R语言绘图|1.基于Cox+限制性立方样条:密度曲线+平滑曲线双坐标轴超详细绘图

背景知识

值此中秋佳节,祝大家中秋节快乐!

自从平滑曲线系列的推出,收获了很多小伙伴的肯定和支持,小伙伴们给很多中肯建议,能帮助到大家,非常的开心,本篇是在小伙伴的推荐下,针对期刊杂志上的关于Cox+RCS的绘图风格,梳理一下杂志上的绘图方法,感受一下R语言强大的作图能力,分享给大家。

文献绘图分享

以下四张图均来自于读者提供的文献中图片,横坐标是某个连续研究指标,纵坐标是HR/Risk。图中的曲线是拟合非线性回归/样条回归等,而其中的”小山丘”形状是基于直方图/密度曲线完成的,第四章是条形图,这种图绘制的难点:

-编辑器需要2个图层的叠加;
-双坐标的即两个Y轴的绘制;
-X轴的坐标对齐;


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R代码实现

本案例数据来自外部数据集,如下图,连续性研究指标是Hb,结局指标有生存时间time和结局状态status构成,目的是绘制HR随Hb变化图,绘图的样式参照上述文献中的图1和图2


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1. 加载数据和R包

dt <- read.csv('data1.csv')
library(rms) #RCS
library(survival) ##cox
col=c('#5BA5DA','#F06955','#FDC059','skyblue','blue') ## 颜色变量

2. 构建Cox+RCS模型

关于模型如何构建和结果解读请大家参考之前的推文,本次主要分享如何绘图。

#设定数据环境

dd<-datadist(dt) 
options(datadist='dd')
S <- Surv(dt$time,dt$status==1)

fit <- cph(S ~ rcs(Hb,4), x=TRUE, y=TRUE,data=dt)
Pre0<-rms::Predict(fit,Hb,fun=exp,type="predictions",ref.zero=T,conf.int = 0.95,digits=2);

3 .文献图1的绘制

par(mar=c(5,4,4,5)) #说明见下
plot(density(dt$Hb),  ###密度估计曲线
     axes=T,   ##不展示坐标轴,这是下面添加坐标轴的前提
     xlab="",ylab="",  ##X轴和Y轴标签
     xlim =c(0,100),   ##X轴刻度范围
     ylim=c(0,0.04),   ##Y轴刻度范围
     type='l',     #说明见下
     lty=1, ##线条样式 取值0,1,2,分别是不划线;实线;虚线;
     lwd=2,##线条宽度 默认是1
     col=col[1], #颜色
     main='curve')   ##标题
##绘制图形填充颜色
polygon(density(dt$Hb), #####密度估计曲线
       col = col[1], ##填充颜色
       border = col[1]) ##边界颜色
##添加坐标轴
axis(4)  ##加右边Y轴;说明见下
par(new=T)## 创建新的画布,类似于ggplot2中的图层叠加
###叠加平滑曲线
plot(Pre0[,1],Pre0$yhat,axes=T,type='l',lty=1,lwd=2,col=col[2],
    ylim=c(0,9),    ##自定义左侧Y轴显示刻度
    xlim =c(30,100), ##注意刻度范围要和上面保持一致
    xlab='Hb',ylab='HR(95%CI)')
##叠加平滑曲线的95%直线区间
lines(Pre0[,1],Pre0$lower,type='l',lty=2,lwd=2,col=col[2])
lines(Pre0[,1],Pre0$upper,type='l',lty=2,lwd=2,col=col[2])
##图形周边添加文本
mtext('density',side=4)##取值1,2,3,4分别代表下左上右,本例右边添加文本
##图形添加散点
points(x=dd$limits$Hb[2], ##散点X轴坐标
       y=1, ####散点y轴坐标
       pch=19,##pch是点的形状,数字从1-25代表不同的点形状。
       col='red')  
Text <- paste('Ref=',round(dd$limits$Hb[2],3),sep='')
##图像添加文字,这里添加参考点
text(Text,x=dd$limits$Hb[2]+5,y=0.5,cex = 1)
image.png

需要注意的地方:
par(mar=c(5,4,4,5),new=T) mar是设置图形边界空白宽度,四个数值分别代表,下左上右的边界宽度,取值单位是线条宽度lwd ,new=T表示可以添加新的图层。

plot中type绘制散点图的类型常用的6种类型,其中“p”表示绘制散点;“b”表示点连线;“l”表示绘制线图;“s”表示绘制阶梯;“o”表示绘制点连线,此处线条穿过每一个点,与“b”类型稍有不同;“n”表示不绘制任何图形元素。其中s就是绘制生存曲线KM的阶梯线图。

axis添加坐标轴,第一个参数表示位置,取值1,2,3,4分别代表下左上右,用来定义在图形的哪一边绘制坐标轴。4.两个plot的X轴范围要保持一致。

两个plot的X轴范围要保持一致,保持对齐。
上面的两个图,绘图参数稍微不一样,大家可以跑代码试试。

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