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 zdarzeniarazemleczenie16504520abkontrola25465490cd

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). W randomizowanym badaniu klinicznym 520 pacjentów otrzymało nowe leczenie, a 490 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: 16/520kontrola: 25/490
NNT =
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 74% i swoistości 85%. Chorobowość wynosi 15%. Ile wyników fałszywie dodatnich FP można oczekiwać?

N = 10 000p = 15%Se = 74%Sp = 85%
FP =
3.Statystyka opisowaŚredni
152025303540455055

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 58, 11, 38, 11, 49, 36.

n = 6
s =
4.Statystyka opisowaTrudny
z −2−1012

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 100 i odchyleniem standardowym 8. Jaka część P wartości leży poniżej 93,6?

μ = 100σ = 8x = 93,6
P =
5.Przedziały ufnościŚredni
μ₁ − μ₂0L = ?Ux̄₁ − x̄₂E95%

Porównuje się czas pracy baterii dwóch modeli telefonów. Model 1: 40 telefonów, średnia 42 h, znane odchylenie standardowe 6 h. Model 2: 30 telefonów, średnia 53,5 h, znane odchylenie standardowe 9 h. Wyznacz dolną granicę przedziału ufności 95 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 40x̄₁ = 42 hσ₁ = 6 hn₂ = 30x̄₂ = 53,5 hσ₂ = 9 h95%
dolna granica = h
6.Przedziały ufnościTrudny
μ₁ − μ₂, t(10) = 1,8120LUx̄₁ − x̄₂E = ?90%

Testuje się dwa nawozy. Grupa poletek 1: 5 poletek, średni plon 66,5 kg, odchylenie standardowe 10 kg. Grupa poletek 2: 7 poletek, średnia 55 kg, odchylenie standardowe 8 kg. Załóż równe wariancje (łączne t, df = n₁ + n₂ − 2). Wyznacz margines błędu E przedziału ufności 90 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 5x̄₁ = 66,5s₁ = 10n₂ = 7x̄₂ = 55s₂ = 890%t(10) = 1,812
E = kg
7.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−2,4472,447t = ?df = 6

7 pracowników wykonuje test pisania na klawiaturze przed kursem i po nim. Dla każdej osoby zapisuje się różnicę d = po − przed (słowa na minutę). Średnia różnica wynosi −5,1, a odchylenie standardowe różnic 7,1. Wyznacz statystykę testu dla prób zależnych t dla H₀: μd = 0.

n = 7d̄ = −5,1sd = 7,1
t =
8.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
σ = 10, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 0,599%

Jak duża musi być próba, aby przedział ufności 99 % dla średniej miał margines błędu co najwyżej 0,5? Odchylenie standardowe wynosi 10. Wyznacz najmniejszą liczebność próby n.

σ = 10E = 0,599%
n =

3Roztwory

1.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: NNT = 50

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 = 16/520 = 0,03077
CER = 25/490 = 0,05102

Liczba pacjentów, których trzeba leczyć

ARR = 0,05102 − 0,03077 = 0,02025
NNT = 1/0,02025 = 49,38 → 50

Odpowiedź

NNT = 50

Leczenie 50 pacjentów zapobiega mniej więcej jednemu zdarzeniu.

2.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: FP = 1275

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

10 000·0,15 = 1500
10 000 − 1500 = 8500

Wyniki fałszywie dodatnie

FP = 8500·0,15 = 1275

Odpowiedź

FP = 1275

Spośród 2385 wyników dodatnich tylko 1110 dotyczy osób z chorobą (PPV 46,5%).

3.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 19,38

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 = 203/6 = 33,83

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 24,17² + (−22,83)² + 4,167² + (−22,83)² + 15,17² + 2,167² = 1879

Odchylenie standardowe

s = √(1879/5) = 19,38

Odpowiedź

s = 19,38
4.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,2119

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 = −0,8

Tablica rozkładu normalnego

Φ(−0,8) = 0,2119
P = 0,2119

Odpowiedź

P = 0,2119
5.Przedziały ufności

Odpowiedź: dolna granica = −15,22 h

Przedział dla różnicy: oszacowanie ± wartość krytyczna × błąd standardowy. Dla dwóch niezależnych średnich przy znanym σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) i z. Przy równych nieznanych wariancjach: łączne s_p i t z n₁ + n₂ − 2 stopniami swobody. Dla prób zależnych pracuj na różnicach: d̄ ± t·s_d/√n.

Estymator punktowy

x̄₁ − x̄₂ = 42 − 53,5 = −11,5

Błąd standardowy

SE = √(6²/40 + 9²/30) = 1,897

Margines błędu

E = 1,96·1,897 = 3,719

Przedział

−11,5 ± 3,719 → [−15,22, −7,781]

Odpowiedź

dolna granica = −15,22 h

Przedział nie zawiera 0, więc średnie różnią się istotnie.

6.Przedziały ufności

Odpowiedź: E = 9,394 kg

Przedział dla różnicy: oszacowanie ± wartość krytyczna × błąd standardowy. Dla dwóch niezależnych średnich przy znanym σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) i z. Przy równych nieznanych wariancjach: łączne s_p i t z n₁ + n₂ − 2 stopniami swobody. Dla prób zależnych pracuj na różnicach: d̄ ± t·s_d/√n.

Łączne odchylenie standardowe

sp² = (4·10² + 6·8²)/10 = 78,4
sp = 8,854

Margines błędu

E = 1,812·8,854·√(1/5 + 1/7) = 9,394

Odpowiedź

E = 9,394 kg
7.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = −1,9

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 średniej różnicy

SE = 7,1/√7 = 2,684

Statystyka testowa

t = −5,1/2,684 = −1,9

Odpowiedź

t = −1,9

Przy df = 6 dwustronna wartość krytyczna dla 5 % wynosi 2,447; |t| jest mniejsze, więc nie ma podstaw do odrzucenia H₀.

8.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 2655

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 = (2,576·10/0,5)² = 2654

Zaokrąglij w górę

n = 2655

Odpowiedź

n = 2655

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