RでRiverplotを描く方法

こんにちは、eURO2023です！

趣味（？）でRstudioをしています。

Riverplotなるものを描いてみたので、備忘録としてあげておきます。

下準備

# まず今回使用するパッケージをインストールしましょう！

install.packages("riverplot")
install.packages("RColorBrewer")

# libraryで呼び出し

library("riverplot")
library(RColorBrewer)

# RColorBrewerを呼び出して、どの色合いがよいか決めます

display.brewer.all()

すると こんなパレットが書き出されるので、この中から好きな組み合わせを選びます。

“Spectral”というパレットにしてみました。

# 使用するパレットの決定

colA <- brewer.pal(10, "Spectral")

“Spectral”には色が11種類あります。10と設定すると、真ん中の色が抜けるのかな？

colA[1]は一番左側の色、colA[2]は左から2番目の色…

という風に認識されるようです。 

枠組みの作成

とりあえず、テーマを化学療法の推移、にしてみます。

まず、ざっくりと絵を描いてみましょう。

Riverplotを描く場合、この手書きの絵がカギになるのではと思います。

x軸と、それぞれのx軸において使用された化学療法をまず描きます。

x=1は1次化学療法、x=2は2次化学療法…という感じで、4次化学療法まで設定します。

化学療法は”A”、”B”、”C”、”D”という4種類を設定します。

一次化学療法でAを行った場合は”A1″になります。3次化学療法でDを行った場合は”D3″ですね。

残念ながら死亡された場合は、”E”に組み込みます。

そして、ここが少し複雑なのですが、みんなが4次化学療法まで進むわけではないですよね。

1次化学療法をずっと続けている方もいるし、2次化学療法を続けている方もいるはず。

その場合のカテゴリー、「前回と同じ」も作成します。”F”としましょう。

次に色を決めます。同じ化学療法は同じ色にしましょう。

ここでは、”A”はcolA[2]、”B”はcolA[3]、”C”はcolA[4]、”D”はcolA[5]と設定します。

“E”は勝手なイメージですが濃い紫のcolA[10]にしました。

また、”F”については”white”と設定します。この理由は最後にわかります。

# nodesの設定

nodes <- data.frame(ID= c("A1","D1",
                          "A2","B2","C2","E2","F2",
                          "B3","E3","F3",
                          "A4","D4","E4","F4",
                          "E5","F5"), 
                    x= c(1,1,
                         2,2,2,2,2,
                         3,3,3,
                         4,4,4,4,
                         5,5), 
                    col= c(col=colA[2],col=colA[5],
                           col=colA[2],col=colA[3],col=colA[4],col=colA[10],"white",
                           col=colA[3],col=colA[10],"white",
                           col=colA[2],col=colA[5],col=colA[10],"white",
                           col=colA[10],"white"), 
                    stringsAsFactors= FALSE)

点と点の推移を描く

次からがちょっと煩雑になってきます。

化学療法を施行された20人の患者さんの推移を追うことにしましょう。

“A”という化学療法が、一次化学療法として15人に施行されたとします。

そして”D”という化学療法は、一次化学療法として5人に施行されました。

合わせて20人ですね。

この15人、5人が次のフェーズでどのようになったかを記載する必要があります。

ここで、”A1″からは4本の手が伸びており、”D1″からは2本の手が伸びていることがわかりますよね。

この、「手」の部分は

N1=c("A1","A1","A1","A1","D1","D1",…)

と表現します。N1が始点、ということになります。

さらに、”A1″からは”B2″,”C2″,”E2″,”F2″へ手が伸びており、”D1″からは”A2″,”E2″へ手が伸びてます。

ここは

N2=c("B2","C2","E2","F2","A2","E2",…)

と表現します。N2は終点ですね。

次に移動した数を表現します。

Value=c(10,3,1,1,4,2,…)

と表現することで、A1→B2へ10の移動、A1→C2へ3の移動、…と表すことができます！

この推移を最後まで完成させると、以下の図のようになります！

最終的には以下のスクリプトになります。

edges <- data.frame(N1= c("A1","A1","A1","A1","D1","D1",

                          "A2","B2","B2","C2","E2","F2",
                          "B3","B3","E3","F3",

                          "A4","D4","D4","E4","F4"), 
                    N2= c("B2","C2","E2","F2","A2","E2",
                          "B3","E3","F3","F3","E3","F3",
                          "A4","D4","E4","F4",
                          "E5","E5","F5","E5","F5"), 
                    Value= c(10,3,1,1,4,1,
                             4,7,3,3,2,1,
                             1,3,9,7,
                             1,1,2,9,7))

Riverplotの書き出し

いよいよLiverplotの書き出しです。

# 図の書き出し

r <- makeRiver(nodes,edges)
plot(r)

A1、とかD1、とか文字が邪魔ですよね…

実は、ラベルの消去を行うことができます。

nodes$labels = c("","","","",…

ラベルは16個あったので、””,が16個あればOKですね。

“”の中になにもいれないことで、空白にすることができるようです。

他に文字を入れたいときは、その文字を入力すればよさそうですね！

# 図の書き出し

nodes$labels=c("","","","","","","","","","","","","","","","")
r <- makeRiver(nodes,edges)
plot(r)

最終的に、このようになりました！

Rstudioを使うと、きれいな図が描けますね。

治療継続中のヒトを”white”にすることで、（白背景に限りますが）うっすら消えていくように見えます。

色の設定を変えることで、工夫ができそうですね。

さいごに

# スクリプト全景

install.packages("riverplot")
install.packages("RColorBrewer")
library("riverplot")
library(RColorBrewer)
display.brewer.all()
colA <- brewer.pal(10, "Spectral")
nodes <- data.frame(ID= c("A1","D1",
                          "A2","B2","C2","E2","F2",
                          "B3","E3","F3",
                          "A4","D4","E4","F4",
                          "E5","F5"), 
                    x= c(1,1,
                         2,2,2,2,2,
                         3,3,3,
                         4,4,4,4,
                         5,5), 
                    col= c(col=colA[2],col=colA[5],
                           col=colA[2],col=colA[3],col=colA[4],col=colA[10],"white",
                           col=colA[3],col=colA[10],"white",
                           col=colA[2],col=colA[5],col=colA[10],"white",
                           col=colA[10],"white"), 
                    stringsAsFactors= FALSE)
edges <- data.frame(N1= c("A1","A1","A1","A1","D1","D1",
                          "A2","B2","B2","C2","E2","F2",
                          "B3","B3","E3","F3",
                          "A4","D4","D4","E4","F4"), 
                    N2= c("B2","C2","E2","F2","A2","E2",
                          "B3","E3","F3","F3","E3","F3",
                          "A4","D4","E4","F4",
                          "E5","E5","F5","E5","F5"), 
                    Value= c(10,3,1,1,4,1,
                             4,7,3,3,2,1,
                             1,3,9,7,
                             1,1,2,9,7))
nodes$labels=c("","","","","","","","","","","","","","","","")
r <- makeRiver(nodes,edges)
plot(r)