エビデンスに基づく実践の統計:ステップごとの解答つき練習問題

図、ヒント、詳しい解答つきの無料のエビデンスに基づく実践の統計練習問題。毎回新しい数値で、3 つのレベル:2 × 2 表、有病率、罹患率, 尤度比、リスク指標、率, 予測値、検査後確率、NNT。

無料の練習問題やさしい
01 年度N = 11 500症例: 348新規症例: 74CI = ?

練習問題(数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません)。 ある町の住民は 11 500 人です。ある年の初めに、そのうち 348 人が慢性疾患を持っています。その年のうちに、さらに 74 人が新たに診断されます(誰も転出も死亡もしないと仮定します)。 その年の累積罹患率 CI を、リスクのある1000人あたりで求めてください。 小数第 1 位まで四捨五入してください。

N = 11 500既存の症例 = 348新規症例 = 74
1000人あたり
次の問題 →

練習する内容

  1. やさしい2 × 2 表、有病率、罹患率
  2. ふつう尤度比、リスク指標、率
  3. むずかしい予測値、検査後確率、NNT

エビデンスに基づく実践の統計の問題の解き方

  1. 計算する前に 2 × 2 表を描き、a、b、c、d を書き入れます。
  2. 感度と特異度は列に沿って、予測値は行に沿って読みます。
  3. 別の有病率では、10 000人を想定し、Se、Sp、有病率で表を埋めます。
  4. 尤度比では、確率をオッズに換算し、掛けて、確率に戻します。
  5. 試験では、まず EER と CER を求め、RR = EER/CER、ARR = CER − EER、NNT = 1/ARR(切り上げ)とします。

よくある間違い

  • 感度と陽性的中率を混同する。
  • 有病率が違っても PPV は変わらないと思い込む。
  • 尤度比をオッズではなく確率に掛けてしまう。
  • NNT を切り捨てる、または RRR から計算してしまう。
  • 症例対照研究から相対リスクを計算してしまう。

重要な公式

感度と特異度
Se = a/(a + c), Sp = d/(b + d)
予測値
PPV = a/(a + b), NPV = d/(c + d)
精度
(a + d)/n
尤度比
LR+ = Se/(1 − Sp), LR− = (1 − Se)/Sp
有病率 p での PPV
Se·p / (Se·p + (1 − Sp)(1 − p))
オッズ
オッズ = p/(1 − p); p = オッズ/(1 + オッズ); 検査後オッズ = 検査前オッズ × LR
リスク指標
RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER
治療必要数(NNT)
NNT = 1/ARR(切り上げ); NNH = 1/(EER − CER)
オッズ比
OR = ad/(bc)
罹患率
新規症例 / 人時

エビデンスに基づく実践の統計をゼロから学ぶ

事前に学ぶこと: 確率

1臨床判断の背景にある数値

エビデンスに基づく実践とは、研究結果を使ってケアの意思決定を行うことです。研究を読むには、検査がどれだけ優れているか、疾患がどれだけ多いか、治療がリスクをどれだけ変えるかという、少数の数値が必要です。

そのほとんどは 2 × 2 表から得られます。行に2つの群、列に2つの転帰を置きます。a、b、c、d の位置が分かれば、あらゆる式は単純な分数になります。

2診断検査

検査結果を行に、真の疾患の状態(基準となる標準検査による)を列に置きます:a = 真陽性、b = 偽陽性、c = 偽陰性、d = 真陰性。

  • 感度 = a/(a + c):疾患のある人のうち、検査陽性になる割合。
  • 特異度 = d/(b + d):疾患のない人のうち、検査陰性になる割合。
  • PPV = a/(a + b):陽性の検査のうち、本当に疾患がある割合。
  • NPV = d/(c + d):陰性の検査のうち、本当に健康な割合。

感度と特異度は列に沿って、予測値は行に沿って見ます。

LR+ = Se/(1 − Sp) LR− = (1 − Se)/Sp
セルフチェック 疾患のある100人のうち90人が検査陽性です。疾患のない900人のうち45人が検査陽性です。特異度はいくつですか。
  1. 5%
  2. 67%
  3. 90%
  4. 95%

答え: 95%. 健康な群は900人で、そのうち 900 − 45 = 855 人が検査陰性です:855/900 = 95%。90%は感度です。67%は PPV、90/135 です。

3有病率と予測値

有病率は、ある時点で疾患を持つ集団の割合です。罹患率は、ある期間、または人時あたり(たとえば1000人年あたり)で、リスクのある人のうちの新規症例を数えます。

感度と特異度は検査そのものの性質です。予測値は有病率にも依存します:優れた検査でも、疾患がまれな集団で使うと偽陽性が多くなります。

PPV = Se·p / (Se·p + (1 − Sp)(1 − p))

10 000人を想定すると分かりやすいです。有病率が1%なら100人が罹患しており、感度90%の検査はそのうち90人を見つけます。特異度95%では、健康な9900人の5%も検査陽性になります:偽陽性が495人です。したがって PPV は 90/585 で、約15%にすぎません。

尤度比はオッズを通じて確率を更新します:オッズ = p/(1 − p)、検査後オッズ = 検査前オッズ × LR、確率 = オッズ/(1 + オッズ)。

セルフチェック 検査前確率が20%で、陽性の検査の LR+ = 4 です。検査後確率はいくつですか。
  1. 100%
  2. 25%
  3. 50%
  4. 80%

答え: 50%. 検査前オッズ:0.2/0.8 = 0.25。検査後オッズ:0.25 × 4 = 1。確率:1/(1 + 1) = 50%。確率に4を掛ける(80%)とオッズを飛ばしてしまいます。

4治療効果:RR、ARR、NNT

試験では、治療群のイベント発生率が EER、対照群が CER です。

  • 相対リスク RR = EER/CER。
  • 絶対リスク減少 ARR = CER − EER。
  • 相対リスク減少 RRR = ARR/CER = 1 − RR。
  • 治療必要数 NNT = 1/ARR。常に整数の患者数に切り上げます。害については、NNH = 1/(EER − CER) です。

症例対照研究では、研究者が症例と対照の人数を選ぶため、リスクは計算できません。代わりにオッズ比 OR = ad/(bc) を使います。

同じ RRR でも、ベースラインのリスクが低いと NNT ははるかに大きくなります:2%のリスクの25%減少は ARR 0.5%、NNT 200 です。

5例題

すべてのステップをたどり、開く前に次のステップを予想しましょう。すべての値は練習用に作った架空のものです。

例題

試験で、治療を受けた400人の患者のうち30人、対照の400人のうち50人が脳卒中を起こしました。RR、ARR、RRR、NNT を求めてください。

1

イベント発生率

EER = 30/400 = 0.075 CER = 50/400 = 0.125
2

相対指標と絶対指標

RR = 0.075/0.125 = 0.6 ARR = 0.125 − 0.075 = 0.05

RRR = 0.05/0.125 = 0.4、つまり40%の相対的な減少です。

3

治療必要数(NNT)

NNT = 1/0.05 = 20

結果が整数でなかった場合は、切り上げます。

答え

RR = 0.6、ARR = 5%、RRR = 40%、NNT = 20:20人を治療すると、脳卒中が約1件防げます。

6よくある間違いと試験問題

  • 感度(列に沿って)と PPV(行に沿って)を混同する。
  • PPV を検査に固有の不変の性質と考える。
  • オッズに換算せずに、確率に尤度比を掛けてしまう。
  • NNT を切り捨てる、または 1/ARR ではなく 1/RRR を使ってしまう。
  • 症例対照研究から相対リスクを計算してしまう。

易:感度、特異度、PPV、NPV、精度、有病率、罹患率。中:尤度比、RR、ARR、RRR、NNT と NNH、オッズ比、罹患率。難:別の有病率での PPV、検査後確率、スクリーニングした集団での期待される数、ベースラインのリスクからの NNT。

セルフチェック ある治療の RRR は50%です。治療しない場合のリスクは4%です。NNT はいくつですか。
  1. 100
  2. 25
  3. 2
  4. 50

答え: 50. ARR = 0.04 × 0.5 = 0.02 なので、NNT = 1/0.02 = 50 です。2 は 1/RRR です。25 は 1/0.04、つまり対照群のリスクだけです。

アプリでステップごとに学ぶアプリでステップごとに学ぶ

解答例

例題 1やさしい
検査疾患あり疾患なし合計正324350674ab負76780856cd合計40011301530

練習問題(数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません)。 新しい検査を、ある研究で基準となる標準検査と比較しました(2 × 2 表を参照)。 感度 Se を割合(%)で求めてください。 小数第 1 位まで四捨五入してください。

a = 324b = 350c = 76d = 780

求めるもの: Se (%)

ヒントを表示
  1. 感度:疾患のあるすべての人のうち、何人が検査陽性ですか。
  2. Se = a/(a + c).
  3. 324/400.
答えとステップごとの解答を表示

診断の 2 × 2 表:a = 真陽性、b = 偽陽性、c = 偽陰性、d = 真陰性。感度 = a/(a + c)(疾患のある人のうちの陽性)、特異度 = d/(b + d)、PPV = a/(a + b)(検査陽性の人のうちの疾患のある人)、NPV = d/(c + d)、精度 = (a + d)/全体。有病率 = 既存の症例数/集団、累積罹患率 = 新規症例数/リスクのある集団。

式

Se = a/(a + c)

代入する

Se = 324/400 = 0.81 = 81%

答え

Se = 81%
例題 2ふつう
イベントありイベントなし合計治療154456610ab対照277493770cd

練習問題(数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません)。 ランダム化比較試験で、610 人の患者が新しい治療を、770 人が対照の治療を受けました。表は、各群で アウトカム(脳卒中などの望ましくないイベント) があった人数を示しています。 絶対リスク減少 ARR を割合(%)で求めてください。 小数第 1 位まで四捨五入してください。

治療: 154/610対照: 277/770

求めるもの: ARR (%)

ヒントを表示
  1. イベント発生率:EER = 治療群のイベント数/全体、CER = 対照群のイベント数/全体。
  2. ARR = CER − EER。
  3. EER = 154/610 = 0.2525; CER = 277/770 = 0.3597.
答えとステップごとの解答を表示

尤度比とリスク指標:LR+ = 感度/(1 − 特異度)、LR− = (1 − 感度)/特異度。試験では、EER と CER は治療あり・なしのイベント発生率です:RR = EER/CER、ARR = CER − EER、RRR = ARR/CER、NNT = 1/ARR(切り上げ)。症例対照研究で使えるのはオッズ比 OR = ad/(bc) だけです。罹患率 = 新規症例/人時。

イベント発生率

EER = 154/610 = 0.2525
CER = 277/770 = 0.3597

絶対リスク減少

ARR = 0.3597 − 0.2525 = 0.1073 ≈ 10.7%

答え

ARR = 10.7%
例題 3むずかしい
検査前60%検査後?p′LR−

練習問題(数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません)。 ある患者の疾患の検査前確率は 60% です。感度 83%、特異度 85% の検査の結果は 負 でした。疾患の検査後確率 p′ を割合(%)で求めてください。 小数第 1 位まで四捨五入してください。

検査前 60%Se = 83%Sp = 85%負

求めるもの: p′ (%)

ヒントを表示
  1. 陰性の結果には LR− = (1 − Se)/Sp を使います。
  2. 検査前オッズ = p/(1 − p)、検査後オッズ = 検査前オッズ × LR。
  3. LR− = 0.2; オッズ = 1.5.
答えとステップごとの解答を表示

予測値は有病率に依存します:PPV = Se·p/(Se·p + (1 − Sp)(1 − p))、NPV = Sp(1 − p)/(Sp(1 − p) + (1 − Se)p)。尤度比を使うと:検査前オッズ = p/(1 − p)、検査後オッズ = 検査前オッズ × LR、確率 = オッズ/(1 + オッズ)。N 人の集団では、真陽性 = N·p·Se、偽陽性 = N·(1 − p)·(1 − Sp) です。NNT = 1/(CER × RRR)(切り上げ)。

尤度比

LR− = (1 − 0.83)/0.85 = 0.2

検査前オッズ

0.6/(1 − 0.6) = 1.5

検査後オッズ

1.5·0.2 = 0.3

検査後確率

p′ = 0.3/(1 + 0.3) = 0.2308 ≈ 23.1%

答え

p′ = 23.1%

質問と回答

エビデンスに基づく実践の統計とは?

エビデンスに基づく実践とは、研究結果を使ってケアの意思決定を行うことです。研究を読むには、検査がどれだけ優れているか、疾患がどれだけ多いか、治療がリスクをどれだけ変えるかという、少数の数値が必要です。

そのほとんどは 2 × 2 表から得られます。行に2つの群、列に2つの転帰を置きます。a、b、c、d の位置が分かれば、あらゆる式は単純な分数になります。

エビデンスに基づく実践の統計の問題の解き方は?(手順)
  1. 計算する前に 2 × 2 表を描き、a、b、c、d を書き入れます。
  2. 感度と特異度は列に沿って、予測値は行に沿って読みます。
  3. 別の有病率では、10 000人を想定し、Se、Sp、有病率で表を埋めます。
  4. 尤度比では、確率をオッズに換算し、掛けて、確率に戻します。
  5. 試験では、まず EER と CER を求め、RR = EER/CER、ARR = CER − EER、NNT = 1/ARR(切り上げ)とします。
エビデンスに基づく実践の統計でよくある間違いは?
  • 感度と陽性的中率を混同する。
  • 有病率が違っても PPV は変わらないと思い込む。
  • 尤度比をオッズではなく確率に掛けてしまう。
  • NNT を切り捨てる、または RRR から計算してしまう。
  • 症例対照研究から相対リスクを計算してしまう。
エビデンスに基づく実践の統計の練習では何を学ぶ?
  • やさしい: 2 × 2 表、有病率、罹患率
  • ふつう: 尤度比、リスク指標、率
  • むずかしい: 予測値、検査後確率、NNT

問題ごとに数値が変わるので、答えではなく解き方が身につきます。 行き詰まったら、まず小さなヒントを開き、必要なときだけ詳しい解説を見ましょう。

練習のしかた

  • 問題ごとに数値が変わるので、答えではなく解き方が身につきます。
  • 行き詰まったら、まず小さなヒントを開き、必要なときだけ詳しい解説を見ましょう。
  • 進捗、間違えた問題、保存した問題は記録されるので、試験前に復習できます。

このトピックの前後のトピック

先に学ぶ

計算ツール

このトピックを含む科目

看護学のほかのトピック

印刷用ワークシート