1、醫(yī)學統(tǒng)計學,,,華北理工大學附屬醫(yī)院,評審辦 陳 超,,緒 論,1.醫(yī)學統(tǒng)計學的定義。 什么是統(tǒng)計學，統(tǒng)計學能夠做什么？ 2.醫(yī)學統(tǒng)計工作的基本步驟。 研究設計、搜集資料、整理資料、分析資料3.醫(yī)學統(tǒng)計學的若干概念。 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)學統(tǒng)計學方法,了解,熟悉,掌握,介紹,1、統(tǒng)計學(statistics) 是以社會現(xiàn)象

2、總體數(shù)量為對象的方法論學科，是研究如何有效地收集、整理與分析受隨機影響的數(shù)據(jù)，面對不確定數(shù)據(jù)作出科學的推斷，從而發(fā)現(xiàn)偶然現(xiàn)象背后規(guī)律性的科學。2、醫(yī)學統(tǒng)計學(health statistics) 是運用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法并結(jié)合醫(yī)學實踐來研究資料的搜集、整理、分析與推斷的一門方法學科。,第一節(jié) 統(tǒng)計學的定義及應用,醫(yī)學統(tǒng)計學的用途 指導人們?nèi)绾螌蒲袉栴}進行嚴密的設計、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，為預防疾病、促進健康提供客觀依據(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，都需要應用到統(tǒng)計學的知識。,,（一） 研究設計(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)學統(tǒng)計工作的基本步驟,

4、6,（一）研究設計,定義：是在保證科學性、可重復性和高效性的前提下，為驗證研究假說而制定周密的醫(yī)學研究計劃。是對資料收集、整理和分析全過程的總設想和安排。實驗設計是整個工作中最重要的環(huán)節(jié)。,過程：按研究設計的要求，及時取得準確、完整的原始數(shù)據(jù)。,醫(yī)學統(tǒng)計資料的來源主要有三個方面： 1）統(tǒng)計報表：如傳染病報表、職業(yè)病報表、醫(yī)院工作 年報表等，報表應做到完整、準確、及時。 2）工作記錄：如醫(yī)院

5、的病案首頁，各種化驗 單，檢測單，出生、死亡登記卡。 3）專項調(diào)查表：實驗研究，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：按研究設計的要求，使原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)化、條理化， 便于進一步計算統(tǒng)計指標和進行統(tǒng)計分析。,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:按研究設計的要求，計算有關指標， 闡明事物的內(nèi)在關系和規(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)計量,第三節(jié) 醫(yī)學統(tǒng)計學的基本概念,同質(zhì)(homogeneity)是針對被研究指標來講，其影響因素相同。簡單地理解同質(zhì)就是指對研究指標影響較大的，可以控制的主要因素應盡可能相同。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化原則，即總體中每個個體都有相同的機會被抽取為樣本 。,醫(yī)學統(tǒng)計中常用的抽樣方法：單純隨機抽樣 先對總體中全部觀察單位編號，然后用抽簽、隨機數(shù)字表或計算機產(chǎn)生隨機數(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），在各層中再進行隨機抽樣。整群抽樣 ……,四、誤差（error）,誤差,系統(tǒng)誤差,隨機誤差,隨機測量誤差,抽樣誤差,,,泛指觀測值與真實值，以及樣本指標與總體指標之間的差值。,系統(tǒng)誤差與隨

10、機誤差之間的關系,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)計學上，習慣將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)計學意義； P＜0.01作為差異有高度統(tǒng)計意義的界限。,參數(shù)：總體的統(tǒng)計指

11、標，如總體均數(shù)、標準差，采用希臘字母分別記為μ、σ。固定的常數(shù),統(tǒng)計量：樣本的統(tǒng)計指標，如樣本均數(shù)、標準差，采用拉丁字母分別記為 。 參數(shù)附近波動的隨機變量 。,總體參數(shù)是固定的常數(shù)，統(tǒng)計量是在總體參數(shù)附近波動的隨機變量。,六、參數(shù)與統(tǒng)計量 parameter and statistic,第四節(jié) 醫(yī)學統(tǒng)計學的資料類型,對每個觀察對象的觀察指標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）計量資料 （定量資料、測量資料）,二項分類資料：性別:男、女； 療效:有效、無效各種檢驗結(jié)果:陰性、陽性；多項分類資料：血 型:A、B、AB、 O；婚姻狀況:未婚、已婚、離

13、婚、喪偶。,（二）計數(shù)資料 （定性資料）,有些資料具有計數(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 有點滿意 中度滿意 很滿意 極滿意。,（三）等級分組資料,,Quantitative data 計量資料,,Qualitative data 計數(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,,計量資料,,計數(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、、 秩和檢驗等聯(lián)系：相關、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,假設檢驗方法,,常用的統(tǒng)計學方法,統(tǒng)計分析常用軟件 SPSS (可視化便于操作，鼠標操作，易入門) SAS (Statistical Analysis System，需編程基礎) Stata R (方法新、提供源程序、免費),假

16、設檢驗基本思想：,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）在一次試驗中基本上不會發(fā)生。反證法思想是先提出假設(檢驗假設H0)，再用適當?shù)慕y(tǒng)計方法確定假設成立的可能性大小，如可能性小,則認為假設不成立，若可能性大，則還不能認為假設不成立。,假設檢驗的基本步驟,第一步：提出檢驗假設(又稱無效假設null hypothesis, H0)和備擇假設(alternative hypothesis, H

17、1)。H0：假設兩總體均數(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。預先設定的檢驗水準(size of test )α為0.05。選擇單雙側(cè)檢驗,,第二步：選定統(tǒng)計方法，計算出統(tǒng)計量的大小。 根據(jù)資料的類型和特點，可分別選用t檢驗，則計算t值，u檢驗則計算u值， 或其他檢驗方法：秩和檢驗和卡 方檢驗等。第三步：根據(jù)統(tǒng)計量的大小及其

18、分布確定檢驗假設成立的可能性P值的大小并判斷結(jié)果。p值指：在由H0所規(guī)定的總體中做隨機抽樣時，獲得等于及大于（或等于及小于）現(xiàn)有統(tǒng)計量的概率。,,若P值小于預先設定的檢驗水準α，即P＜0.05 ， 則H0成立的可能性小，即拒絕H0；若P值不小于預先設定的檢驗水準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的界值表得到,一、t檢驗,條件：1.相互獨立的隨機樣本；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（配對資料或自身對照的比較）成組t檢驗（兩組獨立樣本t檢驗）不滿足正態(tài)分布或方差不齊：采用t‘檢驗或Wilcoxon秩和檢驗,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檢驗的資料,適用于獨立樣本t檢驗的資料,,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,應用條件與t檢驗相同，要求樣本獨立、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.完全隨機設計的方差分析2.隨機區(qū)組設計的方差分析3.析因設計的方差分析4.拉丁方設計的方差分析

21、5.重復測量資料的方差分析,完全隨機設計 服從正態(tài)分布、方差齊性 完全隨機設計方差分析 兩兩比較：LSD、 SNK-q 、Dunnett-t檢驗 不服從正態(tài)分布或方差不齊性 多個獨立樣本比較 Kruskal-Wallis H 檢驗 兩兩比較：Nemenyi 檢驗,例 為了比較三種不同護理帶教方式的效果，將150名實習護士隨機分成三組，每組50人，甲組為傳統(tǒng)帶教法，乙

22、組為標準化病人法，丙組為臨床路徑法。帶教結(jié)束后進行綜合考核并打分，結(jié)果見下表，請比較三種護理帶教方式的效果是否不同？ 表 三種不同帶教方式護理考核結(jié)果的比較（分）,三、 ?2檢驗,適用于構(gòu)成比、率等資料間的比較包括：四格表的?2檢驗 配對四格表的?2檢驗 四格表的Fisher確切概率法 行乘列表的?2檢驗 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,(1)兩組完全隨機設計N ? 40 且 T ? 5 Pearson ?2 檢驗N ? 40 但 5 > T ? 1 Pearson ?2 檢驗 (Yates 校正公式)N < 40 或 T <1 Fisher 確切概率法 (2)配對設計

24、 McNemar ?2 檢驗,獨立設計四格表的χ2檢驗例 將23名精神抑郁癥患者隨機分到兩組，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,配對設計四格表的χ2檢驗例 某醫(yī)生現(xiàn)有90份胃腸消化病患者的標本，把每份標本分成兩份，分別用細菌培養(yǎng)法和快速脲酶試驗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、相關與回歸,直線相關分析

25、醫(yī)學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（用于分析一個應變量Y與多個自變量X的線性關系） 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）