Kaplan-Meier

Kaplan-Meier Überlebenszeitanalyse in SPSS

In vielen – vor allem medizinischen – Studien ist die Zeit bis zum Eintreten eines bestimmten Ereignisses das wichtigste zu untersuchende Ergebnis. Überlebensanalysen wie der Kaplan-Meier-Schätzer befassen sich mit der Untersuchung der Zeit zwischen dem Beginn einer Studie und dem Eintreten eines Ereignisses. Ursprünglich befasste sich die Analyse mit der Zeit von der Behandlung bis zum Tod – daher der Name – aber Überlebensanalysen sind nicht nur auf die Sterblichkeit, sondern auf viele andere Bereiche anwendbar und werden heute vor allem in der Medizin, der Psychologie, der Biologie, dem öffentlichen Gesundheitswesen, der Epidemiologie, dem Ingenieurwesen, der Wirtschaft und der Demografieforschung eingesetzt.

Wenn das Ereignis bei allen Individuen auftreten würde, wären viele Methoden der Analyse anwendbar. Es ist jedoch üblich, dass am Ende der Nachbeobachtung bei einigen Individuen das interessierende Ereignis nicht eingetreten ist, und damit die wahre Zeit bis zum Ereignis unbekannt ist. Gleichermaßen kann es sein, dass Probanden aus der Studie ausscheiden (Drop-Outs).

Manchmal gibt es Probanden, die erst später in die Studie aufgenommen werden, d.h. es ist bereits eine beträchtliche Zeit seit Beginn der Studie vergangen. Für diese Probanden steht entsprechend eine kürzere Beobachtungszeit zur Verfügung, und es kann sein, dass für sie das Ereignis in diesem kürzeren Beobachtungszeitraum nicht eintritt. Wir können diese Probanden jedoch nicht ausschließen, da sich sonst der Stichprobenumfang der Studie reduzieren würde.

Außerdem sind Überlebensdaten selten normalverteilt, sondern schief und bestehen typischerweise aus vielen frühen und relativ wenigen späten Ereignissen. Es sind diese Eigenschaften der Daten, die die speziellen Methoden der Überlebensanalyse notwendig machen.

Der Kaplan-Meier-Schätzer kommt mit all den oben genannten Problem zurecht. Er ist eine nichtparametrische Möglichkeit, die Überlebenswahrscheinlichkeit als Funktion von Zeit zu schätzen und grafisch darzustellen und oft der erste Schritt bei der Durchführung der Überlebensanalyse, da er generell der einfachste Ansatz ist der die wenigsten Annahmen erfordert.

In diesem Artikel werden wir von immer wieder von Überlebensanalyse und Überlebenswahrscheinlichkeit sprechen. Dies ist der Nomenklatur und Geschichte des Kaplan-Meier-Schätzers geschuldet (auf die wir ebenfalls noch einmal eingehen werden). Das Verfahren kann aber für alle Studiendesigns eingesetzt werden, bei denen es darum geht zu untersuchen, ob ein Ereignis innerhalb einer gewissen Zeit eingetreten ist.

Einsatzbeispiele

Der Kaplan-Meier-Schätzer kommt meist zum Einsatz, wenn wir wissen wollen, ob es Unterschiede in den Zeitpunkten, bis zum Eintritt eines Ereignisses, zwischen verschiedenen Gruppen gibt. Zusätzlich kommt dazu, dass Studien bei langsschnittlichen Untersuchungen immer wieder Teilnehmer verlieren (Drop Outs) oder das Ereignis bei Teilnehmern nicht eintritt. Die meisten Verfahren haben mit diesen zensierten Fällen Probleme. Das Kaplan-Meier Verfahren kann diese aber bei der Analyse speziell berücksichtigen.

Im medizinisch-psychologischen Bereich wird das Kaplan-Meier Verfahren am häufigsten verwendet, um die Genesungsrate, die Wahrscheinlichkeit des Todes und die Wirksamkeit einer Behandlung zu untersuchen. In anderen Forschungsfeldern wird der Kaplan-Meier Schätzer beispielsweise verwendet, um zu untersuchen, ob Akademiker später Kinder bekommen, ob Großstädter früher Heiraten oder ob junge Frauen nach dem Abitur früher von zu Hause ausziehen, als junge Männer.

Themenüberblick

Im ersten Teil werden wie ein wenig auf den theoretischen Hintergrund und die Nomenklatur des Kaplan-Meier Verfahrens (und ganz allgemein: der Überlebenszeitanalyse) eingehen. Alle Berechnungen werden anhand eines Beispieldatensatzes durchgeführt, der zum Download bereitsteht.

Als nächstes überprüfen wir, ob alle Voraussetzungen der Kaplan-Meier Überlebenszeitanalyse erfüllt sind. Danach kann die eigentliche Datenanalyse beginnen. Jeden einzelnen Schritt zur Durchführung des Kaplan-Meier Verfahrens besprechen wir mit Screenshots.

Zu guter Letzt müssen die Ergebnisse unserer Datenauswertung noch interpretiert und verschriftlicht werden. Dies tun wir im letzten Teil. Sollten signifikante Unterschiede gefunden sein, besprechen wir noch die Durchführung paarweiser Gruppenvergleiche. Entsprechende Musterformulierungen in deutscher und englischer Sprache stehen zur Verfügung. Zusätzlich gehen wir noch darauf ein, wie man Gruppenvergleiche zu einem bestimmten Zeitpunkt durchführt und zeigen, wie diese mit unserem Tool einfach berechnet werden können.

Los geht’s ;-)