Eine Sache, die bei der Kaplan-Meier-Überlebenskurve zu beachten ist, ist, dass sie grundsätzlich beschreibend und nicht inferentiell ist . Es ist nur eine Funktion der Daten, und dahinter verbirgt sich ein unglaublich flexibles Modell. Dies ist eine Stärke, weil dies bedeutet, dass es praktisch keine Annahmen gibt, die gebrochen werden könnten, sondern eine Schwäche, weil es schwierig ist, sie zu verallgemeinern, und dass sie sowohl zu "Rauschen" als auch zu "Signal" passt. Wenn Sie eine Schlussfolgerung ziehen möchten, müssen Sie im Grunde genommen etwas Unbekanntes einführen, das Sie wissen möchten.
Ein Weg, um die medianen Überlebenszeiten zu vergleichen, besteht darin, die folgenden Annahmen zu treffen:
- Ich habe eine Schätzung der mittleren Überlebenszeit für jeden der i- Zustände, gegeben durch die Kaplan-Meier-Kurve.tii
- Ich erwarte, dass die wahre mediane Überlebenszeit dieser Schätzung entspricht. E ( T i | t i ) = t iTiE(Ti|ti)=ti
- Ich bin zu 100% sicher, dass die wahre mediane Überlebenszeit positiv ist. Pr(Ti>0)=1
Der "konservativste" Weg, diese Annahmen zu verwenden, ist das Prinzip der maximalen Entropie. Sie erhalten also:
p(Ti|ti)=Kexp(−λTi)
Wobei und λ so gewählt werden, dass das PDF normalisiert wird und der erwartete Wert istKλ . Jetzt haben wir:ti
= K [ - e x p ( - λ T i )
1=∫∞0p(Ti|ti)dTi=K∫∞0exp(−λTi)dTi
und jetzt haben wir
E ( T i ) ==K[−exp(−λTi)λ]Ti=∞Ti=0=Kλ⟹K=λ
E(Ti)=1λ⟹λ=t−1i
Sie haben also eine Reihe von Wahrscheinlichkeitsverteilungen für jeden Zustand.
p(Ti|ti)=1tiexp(−Titi)(i=1,…,N)
Welche geben eine gemeinsame Wahrscheinlichkeitsverteilung von:
p(T1,T2,…,TN|t1,t2,…,tN)=∏i=1N1tiexp(−Titi)
Nun hört es sich so an, als ob Sie die Hypothese testen möchten : T 1 = T 2 = ⋯ = T N = ¯ t , wobei ¯ t = 1H0:T1=T2=⋯=TN=t¯ist die mittlere mediane Überlebenszeit. Die schwerwiegende alternative Hypothese zum Testen ist die Hypothese "Jeder Zustand ist eine einzigartige und schöne Schneeflocke"HA:T1=t1,...,TN=tN,da dies die wahrscheinlichste Alternative ist und somit die verlorene Information darstellt im Übergang zur einfacheren Hypothese (ein "Minimax" -Test). Das Maß für die Evidenz gegen die einfachere Hypothese ergibt sich aus der Odds Ratio:t¯=1N∑Ni=1tiHA:T1=t1,…,TN=tN
O(HA|H0)=p(T1=t1,T2=t2,…,TN=tN|t1,t2,…,tN)p(T1=t¯,T2=t¯,…,TN=t¯|t1,t2,…,tN)
=[∏Ni=11ti]exp(−∑Ni=1titi)[∏Ni=11ti]exp(−∑Ni=1t¯ti)=exp(N[t¯tharm−1])
Where
tharm=[1N∑i=1Nt−1i]−1≤t¯
is the harmonic mean. Note that the odds will always favour the perfect fit, but not by much if the median survival times are reasonably close. Further, this gives you a direct way to state the evidence of this particular hypothesis test:
assumptions 1-3 give maximum odds of O(HA|H0):1 against equal median survival times across all states
Combine this with a decision rule, loss function, utility function, etc. which says how advantageous it is to accept the simpler hypothesis, and you've got your conclusion!
There is no limit to the amount of hypothesis you can test for, and give similar odds for. Just change H0 to specify a different set of possible "true values". You could do "significance testing" by choosing the hypothesis as:
HS,i:Ti=ti,Tj=T=t¯(i)=1N−1∑j≠itj
So this hypothesis is verbally "state i has different median survival rate, but all other states are the same". And then re-do the odds ratio calculation I did above. Although you should be careful about what the alternative hypothesis is. For any one of these below is "reasonable" in the sense that they might be questions you are interested in answering (and they will generally have different answers)
- my HA defined above - how much worse is HS,i compared to the perfect fit?
- my H0 defined above - how much better is HS,i compared to the average fit?
- a different HS,k - how much is state k "more different" compared to state i?
Now one thing which has been over-looked here is correlations between states - this structure assumes that knowing the median survival rate in one state tells you nothing about the median survival rate in another state. While this may seem "bad" it is not to difficult to improve on, and the above calculations are good initial results which are easy to calculate.
Adding connections between states will change the probability models, and you will effectively see some "pooling" of the median survival times. One way to incorporate correlations into the analysis is to separate the true survival times into two components, a "common part" or "trend" and an "individual part":
Ti=T+Ui
And then constrain the individual part Ui to have average zero over all units and unknown variance σ to be integrated out using a prior describing what knowledge you have of the individual variability, prior to observing the data (or jeffreys prior if you know nothing, and half cauchy if jeffreys causes problems).