利用REDCap系统数据在线设计器实现变量自动计算

2018-11-08李蒙田国祥耿辉贺海蓉高凡曾宪涛吕军

中国循证心血管医学杂志 2018年8期

李蒙，田国祥，耿辉，贺海蓉，高凡，曾宪涛，吕军

临床研究项目开展过程中，问卷调查是最常用手段，近年来，随着互联网的高速发展，传统的纸质问卷已逐渐被电子化问卷调查所取代，电子化问卷应用的越来越广泛，与传统纸质问卷调查相比，电子化问卷在组织实施、信息采集、信息处理等方面具有明显优势，REDCap系统即是一款方便、免费、易上手的电子数据采集系统，同时，电子化问卷包含大量需要计算的信息，浪费临床研究人员的宝贵时间，利用REDCap系统提供的在线设计器对科研人员实时输入的数据表格进行计算，能够缩短科研周期，降低科研费用，提高工作效率，减轻工作压力。

1 电子化数据采集系统REDCap系统应用简介

REDCap是一款免费的网络化电子数据采集系统，用于建立和管理在线问卷调查和数据库，目前在114个国家拥有2485个活跃的合作伙伴[1]。在实际应用中REDCap系统的安全性和方便性，使得其在全世界范围内迅速推广，是一款成功的电子化数据收集工具，用于临床研究时能确保同步数据的质量和安全[2]。目前，多中心临床研究中采用REDCap系统等电子化数据收集工具已成为必不可少的一步，以保持项目参与者研究数据的一致性[3]。2017年一项国际回顾性队列研究使用REDCap系统启动了国际治疗注册评估治疗结果，医师完成在线REDCap问卷。应用临床严重度评分处理和治疗22例胍基乙酸甲基转移酶缺乏症患者，5例发育迟缓得到改善，1例实现了正常发育，11例无癫痫发作，4例解决了运动障碍[4]。2001～2015年一项使用REDCap系统的多中心回顾性研究，显示了15年间各中心间在PGDHLA临床应用方面的差异，该研究是世界上第一个评估PGD-HLA临床应用的多中心研究，强调参与ART-PGD/HLA手术的所有专家之间需要更多、更好的协作，并需要全面和长期的收集临床数据、正确评估和跟踪所有程序，最终目的是改进该项临床应用的最佳手术方法[5]。2002～2014年开展一项利用REDCap系统进行的单中心回顾性研究，调查在近12年半的时间内172例患者接受了脊髓刺激术的术后反映，为脊髓刺激器的耐用性设计提供了的思路[6]。2015年6月～2016年6月莫桑比克学者Sibone利用REDCap系统建立了一项统计产科瘘患者治疗和护理质量的研究，12个月时间访问了4358例患者，为护理质量的提高提出了建设性意见[7]。2017年学者Tomko等在其研究中指出门诊医生出于专业知识和时间效率的限制，在开发或购买专用的评估软件时显得力不从心，而门诊问卷评估研究患者日常生活中的行为和生理特点变得越来越普遍，电子数据采集REDCap系统在世界范围内应用广泛，为实施问卷研究提供了一种经济有效的方法，文中阐述了如何使用REDCap系统分步实施门诊评估，电子化的评估问卷易于使用，78.9%的参与者倾向于使用基于REDCap系统的电子化问卷取代传统的纸质问卷[8]。随着REDCap系统功能的不断发展，通过该平台收集动态评估数据的会逐步改进，从而允许研究者设计出优秀的个性化评估，以加强临床试验中的有效数据收集。REDCap系统不仅世界范围内多中心、单中心临床研究应用广泛，其官网还提供免费入门培训及疑难解答，世界范围内科研人员通过互联网均可在其所在地区接受此项服务[9]。

2 REDCap系统在线设计器介绍

REDCap系统的在线设计器能够自动调用电子化问卷中的任何数据，通过公式的应用，可灵活实现多种数据计算（图1）。在线设计器的数学运算运算符号和windows的键盘计算器一致，即：“+加、-减、×乘、/除”。在研究设计中请尽量避免设置计算空值，如必须是空值请设置成“”或“NaN”，这里的引号注意不要和其他公式混淆。REDCap系统的计算结果只能返回数字，需要统计逻辑数据时，我们可以在应用过程中假设“1”=真，“0”=假，待计算返回结果后再进行逻辑转换。

图1 REDCap系统内置数据在线设计器

在线设计器的计算字段可以被引用或嵌套在其他计算字段中，即在其他字段中，可引用上一条字段计算的结果，并且可以使用条件逻辑函数来帮助判断是否符合研究者需求（即IF/THEN/ELSE语句）。举例说明：使用条件函数时，结构与Microsoft Excel中的IF语句类似，在IF（[weight] ＞100，44，11）这个语句中，如果字段“weight”的值大于100，那么它将给出44的值，但是如果“weight”小于或等于100，它将给出11的结果。

日期计算中“today”变量只能与日期字段一起使用，而不能与时间、日期时间或日期时间_秒字段一起使用。需要注意的是在“计算字段”中使用“today”字段后，研究者每次访问和保存表单时，计算都会运行，因此用“today”计算的年龄，1年后查看表单数据，基于“today”的运算截止时间也会更新（+1年）。

REDCap系统在执行数据导入时（通过数据导入工具或API），被导入数据如果符合公式字段的触发条件，则会在导入过程中自动执行计算。如果设置BMI字段的计算基于身高字段和体重字段，在执行身高和体重的数据导入时，系统将自动计算每条导入记录的BMI，并将它们记录在日志页面上。

在逻辑事件中使用计算字段时，由于同一问题设置了不同的触发条件，将指向不同的逻辑字段，计算字段的公式格式与普通格式稍有不同，因为唯一事件名称必须在目标逻辑事件的等式中指定，必须在前置事件字段名称的方括号中预置唯一事件字段名称，即：[前置触发字段] [预置唯一事件字段]。如果项目中的第一个事件名为“Enrollment”，预置唯一事件名称为“enrollment_arm_1”，可以设置以下公式以使用“weight”字段进行计算：[Enrollment] [enroll ment_arm_1][weight]。假设“weight”字段存在于多个事件所使用的表单上，本条语句将始终使用Enrollment事件中的“weight”值执行计算。

3 REDCap系统数据在线设计器的应用

本例基于一项西北区域自然人群队列研究项目的调查问卷，该项目利用已有的队列研究基础，计划用REDCap系统建设统一标准、信息化共享的队列数据库，实现区域高发疾病的风险评估和高效预警，研究中完成基线调查需根据身高和体重计算BMI（体质指数）以及根据出生年月自动计算年龄，依据队列项目建立问卷细项后，创建“Date of birth”字段录入参与者年龄，“Height”和“Weight”字段计算录入参与者身高和体重， “BMI”和“AGE”作为计算字段，如图2所示。

图2 计算字段创建示意图

创建好问卷后，研究人员需要根据输入的身高体重数值计算“BMI”字段，打开在线设计器，选择“BMI”字段进行编辑，首先设置该字段为可计算字段，计算“BMI”需要使用“Weight”和“Height”两个字段，如图3所示。

利用在线设计器编辑公式“([weight]*10000)/(([height])^(2))”，研究人员只需要输入身高和体重就可自动计算出BMI数值，大大节省了手工录入计算时间。如果需要保留一位小数或几位小数的话，需要把公式调整为：“round(([weight]×10000)/(([height])^(2)),1)”，保留几位小数取决于公式的最后一位阿拉伯数字。

该项队列研究在统计年龄时需根据出生年月进行计算，设计“AGE”字段时要调用“today”和“y”两个字段，“today”字段表示当天的年月日，而“y”字段的运用目的是调取“today”字段中的年，公式如图4所示。

图3 在线设计器设计BMI字段公式示意图

图4 在线设计器设计AGE字段公式示意图

计算字段的数据在保存表格的同时存至REDCap数据库中，并且可以像所有其他字段一样导出。导入数据时，可以按照REDCap系统规定格式复制数据到表格中，进行导入；在导入文件之前，最好删除文件中的任何空行或列，这样做的优点是减少上传处理时间，特别是数据量特别大的项目，注意不要更改REDCap原文件中的变量/字段名，否则会出现导入错误。