临床流行病学8.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 6 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 boxplot 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 mmol L 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 pairedt testfordependentsamples 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 samplet testforindependentsamples 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 33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 98285 75369 93344 53378 96300 92271 70417 97287 10363 51309 60338 83 322 75464 51322 34282 52278 47348 47354 10302 21269 65322 98288 76386 67 284 04194 90197 53227 57184 42223 17363 43390 38332 68355 99219 72143 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MSF 总 X2 CN 1 组内SS总 SS组间N kSS组内 df组内 组间 Xi 2 ni Ck 1SS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 123456789101112 50 8848 0245 2638 3852 7060 2244 4949 3146 2351 1642 4853 47 44 0166 2759 9952 4960 6966 1255 3653 3952 3455 1658 6461 08 66 6971 9269 8967 0556 3570 0886 6068 2063 3666 1270 0267 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 306090 合计 对照组 12345合计 8 58 88 726 09 69 89 729 18 79 08 926 612 011 811 735 513 312 912 839 0 52 152 351 8156 2 CUA组 678910合计 9 727 412 149 210 728 714 854 29 926 217 253 312 731 916 360 913 832 313 259 3 108 9198 8125 4433 1 56 8146 573 6276 9 总计 26 重复测量方差分析 重复测量 repeatedmeasure 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 0H1 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 R C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6867491 89B药52116382 54 合计1201713787 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 c 40 当b c 40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 n 40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X1X2X3X4X5X6X7y 12 6465 00 10 3540 7070 11 10 21 12 00 01 00 01 41 24 00 10 46 Logistic回归 logisticregression 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2 2 k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 predictivevalue 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NatureMedicine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1990 2003年间发表在 新英格兰杂志 NEnglJMed 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 A B 药组A药组B药组空白对照组 2 2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 P 0 05 P 0 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 P 0 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 P 0 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 4418564335 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 P 0 005 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 AbbottCP9GORPCR 阳性阴性合计 726752483237525610410410469 264 45046 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 AbbottCP9GORPCR 检测方法 阳性阴性合计检出率 72675248 32375256 104104104104 69 264 450 046 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