Medycyna oparta na dowodach: zestaw na powtórkę

Wzory, najważniejsze kroki metod dla każdego tematu i 8 zadań do ćwiczenia, z pełnymi rozwiązaniami na końcu.

Nowe zadaniaWróć do przedmiotu

W oknie drukowania wybierz „Zapisz jako PDF”, aby zachować kopię na swoim urządzeniu.

1Wzory i metody

Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Czułość i swoistość
Se = a/(a + c), Sp = d/(b + d)
Wartości predykcyjne
PPV = a/(a + b), NPV = d/(c + d)
Trafność
(a + d)/n
Ilorazy wiarygodności
LR+ = Se/(1 − Sp), LR− = (1 − Se)/Sp
PPV przy chorobowości p
Se·p / (Se·p + (1 − Sp)(1 − p))
Szanse
szanse = p/(1 − p); p = szanse/(1 + szanse); szanse potestowe = szanse przedtestowe × LR
Miary ryzyka
RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER
Liczba pacjentów, których trzeba leczyć
NNT = 1/ARR, zaokrąglone w górę; NNH = 1/(EER − CER)
Iloraz szans
OR = ad/(bc)
Współczynnik zapadalności
nowe przypadki / osobo-czas

Metoda

  1. Narysuj tabelę 2 × 2 i oznacz a, b, c i d, zanim zaczniesz liczyć.
  2. Czułość i swoistość odczytuj w kolumnach, a wartości predykcyjne wzdłuż wierszy.
  3. Dla innej chorobowości wyobraź sobie 10 000 osób i wypełnij tabelę za pomocą Se, Sp i chorobowości.
  4. Dla ilorazu wiarygodności przelicz prawdopodobieństwo na szanse, pomnóż i przelicz z powrotem.
  5. W badaniu klinicznym najpierw znajdź EER i CER; następnie RR = EER/CER, ARR = CER − EER i NNT = 1/ARR zaokrąglone w górę.

Statystyka opisowa

Średnia
x̄ = Σx/n
Odchylenie standardowe z próby
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
środkowa wartość uporządkowanych danych
Wynik z
z = (x − μ)/σ
Rozkład normalny
68% w zakresie ±1σ, 95% w zakresie ±2σ

Przedziały ufności

σ znane
x̄ ± z·σ/√n
σ nieznane
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
Wartość krytyczna z
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Liczebność próby
n = (z·σ/E)², rounded up

Metoda

  1. Wybierz między z (znane σ populacji) a t (tylko s z próby, z n − 1 stopniami swobody).
  2. Wyznacz wartość krytyczną dla poziomu ufności.
  3. Margines błędu: E = wartość krytyczna × odchylenie standardowe/√n.
  4. Przedział: x̄ ± E.

Testy hipotez i przedziały ufności

Test z dla średniej
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Test t dla średniej
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Dwustronny na poziomie 5%
odrzuć H0, jeśli |z| > 1,96
Przedział ufności
x̄ ± z·σ/√n

Metoda

  1. Sformułuj H₀ i H₁ i ustal, czy test jest jednostronny, czy dwustronny.
  2. Oblicz statystykę testową: (x̄ − μ₀)/(σ/√n) albo z s i t.
  3. Porównaj z wartością krytyczną albo wyznacz wartość p.
  4. Odrzuć H₀, jeśli statystyka przekracza wartość krytyczną (p poniżej α), i sformułuj wniosek słowami.

2Zadania do ćwiczenia

1.Statystyka w praktyce opartej na dowodachŚredni
przypadkiosobolatnarażeni3524000nienarażeni703200

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). W badaniu kohortowym osoby narażone wniosły 4000 osobolat z 352 nowymi przypadkami, a osoby nienarażone 3200 osobolat z 70 nowymi przypadkami. Oblicz iloraz współczynników zapadalności IRR (narażeni w porównaniu z nienarażonymi). Zaokrąglij do dwóch miejsc po przecinku.

narażeni: 352/4000 PYnienarażeni: 70/3200 PY
IRR =
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodachTrudny
testchoroba obecnachoroba nieobecnarazemdodatnia?ujemnarazem10 000

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). Przebadano 10 000 osób testem o czułości 85% i swoistości 82%. Chorobowość wynosi 24%. Ile wyników dodatnich n₊ można oczekiwać łącznie?

N = 10 000p = 24%Se = 85%Sp = 82%
n₊ =
3.Statystyka opisowaŚredni
202530354045505560

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 27, 28, 26, 20, 60.

n = 5
s =
4.Statystyka opisowaTrudny
z −2−1012

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 100 i odchyleniem standardowym 10. Jaka część P wartości leży poniżej 112,5?

μ = 100σ = 10x = 112,5
P =
5.Przedziały ufnościŚredni
μ₁ − μ₂0LU = ?x̄₁ − x̄₂E99%

Porównuje się czas pracy baterii dwóch modeli telefonów. Model 1: 80 telefonów, średnia 57,5 h, znane odchylenie standardowe 11 h. Model 2: 40 telefonów, średnia 61,5 h, znane odchylenie standardowe 9 h. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 99 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 80x̄₁ = 57,5 hσ₁ = 11 hn₂ = 40x̄₂ = 61,5 hσ₂ = 9 h99%
górna granica = h
6.Przedziały ufnościTrudny
n = 25σ = ?Us = 795%

Średnice 25 toczonych wałków mają odchylenie standardowe z próby 7 µm. Zakładając, że średnice mają rozkład normalny, wyznacz σ: dolna granica przedziału ufności 95 % dla odchylenia standardowego populacji. Przy df = 24 2,5 % rozkładu χ² leży poniżej 12,401, a 2,5 % powyżej 39,364.

n = 25s = 7 µmχ² = 12,401, 39,364
σ = µm
7.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
t −2,13102,131

Próba 16 studentów ma średni wynik 52,13 i odchylenie standardowe z próby 5. Wyznacz statystykę testową t dla H₀: μ = 50.

μ₀ = 50x̄ = 52,13s = 5n = 16
t =
8.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
σ = 12, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 0,590%

Jak duża musi być próba, aby przedział ufności 90 % dla średniej miał margines błędu co najwyżej 0,5? Odchylenie standardowe wynosi 12. Wyznacz najmniejszą liczebność próby n.

σ = 12E = 0,590%
n =

3Roztwory

1.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: IRR = 4,02

Ilorazy wiarygodności i miary ryzyka: LR+ = czułość/(1 − swoistość), LR− = (1 − czułość)/swoistość. W badaniu klinicznym EER i CER to częstości zdarzeń z leczeniem i bez leczenia: RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER i NNT = 1/ARR, zaokrąglone w górę. W badaniu kliniczno-kontrolnym można użyć wyłącznie ilorazu szans OR = ad/(bc). Współczynnik zapadalności = nowe przypadki/osobo-czas.

Współczynniki zapadalności

narażeni: 352/4000 = 88 na 1000 osobolat
nienarażeni: 70/3200 = 21,88 na 1000 osobolat

Iloraz współczynników

IRR = 88/21,88 = 4,023 ≈ 4,02

Odpowiedź

IRR = 4,02
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: n₊ = 3408

Wartości predykcyjne zależą od chorobowości: PPV = Se·p/(Se·p + (1 − Sp)(1 − p)) i NPV = Sp(1 − p)/(Sp(1 − p) + (1 − Se)p). Z ilorazami wiarygodności: szanse przedtestowe = p/(1 − p), szanse potestowe = szanse przedtestowe × LR, prawdopodobieństwo = szanse/(1 + szanse). Dla populacji N prawdziwie dodatnie = N·p·Se, a fałszywie dodatnie = N·(1 − p)·(1 − Sp). NNT = 1/(CER × RRR), zaokrąglone w górę.

Z chorobą i bez choroby

10 000·0,24 = 2400
10 000 − 2400 = 7600

Wszystkie wyniki dodatnie

TP = 2400·0,85 = 2040
FP = 7600·0,18 = 1368
n₊ = 2040 + 1368 = 3408

Odpowiedź

n₊ = 3408

Spośród 3408 wyników dodatnich tylko 2040 dotyczy osób z chorobą (PPV 59,9%).

3.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 15,85

Statystyka opisowa: średnia to suma podzielona przez n; mediana to środkowa wartość uporządkowanych danych (średnia dwóch środkowych, gdy n jest parzyste). Odchylenie standardowe z próby to s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Wynik z = (x − μ)/σ mówi, o ile odchyleń standardowych wartość leży od średniej.

Średnia

x̄ = 161/5 = 32,2

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = (−5,2)² + (−4,2)² + (−6,2)² + (−12,2)² + 27,8² = 1005

Odchylenie standardowe

s = √(1005/4) = 15,85

Odpowiedź

s = 15,85
4.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,8944

Statystyka opisowa: średnia to suma podzielona przez n; mediana to środkowa wartość uporządkowanych danych (średnia dwóch środkowych, gdy n jest parzyste). Odchylenie standardowe z próby to s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Wynik z = (x − μ)/σ mówi, o ile odchyleń standardowych wartość leży od średniej.

Standaryzuj

z = 1,25

Tablica rozkładu normalnego

Φ(1,25) = 0,8944
P = 0,8944

Odpowiedź

P = 0,8944
5.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = 0,845 h

Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.

Estymator punktowy

x̄₁ − x̄₂ = 57,5 − 61,5 = −4

Błąd standardowy

SE = √(11²/80 + 9²/40) = 1,881

Margines błędu

E = 2,576·1,881 = 4,845

Przedział

−4 ± 4,845 → [−8,845, 0,845]

Odpowiedź

górna granica = 0,845 h

Przedział zawiera 0, więc dane nie wykazują istotnej różnicy.

6.Przedziały ufności

Odpowiedź: σ = 5,466 µm

Przedział dla wariancji: (n − 1)s²/σ² ma rozkład χ² z n − 1 stopniami swobody. Przedział 95 % dla σ² rozciąga się od (n − 1)s² podzielonego przez górną wartość χ² (2,5 % powyżej niej) do (n − 1)s² podzielonego przez dolną wartość χ² (2,5 % poniżej niej); przedział dla σ to pierwiastki z obu granic. Nie jest on symetryczny względem s.

Suma kwadratów

(n − 1)s² = 24·7² = 1176

Granice dla σ²

1176/39,364 = 29,88
1176/12,401 = 94,83

Granica dla σ

σ = √29,88 = 5,466 µm

Odpowiedź

σ = 5,466 µm

Przedział 95 % dla σ: [5,466, 9,738] µm.

7.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = 1,704

Test dla średniej: statystyka testowa mierzy, o ile błędów standardowych średnia z próby leży od wartości z H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), gdy σ jest znane, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n), gdy szacuje się je z próby. Przedział ufności to x̄ ± (wartość krytyczna)·(błąd standardowy).

Błąd standardowy

SE = 5/√16 = 5/4 = 1,25

Statystyka testowa

t = (52,13 − 50)/1,25 = 1,704

Odpowiedź

t = 1,704
t0,025; df = 15 = 2,131

|t| < 2.131, więc nie ma podstaw do odrzucenia H₀ na poziomie 5 % (test dwustronny).

8.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 1559

Test dla średniej: statystyka testowa mierzy, o ile błędów standardowych średnia z próby leży od wartości z H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), gdy σ jest znane, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n), gdy szacuje się je z próby. Przedział ufności to x̄ ± (wartość krytyczna)·(błąd standardowy).

Wyznacz n

n = (1,645·12/0,5)² = 1559

Zaokrąglij w górę

n = 1559

Odpowiedź

n = 1559

ExamProblems · examproblems.com/courses/evidence-based-practice