Bland-Altman-Diagramm

Synonyme: Bland-Altman-Plot, m-d-Plot

Definition

Das Bland-Altman-Diagramm, oder auch m-d-Plot, ist eine in der Statistik genutzte Darstellungsmethode zum Vergleich zweier Messmethoden, die auf grapischen Abbildungen und einfachen Rechnungen basiert. Die von J. Martin Bland und Douglas G. Altman aufgestelle Methode dient dazu, durch Aufzeigen von Konkordanz (Übereinstimmung) ein neues Messverfahren zu etablieren.

Darstellung

Das Bland-Altman-Diagramm wird in einem kartesischen Koordinatensystem aufgetragen. Dabei wird im Vergleich der Messdaten S₁ und S₂ die Differenz beider Messwerte (S₁ - S₂) auf der Y-Achse gegen den Mittelwert (S₁ + S₂ /2) auf der X-Achse aufgetragen.

Zusätzlich werden drei Linien eingezeichnet:

der Mittelwert der Differenz
der Mittelwert der Differenz minus 1,96 x die Standardabweichung der Differenz (SD)
der Mittelwert der Differenz plus 1,96 x die Standardabweichung der Differenz (SD)

Interpretation

Aus dem Diagramm lassen sich visuell folgende Informationen ableiten:

eine Schätzung des wahren Werts auf der x-Achse (Mittelwert)
wie stark die Abweichung schwankt (Standardabweichung)
ob und in welchem Ausmaß systematische Messfehler (Bias) zu den Abweichungen führen (Variabilität wurde durch Differenzbildung auf y-Achse eliminiert)
ob die Abweichung der Methoden oder die Streuung der Abweichung von der Höhe der Messwerte abhängt
ob Ausreißer vorliegen

Anwendung

Zum Vergleich von Messwerten bei verschiedenen Messverfahren werden meistens Regressionsgleichungen und der Korrelationskoeffizient von Pearson genutzt. Die Methode von Bland und Altman ist hier geeigneter, da

ein Vergleich von zwei verschiedenen Messverfahren, die das gleiche messen, stets eine hohe Korrelation aufweisen wird
bei der Korrelation die Stärke des Zusammenhangs der Variablen statt der Übereinstimmung gemessen wird
die Konkordanz von tatsächlichen Werten abhängt, während die Korrelation unabhängig vom Maßstab einen großen Zusammenhang aufzeigen kann
der Korrelationskoeffizient von der Stichprobengröße abhängt: je höher die Stichprobe, desto größer die Korrelation

Beispiel

Ein fiktives Beispiel für die Anwendung des Bland-Altman-Diagramms wäre die Messung des Peak Flow mit jeweils zwei unterschiedlichen Geräten (Peak-Flow-Meter), wobei die Ergebnisse verglichen werden, um feststellen zu können, ob Gerät 1 (etabliertes Gerät) durch das neue Gerät 2 ersetzt werden könnte, ohne dass die Werte signifikant abweichen.

Quellen

Martin Bland, J; Altman, Douglas G (1986): Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. In: The Lancet 327 (8476), S. 307–310. DOI: 10.1016/S0140-6736(86)90837-8.
Herrero-Barbudo, Carmen; Granado-Lorencio, Fernando; Olmedilla-Alonso, Begoña (2008): Suitability of 3-point versus 7-point postprandial retinyl palmitate AUC in human bioavailability studies. In: European journal of nutrition 47 (1), S. 55–58. DOI: 10.1007/s00394-008-0695-x.