利用REDCap系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線設(shè)計器實現(xiàn)變量自動計算

李蒙，田國祥，耿輝，賀海蓉，高凡，曾憲濤，呂軍

臨床研究項目開展過程中，問卷調(diào)查是最常用手段，近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的紙質(zhì)問卷已逐漸被電子化問卷調(diào)查所取代，電子化問卷應(yīng)用的越來越廣泛，與傳統(tǒng)紙質(zhì)問卷調(diào)查相比，電子化問卷在組織實施、信息采集、信息處理等方面具有明顯優(yōu)勢，REDCap系統(tǒng)即是一款方便、免費、易上手的電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同時，電子化問卷包含大量需要計算的信息，浪費臨床研究人員的寶貴時間，利用REDCap系統(tǒng)提供的在線設(shè)計器對科研人員實時輸入的數(shù)據(jù)表格進行計算，能夠縮短科研周期，降低科研費用，提高工作效率，減輕工作壓力。

1 電子化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)REDCap系統(tǒng)應(yīng)用簡介

REDCap是一款免費的網(wǎng)絡(luò)化電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于建立和管理在線問卷調(diào)查和數(shù)據(jù)庫，目前在114個國家擁有2485個活躍的合作伙伴[1]。在實際應(yīng)用中REDCap系統(tǒng)的安全性和方便性，使得其在全世界范圍內(nèi)迅速推廣，是一款成功的電子化數(shù)據(jù)收集工具，用于臨床研究時能確保同步數(shù)據(jù)的質(zhì)量和安全[2]。目前，多中心臨床研究中采用REDCap系統(tǒng)等電子化數(shù)據(jù)收集工具已成為必不可少的一步，以保持項目參與者研究數(shù)據(jù)的一致性[3]。2017年一項國際回顧性隊列研究使用REDCap系統(tǒng)啟動了國際治療注冊評估治療結(jié)果，醫(yī)師完成在線REDCap問卷。應(yīng)用臨床嚴(yán)重度評分處理和治療22例胍基乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥患者，5例發(fā)育遲緩得到改善，1例實現(xiàn)了正常發(fā)育，11例無癲癇發(fā)作，4例解決了運動障礙[4]。2001～2015年一項使用REDCap系統(tǒng)的多中心回顧性研究，顯示了15年間各中心間在PGDHLA臨床應(yīng)用方面的差異，該研究是世界上第一個評估PGD-HLA臨床應(yīng)用的多中心研究，強調(diào)參與ART-PGD/HLA手術(shù)的所有專家之間需要更多、更好的協(xié)作，并需要全面和長期的收集臨床數(shù)據(jù)、正確評估和跟蹤所有程序，最終目的是改進該項臨床應(yīng)用的最佳手術(shù)方法[5]。2002～2014年開展一項利用REDCap系統(tǒng)進行的單中心回顧性研究，調(diào)查在近12年半的時間內(nèi)172例患者接受了脊髓刺激術(shù)的術(shù)后反映，為脊髓刺激器的耐用性設(shè)計提供了的思路[6]。2015年6月～2016年6月莫桑比克學(xué)者Sibone利用REDCap系統(tǒng)建立了一項統(tǒng)計產(chǎn)科瘺患者治療和護理質(zhì)量的研究，12個月時間訪問了4358例患者，為護理質(zhì)量的提高提出了建設(shè)性意見[7]。2017年學(xué)者Tomko等在其研究中指出門診醫(yī)生出于專業(yè)知識和時間效率的限制，在開發(fā)或購買專用的評估軟件時顯得力不從心，而門診問卷評估研究患者日常生活中的行為和生理特點變得越來越普遍，電子數(shù)據(jù)采集REDCap系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛，為實施問卷研究提供了一種經(jīng)濟有效的方法，文中闡述了如何使用REDCap系統(tǒng)分步實施門診評估，電子化的評估問卷易于使用，78.9%的參與者傾向于使用基于REDCap系統(tǒng)的電子化問卷取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)問卷[8]。隨著REDCap系統(tǒng)功能的不斷發(fā)展，通過該平臺收集動態(tài)評估數(shù)據(jù)的會逐步改進，從而允許研究者設(shè)計出優(yōu)秀的個性化評估，以加強臨床試驗中的有效數(shù)據(jù)收集。REDCap系統(tǒng)不僅世界范圍內(nèi)多中心、單中心臨床研究應(yīng)用廣泛，其官網(wǎng)還提供免費入門培訓(xùn)及疑難解答，世界范圍內(nèi)科研人員通過互聯(lián)網(wǎng)均可在其所在地區(qū)接受此項服務(wù)[9]。

2 REDCap系統(tǒng)在線設(shè)計器介紹

REDCap系統(tǒng)的在線設(shè)計器能夠自動調(diào)用電子化問卷中的任何數(shù)據(jù)，通過公式的應(yīng)用，可靈活實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)計算（圖1）。在線設(shè)計器的數(shù)學(xué)運算運算符號和windows的鍵盤計算器一致，即：“+加、-減、×乘、/除”。在研究設(shè)計中請盡量避免設(shè)置計算空值，如必須是空值請設(shè)置成“”或“NaN”，這里的引號注意不要和其他公式混淆。REDCap系統(tǒng)的計算結(jié)果只能返回數(shù)字，需要統(tǒng)計邏輯數(shù)據(jù)時，我們可以在應(yīng)用過程中假設(shè)“1”=真，“0”=假，待計算返回結(jié)果后再進行邏輯轉(zhuǎn)換。

圖1 REDCap系統(tǒng)內(nèi)置數(shù)據(jù)在線設(shè)計器

在線設(shè)計器的計算字段可以被引用或嵌套在其他計算字段中，即在其他字段中，可引用上一條字段計算的結(jié)果，并且可以使用條件邏輯函數(shù)來幫助判斷是否符合研究者需求（即IF/THEN/ELSE語句）。舉例說明：使用條件函數(shù)時，結(jié)構(gòu)與Microsoft Excel中的IF語句類似，在IF（[weight] ＞100，44，11）這個語句中，如果字段“weight”的值大于100，那么它將給出44的值，但是如果“weight”小于或等于100，它將給出11的結(jié)果。

日期計算中“today”變量只能與日期字段一起使用，而不能與時間、日期時間或日期時間_秒字段一起使用。需要注意的是在“計算字段”中使用“today”字段后，研究者每次訪問和保存表單時，計算都會運行，因此用“today”計算的年齡，1年后查看表單數(shù)據(jù)，基于“today”的運算截止時間也會更新（+1年）。

REDCap系統(tǒng)在執(zhí)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入時（通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具或API），被導(dǎo)入數(shù)據(jù)如果符合公式字段的觸發(fā)條件，則會在導(dǎo)入過程中自動執(zhí)行計算。如果設(shè)置BMI字段的計算基于身高字段和體重字段，在執(zhí)行身高和體重的數(shù)據(jù)導(dǎo)入時，系統(tǒng)將自動計算每條導(dǎo)入記錄的BMI，并將它們記錄在日志頁面上。

在邏輯事件中使用計算字段時，由于同一問題設(shè)置了不同的觸發(fā)條件，將指向不同的邏輯字段，計算字段的公式格式與普通格式稍有不同，因為唯一事件名稱必須在目標(biāo)邏輯事件的等式中指定，必須在前置事件字段名稱的方括號中預(yù)置唯一事件字段名稱，即：[前置觸發(fā)字段] [預(yù)置唯一事件字段]。如果項目中的第一個事件名為“Enrollment”，預(yù)置唯一事件名稱為“enrollment_arm_1”，可以設(shè)置以下公式以使用“weight”字段進行計算：[Enrollment] [enroll ment_arm_1][weight]。假設(shè)“weight”字段存在于多個事件所使用的表單上，本條語句將始終使用Enrollment事件中的“weight”值執(zhí)行計算。

3 REDCap系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線設(shè)計器的應(yīng)用

本例基于一項西北區(qū)域自然人群隊列研究項目的調(diào)查問卷，該項目利用已有的隊列研究基礎(chǔ)，計劃用REDCap系統(tǒng)建設(shè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、信息化共享的隊列數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)區(qū)域高發(fā)疾病的風(fēng)險評估和高效預(yù)警，研究中完成基線調(diào)查需根據(jù)身高和體重計算BMI（體質(zhì)指數(shù)）以及根據(jù)出生年月自動計算年齡，依據(jù)隊列項目建立問卷細(xì)項后，創(chuàng)建“Date of birth”字段錄入?yún)⑴c者年齡，“Height”和“Weight”字段計算錄入?yún)⑴c者身高和體重， “BMI”和“AGE”作為計算字段，如圖2所示。

圖2 計算字段創(chuàng)建示意圖

創(chuàng)建好問卷后，研究人員需要根據(jù)輸入的身高體重數(shù)值計算“BMI”字段，打開在線設(shè)計器，選擇“BMI”字段進行編輯，首先設(shè)置該字段為可計算字段，計算“BMI”需要使用“Weight”和“Height”兩個字段，如圖3所示。

利用在線設(shè)計器編輯公式“([weight]*10000)/(([height])^(2))”，研究人員只需要輸入身高和體重就可自動計算出BMI數(shù)值，大大節(jié)省了手工錄入計算時間。如果需要保留一位小數(shù)或幾位小數(shù)的話，需要把公式調(diào)整為：“round(([weight]×10000)/(([height])^(2)),1)”，保留幾位小數(shù)取決于公式的最后一位阿拉伯?dāng)?shù)字。

該項隊列研究在統(tǒng)計年齡時需根據(jù)出生年月進行計算，設(shè)計“AGE”字段時要調(diào)用“today”和“y”兩個字段，“today”字段表示當(dāng)天的年月日，而“y”字段的運用目的是調(diào)取“today”字段中的年，公式如圖4所示。

圖3 在線設(shè)計器設(shè)計BMI字段公式示意圖

圖4 在線設(shè)計器設(shè)計AGE字段公式示意圖

計算字段的數(shù)據(jù)在保存表格的同時存至REDCap數(shù)據(jù)庫中，并且可以像所有其他字段一樣導(dǎo)出。導(dǎo)入數(shù)據(jù)時，可以按照REDCap系統(tǒng)規(guī)定格式復(fù)制數(shù)據(jù)到表格中，進行導(dǎo)入；在導(dǎo)入文件之前，最好刪除文件中的任何空行或列，這樣做的優(yōu)點是減少上傳處理時間，特別是數(shù)據(jù)量特別大的項目，注意不要更改REDCap原文件中的變量/字段名，否則會出現(xiàn)導(dǎo)入錯誤。

4 結(jié)語

本文介紹了REDCap系統(tǒng)在臨床研究中的應(yīng)用情況，并詳細(xì)闡述了在線設(shè)計器自動計算問卷變量的方法，通過實例運用講解，能夠提高臨床科研人員的工作效率，減輕工作壓力。需要注意的是問卷記錄的空值需要進行轉(zhuǎn)換，確保公式運行穩(wěn)定，計算結(jié)果正確后再保存上線，否則出現(xiàn)批量錯誤時，再糾正錯誤就非常不便了。