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 zdarzeniarazemleczenie131219350abkontrola100300400cd

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). W randomizowanym badaniu klinicznym 350 pacjentów otrzymało nowe leczenie, a 400 leczenie kontrolne. Tabela pokazuje, ilu w każdej grupie miało: działanie niepożądane. Oblicz ryzyko względne RR zdarzenia przy leczeniu. Zaokrąglij do dwóch miejsc po przecinku.

leczenie: 131/350kontrola: 100/400
RR =
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodachTrudny
p (%)PPV (%)3%PPV = ?100

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). Test przesiewowy ma czułość 78% i swoistość 96%. Stosuje się go w populacji, w której chorobowość wynosi 3%. Oblicz dodatnią wartość predykcyjną PPV w procentach. Zaokrąglij do jednego miejsca po przecinku.

Se = 78%Sp = 96%p = 3%
PPV = %
3.Statystyka opisowaŚredni
1520253035404550

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 42, 11, 16, 20, 52, 14, 29.

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

Wyniki egzaminu mają rozkład normalny ze średnią 70 i odchyleniem standardowym 5. Wyznacz wynik z z dla wyniku 65.

μ = 70σ = 5x = 65
z =
5.Przedziały ufnościŚredni
n = 11, s = 8,5L = ?Ux̄ = 25,5E99%

Próba 11 elementów ma średnią 25,5 i odchylenie standardowe s = 8,5. Populacja ma w przybliżeniu rozkład normalny. Wyznacz dolną granicę przedziału ufności 99% dla średniej.

n = 11x̄ = 25,5s = 8,599%t(10) = 3,169
dolna granica =
6.Przedziały ufnościTrudny
n = 25σ = ?Us = 2,795%

Średnice 25 toczonych wałków mają odchylenie standardowe z próby 2,7 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 = 2,7 µmχ² = 12,401, 39,364
σ = µm
7.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−2,1792,179t = ?df = 12

13 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 6,07, a odchylenie standardowe różnic 8,1. Wyznacz statystykę testu dla prób zależnych t dla H₀: μd = 0.

n = 13d̄ = 6,07sd = 8,1
t =
8.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
z −2,57602,576

Próba 64 pomiarów ma średnią 76. Odchylenie standardowe populacji wynosi 5. Wyznacz dolną granicę L przedziału ufności 99 % dla średniej.

x̄ = 76σ = 5n = 6499%
L =

3Roztwory

1.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: RR = 1,5

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 = 131/350 = 0,3743
CER = 100/400 = 0,25

Ryzyko względne

RR = 0,3743/0,25 = 1,497 ≈ 1,5

Odpowiedź

RR = 1,5
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: PPV = 37,6 %

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.

Wyniki prawdziwie i fałszywie dodatnie (na osobę)

Se·p = 0,78·0,03 = 0,0234
(1 − Sp)·(1 − p) = 0,04·0,97 = 0,0388

Dodatnia wartość predykcyjna

PPV = 0,0234/(0,0234 + 0,0388) = 0,3762 ≈ 37,6%

Odpowiedź

PPV = 37,6%

Im niższa chorobowość, tym niższe PPV tego samego testu.

3.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 15,52

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 = 184/7 = 26,29

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 15,71² + (−15,29)² + (−10,29)² + (−6,286)² + 25,71² + (−12,29)² + 2,714² = 1445

Odchylenie standardowe

s = √(1445/6) = 15,52

Odpowiedź

s = 15,52
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 = (65 − 70)/5 = −1

Odpowiedź

z = −1
5.Przedziały ufności

Odpowiedź: dolna granica = 17,38

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.

Wartość krytyczna

df = n − 1 = 10, t = 3,169

Margines błędu

E = 3,169·8,5/√11 = 8,122

Przedział

25,5 ± 8,122 → [17,38, 33,62]

Odpowiedź

dolna granica = 17,38
6.Przedziały ufności

Odpowiedź: σ = 2,108 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 = 24·2,7² = 175

Granice dla σ²

175/39,364 = 4,445
175/12,401 = 14,11

Granica dla σ

σ = √4,445 = 2,108 µm

Odpowiedź

σ = 2,108 µm

Przedział 95 % dla σ: [2,108, 3,756] µm.

7.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = 2,702

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 = 8,1/√13 = 2,247

Statystyka testowa

t = 6,07/2,247 = 2,702

Odpowiedź

t = 2,702

Przy df = 12 dwustronna wartość krytyczna dla 5 % wynosi 2,179; |t| jest większe, więc H₀ odrzuca się.

8.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: L = 74,39

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).

Margines błędu

E = 2,576·5/√64 = 1,61

Granica przedziału

L = 76 − 1,61 = 74,39

Odpowiedź

L = 74,39

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