课件：临床流行病学.ppt

1,临床流行病学研究的资料收集 与统计方法应用,2,第一节 临床科研资料收集,一. 临床科研设计的类型,个案报道和病例分析 观察性研究 描述性研究 分析性研究 实验性研究,3,针对研究类型选择适当的研究设计,4,对某一疾病，研究某药物的效果是否优于安慰剂或另一种药物(对照药)？ 新的手术方法是否优于传统方法？ 改变生活习惯是否会影响病人血压水平？,适用RCT解决的临床问题,5,适合采用队列研究的临床问题,吸烟导致肺癌吗？ 高血压随着时间推移会变好吗？ 避孕药导致“乳腺癌”吗？ 早产儿在以后的生长发育和学习成绩上情况如何？,适合应用病例-对照研究的临床问题,百日咳疫苗导致脑损害吗？ 俯卧睡姿增加“儿童突然死亡综合征”的危险性吗？ 高架电缆作业人员易患白血病吗？,7,适合作横断面调查的临床问题,南京地区高血压的患病率是多少？ 3岁儿童的“正常”身高是多少？ 精神科护士对严重抑郁症患者使用电惊厥疗法有多大信心？,8,二. 临床科研资料的来源,统计报表 日常性工作记录 专题调查 文献资料,9,三. 临床科研资料的测量方法,主观测量法: 询问法 客观测量法: 查体法 仪器检查法 实验室测量,真实, 准确, 尽量控制误差,10,第二节 临床科研中常用统计方法,一. 科研资料类型,计量资料 计数资料 等级资料,11,二、数据处理中的几个基本问题,1. 数据核查,2. 离群数据（outlier）的处理,第一步：逻辑检查，最大值和最小值 第二步：数据核对,SPSS软件对其定义：观察值距箱式图（box plot） 的箱体底线（第25百分位数）或顶线（第75百分位数）的距离为箱体高度（四分位数间距）的1.5倍至3倍时，被视为离群值,12,3. 统计方法前提条件的检验,对离群值处理方法：,一种是：直接删除（有逻辑错误，又无法纠正）； 另一种是，若数据并无明显逻辑错误，可将该数据剔除前后各做一次分析，若结果矛盾，删除；否则保留。,参数统计时，必需检验是否满足所用方法的条件，如正态性、方差齐性、多重共线性和残差分布的正态性,13,三、统计方法选择的基本思路,反应变量,资料类型,计量、计数、等级,单变量、双变量、多变量,单因素、多因素,设计类型,配对、配伍、两组、多组,是否满足前提条件,正态性、方差齐性、 多重共线性、残差正态性,14,(一) 计量资料的统计方法,选择方法的一般原则:,2. 根据资料设计类型,配对 成组 多组,3. 根据样本量大小,1. 根据资料分布特点,正态 偏态,15,常用方法,1. 正态分布资料,小样本: 配对t 检验 成组t 检验 多组方差分析 大样本: u 检验,2. 偏态分布资料,配对秩和检验 成组秩和检验 多组秩和检验,16,例1. 为研究女性服用某避孕新药是否影响其血清总胆固醇含量，将20名女性按年龄配成10对。每对中随机抽取一人服用新药，另一人服用安慰剂。经过一定时间后，测得血清总胆固醇含量（mmolL），结果如下表。问该新药是否影响女性血清总胆固醇含量？,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,配对号,新药组与安慰剂组血清总胆固醇含量（mmol/L）,17,配对t检验 （paired t-test for dependent samples),18,例2. 某医生研究野木瓜用于手术后的镇痛疗效，以哌替啶作为对照，观察两药的镇痛时间（h），得到如下结果，问野木瓜与哌替啶的镇痛时间是否不同？,野木瓜与哌替啶的镇痛时间（h）,19,成组t检验 （two-sample t-test for independent samples)：,20,例 3 . 为探讨一氧化氮（NO）在肾缺血再灌流过程中的作用，将36只雄性SD大鼠随机等分为3组给予不同处理后，测得NO数据如下表，试问各组水平是否不同？,表10.3 3组大鼠肾组织液中NO水平 (mol/L),正常对照 肾缺血60min 肾缺血60min再灌,437.98 285.75 369.93 344.53 378.96 300.92 271.70 417.97 287.10 363.51 309.60 338.83,322.75 464.51 322.34 282.52 278.47 348.47 354.10 302.21 269.65 322.98 288.76 386.67,284.04 194.90 197.53 227.57 184.42 223.17 363.43 390.38 332.68 355.99 219.72 143.17,21,注意: 自由度; N=ni; k=处理组数,完全随机设计资料的方差分析 (单因素多组均数比较),变异来源 离均差平方和 SS 自由度 均方 MS F,总 X2-C N-1,组内 SS总 SS组间 N-k SS组内/df组内,组间 (Xi)2/ni C k-1 SS组间/df组间,MS组间/MS组内,表 完全随机设计方差分析计算表,C= (X)2/ N,22,例4. 为比较不同产地石棉毒性的大小，取体重200-220g的雌性大鼠36只，将月龄相同、体重相近的3只分为一组。每组的3只动物随机分别接受不同产地石棉处理后，以肺泡巨噬细胞（PAM）存活率评价石棉毒性大小。结果见下表，试问不同产地石棉毒性是否不同？,表 经不同产地石棉处理后大鼠巨噬细胞存活率,区组号 （因素B）,石棉产地（因素A）,甲地 乙地 丙地,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12,50.88 48.02 45.26 38.38 52.70 60.22 44.49 49.31 46.23 51.16 42.48 53.47,44.01 66.27 59.99 52.49 60.69 66.12 55.36 53.39 52.34 55.16 58.64 61.08,66.69 71.92 69.89 67.05 56.35 70.08 86.60 68.20 63.36 66.12 70.02 67.24,23,随机区组设计方差分析,24,例5. 某研究者为观察国产乙酰水杨酸钙脲（CUA）的解热镇痛作用，将10只小鼠随机平均分为两组。一组作为对照，使用旧解热镇痛药物；另一组使用CUA，观察两组小鼠的痛阈，实验结果如下表，试分析CUA的镇痛作用。,25,两组小鼠的痛阈数据,组别 动物 序号,测量时间/min,30 60 90,合 计,对照组,1 2 3 4 5 合计,8.5 8.8 8.7 26.0 9.6 9.8 9.7 29.1 8.7 9.0 8.9 26.6 12.0 11.8 11.7 35.5 13.3 12.9 12.8 39.0,52.1 52.3 51.8 156.2,CUA组,6 7 8 9 10 合计,9.7 27.4 12.1 49.2 10.7 28.7 14.8 54.2 9.9 26.2 17.2 53.3 12.7 31.9 16.3 60.9 13.8 32.3 13.2 59.3,108.9 198.8 125.4 433.1,56.8 146.5 73.6 276.9,总 计,26,重复测量方差分析,重复测量（repeated measure）是指对同一观察对象的同一观察指标在不同时间点上进行多次测量，用于分析该观察指标在不同时间上的变化规律。 主要特点：同一受试对象在不同时点的观察值之间彼此不独立，往往存在某种程度上的相关性。,27,例6. 抽样调查了农村高碘地区100名小学生和非高碘地区105名小学生的智商，得结果如表，问两个不同地区小学生智商水平是否不同？（假定两组受教育年限、学校规模、师资水平等相近）,高碘区和非高碘区儿童智力比较,28,大样本u 检验:,成组:,配对:,29,例7. 某医院组织病人对护理质量作评价，同时对护士再培训，资料见下表。问培训前后的评分结果是否有显著差异？,30,符号秩和检验 (Wilcoxon 配对法),符号秩和检验又称差数秩和检验 基本思想: 如果两个总体分布的位置相同, 那么这些配对数值的差值应服从以0为中心的对称分布。 *如果差值不等于0, 但和0很近,那么就认为是随机因素引起的; 如果差值很大, 超出一定的界值范围, 那么就认为分布位置不同,31,例8. 比较甲、乙两种香烟的尼古丁含量，对甲种香烟做了6次测定，对乙种香烟做了8次，结果如下表，问两种香烟的尼古丁含量有无差别？,32,正态性检验矩法,（1）偏度系数 （2）峰度系数,H0: 1=0; 2= 0 H1: 1 0 ; 2 0 通常 = 0.10,33,图示法P-P图，Q-Q图,SPSS,34,(二) 计数资料的统计方法,大样本: u检验,小样本:,配对2检验 成组2检验 多组2检验 (RC表) 四格表的Fisher 确切概率法 秩和检验,35,例9. 某医生用A，B两种药物治疗急性下呼吸道感染。A药治疗74例，有效68例; B药治疗63例，有效52例。问两种药物的有效率是否有差别?,处理 有效 无效 合计 有效率(%),A 药 68 6 74 91.89 B 药 52 11 63 82.54,合计 120 17 137 87.59,36,例10. 用两种不同的方法对53例肺癌患者进行诊断，资料见表。 问两种检测结果有无差别?,37,b+c40:,当 b+c40 时, 用校正公式. (McNemar 检验),38,例11. 随机选择239例胃、十二指肠疾病患者和187名健康输血员，其血型分布见下表，问胃、十二指肠疾病患者和健康输血员血型分布有无差别？,39,例12. 为了研究肺鳞癌中FHIT基因缺失与吸烟的关系, 结果如下表, 问肺鳞癌患者中有无吸烟史与FHIT基因缺失率有无差别?,40,适用条件: (1) n40 或有理论数小于1者 (2) 用其他检验方法得到的P值接近检验水准时,四格表的Fisher确切概率法,41,(三) 相关与回归,1. 简单直线相关与回归,2. 多重线性相关与回归,3. Logistic回归,42,1. 直线相关与回归分析的基本思路,正态分布,等级资料,等级相关分析,直线相关,没有 统计学意义,有统计学意义,直线回归,判断资料性质,作散点图,43,例13. 为了研究空气中一氧化氮的浓度与汽车流量等因素的关系,有人测定了某城市交通点在单位时间内过往的汽车数、气温、空气湿度、风速以及空气中的浓度，数据见下表。,44,2. 多重线性回归与相关,45,例14. 某研究着欲探讨影响儿童视力的危险因素,调查了某中学65名学生的视力和7个可能影响视力的有关因素。7个因素包括学习时的坐姿（X1）、平均每天看电视或玩游戏时间（X2）、每天睡眠时间（X3）、饮食（X4）、连续用眼时间（X5）、是否经常做保护眼睛的活动（X6）和学习成绩（X7），试分析影响学生视力的主要因素。,视力状况及相关因素调查表,编号 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 y,1 2 . . 64 65,0 0 . . 1 0,35 40 . . 70 70,1 1 . . 1 0,2 1 . . 1 2,0 0 . . 0 1,0 0 . . 0 1,4 1 . . 2 4,0 0 . . 1 0,46,Logistic 回归 (logistic regression)：,属于概率型非线性回归，是研究二分类观察结果与一些影响因素之间关系的一种多变量分析方法。,47,logistic回归模型：,设应变量Y是一个二值变量，取值为 Y=1 出现阳性结果（发病、有效、死亡等） Y=0 出现阴性结果（未发病、无效、存活等） 另有影响Y取值的m个自变量，则在m个自变量的作用下阳性结果发生的概率等于：,48,logistic回归的应用,1. 筛选危险因素： 2. 校正混杂因素： 控制混杂因素的方法 设计阶段的 分层抽样和配对设计 分析阶段的 Mantel-Haenson分析方法，但该方法仅适用于22k表的资料，不适用要分析的因素太多或是二分变量资料，此时只能用logistic回归分析。 3. 预测与判别：非条件logistic回归可以用于个体的预测分析。但条件logistic回归不行。,49,例15. 某医学研究者研究人类乳头瘤病毒(HPV)直接检测法诊断子宫颈癌的价值,以病理组织学结果为金标准,结果见下表，并知道当地女性人群中子宫颈癌的患病率为9.8/10万。请对该检查方法进行评价。,50,1. 真实性 (validity) 效度或准确性(accuracy) 指测量值与实际值相符合的程度,评价真实性的指标:,(四) 临床诊断试验的评价,2. 可靠性 (reliability),3. 预测值 (predictive value, PV),51,医学科研统计学质量主要取决于 统计研究设计质量* 资料的收集、整理、表达和描述质量 资料的统计分析质量* 计算结果的解释质量,第三节 医学科研统计学质量,52,一、医学文献质量,国内：,我国生物医学类期刊所发表的论文，其统计学误用率基本保持在90左右（审稿者） 杂志级别不同，错误率不同,我国生物医学期刊统计学质量不高,国内已发表的医学论文的统计学错误的研究发现, 其错误率达80%以上（调查者）,53,国外：,60年代到80年代，国外医学杂志调查结果：有统计错误的论文20%72%。,甚至连 Nature Medicine 这样公认权威的杂志统计学错误率也达38%。,54,SCI正面临的尴尬局面：,SCI收录的期刊也时常刊登有统计学错误的论文,论文的结论经不起时间考验： 调查发现在19902003年间发表在“新英格兰杂志（N Engl J Med)”“美国医学会杂志（JAMA）”“柳叶刀（Lancet）”三大著名医学杂志上的且引用次数在1000次以上的文献，有近1/3的研究没有经受住时间考验。,论文中出现严重的学术造假:,55,二、临床科研中常见的统计问题,1. 统计检验方法选择错误,t 检验误用于多组资料比较 成组t 检验与配对t 检验误用 对于偏态分布的数据采用t 检验或方差分析 四格表的2检验误用、率和构成比误用,56,某科研人员为了研究A、B两种药物的疗效，设计了如下实验。共设立了4个组，每组20只小白鼠，观测的定量指标为血小板、白细胞等。所设的4个组如下，请问这样设计是否合理？,例1,第一组：空白对照； 第二组：单用A药组； 第三组：A、B药联合使用组； 第四组：第三组的空白对照,答案： 不合理，对照不全,57,合理的设计 ：,A、B药物疗效比较,A药.,B药,用 不用,用 不用,（AB）药组 A药组 B药组 空白对照组,22 析因设计,58,肝炎灵联合丹参注射液治疗慢性乙型肝炎60例一文其设计如下：慢性乙型肝炎病人随机分为两组，治疗组60例接受肝炎灵与丹参注射液联合治疗；对照组44例接受肌苷、维生素C治疗。两组在性别、年龄、病程、病情等方面均无显著差异。比较两组肝功能指标恢复正常率，得出结论是两药联合应用治疗慢性乙型肝炎有良好的协同作用。,例2,对照组的设立与实验设计的目的不符,59,用描述正态分布的统计指标描述偏态分布资料,例3,60,例4,血清肿瘤标志在直肠癌诊断中的作用一文：为研究CEA、CA19-9、CA72-4和CA242共4项肿瘤标志在患者术前、术后及转移复发有无差异，分别检测了58名手术前患者，30名手术后患者及19名转移复发患者，测量其4项指标，并进行t检验，结果见下表。问分析方法是否恰当？,与术前组相比较，*：P0.05; *: P0.01,忽视t 检验、方差分析的条件,61,例5,含结核清和含对氨基水杨酸钠方案治疗耐多药肺结核疗效分析一文：有人研究含结核清（DPC）方案和含对氨基水杨酸钠（p）方案治疗耐多药肺结核，比较静脉炎副作用的发生率，见下表。原作者采用一般2 检验， 2 5.14，P0.05，因而认为两种方案在静脉炎副作用发生率上的差异有统计学意义。,误用2 检验取代Fisher精确概率检验,62,例6,果糖二磷酸钠治疗新生儿缺氧缺血性脑病的疗效观察一文：为了研究果糖二磷酸钠治疗新生儿缺氧缺血性脑病的疗效，随机分为观察组和对照组，观察组用果糖二磷酸钠，对照组用胞二磷胆碱。治疗效果分为无效、有效和显效3个等级，见下表。原作者进行一般2 检验， 2 4.74，P0.05，认为两组疗效之间的差异有统计学意义。,表 观察组和对照组疗效比较,组别,疗效,显效 有效 无效,观察组 对照组,44 18 56 43 35,误用2 检验分析单向有序的列联表资料,63,例7,老年患者静脉保护措施应用的临床观察一文：原作者将内科住院的老年患者随机分成对照组和实验组，每组100例。对照组输液操作按照医疗护理技术操作常规密闭式输液术的要求；实验组在此基础上实施系统性静脉保护措施。观察液体外渗、静脉炎及血栓性静脉炎等并发症情况（下表）。结果显示：实验组3项并发症的发生率明显低于对照组，经t检验，t=2.996,P0.005，差异有统计学意义。,误用t 检验处理定性资料,64,例8,丙型肝炎特异性诊断的比较及其意义探讨一文，原作者对四种丙型肝炎特异性诊断方法进行了比较，见下表：,表 4种方法对104例静脉药瘾者检测结果,Abbott CP9 GOR PCR,阳性 阴性 合计 ,72 67 52 48 32 37 52 56 104 104 104 69.2 64.4 50 46,表格不规范，横纵标目不符合一般阅读习惯,65,修改表 4种方法对104例静脉药瘾者检测结果,Abbott CP9 GOR PCR,检测方法,阳性 阴性 合计 检出率（）,72 67 52 48,32 37 52 56,104 104 104 104,69.2 64.4 50.0 46.2,检测结果,66,2. 相关与回归分析常见错误,专业上无关联的变量作相关与回归,将变量的统计学关系解释为专业上的联系,利用回归预测时，随意将范围扩大,用直线回归方程描述呈明显曲线变化趋势 的实验资料,67,例9,某人在北京郊区调查居民被狗咬伤的情况，结果显示：各年龄组中被狗咬伤的百分率是不同的，即：年龄由小到大，被狗咬伤的百分率依次为：很小、较小、较大、很大、较大、较小、很小、较大。原作者的一个惊人的发现是：年龄与百分率之间的相关系数r0.9956，p0.0001，因此拟合的直线回归方程也是有非常