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
zdarzeniebrak zdarzeniarazemleczenie48332380abkontrola133647780cd

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). W randomizowanym badaniu klinicznym 380 pacjentów otrzymało nowe leczenie, a 780 leczenie kontrolne. Tabela pokazuje, ilu w każdej grupie miało: wynik (niepożądane zdarzenie, np. udar). Oblicz liczbę pacjentów, których trzeba leczyć NNT, aby zapobiec jednemu zdarzeniu. Zaokrąglij w górę do pełnej liczby pacjentów.

leczenie: 48/380kontrola: 133/780
NNT =
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodachTrudny
CER36%EER?RRR 34%

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). Leczenie zmniejsza ryzyko zdarzenia o 34% w ujęciu względnym (RRR = 34%). W grupie pacjentów ryzyko bez leczenia (CER) wynosi 36% w ciągu pięciu lat. Oblicz liczbę pacjentów, których trzeba leczyć NNT przez pięć lat, aby zapobiec jednemu zdarzeniu. Zaokrąglij w górę do pełnej liczby pacjentów.

RRR = 34%CER = 36%
NNT =
3.Statystyka opisowaŚredni
1416182022242628303234

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 23, 34, 14, 17, 19.

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

Wyniki egzaminu mają rozkład normalny ze średnią 50 i odchyleniem standardowym 15. Wyznacz wynik z z dla wyniku 35.

μ = 50σ = 15x = 35
z =
5.Przedziały ufnościŚredni
μ₁ − μ₂0LU = ?x̄₁ − x̄₂E90%

Porównuje się czas pracy baterii dwóch modeli telefonów. Model 1: 30 telefonów, średnia 64,5 h, znane odchylenie standardowe 16 h. Model 2: 100 telefonów, średnia 68 h, znane odchylenie standardowe 14 h. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 90 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 30x̄₁ = 64,5 hσ₁ = 16 hn₂ = 100x̄₂ = 68 hσ₂ = 14 h90%
górna granica = h
6.Przedziały ufnościTrudny
σ = 16, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 290%

Odchylenie standardowe populacji wynosi 16. Jak liczna musi być próba n, aby przedział ufności 90% dla średniej miał margines błędu co najwyżej 2?

σ = 16E = 290%
n =
7.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−2,1452,145t = ?df = 14

Porównuje się dwie metody nauczania. Grupa 1: 6 uczniów, średni wynik 96, odchylenie standardowe 7,5. Grupa 2: 10 uczniów, średni wynik 103,4, odchylenie standardowe 2. Załóż równe wariancje populacji i użyj testu t dla dwóch prób z łączną wariancją. Wyznacz statystykę testową t dla H₀: μ₁ = μ₂, przyjmując różnicę jako x̄₁ − x̄₂ (grupa 1 minus grupa 2).

n₁ = 6x̄₁ = 96s₁ = 7,5n₂ = 10x̄₂ = 103,4s₂ = 2
t =
8.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
μ₀x̄c

Jednostronny test z dla H₀: μ = 50 przeciw H₁: μ < 50 przeprowadza się na poziomie α = 0.10 na próbie o liczebności 100; odchylenie standardowe jest znane i wynosi 30. W rzeczywistości średnia wynosi 41. Wyznacz moc 1 − β testu w procentach.

μ₀ = 50μ = 41σ = 30n = 100α = 0,10
1 − β = %

3Roztwory

1.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: NNT = 23

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.

Częstość zdarzeń

EER = 48/380 = 0,1263
CER = 133/780 = 0,1705

Liczba pacjentów, których trzeba leczyć

ARR = 0,1705 − 0,1263 = 0,0442
NNT = 1/0,0442 = 22,63 → 23

Odpowiedź

NNT = 23

Leczenie 23 pacjentów zapobiega mniej więcej jednemu zdarzeniu.

2.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: NNT = 9

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.

Zmniejszenie ryzyka bezwzględnego

ARR = 0,36·0,34 = 0,1224

Liczba pacjentów, których trzeba leczyć

NNT = 1/0,1224 = 8,17 → 9

Odpowiedź

NNT = 9

Ten sam efekt względny daje mniejsze NNT, gdy ryzyko wyjściowe jest wyższe.

3.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 7,765

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 = 107/5 = 21,4

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 1,6² + 12,6² + (−7,4)² + (−4,4)² + (−2,4)² = 241,2

Odchylenie standardowe

s = √(241,2/4) = 7,765

Odpowiedź

s = 7,765
4.Statystyka opisowa

Odpowiedź: z = −1

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 = (35 − 50)/15 = −1

Odpowiedź

z = −1
5.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = 1,829 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 = 64,5 − 68 = −3,5

Błąd standardowy

SE = √(16²/30 + 14²/100) = 3,239

Margines błędu

E = 1,645·3,239 = 5,329

Przedział

−3,5 ± 5,329 → [−8,829, 1,829]

Odpowiedź

górna granica = 1,829 h

Przedział zawiera 0, więc dane nie wykazują istotnej różnicy.

6.Przedziały ufności

Odpowiedź: n = 174

Przedział ufności dla średniej: x̄ ± margines błędu. Przy znanym σ populacji margines wynosi z·σ/√n; gdy znasz tylko odchylenie standardowe z próby s, użyj t z n − 1 stopniami swobody: t·s/√n. Wartości krytyczne: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Aby uzyskać margines E lub mniejszy, potrzebujesz n ≥ (z·σ/E)², zaokrąglone w górę.

Wyznacz n

n = (1,645·16/2)² = 173,2

Zaokrąglij w górę

Liczebność próby jest liczbą całkowitą, a zaokrąglenie w dół dałoby za duży margines.

n = 174

Odpowiedź

n = 174
7.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = −3,01

Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.

Wariancja łączna

sp² = (5·7,5² + 9·2²)/14 = 22,66
sp = 4,76

Błąd standardowy

SE = 4,76·√(1/6 + 1/10) = 2,458

Statystyka testowa

t = (96 − 103,4)/2,458 = −3,01

Odpowiedź

t = −3,01

Przy df = 14 dwustronna wartość krytyczna dla 5 % wynosi 2,145; |t| jest większe, więc H₀ odrzuca się.

8.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: 1 − β = 95,71 %

Moc testu: moc = 1 − β to prawdopodobieństwo odrzucenia H₀, gdy jest ona fałszywa. Wyznacz próg x̄c z μ₀ i z_α, a potem oblicz prawdopodobieństwo znalezienia się poza x̄c przy prawdziwej średniej: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

Krytyczna średnia z próby

SE = 30/√100 = 3
x̄c = 50 − 1,282·3 = 46,15

z przy prawdziwej średniej

z = (46,15 − 41)/3 = 1,718

Moc

moc = P(Z < 1.718) = 95.71%
1 − β = 95,71%

Odpowiedź

1 − β = 95,71%

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