Применение статистических методов в медицине

Статистические методы в медицине

Если действие снотворного испытывается на большом круге лиц, увеличение продолжительности сна для разных лиц оказывается различным. Чего можно достичь статистическими исследованиями – это прежде всего суждения о среднем увеличении продолжительности сна. Далее необходимо проверить, гарантируется ли статистически это увеличение. Этот вид исследований предполагает, наряду с использованием математической статистики, хорошую осведомленность в исследуемой области, потому что воздействие должно быть определено как функция наперед заданных причин. Это означает в нашем примере, что необходимо избегать всякого психологического влияния пациента. Ни врач, ни пациент не должны знать, является ли даваемое средство испытуемым снотворным или заведомо неэффективным средством (так называемым плацебо). Этот вид опытов называют "дважды слепыми опытами". В них особенно очевидны трудности нематематического характера при использовании статистических критериев.

Наряду с этим стоит опасаться следующего. Если мы исходим из определенной постановки задачи, то, собственно, подменяем проблему изучением поведения ряда признаков у некоторого объекта при определенных условиях; реальный признак подменяется наблюдением признака, наблюдение – символами протокола. В каждом приведенном пункте из цепочки подстановок может существовать ошибка (ошибка подстановки). Во многих и важнейших случаях подстановки близость задачи и признака и тем самым ценность заключения незначительны. Например, у тех, кто при исследовании плодовитости и бесплодия ориентируется на число детей, — непосредственно связанный с задачей признак должен будет учитывать еще и детскую смертность.

В последние десятилетия особенно распространилось понимание того, что и в клинической медицине статистика также может служить вспомогательным средством получения научных знаний. В этой области импонирующим результатом является открытие поражения эмбриона краснухой австралийским окулистом Грегом (Gregg), который путем чисто статистического анализа провел доказательство того, что должна существовать связь между известными, но ранее считавшимися наследственными повреждениями эмбриона и заболеванием краснухой матери в первые месяцы беременности.

В 1851 г. были зафиксированы курьезные выводы так называемых терапевтических опытов некоторых врачей, которые чаще всего строили их на анализе собственных ощущений и воспоминаний, а также признаков, извлеченных из описанных в литературе случаев, о так называемых исследованиях физиков, которые выводили среднюю температуру некоторых помещений из того, как часто они зябнут или потеют ( см. [Martini, 1953, s. 5]).

С тех пор прошло более 150 лет. Основные принципы медицинской статистики, в особенности клинико-терапевтических исследований, сегодня хорошо знакомы каждому врачу. Применение статистических и математических методов в биологии (и медицине) привело к биометрии; серьезное значение придается психометрии, социометрии, эконометрии и технометрии.

Обзор исходных материалов

Помимо ошибок округления при записях веса и сверх того фальсификации возраста, помимо субъективных ошибок оценивания и измерения персоналом лаборатории встречаются ошибки, которые совершаются умышленно вследствие заинтересованности опрашиваемого лица.

Большой процент стариков среди населения Болгарии якобы объясняется незнанием секрета их возраста и легкостью соединения действительных данных с завышенными. В странах, население которых преимущественно исповедует ислам, наблюдается значительное отклонение соотношения полов новорожденных от обычного. Там фиксируется заметное превышение числа мальчиков. Достаточно достоверное объяснение заключается в том, что в этих странах рождение девочки считается столь маловажным, что часто не регистрируется.

Надежность лабораторных методов

Известно, что результаты клинических и лабораторных исследований подвержены различного искажениям. Ошибки могут, например, появиться при получении и обработке материалов исследования. Так, ошибки считывания не столь уж редки при измерении температуры тела, скорости оседания эритроцитов и фотометрическом анализе.

Знание степени надежности исследований, проведенных в клинической лаборатории, трудно переоценить для практической медицины.

Решение о том, указывает ли результат исследования на патологию или нет, опирается, с одной стороны, на точное знание надежности метода, а с другой – на точное знание нормы. Поскольку норма для здоровых людей в большинстве случаев имеет значительные отклонения от нормального распределения, приходится принимать 2,5%-ные и 97,5%-ные пределы выборочного распределения как клинические границы.

Надежность метода определить трудно, так как она обусловлена рядом факторов, которым от случая к случаю, в зависимости от практической медицинской цели и диагностического значения метода, придается различный вес.

Важнейшими критериями надежности служат:

1. Специфичность – способность обнаружения некоторых химических веществ без помех со стороны других веществ.
2. Правильность – способность точно количественно определять расход исследуемого материала (во избежании систематической ошибки!). Правильность контролируется тремя простыми методами:
   • сравнительный опыт – сравнение методов производится за счет параллельного определения каким-то более точным (надежным) методом;
   • опыт с добавкой – к исследуемому материалу добавляют известное количество анализируемого вещества;
   • опыт со смесями – сыворотка или моча смешиваются в различных объемах содержания с высокими и низкими концентрациями анализируемых веществ.
3. Прецизионность, точность или воспроизводимость – способность регистрации случайной ошибки метода при обновлении реагентов, в различные дни различными лаборантками и в разных лабораториях, на основании размаха вариации, среднего квадратичного отклонения и коэффициента вариации. Если коэффициент вариации выше пяти, то необходим двукратный или трехкратный анализ. При трехкратном анализе следует предостеречь от отбрасывания значений, лежащих несколько в стороне; почти всегда от этого страдает точность анализа.
4. Чувствительность – характеризуется наименьшей абсолютной величиной, которая значимо отличается от нуля.
5. Практическая проверка в течение долгого времени. Здесь выясняются: степень трудности, аппаратурная сложность, требуемое время, затраты.

Правильность и точность – важнейшие понятия для характеристики надежности измерений. Наряду со стандартным отклонением как мерой повторяемости необходимо в каждом случае производить хотя бы грубую оценку систематической оценки. На практике метод с малой систематической погрешностью и более высокой точностью следует предпочесть методу, который дает несмещенное среднее значение с невысокой точностью, иначе говоря: результат, близкий к истинному и имеющий малый разброс, определенно лучше того, который дает в среднем истинное значение, однако имеет значительный разброс. Ибо мы обычно вынуждены ограничиваться немногими измерениями.

Заболевание как предмет эксперимента и массовое явление

Опыт является решающим элементом врачебных знаний, будь то собранный воедино и изложенный опыт предыдущих исследователей или опыт, обобщенный теорией. Основой опыта и знаний, закономерностей и законов никогда не были единичные наблюдения, а всегда – сведения, полученные на основе массовых явлений. Только благодаря понятию массовости, которое является основой классической статистики, в познании создается такая ситуация, когда можно превзойти результаты отдельных наблюдений.

Только для массы, или для генеральной совокупности, больных (и тем самым для конкретного заболевания) могут быть сделаны категорические выводы: 70% пациентов после определенного лечения будут здоровы, 10% — получат рецидивы. Если из 100 больных 90 вылечились, это служит показателем, который как массовый признак приблизительно верен также и для следующих 100 больных.

Если при другой терапии выздоравливает только 70% и обе группы больных по своему составу совпадают по всем существенным влияющим факторам, то есть в отношении возраста, пола, серьезности болезни, телосложения, предрасположения и других входных переменных и влияющих факторов, то эти методы лечения можно сравнить друг с другом. Если это различие доли выздоравливающих для двух методов лечения повторяется для других лечебных учреждений или местностей, с другими врачами и при других прочих приводящих обстоятельствах, то результат можно считать пригодным к обобщению. Тогда станет обоснованным вывод о том, что метод лечения первый лучше, чем метод лечения второй. В будущем следует ожидать лучших результатов от первого метода, и второй метод отбрасывают. Только рассмотрение массовых явлений позволяет при благоприятных условиях сделать заключение о сравнении двух методов.