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
Se65%Sp95%LR+ = ?

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). Test ma czułość 65% i swoistość 95%. Oblicz dodatni iloraz wiarygodności LR+. Zaokrąglij do dwóch miejsc po przecinku.

Se = 65%Sp = 95%
LR+ =
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodachTrudny
CER12%EER?RRR 43%

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). Leczenie zmniejsza ryzyko zdarzenia o 43% w ujęciu względnym (RRR = 43%). W grupie pacjentów ryzyko bez leczenia (CER) wynosi 12% 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 = 43%CER = 12%
NNT =
3.Statystyka opisowaŚredni
202530354045

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 33, 32, 45, 19, 29.

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

Wyniki egzaminu mają rozkład normalny ze średnią 70 i odchyleniem standardowym 8. Wyznacz wynik z z dla wyniku 82.

μ = 70σ = 8x = 82
z =
5.Przedziały ufnościŚredni
μ₁ − μ₂0LU = ?x̄₁ − x̄₂E90%

Porównuje się czas pracy baterii dwóch modeli telefonów. Model 1: 100 telefonów, średnia 80,5 h, znane odchylenie standardowe 18 h. Model 2: 80 telefonów, średnia 92,5 h, znane odchylenie standardowe 6 h. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 90 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 100x̄₁ = 80,5 hσ₁ = 18 hn₂ = 80x̄₂ = 92,5 hσ₂ = 6 h90%
górna granica = h
6.Przedziały ufnościTrudny
p = 0,5, n = ?p̂ − Ep̂ + Ep̂E = 0,0199%

Z góry nic nie wiadomo o frakcji wadliwych produktów. Ile produktów n trzeba skontrolować, aby przedział ufności 99 % dla frakcji miał margines błędu co najwyżej 0,01?

p = 0,5E = 0,0199%
n =
7.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−1,961,96z = ?

Dwie linie produkcyjne wytwarzają tę samą część. Linia 1: próba 80 części ma średnią długość 102,5 mm, a znane odchylenie standardowe linii wynosi 15 mm. Linia 2: próba 80 części ma średnią 96,9 mm, znane odchylenie standardowe 4 mm. Wyznacz statystykę testową z dla H₀: μ₁ = μ₂, przyjmując różnicę jako x̄₁ − x̄₂ (linia 1 minus linia 2).

n₁ = 80x̄₁ = 102,5 mmσ₁ = 15 mmn₂ = 80x̄₂ = 96,9 mmσ₂ = 4 mm
z =
8.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
σ = 4, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 1,599%

Jak duża musi być próba, aby przedział ufności 99 % dla średniej miał margines błędu co najwyżej 1,5? Odchylenie standardowe wynosi 4. Wyznacz najmniejszą liczebność próby n.

σ = 4E = 1,599%
n =

3Roztwory

1.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: LR+ = 13

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.

Dodatni iloraz wiarygodności

LR+ = 0,65/(1 − 0,95) = 13

Odpowiedź

LR+ = 13
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: NNT = 20

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 = 0,12·0,43 = 0,0516

Liczba pacjentów, których trzeba leczyć

NNT = 1/0,0516 = 19,38 → 20

Odpowiedź

NNT = 20

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

3.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 9,317

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 = 158/5 = 31,6

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 1,4² + 0,4² + 13,4² + (−12,6)² + (−2,6)² = 347,2

Odchylenie standardowe

s = √(347,2/4) = 9,317

Odpowiedź

s = 9,317
4.Statystyka opisowa

Odpowiedź: z = 1,5

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 = (82 − 70)/8 = 1,5

Odpowiedź

z = 1,5
5.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = −8,84 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 = 80,5 − 92,5 = −12

Błąd standardowy

SE = √(18²/100 + 6²/80) = 1,921

Margines błędu

E = 1,645·1,921 = 3,16

Przedział

−12 ± 3,16 → [−15,16, −8,84]

Odpowiedź

górna granica = −8,84 h

Przedział nie zawiera 0, więc średnie różnią się istotnie.

6.Przedziały ufności

Odpowiedź: n = 16590

Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.

Wyznacz n

n = 2,576²·0,5·0,5/0,01² = 16589

Zaokrąglij w górę

n = 16590

Odpowiedź

n = 16590
7.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: z = 3,226

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.

Błąd standardowy różnicy

SE = √(15²/80 + 4²/80) = √3,013 = 1,736

Statystyka testowa

z = (102,5 − 96,9)/1,736 = 3,226

Odpowiedź

z = 3,226

|z| > 1,96, więc H₀ odrzuca się na poziomie 5 % (test dwustronny).

8.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 48

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 = (2,576·4/1,5)² = 47,19

Zaokrąglij w górę

n = 48

Odpowiedź

n = 48

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