跳到主要内容
临床统计方法速查站
方法分类

重复测量混合模型 Mixed Model for Repeated Measures (MMRM)

联合分析多个访视的连续终点,建模受试者内相关性并估计目标访视的组间差。

统计原理

对受试者 ii 的多访视向量,可写为:

Yi=Xiβ+εi,εiN(0,Ri)\mathbf{Y}_i=\mathbf{X}_i\boldsymbol{\beta}+\boldsymbol{\varepsilon}_i, \qquad \boldsymbol{\varepsilon}_i\sim N(\mathbf{0},\mathbf{R}_i)

Xiβ\mathbf{X}_i\boldsymbol{\beta} 描述治疗、访视、交互和基线效应;Ri\mathbf{R}_i 描述同一受试者各访视的相关性。UN 结构为每个访视方差和每对访视协方差分别估参。MMRM 不会“填补”缺失值,而是基于观测似然在 MAR 假设下估计模型。

多访视均值轨迹

模型同时利用各访视记录,并描述同一受试者内的相关性。

什么时候用

连续型疗效终点在多个访视重复测量,主分析需要利用全部计划访视信息并估计目标访视的治疗差时使用 MMRM。它显式建模同一受试者内观测的相关性,并在缺失随机(MAR)假设下使用可用观测。

SAP 里长这样:

Change from baseline through Week 8 will be analyzed using a mixed model for repeated measures (MMRM) with treatment, visit, treatment-by-visit interaction, baseline-by-visit interaction, and pooled site as fixed effects. An unstructured covariance matrix and Kenward-Roger degrees of freedom will be used. The LS mean difference at Week 8 and its 95% confidence interval will be presented.

看到 mixed model for repeated measures / unstructured covariance / treatment-by-visit / Kenward-Roger,即可定位到本页。

适用条件速查卡

条件
终点类型多访视重复测量的连续型终点
数据结构每名受试者每个分析访视至多一条记录
分析数据范围示例限定 PARAMCD='HAMD17'ANL01FL='Y',保留 Week 2/4/8 全部可用记录
主要假设均值模型正确;协方差结构合理;缺失机制可按 MAR 解释
不适用时只有单一目标访视 → ANCOVA;MNAR 敏感性问题 → MI/Tipping Point 等预设分析

核心 SAS 代码

proc import datafile="example.csv" out=adeff_raw dbms=csv replace;
  guessingrows=max;
run;

data adeff;
  set adeff_raw;
  where paramcd='HAMD17' and anl01fl='Y' and avisitn in (2, 4, 8);
run;

proc sort data=adeff;
  by usubjid avisitn;
run;

proc mixed data=adeff method=reml order=data;
  class usubjid trt01p avisit (ref='Week 8') sitegr1;
  model chg = trt01p avisit trt01p*avisit base base*avisit sitegr1
              / ddfm=kr;
  repeated avisit / subject=usubjid type=un;
  lsmeans trt01p*avisit / diff cl slice=avisit;
run;
  • ORDER=DATA 配合按 AVISITN 排序,使重复测量顺序与计划访视一致。
  • TYPE=UN 对访视间方差和协方差限制最少,但参数较多;不收敛时只能按 SAP 的预设降级序列处理。
  • BASEBASE*AVISIT 允许各访视有不同基线斜率;具体参数化必须与 SAP 一致。
  • SLICE=AVISIT 帮助定位每个访视内的治疗比较,主表只取预设目标访视。

变量解释表

变量含义典型来源
USUBJID受试者唯一标识,也是重复测量 subjectADSL.USUBJID
TRT01P计划治疗组ADSL.TRT01P
PARAMCD分析参数代码ADEFF.PARAMCD
AVISIT / AVISITN分析访视及其数值顺序ADEFF
BASE基线值ADEFF.BASE
CHG各访视较基线变化ADEFF.CHG
SITEGR1合并中心ADSL.SITEGR1
ANL01FL主分析记录标志ADEFF.ANL01FL

输出对照

以下为字段定位,不预填未经 SAS 9.4 核验的数值。

SAS 输出编号对应 shell
Fit Statistics / Convergence Status模型与协方差结构 QC 证据,不直接填主表
Least Squares Means 中 Week 8 各组 Estimate目标访视各组 LS Mean
同表 Standard Error各组 SE
Differences 中 Week 8 的 Estimate目标访视组间差
Lower / Upper组间差 95% CI
DF / t Value / Pr > |t|⑥ / ⑦ / ⑧KR 自由度、检验统计量和 p-value

典型纵向疗效 shell 的 Week 8 行填写 ② (③);治疗组与 Placebo 的差值行填写 ④ (⑤)。先用 确认正式模型收敛,再读取目标访视而不是其他 visit 的行。

示例数据与程序

  • example.csv — 12 例、3 个访视且含缺失访视的原创模拟纵向数据
  • example.sas — 数据限定、排序、UN 协方差 MMRM 和访视内比较程序

常见坑

常见坑

  • 重复记录未去重:同一 USUBJID/AVISIT 多条分析记录会改变权重并破坏协方差结构。
  • 访视顺序错误:字符排序可能把 Week 10 放在 Week 2 前,须用 AVISITN 固定顺序。
  • UN 不收敛就临时换结构:降级结构和选择准则必须预先写入 SAP,并保留收敛证据。
  • 把 MAR 当成已证明:MMRM 仍依赖缺失机制假设;MNAR 风险需按方案做敏感性分析。

相关方法

  • 协方差分析 校正基线值后的组间连续终点比较,输出 LS Mean 及组间差(95% CI)。