第十二章流行病学和医学统计学基本知识.ppt

第十二章流行病学和医学统计学基本知识 第一节流行病学的基本知识 流行病学 epidemiology 是研究疾病和健康状态和事件在人群中的分布 影响和决定因素 用以预防和控制疾病 促进健康的学科 基本内涵 流行病学的任务 揭示现象找出原因或影响因素提供措施 流行病学研究方法 描述性研究 descriptivestudy 分析性研究 analyticalstudy 实验性研究 experimentalstudy 理论性研究 theoreticalstudy 常用指标 比例 构成比 proportion 是指事物内部某一部分观察单位数与事物内部各部分观察单位总数之比 用以说明事物内部各部分所占的比例或比重 常用百分数表示 相对比 ration 两个有关指标之比 简称比 用以说明一个指标是另一个指标的几倍或几分之几 率 rate 是指在一定条件下某现象实际发生数与可能发生某现象总数之比 用以说明某现象发生的频率 frequency 或强度 发病指标 发病率患病率 死亡指标 死亡率病死率累积死亡率生存率 相对危险度 相对危险度 relativerisk RR 比值比 oddsratio OR 归因危险度 归因危险度 attributablerisk AR 归因危险度百分比人群归因危险度百分比 常用的研究方法 现况调查队列研究病例对照研究实验性研究诊断试验 现况调查 描述性流行病学研究 descriptiveepidemiologicalstudy 是指利用已有的资料或特殊调查的资料 描述疾病或健康状况在不同时间 地点和人群中的分布特征 为进一步开展流行病学研究提供病因或流行因素的线索 现况调查 prevalencesurvey 是指某一人群中应用普查或抽样调查等方法收集特定时间内有关变量 疾病或健康状况的资料 以描述目前疾病或健康状况的分布及因素与疾病的关联 又称为横断面研究 cross sectionalstudy 现况调查研究实例 我国分别于1959年 1980年和1991年进行了3次全国15岁以上人口高血压抽样调查 结果显示 我国高血压患病率呈上升趋势 临界和确诊高血压患病率1959年5 11 1980年为7 73 1991年为13 5 其地区分布特点是北高南低 城市高于农村 其人群分布特征为患病率随年龄的增加而上升 60岁以前 男性高于女性 60岁以后 女性高于男性 血压上升幅度最大的年龄段为35 65岁 民族标化患病率最低的为彝族 3 23 哈尼族 4 35 和京族 5 96 最高的为朝鲜族 20 02 哈萨克族 18 97 和蒙古族 18 24 现况调查的目的 描述疾病或健康状况的分布发现病因线索适用于疾病的二级预防 早发现 早诊断 早治疗 评价疾病的防治效果疾病监测 现况调查的方法及种类 面访信访电话访问自填式问卷调查体格检查和实验室检查敏感问题调查 现况调查的优缺点 优点 采用代表性样本 有推广意义 可信度较高 结果具有可比性 可用于病因探索缺点 难以确定因果关系 时点局限性 低估群体患病水平 队列研究 队列研究 cohortstudy 是指特定人群按其是否暴露于某因素或按不同暴露水平分为n个群组或队列 追踪观察一定时间 比较两组或各组发病率或死亡率的差异 以检验该因素于某疾病有无因果关系及联系强度大小的一种观察性研究方法 队列研究实例 以英国医生为研究对象 发函调查了59600名医生的一般情况及吸烟状况 来自40701名医生的调查表可供分析 按吸烟与否分成暴露组与非暴露组 然后进行随访 详细记录发病与死亡情况 并对收集到的资料进行多方核对 研究持续几十年 1964年的报告资料表明 35岁及以上年龄组 每年不吸烟者的肺癌死亡率为0 07 而每日吸烟1 14支者的肺癌死亡率为0 57 为不吸烟者的8 1倍 15 24支者为1 39 为不吸烟者的19 8倍 25支以上者为2 27 为不吸烟者的32 4倍 可见吸烟者患肺癌的危险性远远高于不吸烟者 且呈明显的剂量效应关系 队列研究原理示意图 队列研究的类型 前瞻性队列研究历史性队列研究双向性队列研究 队列研究的优缺点 优点 资料完整 无回忆偏倚 观察多种结果 了解疾病的自然史 因果关系推论 计算剂量效应关系缺点 人力财力物力耗费大 时间长 实施难度大 病例对照研究 病例对照研究 case controlstudy 为选择一组患所研究疾病的病人与一组无此病的对照组 调查其发病前对某些个因素的暴露状况 比较两组中暴露率和暴露水平的差异 以研究该疾病与这些因素的关系 病例对照研究原理示意图 病例对照研究实例 探讨A型性格与冠状动脉病变的关系 病例选择为经冠状动脉造影确诊的冠心病患者 对照设医院对照和人群对照 A型性格采用全国冠心病与A型行为类型协作组1985年制订的 A型性格问卷 及5级评分法 冠心病的其他危险因素按统一的调查表询问受试者的一般人口学特征 既往高血压 高血脂等心血管疾病病及家族史 烟酒及膳食习惯等 实际统计339人 即病例组139人 医院对照83人 人群对照117人 病例对照研究的优缺点 优点 样本小 获结果快 费用低 无失访 可同时研究一种疾病与多种暴露的关系 筛选病因 可用于少见病研究缺点 样本代表性差 对照选择不易得到 回忆暴露史多偏倚 仅能算OR 实验性研究 实验性研究 experimentalstudy 研究者在一定程度上掌握着实验的条件 主动给予研究对象某种干预措施 包括以下类型 临床试验现场试验社区试验类试验等 诊断试验 诊断试验 对疾病进行诊断的试验方法诊断指标 客观指标 主观指标 半客观指标诊断标准 诊断试验的评价指标 真实性 灵敏度 特异度 假阴性率 假阳性率 似然比 正确诊断指数可靠性 变异系数 符合率 一致性分析收益 阳性预测值 阴性预测值 诊断试验的评价标准 金标准研究对象的代表性足够的样本量合理确定诊断界值不仅评价真实性 也评价可靠性试验具有可操作性 提高诊断质量的方法 联合试验并联试验 灵敏度高 漏诊率降低串联试验 特异度高 误诊率降低选择患病率高的人群 第二节医学统计学的基本知识 医学统计学的定义和研究对象 统计学 statistics 是应用统计学的原理和方法 研究医学科研中有关数据的收集 整理 分析的一门应用科学 研究对象 不确定的医学数据 data 医学统计学的主要内容 统计设计 包括调查设计和实验设计 如成组设计 配对设计 配伍组设计 析因设计 交叉设计等等 统计描述统计推断统计设计是统计描述和推断的基础 医学统计资料的类型 资料 data 是指变量值的集合定量资料 quantitativedata 亦称计量资料 其变量值是定量的 表现为数值的大小 一般有度 量 衡单位分类资料 categoricaldata 亦称定性资料 其观察值是定性的 表现为互不相容的类别或属性 根据资料特点 可分为以下两种 无序分类资料 dataofunorderedcategories 亦称计数资料 分为 二项分类资料多项分类资料有序分类资料 dataofordinalcategories 亦称等级资料 ordinaldata 其观察值是半定量的 表现为一定的先后顺序和等级关系资料之间的互相转化 统计工作的基本步骤 研究设计 design 收集资料 collectionofdata 整理资料 sortingdata 分析资料 analysisofdata 研究设计 design 设计是整个研究中最关键的一环 也是今后工作应遵循的依据调查设计试验设计 收集资料 collectionofdata 资料来源 经常性资料 1 统计报表2 报告卡 单 3 日常医疗卫生工作记录一时性资料 专题调查或实验资料要求 1 准确性 完整性 及时性2 样本足够3 代表性和可比性 整理资料 sortingdata 净化原始数据 使其系统化 条理化 便于进一步计算和分析 1 检查与核对 2 设计分组1 质量分组 将观察单位按属性或类别归纳分组2 数量分组 将观察单位按数值大小分组 3 汇总 列出整理表1 手工汇总2 计算机汇总 分析资料 analysisofdata 计算有关指标 反映数据的综合特征 阐明事物内在联系和规律 1 统计描述 descriptivestatistics 指用统计指标 统计表 统计图等方法 对资料的数量特征及其分布规律进行测定和描述 2 统计推断 inferentialstatistics 指如何根据样本的信息采用一定统计方法推断总体的特征 统计学的几个重要概念 同质 homogeneity 研究对象具有相同的背景 条件 属性 变异 variation 同一性质的事物 其个体观察值 变量值 之间的变异 总体 population 根据研究目的确定的同质观察单位的全体 更确切地说 是同质的所有观察单位某种观察值 变量值 的集合有限总体 finitepopulation 有限个观察单位无限总体 infinitepopulation 无限个观察单位 样本 sample 是从总体中随机抽取的有代表性的部分观察单位样本含量 samplesize 是指样本包含的观察单位数 也常称为样本大小或样本例数变量 variable 是指待测量或观察某个观察单位的某项特征变量值 valeofvariable 是指变量的测得值或观察值 又称为观察值 observedvalue 参数 parameter 由总体计算得到的指标 一般是未知的 常用希腊字母表示统计量 statistics 由样本计算得到的指标 一般用拉丁字母表示抽样误差 sampleerror 是指由于存在个体差异 由抽样引起的样本统计量与总体参数之间的差异 抽样误差是不可避免的 但具有一定的规律性 误差 error 是指观察值与真值之差 根据产生的原因和性质可分为三类过失误差 亦称粗差 由观察者的错误造成 一定要控制 系统误差 按照一定规律变化或误差恒向 恒量的一类误差 产生的原因主要有 1 来自仪器 2 来自观察者 3 来自受试者 4 来自非实验因素 可控制 随机误差 是排除粗差和系统误差后尚存的误差 是有多种无法控制的因素引起的 无一定方向和大小 随机变化 不可控制 抽样误差是其中的一种 概率 probability 是指某事件发生的可能性大小常用P表示 A事件发生的概率记为P A 若P A 0 则称A事件为不可能事件若P A 1 则称A事件为必然事件若0 P A 1 则称A事件为随机事件若P A 0 05 则称A事件为小概率事件 表示在一次实验或观察中该事件发生的可能性很小 可以视为很可能不发生 统计描述 统计描述 descriptivestatistics 是用统计指标 统计表 统计图等方法 对资料的数量特征及其分布规律进行测定和描述 1 数值变量资料的统计描述 2 分类资料的统计描述 数值变量资料的统计描述 频数表频数分布图描述集中趋势指标 描述数据分布中心位置 平均水平 的指标描述离散趋势指标 描述数据分布的离散程度 变异程度 的指标 例某年某市抽样调查120名5岁身高 cm 资料如下 试编制频数表 表某市120名5岁女孩身高频数分布 集中趋势指标 算术均数 arithmeticmean 简称均数 mean 样本均数常用表示 总体均数用希腊字母表示适用条件 适用于对称分布 特别是正态或近似正态分布的数值变量 几何均数 geometricmean 简记为G 适用条件 适用于呈偏态分布 但经对数转换后呈对称分布的资料 也适用于观察值之间呈倍数或近似倍数变化 等比关系 的资料 中位数 median 简记为M 指将一组观察值从小到大排序后居于中间位置的那个数值 适用条件 适用于偏态分布 分布不明确或分布末端无确定数据的资料 描述离散趋势指标 极差 range 又称全距 简记为R 适用条件 适用于分布末端有确定数据的资料计算方法 R Xmax Xmin 四分位数间距 quartileinterval 简记为Q 适用条件 适用于描述偏态分布 分布不明确或分布末端无确定数据资料的离散趋势Q QU QL 其中 QU P75 QL P25百分位数 percentile 标准差 standarddeviation 适用条件 适用于对称分布 特别是正态或近似正态分布的资料方差 variance 适用条件 适用于对称分布 特别是正态或近似正态分布的资料 变异系数 coefficientofvariation 简记为CV 适用条件 比较度量衡单位不同的两组或多组资料的变异程度比较均数相差悬殊的两组或多组资料的变异程度 分类资料的统计描述 频数表相对数 率 构成比 比 统计推断 统计推断 statisticalinference 从总体中随机抽取一个样本 用样本信息推断总体特征的分析方法 参数估计假设检验 假设检验 假设检验的基本原理 针对研究总体建立 统计假设 利用样本信息判断假设是否成立 假设检验的基本步骤 建立检验假设 确定检验水准及单双侧选定检验方法 计算检验统计量确定P值 作出统计推断结论 建立检验假设 确定检验水准及单双侧H0 1 2 无效假设或零假设 H1 1 2 备择假设 0 05检验水准 用 表示 是预先规定的小概率事件的概率值 常取 0 05 即I型错误的概率大小 详后 单侧检验 研究设计阶段根据专业知识 某总体均数不可能比另一总体均数高或低双侧检验 研究设计阶段不能根据专业知识判断两总体均数的高低选用后者较为稳妥 也较为常用 选用前者需作说明 例如 H0 1 2 无效假设或零假设 H1 1 2 备择假设 单侧 0 05 选定检验方法 计算检验统计量应根据变量类型 设计方案 研究目的 方法的适用条件等选择检验方法 如成组设计两样本的均数比较可根据资料的特点选用t检验 确定P值 作出统计推断结