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
przypadkikontrolenarażeni18140abnienarażeni52210cd

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). Badanie kliniczno-kontrolne porównuje 70 pacjentów z chorobą (przypadki) i 350 osób bez niej (kontrole). Tabela pokazuje, ilu w każdej grupie było narażonych na czynnik ryzyka. Oblicz iloraz szans OR dla narażenia. Zaokrąglij do dwóch miejsc po przecinku.

a = 18b = 140c = 52d = 210
OR =
2.Statystyka w praktyce opartej na dowodachTrudny
testchoroba obecnachoroba nieobecnarazemdodatniaujemna?razem10 000

Ćwiczenie (wymyślone wartości, nie stanowią wskazówek klinicznych). Przebadano 10 000 osób testem o czułości 87% i swoistości 79%. Chorobowość wynosi 26%. Ilu osób z chorobą test nie wykrywa (wyniki fałszywie ujemne, FN)?

N = 10 000p = 26%Se = 87%Sp = 79%
FN =
3.Statystyka opisowaŚredni
25303540455055

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 54, 42, 56, 30, 24, 37.

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

Wyniki egzaminu mają rozkład normalny ze średnią 170 i odchyleniem standardowym 5. Wyznacz wynik z z dla wyniku 175.

μ = 170σ = 5x = 175
z =
5.Przedziały ufnościŚredni
n = 15, s = 4LU = ?x̄ = 69E90%

Próba 15 elementów ma średnią 69 i odchylenie standardowe s = 4. Populacja ma w przybliżeniu rozkład normalny. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 90% dla średniej.

n = 15x̄ = 69s = 490%t(14) = 1,761
górna granica =
6.Przedziały ufnościTrudny
σ = 14, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 490%

Odchylenie standardowe populacji wynosi 14. Jak liczna musi być próba n, aby przedział ufności 90% dla średniej miał margines błędu co najwyżej 4?

σ = 14E = 490%
n =
7.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−1,961,96z = ?

Dwie linie produkcyjne wytwarzają tę samą część. Linia 1: próba 30 części ma średnią długość 121,5 mm, a znane odchylenie standardowe linii wynosi 17 mm. Linia 2: próba 60 części ma średnią 116,2 mm, znane odchylenie standardowe 9 mm. Wyznacz statystykę testową z dla H₀: μ₁ = μ₂, przyjmując różnicę jako x̄₁ − x̄₂ (linia 1 minus linia 2).

n₁ = 30x̄₁ = 121,5 mmσ₁ = 17 mmn₂ = 60x̄₂ = 116,2 mmσ₂ = 9 mm
z =
8.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 2,5α = 0,01βσ = 17, moc 95%, n = ?

Jednostronny test z na poziomie α = 0,01 ma wykryć przesunięcie średniej o 2,5 jednostek z mocą 95 %. Odchylenie standardowe wynosi 17. Wyznacz minimalną liczebność próby n.

α = 0,01moc = 95%δ = 2,5σ = 17zα = 2,326zβ = 1,645
n =

3Roztwory

1.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: OR = 0,52

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.

Szanse narażenia

przypadki: 18/52 = 0,3462
kontrole: 140/210 = 0,6667

Iloraz szans

OR = (18·210)/(140·52) = 0,5192 ≈ 0,52

Odpowiedź

OR = 0,52

OR poniżej 1: narażenie jest rzadsze wśród przypadków, co sugeruje działanie ochronne.

2.Statystyka w praktyce opartej na dowodach

Odpowiedź: FN = 338

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

10 000·0,26 = 2600
10 000 − 2600 = 7400

Wyniki fałszywie ujemne

FN = 2600·0,13 = 338

Odpowiedź

FN = 338
3.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 12,8

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 = 243/6 = 40,5

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 13,5² + 1,5² + 15,5² + (−10,5)² + (−16,5)² + (−3,5)² = 819,5

Odchylenie standardowe

s = √(819,5/5) = 12,8

Odpowiedź

s = 12,8
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 = (175 − 170)/5 = 1

Odpowiedź

z = 1
5.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = 70,82

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 = 14, t = 1,761

Margines błędu

E = 1,761·4/√15 = 1,819

Przedział

69 ± 1,819 → [67,18, 70,82]

Odpowiedź

górna granica = 70,82
6.Przedziały ufności

Odpowiedź: n = 34

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 = (1,645·14/4)² = 33,15

Zaokrąglij w górę

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

n = 34

Odpowiedź

n = 34
7.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: z = 1,599

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 = √(17²/30 + 9²/60) = √10,98 = 3,314

Statystyka testowa

z = (121,5 − 116,2)/3,314 = 1,599

Odpowiedź

z = 1,599

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

8.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 730

Liczebność próby dla testu: aby wykryć prawdziwe przesunięcie δ z mocą 1 − β w jednostronnym teście z na poziomie α, błąd standardowy musi spełniać δ = (z_α + z_β)·σ/√n, więc n = ((z_α + z_β)·σ/δ)², zaokrąglone w górę.

Wyznacz n

n = ((2,326 + 1,645)·17/2,5)² = 729,2

Zaokrąglij w górę

n = 730

Odpowiedź

n = 730

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