醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)ppt課件

1、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué),,,華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院,評審辦 陳 超,,緒 論,1.醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的定義。 什么是統(tǒng)計(jì)學(xué)，統(tǒng)計(jì)學(xué)能夠做什么？ 2.醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟。 研究設(shè)計(jì)、搜集資料、整理資料、分析資料3.醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的若干概念。 同質(zhì)與變異、總體與樣本、抽樣與誤差、概率4.臨床常用的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,了解,熟悉,掌握,介紹,1、統(tǒng)計(jì)學(xué)(statistics) 是以社會現(xiàn)象

2、總體數(shù)量為對象的方法論學(xué)科，是研究如何有效地收集、整理與分析受隨機(jī)影響的數(shù)據(jù)，面對不確定數(shù)據(jù)作出科學(xué)的推斷，從而發(fā)現(xiàn)偶然現(xiàn)象背后規(guī)律性的科學(xué)。2、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)(health statistics) 是運(yùn)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法并結(jié)合醫(yī)學(xué)實(shí)踐來研究資料的搜集、整理、分析與推斷的一門方法學(xué)科。,第一節(jié) 統(tǒng)計(jì)學(xué)的定義及應(yīng)用,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的用途 指導(dǎo)人們?nèi)绾螌蒲袉栴}進(jìn)行嚴(yán)密的設(shè)計(jì)、獲取可靠的數(shù)據(jù)、正確的歸納、分析

3、與推理判斷，幫助揭示疾病或現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，為預(yù)防疾病、促進(jìn)健康提供客觀依據(jù)。在衛(wèi)生決策制定、基金申請、藥物開發(fā)、科研論文 撰寫與審稿等方面，都需要應(yīng)用到統(tǒng)計(jì)學(xué)的知識。,,（一） 研究設(shè)計(jì)(experiment design)（二） 收集資料(collecting data)（三） 整理資料(sorting data)（四） 分析資料(analyzing data),第二節(jié) 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟,

4、6,（一）研究設(shè)計(jì),定義：是在保證科學(xué)性、可重復(fù)性和高效性的前提下，為驗(yàn)證研究假說而制定周密的醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃。是對資料收集、整理和分析全過程的總設(shè)想和安排。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是整個工作中最重要的環(huán)節(jié)。,過程：按研究設(shè)計(jì)的要求，及時取得準(zhǔn)確、完整的原始數(shù)據(jù)。,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)資料的來源主要有三個方面： 1）統(tǒng)計(jì)報(bào)表：如傳染病報(bào)表、職業(yè)病報(bào)表、醫(yī)院工作 年報(bào)表等，報(bào)表應(yīng)做到完整、準(zhǔn)確、及時。 2）工作記錄：如醫(yī)院

5、的病案首頁，各種化驗(yàn) 單，檢測單，出生、死亡登記卡。 3）專項(xiàng)調(diào)查表：實(shí)驗(yàn)研究，調(diào)查研究等。,（二）收集資料,1、資料的邏輯檢查2、一致性檢查3、原始數(shù)據(jù)的加工,,原始資料,,分析資料,,（三）整理資料 過程：按研究設(shè)計(jì)的要求，使原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)化、條理化， 便于進(jìn)一步計(jì)算統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。,表1 數(shù)據(jù)的Excel輸入格式(原始記錄),表2 數(shù)據(jù)的Excel輸入

6、格式(數(shù)據(jù)整理),過程:按研究設(shè)計(jì)的要求，計(jì)算有關(guān)指標(biāo)， 闡明事物的內(nèi)在關(guān)系和規(guī)律。,（四）分析資料,一、同質(zhì)與變異二、總體與樣本三、抽樣 四、誤差五、概率六、參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量,第三節(jié) 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,同質(zhì)(homogeneity)是針對被研究指標(biāo)來講，其影響因素相同。簡單地理解同質(zhì)就是指對研究指標(biāo)影響較大的，可以控制的主要因素應(yīng)盡可能相同。如研究方法相同，觀察時間相等，以及民族、地區(qū)、年齡、性別等客觀條件一致

7、。 同質(zhì)基礎(chǔ)上的個體差異稱為變異(variation)。,一、同質(zhì)(homogeneity)與變異（variance),同質(zhì)與變異的例子,例 調(diào)查2014年唐山市7歲男童身高和體重 同質(zhì)因素：2014年、唐山市、7歲男童 變異因素：身高和體重各不相同,二、總體（population）和樣本（sample）,總體：根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)個體所構(gòu)成的全體。,例如：研究唐山市區(qū)居民的健康狀況，則所有唐山市區(qū)

8、居民就構(gòu)成一個總體。,樣本：從總體中隨機(jī)抽取具有代表性的部分個體。,三、抽樣（sampling),抽樣（sampling）：從總體中抽取部分個體的過程。 抽樣時必須遵循隨機(jī)化原則，即總體中每個個體都有相同的機(jī)會被抽取為樣本 。,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中常用的抽樣方法：單純隨機(jī)抽樣 先對總體中全部觀察單位編號，然后用抽簽、隨機(jī)數(shù)字表或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字等方法從中抽取一部分觀察單位組成樣本。系統(tǒng)抽樣 如要在1000名

9、新生中抽取200人，其抽樣間隔為1000/200=5，若隨機(jī)抽取的第一號為2，則抽取的個體號依次為2、7、12、17、22、27……分層抽樣 一項(xiàng)研究欲調(diào)查某農(nóng)村婦女下生殖道感染情況，可按鄉(xiāng)鎮(zhèn)分層（好、中、差三層），在各層中再進(jìn)行隨機(jī)抽樣。整群抽樣 ……,四、誤差（error）,誤差,系統(tǒng)誤差,隨機(jī)誤差,隨機(jī)測量誤差,抽樣誤差,,,泛指觀測值與真實(shí)值，以及樣本指標(biāo)與總體指標(biāo)之間的差值。,系統(tǒng)誤差與隨

10、機(jī)誤差之間的關(guān)系,五、概率（probability） ★,描述某一事件發(fā)生的可能性大小的一個量度。概率的范圍在0與1之間。當(dāng)某事件不可能發(fā)生時，概率為0；必然發(fā)生時概率為1。小概率事件：在統(tǒng)計(jì)學(xué)上，習(xí)慣將P＜0.05或P ＜ 0.01稱為小概率事件，表示該事件在一次抽樣（試驗(yàn)中）發(fā)生的可能性很小，幾乎為零。常以P ＜ 0.05作為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義； P＜0.01作為差異有高度統(tǒng)計(jì)意義的界限。,參數(shù)：總體的統(tǒng)計(jì)指

11、標(biāo)，如總體均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，采用希臘字母分別記為μ、σ。固定的常數(shù),統(tǒng)計(jì)量：樣本的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如樣本均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，采用拉丁字母分別記為 。 參數(shù)附近波動的隨機(jī)變量 。,總體參數(shù)是固定的常數(shù)，統(tǒng)計(jì)量是在總體參數(shù)附近波動的隨機(jī)變量。,六、參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量 parameter and statistic,第四節(jié) 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的資料類型,對每個觀察對象的觀察指標(biāo)用定量方法測定其數(shù)值大小所得的資料，一般有度量衡單位。

12、 身高值 (m) ：1.65，1.70 1.58 ….. 住院天數(shù)（天）： 15，18，10….. 脈搏數(shù)（次/分）：72，66，80 …..,（一）計(jì)量資料 （定量資料、測量資料）,二項(xiàng)分類資料：性別:男、女； 療效:有效、無效各種檢驗(yàn)結(jié)果:陰性、陽性；多項(xiàng)分類資料：血 型:A、B、AB、 O；婚姻狀況:未婚、已婚、離

13、婚、喪偶。,（二）計(jì)數(shù)資料 （定性資料）,有些資料具有計(jì)數(shù)資料的特性，同時兼有半定量的性質(zhì)。尿蛋白： - + ++ +++ ； 問卷調(diào)查常對某事情的滿意程度：極不滿意 有點(diǎn)滿意 中度滿意 很滿意 極滿意。,（三）等級分組資料,,Quantitative data 計(jì)量資料,,Qualitative data 計(jì)數(shù)資料,一組20-40歲成人的血壓值8.2 7.6 9.4 1

14、0.5 11.5 13.0 18 17 19 21 13.6 …,以12kPa為界限分為正常與異常兩組，分別統(tǒng)計(jì)兩組的例數(shù),＜8 低血壓8～ 正常血壓12～ 輕度高血壓15～ 中度高血壓17～ 重度高血壓,,計(jì)量資料,,計(jì)數(shù)資料,,等級資料,要注意只能由高級向低級轉(zhuǎn)化。,比較差別：?2、t、F、q、log-rank

15、、 秩和檢驗(yàn)等聯(lián)系：相關(guān)、回歸分析分類：回歸分析、判別分析推測：回歸分析篩選影響因素：回歸分析綜合變量信息：主成分分析尋找潛在支配因素：因子分析,假設(shè)檢驗(yàn)方法,,常用的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,統(tǒng)計(jì)分析常用軟件 SPSS (可視化便于操作，鼠標(biāo)操作，易入門) SAS (Statistical Analysis System，需編程基礎(chǔ)) Stata R (方法新、提供源程序、免費(fèi)),假

16、設(shè)檢驗(yàn)基本思想：,小概率反證法思想。小概率思想是指小概率事件（P<0.01或P<0.05）在一次試驗(yàn)中基本上不會發(fā)生。反證法思想是先提出假設(shè)(檢驗(yàn)假設(shè)H0)，再用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法確定假設(shè)成立的可能性大小，如可能性小,則認(rèn)為假設(shè)不成立，若可能性大，則還不能認(rèn)為假設(shè)不成立。,假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟,第一步：提出檢驗(yàn)假設(shè)(又稱無效假設(shè)null hypothesis, H0)和備擇假設(shè)(alternative hypothesis, H

17、1)。H0：假設(shè)兩總體均數(shù)相等，即樣本與總體或樣本與樣本間的差異是由抽樣誤差引起的。H1：假設(shè)兩總體均數(shù)不相等，即兩樣本與總體或樣本與樣本間存在本質(zhì)差異。預(yù)先設(shè)定的檢驗(yàn)水準(zhǔn)(size of test )α為0.05。選擇單雙側(cè)檢驗(yàn),,第二步：選定統(tǒng)計(jì)方法，計(jì)算出統(tǒng)計(jì)量的大小。 根據(jù)資料的類型和特點(diǎn)，可分別選用t檢驗(yàn)，則計(jì)算t值，u檢驗(yàn)則計(jì)算u值， 或其他檢驗(yàn)方法：秩和檢驗(yàn)和卡 方檢驗(yàn)等。第三步：根據(jù)統(tǒng)計(jì)量的大小及其

18、分布確定檢驗(yàn)假設(shè)成立的可能性P值的大小并判斷結(jié)果。p值指：在由H0所規(guī)定的總體中做隨機(jī)抽樣時，獲得等于及大于（或等于及小于）現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)量的概率。,,若P值小于預(yù)先設(shè)定的檢驗(yàn)水準(zhǔn)α，即P＜0.05 ， 則H0成立的可能性小，即拒絕H0；若P值不小于預(yù)先設(shè)定的檢驗(yàn)水準(zhǔn)α，即P≥0.05，則H0成立的可能性還不小，還不能拒絕H0。P值的大小一般可通過查閱相應(yīng)的界值表得到,一、t檢驗(yàn),條件：1.相互獨(dú)立的隨機(jī)樣本；2.樣本來自正

19、態(tài)分布的總體；3.兩總體方差相等--齊（兩樣本均數(shù)比較時）。用一句話來概括就是：獨(dú)立、正態(tài)、方差齊，同樣適用于方差分析用途1.一個未知總體均數(shù)與已知總體均數(shù)比較。2.兩個未知總體均數(shù)的比較。類型配對t檢驗(yàn)（配對資料或自身對照的比較）成組t檢驗(yàn)（兩組獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)）不滿足正態(tài)分布或方差不齊：采用t‘檢驗(yàn)或Wilcoxon秩和檢驗(yàn),例 用兩種方法測定12份血清樣品中Mg2+（mmol/L）的結(jié)果見表5-2，試問兩種方法

20、測定結(jié)果有無差異？,適用于配對t檢驗(yàn)的資料,適用于獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)的資料,,例 分別測得15名健康人和13名Ⅲ度肺氣腫患者痰中α1抗胰蛋白酶含量（g/L）如表5-3所示，問健康人與Ⅲ度肺氣腫患者α1抗胰蛋白酶含量是否不同？,二、方差分析,應(yīng)用條件與t檢驗(yàn)相同，要求樣本獨(dú)立、正態(tài)、方差齊性。用途用于分析比較多組均數(shù)間的差別類型1.完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析2.隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的方差分析3.析因設(shè)計(jì)的方差分析4.拉丁方設(shè)計(jì)的方差分析

21、5.重復(fù)測量資料的方差分析,完全隨機(jī)設(shè)計(jì) 服從正態(tài)分布、方差齊性 完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析 兩兩比較：LSD、 SNK-q 、Dunnett-t檢驗(yàn) 不服從正態(tài)分布或方差不齊性 多個獨(dú)立樣本比較 Kruskal-Wallis H 檢驗(yàn) 兩兩比較：Nemenyi 檢驗(yàn),例 為了比較三種不同護(hù)理帶教方式的效果，將150名實(shí)習(xí)護(hù)士隨機(jī)分成三組，每組50人，甲組為傳統(tǒng)帶教法，乙

22、組為標(biāo)準(zhǔn)化病人法，丙組為臨床路徑法。帶教結(jié)束后進(jìn)行綜合考核并打分，結(jié)果見下表，請比較三種護(hù)理帶教方式的效果是否不同？ 表 三種不同帶教方式護(hù)理考核結(jié)果的比較（分）,三、 ?2檢驗(yàn),適用于構(gòu)成比、率等資料間的比較包括：四格表的?2檢驗(yàn) 配對四格表的?2檢驗(yàn) 四格表的Fisher確切概率法 行乘列表的?2檢驗(yàn) 多個樣本率間的多重比較

23、 有序分組資料的線性趨勢檢驗(yàn),(1)兩組完全隨機(jī)設(shè)計(jì)N ? 40 且 T ? 5 Pearson ?2 檢驗(yàn)N ? 40 但 5 > T ? 1 Pearson ?2 檢驗(yàn) (Yates 校正公式)N < 40 或 T <1 Fisher 確切概率法 (2)配對設(shè)計(jì)

24、 McNemar ?2 檢驗(yàn),獨(dú)立設(shè)計(jì)四格表的χ2檢驗(yàn)例 將23名精神抑郁癥患者隨機(jī)分到兩組，分別用兩種藥物治療，結(jié)果見下表，問兩種藥物的治療效果是否不同。,表 兩種藥物治療精神抑郁癥的效果,配對設(shè)計(jì)四格表的χ2檢驗(yàn)例 某醫(yī)生現(xiàn)有90份胃腸消化病患者的標(biāo)本，把每份標(biāo)本分成兩份，分別用細(xì)菌培養(yǎng)法和快速脲酶試驗(yàn)診斷患者幽門螺桿菌的感染情況，結(jié)果如表9-5所示，問兩種方法的檢測結(jié)果有無差別？,四、相關(guān)與回歸,直線相關(guān)分析

25、醫(yī)學(xué)研究中存在著許多相互聯(lián)系的現(xiàn)象。如年齡與血壓、藥物劑量與效果等，可以利用相關(guān)與回歸來分析。多變量資料的回歸分析 包括：多重線性回歸（用于分析一個應(yīng)變量Y與多個自變量X的線性關(guān)系） Logistic回歸（Y為二分類或多分類變量，以分析影響Y的危險因素為主要目的）,,例 為了研究有關(guān)糖尿病患者體內(nèi)脂聯(lián)素（Y）水平的影響因素，某醫(yī)師測定了30名患者的體重指數(shù)BMI（kg/m2）、病程DY（年）、瘦素LEP（ng/ml）