrankte und nicht erkrankte Personen zu schätzen. Unter einer parametrischen Verteilungsannahme schätzt man über ein gemischtes lineares Modell für die geeignet transformierten Daten die Parameter in beiden Gruppen. Das Modell berücksichtigt sowohl die Abhängigkeit zwischen Sensitivität und Spezifität innerhalb der Studien als auch die Heterogenität zwischen den Studien. Wir erhalten eine summary receiver operating characteristic (SROC-)Kurve und einen gepoolten Schätzer für Sensitivität und Spezifität an jedem Cut-off. Zudem ermöglicht das Modell über die Maximierung des Youden-Index die Bestimmung eines optimalen Cut-off.Im zweiten Ansatz, zuerst vorgeschlagen von Martinez-Camblor (2014), bildet man die SROC-Kurve als gewichtetes Mittel über die ROC-Kurven der Primärstudien in `vertikaler' Richtung (Mittelung der Sensitivitäten bei gegebener Spezifität). Wir verallgemeinerten die Methode durch (1) Vertauschung der Rolle von Sensitivität und Spezifität (Mittelung der Spezifitäten bei gegebener Sensitivität, `horizontal averaging'), (2) Mittelung der Differenzen von Sensitivität und Falschpositivrate bei gegebener Summe (`diagonal averaging').Ein weiteres Forschungsgebiet war Netzwerkmetaanalyse (NMA). Wir untersuchten in vier Publikationen (1) die Beziehung zwischen NMA und der Theorie elektrischer Netzwerke, (2) eine alternative Methode zur Adjustierung von mehrarmigen Studien durch geeignete Inflation der Standardfehler, (3) Methoden zur automatischen Visualisierung von Netzwerken, und (4) das Ranking von Behandlungen auf der Basis einer Netzwerkmetaanalyse aus frequentistischer Perspektive.In der zweiten Förderphase wollen wir die bisherigen Ansätze verfeinern und verallgemeinern, mit einem Fokus auf Wissensvermittlung. Einem immer größeren und komplexeren Methodenspektrum steht deren mangelnde Zugänglichkeit für nicht-statistische Anwender gegenüber. Diese Lücke möchten wir schließen. Dazu gehört die Implementierung der neuen Ansätze in einem neuen R-Paket sowie die Erweiterung unseres existierenden R-Pakets netmeta für Netzwerkmetaanalyse, etwa durch die Möglichkeit der Metaregression. Das abschließende Ziel ist es, Metaanalyse von Studien zur diagnostischen Genauigkeit und Netzwerkmetaanalyse zu verbinden (Netzwerkmetaanalyse von Diagnosestudien).

Publikationen

  • Gerta Rücker, Susanne Schmitz, and Guido Schwarzer, "Component network meta-analysis compared to a matching method in a disconnected network: a case study", 2020 [Conference: Basel Biometric Section, Basel, Switzerland].
  • Orestis Efthimiou, Gerta Rücker, Guido Schwarzer, Julian P. T. Higgins, Matthias Egger, and Georgia Salanti, "Network meta-analysis of rare events using the Mantel-Haenszel method", Statistics in Medicine, vol. 38, no. 16, pp. 2992-3012, Jul 20 2019. [Published online]
  • Sung Ryul Shim, Seong-Jang Kim, Jonghoo Lee, and Gerta Rücker, "Network Meta-analysis: Application and Practice using R software", Epidemiology and Health, vol. 41, April 8 2019. [Published online]
  • Gerta Rücker, Maria Petropoulou, and Guido Schwarzer, "Network meta-analysis of multicomponent interventions", Biometrical Journal, April 25 2019. [Published online]
  • Gerta Rücker, Ulrike Krahn, Jochem König, Orestis Efthimiou, and Guido Schwarzer, "netmeta: Network Meta-Analysis using Frequentist Methods", 2019.
  • Orestis Efthimiou, Dimitris Mavridis, Adriani Nikolakopoulou, Gerta Rücker, Sven Trelle, Matthias Egger, and Georgia Salanti, "A model for meta-analysis of correlated binary outcomes: The case of split-body interventions", Statistical Methods in Medical Research, vol. 28, no. 7, pp. 1998-2014, 2019.
  • Guido Schwarzer, Hiam Chemaitelly, Laith J Abu-Raddad, and Gerta Rücker, "Seriously Misleading Results Using Inverse of Freeman-Tukey Double Arcsine Transformation in Meta-Analysis of Single Proportions", Research Synthesis Methods, vol. 10, pp. 476-483, 2019. [Published online]
  • Lukas Schwingshackl, Guido Schwarzer, Gerta Rücker, and Joerg J Meerpohl, "Perspective: Network Meta-analysis Reaches Nutrition Research: Current Status, Scientific Concepts, and Future Directions", Advances in Nutrition, vol. 10, no. 5, pp. 739-754, 2019. [Published online]
  • Gerta Rücker, Susanne Schmitz, and Guido Schwarzer, "Comparing component network meta-analysis to a matching method in a disconnected network: A case study", 2019 [Conference: ISCB Conference, Leuven (Belgium)].
  • Sara Balduzzi, Gerta Rücker, and Guido Schwarzer, "How to perform a meta-analysis with R: a practical tutorial", Evidence-Based Mental Health, vol. 22, no. 4, pp. 153-160, 2019.
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Network meta-analysis of treatment combinations", July 2018 [Conference: SRSM (Society for Research Synthesis Methods) Conference, Bristol (UK)].
  • Areti Angeliki Veroniki, Sharon E. Straus, Gerta Rücker, and Andrea C. Tricco, "Is providing uncertainty intervals in treatment ranking helpful in a network meta-analysis?", Journal of Clinical Epidemiology, 2018.
  • Gerta Rücker, Srinath Kolampally, Guido Schwarzer, and Susanne Steinhauser, "Meta-analysis of diagnostic test accuracy studies with multiple cutoffs: The R package diagmeta", 2018 [Conference: MEMTAB Conference (Methods for evaluation of medical prediction models, tests and biomarkers), Utrecht (NL)].
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Contribution to the discussion of 'When should meta-analysis avoid making hidden normality assumptions'", Biometrical Journal, 2018.
  • Harriet Sommer, Gerta Rücker, Gerd Antes, and Valérie Labonté, "Netzwerkmetaanalysen als Instrument für Evidenzsynthese und Therapiebewertung", Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift , vol. 73, no. 1, 2018.
  • Theodoros Papakonstantinou, Adriani Nikolakopoulou, Gerta Rücker, Anna Chaimani, Guido Schwarzer, Matthias Egger, and Georgia Salanti, "Estimating the contribution of studies in network meta-analysis: paths, flows and streams", F1000Research, vol. 7, no. 610, 2018.
  • Gerta Rücker, "Network meta-analysis of diagnostic test accuracy studies," in Diagnostic Meta-Analysis, (Giuseppe Biondi-Zoccai, ed.), pp. 183-197, 2018.
  • Gerta Rücker, Susanne Steinhauser, Srinath Kolampally, and Guido Schwarzer, "diagmeta: Meta-Analysis of Diagnostic Accuracy Studies with Several Cutpoints", 2018.
  • Gerta Rücker, "The R package diagmeta-Meta-analysis of diagnostic test accuracy studies with multiple cutoffs", 2018 [Conference: GMDS Conference, Osnabrück].
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Network meta-analysis of multi-component treatments", 2018 [Conference: Cochrane Colloquium, Edinburgh (UK)].
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Differences in the placebo response between trials do not necessarily preclude network meta-analysis", Acta Psychiatrica Scandinavica, vol. 138, no. 6, pp. 615-615, 2018.
  • Antonius Schneider, Klaus Linde, Johannes B. Reitsma, Susanne Steinhauser, and Gerta Rücker, "A novel statistical model for analyzing data of a systematic review generates optimal cut-off values for fractional exhaled nitric oxide for asthma diagnosis ", Journal of Clinical Epidemiology, pp. pii: S0895-4356(17)30278-0, Sep 12 2017. [Published online]
  • Gerta Rücker, "Issues in meta-analysis of diagnostic accuracy tests", November 06./07. 2017 [Conference: Workshop on flexible designs for diagnostic studies - from diagnostic accuracy to personalized medicine, Göttingen].
  • Gerta Rücker, Susanne Steinhauser, and Martin Schumacher, "Re: "Selective cutoff reporting in studies of diagnostic test accuracy: A comparison of conventional and individual-patient-data meta-analyses of the Patient Health Questionnaire-9 Depression Screening Tool", American Journal of Epidemiology, 23 August 2017. [Published online]
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Resolve conflicting rankings of outcomes in network meta-analysis: Partial ordering of treatments ", Research Synthesis Methods, vol. 8, no. 4, pp. 526-536 , 2017.
  • Gerta Rücker, "Connecting the disconnected: new statistical methodology or new clinical research? ", 2017 [Conference: Workshop "Methods for Generalized Evidence Synthesis" at the annual conference of the GMDS, Oldenburg].
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Resolve conflicting rankings of outcomes in Network meta-analysis: Partial ordering of treatments", 2017 [Conference: CEN-ISBS Conference, Vienna].
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Resolve conflicting rankings of outcomes in network meta-analysis: Partial ordering of treatments ", 2017 [Conference: Methods in Meta-analysis Meeting, Birmingham].
  • Gerta Rücker, Christopher J. Cates, and Guido Schwarzer, "Methods for including information from multi-arm trials in pairwise meta-analysis", Research Synthesis Methods, vol. 8, no. 4, pp. 392-403 , 2017.
  • Harriet Sommer, Gerta Rücker, and Valérie Labonté, "Netzwerkmetaanalysen: Wie man vergleichen kann, was nie verglichen wurde ", 2017.
  • Susanne Steinhauser, Martin Schumacher, and Gerta Rücker, "Modelling multiple thresholds in meta-analysis of diagnostic test accuracy studies", BMC Medical Research Methodology, vol. 16:97, 2016.
  • Gerta Rücker, "Network meta-analysis," in Wiley StatsRef: Statistics Reference Online, (Paolo Brandimarte, Marie Davidian, Brian Everitt, Geert Molenberghs, Walter Piegorsch, and Fabrizio Ruggeri, eds.), pp. 1-8, 2016.
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Automated drawing of network plots in meta-analysis", Research Synthesis Methods, vol. 7, no. 1, pp. 94-107, 2016.
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Ranking treatments in frequentist network meta-analysis works without resampling methods", BMC Medical Research Methodology, vol. 15, 2015.
  • Guido Schwarzer, James R. Carpenter, and Gerta Rücker, Meta-Analysis with R, Springer International Publishing, 2015.
  • Gerta Rücker and Guido Schwarzer, "Reduce dimension or reduce weights? Comparing two approaches to multi-arm studies in network meta-analysis", Statistics in Medicine, vol. 33, pp. 4353-4369, 2014.
  • Gerta Rücker and Martin Schumacher, "Procalcitonin as a diagnostic marker for sepsis", Lancet Infectious Diseases, vol. 13, pp. 1012-1013, 2013.
  • Gerta Rücker, "Network meta-analysis, electrical networks and graph theory", Research Synthesis Methods, vol. 3, no. 4, pp. 312-324, 2012.
  • Gerta Rücker and Martin Schumacher, "Summary ROC curve based on the weighted Youden index for selecting an optimal cutpoint in meta-analysis of diagnostic accuracy", Statistics in Medicine, vol. 29, pp. 3069-3078, 2010.
  • Gerta Rücker and Martin Schumacher, "Letter to the editor", Biostatistics, vol. 10, no. 4, pp. 806-807, July 6 2009.

 

Projektleiter

Dr. Gerta Rücker (IMBI)