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 zdarzeniarazemleczenie10370380abkontrola44826870cd

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). W randomizowanym badaniu klinicznym 380 pacjentów otrzymało nowe leczenie, a 870 leczenie kontrolne. Tabela pokazuje, ilu w każdej grupie miało: wynik (niepożądane zdarzenie, np. udar). Oblicz zmniejszenie ryzyka bezwzględnego ARR w procentach. Zaokrąglij do jednego miejsca po przecinku.

leczenie: 10/380kontrola: 44/870
ARR = %
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodachTrudny
przedtestowe25%potestowe?p′LR+

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). Pacjent ma przedtestowe prawdopodobieństwo choroby 25%. Test o czułości 78% i swoistości 86% daje wynik: dodatnia. Oblicz potestowe prawdopodobieństwo choroby p′ w procentach. Zaokrąglij do jednego miejsca po przecinku.

przedtestowe 25%Se = 78%Sp = 86%dodatnia
p′ = %
3.Statystyka opisowaŚredni
1520253035404550

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 33, 16, 51, 29, 34, 44, 14.

n = 7
s =
4.Statystyka opisowaTrudny
z −2−1012

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 70 i odchyleniem standardowym 12. Jaka część P wartości leży powyżej 77,2?

μ = 70σ = 12x = 77,2
P =
5.Przedziały ufnościŚredni
μ₁ − μ₂0LU = ?x̄₁ − x̄₂E95%

Porównuje się czas pracy baterii dwóch modeli telefonów. Model 1: 100 telefonów, średnia 97,5 h, znane odchylenie standardowe 19 h. Model 2: 100 telefonów, średnia 92 h, znane odchylenie standardowe 4 h. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 95 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 100x̄₁ = 97,5 hσ₁ = 19 hn₂ = 100x̄₂ = 92 hσ₂ = 4 h95%
górna granica = h
6.Przedziały ufnościTrudny
μ₁ − μ₂, t(19) = 2,8610L = ?Ux̄₁ − x̄₂E99%

Testuje się dwa nawozy. Grupa poletek 1: 6 poletek, średni plon 27,5 kg, odchylenie standardowe 3,5 kg. Grupa poletek 2: 15 poletek, średnia 24,5 kg, odchylenie standardowe 6,5 kg. Załóż równe wariancje (łączne t, df = n₁ + n₂ − 2). Wyznacz dolną granicę przedziału ufności 99 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 6x̄₁ = 27,5s₁ = 3,5n₂ = 15x̄₂ = 24,5s₂ = 6,599%t(19) = 2,861
dolna granica = kg
7.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
t −2,0302,03

Próba 36 studentów ma średni wynik 70,6 i odchylenie standardowe z próby 12. Wyznacz statystykę testową t dla H₀: μ = 75.

μ₀ = 75x̄ = 70,6s = 12n = 36
t =
8.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
−1,961,96z = ?

W badaniu klinicznym wyzdrowiało 90 z 150 pacjentów leczonych metodą A i 80 z 150 pacjentów leczonych metodą B. Korzystając z frakcji łącznej, wyznacz statystykę testową z dla H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 90n₁ = 150x₂ = 80n₂ = 150
z =

3Roztwory

1.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: ARR = 2,4 %

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 = 10/380 = 0,02632
CER = 44/870 = 0,05057

Zmniejszenie ryzyka bezwzględnego

ARR = 0,05057 − 0,02632 = 0,02426 ≈ 2,4%

Odpowiedź

ARR = 2,4%
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: p′ = 65 %

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.

Iloraz wiarygodności

LR+ = 0,78/(1 − 0,86) = 5,571

Szanse przedtestowe

0,25/(1 − 0,25) = 0,3333

Szanse potestowe

0,3333·5,571 = 1,857

Prawdopodobieństwo potestowe

p′ = 1,857/(1 + 1,857) = 0,65 = 65%

Odpowiedź

p′ = 65%
3.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 13,53

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 = 221/7 = 31,57

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 1,429² + (−15,57)² + 19,43² + (−2,571)² + 2,429² + 12,43² + (−17,57)² = 1098

Odchylenie standardowe

s = √(1098/6) = 13,53

Odpowiedź

s = 13,53
4.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,2743

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 = 0,6

Tablica rozkładu normalnego

Φ(0,6) = 0,7257
P = 1 − 0,7257 = 0,2743

Odpowiedź

P = 0,2743
5.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = 9,306 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 = 97,5 − 92 = 5,5

Błąd standardowy

SE = √(19²/100 + 4²/100) = 1,942

Margines błędu

E = 1,96·1,942 = 3,806

Przedział

5,5 ± 3,806 → [1,694, 9,306]

Odpowiedź

górna granica = 9,306 h

Przedział nie zawiera 0, więc średnie różnią się istotnie.

6.Przedziały ufności

Odpowiedź: dolna granica = −5,1 kg

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.

Łączne odchylenie standardowe

sp² = (5·3,5² + 14·6,5²)/19 = 34,36
sp = 5,861

Margines błędu

E = 2,861·5,861·√(1/6 + 1/15) = 8,1

Przedział

3 ± 8,1 → [−5,1, 11,1]

Odpowiedź

dolna granica = −5,1 kg
7.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = −2,2

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 = 12/√36 = 12/6 = 2

Statystyka testowa

t = (70,6 − 75)/2 = −2,2

Odpowiedź

t = −2,2
t0,025; df = 35 = 2,03

|t| > 2,03, więc H₀ odrzuca się na poziomie 5 % (test dwustronny).

8.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: z = 1,165

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.

Frakcje z prób

p̂₁ = 90/150 = 0,6
p̂₂ = 80/150 = 0,5333
p̂ = 170/300 = 0,5667

Błąd standardowy przy H₀

SE = √(0,5667·0,4333·(1/150 + 1/150)) = 0,05722

Statystyka testowa

z = (0,6 − 0,5333)/0,05722 = 1,165

Odpowiedź

z = 1,165

|z| < 1.96, więc nie ma podstaw do odrzucenia H₀ na poziomie 5 % (test dwustronny).

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