Медициналық биофизика және биостатистика модулі поәК

Мамандық: Қоғамдық денсаулық сақтау

Курс: 3

Құрастырушылар: доцент Аймаханова А.Ш.

аға оқыт.Раманкулова А.А.

аға оқыт. Исмаилова М.М.

Алматы, 2012ж.

Модуль отырысында

талқыланды және бекітілді

№ ____ хаттама ______________ ж.

Модуль жетекшісінің м.а., профессор _________ Нұрмағанбетова М.О.

Дәріс БС - 1

Тақырып: «Биологиялық статистика» пәніне кіріспе
Мақсаты: Биологиялық статистика ұғымын қалыптастыру, «Биологиялық статистика» пәнін оқытудың мақсаттары және міндеттерімен, статистикалық әдістерді қолданудың негізгі аймақтарымен таныстыру.
Дәріс сұрақтары:

1. 
   «Биологиялық статистика» пәні және міндеттері.
   
2. 
   Деректер:
   

2) Деректерді өлше шкалалары

3) Деректердің графикалық түрде бейнеленуі.

3. 
   Биостатистикадағы өлшеулердің сенімділігі мен шынайылығы.
   

ХХI ғасыр – дәлелді медицина ғасыры. Бұл дегеніміз, медицинада күннен-күнге нақты ғылымдар әдістері, соның ішінде, әсіресе, бірінші кезекте статистика үлкен роль атқарып келеді. Ғылыми негізделген медицинаның заманауи тұжырымдамасы биометриялық зерттеулерсіз мүмкін емес. Медициналық зерттеулер деректерін математикалық-статистикалық бейнелеу және профилактикалық, диагностикалық және емдеу шаралары мен процедураларының тиімділігін сипаттайтын туынды шамалардың айырмашылық мәндерін бағалау – дәлелді медицинаның бірден бір негізге алынатын бөлімі болып саналады.

Түрі статистикалық болып келетін биологиялық жиынтықтарды оқып- үйрену барысында да математикалық статистика әдістерін қолдану орынды болып отыр.Математикалық статистика әдістерін биологияда қолдануды биологиялық статистика деп атайды.

Статистика- бұл кездейсоқ деректер арасынан заңдылықтарды көруге, олардың ішіндегі нық байланыстарды ерекшелеуге, қабылданған барлық шешімдер үлесін арттыру әрекетін анықтауға мүмкіндік беретін ғылым

Статистика - бұл деректерді (бақылау нәтижелерін) жинау, топтау, жүйелеу, сипаттау, талдау және түсіндіру. Бұл бас жиынтықты және олардың өзгергіштігін зерттеу.

Статистиканың қоғамдық өмірдің қай саласын зерттеуіне байланысты өзіне тән арнайы атауы болады. Мәселен, өнеркәсіптік, ауылшаруашылық, соттық статистикалар бар.

Медицина және биологияға байланысты сұрақтарды зерттейтін статистика биологиялық статистика деп аталады.

Биологиялық статистика – биологиялық нысандарды табиғи және экспериментті түрде зерттеулерді жоспарлау мен олардың нәтижелерін талдау ережелері туралы білімдер жүйесі.

Совет ғалымы П.Ф.Рокицкий 1967 жылы алғаш рет биологиялық статистика терминін енгізді.

Ғылыми негізделген медицинаның заманауи тұжырымдамасы биометриялық зерттеулерсіз мүмкін емес.

Биостатистика – пән ретінде биологиялық статистиканың негізгі жағдайлары мен әдістері.

Пән мақсаты – тірі табиғатта болып жатқан үрдістерді дұрыс сандық бағалауға үйрету.

Пән міндеттері- биологиялық жиынтықтарды бағалау үшін негізгі статистикалық критерийлермен таныстыру және оларды қолдануды үйрету.
Иллюстрациялық материал:

«БС ОЗ 1-Дәріс» Power Point презентациясы.

1. 
   Савилов Е.Д. Мамонтова Л.М. и др. Применение статистических методов в эпидемиологическом анализе.-М. «МЕДпресс-информ», 2004.
   
2. 
   Лукьянова Е.А. Медицинская статистика.- М.: Изд. РУДН, 2002.
   
3. 
   Гланц С. Медико-биологическая статистика – М.:Практика,1999.
   
4. 
   Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика.- Высшая школа, 1973.
   

1. 
   Биологиялық статистиканы оқыту пәні қандай?
   
2. 
   Биологиялық статистиканың алдында тұрған негізгі міндеттерді атаңыз.
   
3. 
   Биологиялық статистиканы қолданудың негізгі аймақтарын атаңыз.
   
4. 
   Өлшеу шкалаларының негізгі түрлері қандай?
   
5. 
   Биостатистиканың сенімділігі мен шынайылығы қандай әдістермен анықталады?
   

1. 
   Жорамалдарды статистикалық тексеру міндеттері.
   
2. 
   Статистикалық жорамал. Статистикалық критерий. Жорамалды тексерудің негізгі қағидасы.
   
3. 
   Жорамалдарды тексеру әдістемесі.
   
4. 
   Таралу түрі жөніндегі жорамалды тексеру.
   
5. 
   Қалыпты таралған бас жиынтықтың параметрлері жөніндегі жорамалды тексеру. Стьюдент критерийі.
   

Медициналық зерттеулерде ағзаның қалыпты және патологиялық, емдеуге дейін және емдеуден кейінгі немесе әртүрлі емдеу әдістерін қолданған жағдайларындағы көрсеткіштерін салыстыру маңызды орын алады. Басқаша айтқанда, статистикалық жорамалдарды тексеру интуициялық медицинаның емес, дәлелді медицинаның негізгі құралы болып табылады.

Статистикалық есептерді қолданумен байланысты практикада жиі кездесетін есептердің бірі, берілген таңдама негізінде бас жиынтыққа қатысты айтылған қандай-да бір ұйғарымды қабылдау немесе жоққа шығару туралы сұраққа жауап беру болып табылады.

Статистикалық әдістерді қолданумен байланысты практикада жиі кездесетін есептердің бірі, берілген таңдама негізінде бас жиынтыққа қатысты айтылған қандай да бір ұйғарымды қабылдау немесе жоққа шығару туралы сұраққа жауап беру болып табылады.

Мылалы, жаңа дәрі адамдардың белгілі бір санында сыналды делік. Осы емдеу нәтижесі бойынша, жаңа дәрі бұдан бұрын қолданып келген емдеу әдісіне қарағанда тиімді деп дәлелді қорытынды жасауға бола ма?

Айтылған ұйғарымды (жорамалды) таңдама деректерімен салыстыру үрдісі жорамалдарды тексеру деп аталады.

Статистикалық жорамал – бұл таңдама көрсеткіштерінің негізінде тексеру болатын бас жиынтықтың таралу түрі жөніндегі немесе белгісіз параметрлерінің шамасы жөнінднгі ұйғарым.

Статистикалық жорамалдардың мысалы:

1. 
   Бас жиынтық қалыпты таралған.
   
2. 
   Қалыпты таралған екі жиынтықтың орта мәндері тең.
   

Статистикалық жорамалдар таңдама деректері негізінде статистикалық әдістермен тексеріледі. Жорамалдарды статистикалық тексеруге әртүрлі үрдістерді салыстыру және бағалау жатады: емдеудің тиімділігі, ауырудың және одан жазылу кезеңдерінің ұзақтығы, сырқаттың ауырлығы, емдеу әдістері.

Тексерілуге жататын негізгі жорамал нөлдік жорамал деп аталады және Н₀ арқылы белгіленеді.

Нөлдік жорамалмен бәсекелес, яғни оған қарама-қайшы келетін жорамал балама жорамал деп аталады және Н₁ арқылы белгіленеді.

Бір ғана ұйғарымнан тұратын жорамал жай, ал жай жорамалдардың шекті немесе шексіз санынан тұратын жорамал күрделі деп аталады.

Мысалы, Н₀: а=а₀ - жай,

Н₀: а>5 - күрделі.

Н₀ жорамалын қабылдау немесе жоққа шығару жөніндегі ереже статистикалық критерий деп аталадыназывается.

Жорамалды тексеру X₁,X₂,…,X_n таңдамаларының нәтижелері негізінде T_n=T(X₁,X₂,…,X_n ) таңдама функциясын құру арқылы жүзеге асады. T_n функциясын критерий статистикасы деп атайды.

Жорамалдарды тексерудің негізгі принципі:

T_n критерий статистикасының мүмкін мәндер жиыны екі қиылыспайтын ішкі жиындарға бөлінеді:

1. 
   S сыни аймағы, яғни Н₀ жорамалын жоққа шығару аймағы,
   
2. 
   жорамалды қабылдау аймағы.
   

Статистикалық жорамалдарды қабылдау немесе жоққа шығару туралы шешім таңдама деректері бойынша қабылданады. Сондықтан, шешімнің қате болу мүмкіндігімен санасу қажет. Қателік екі текті болуы мүмкін.

Бірінші текті қателікті жіберу ықтималдығы критерийдің мәнділік деңгейі деп аталады және (альфа) арқылы белгіленеді.

Екінші текті қателікті жібермеу ықтималдығыкритерийдің қуаттылығы деп аталады және (бета) арқылы белгіленеді.

Параметрлік критерийлер қалыпты таралған жиынтықтың параметрлері жөніндегі жорамалдарды тексеру үшін қолданады. Ең көп таралған параметрлік критерий - Стьюденттің t-критерийі. Тәуелді және тәуелсіз таңдамалар үшін сәйкес Стьюденттің жұптасқан және жұптаспаған критерийлері қолданылады.

Стьюдент критерийі медициналық-биологиялық зерттеулерге тән көлемдері аз таңдамалар үшін қолданылады.
Иллюстрациялық материал:

«БС ОЗ 2-Дәріс» Power Point презентациясы.

1. 
   Медик В.А.,Токмачев М.С.,Фишман Б.Б.Статистика в медицине и биологии. М.: Медицина, 2000.
   
2. 
   Лукьянова Е.А. Медицинская статистика.- М.: Изд. РУДН, 2002.
   
3. 
   Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика.- Высшая школа, 1973.
   
4. 
   И.В. Павлушков и др. Основы высшей математики и математической статистики. (учебник для медицинских и фармацевтических вузов) М., «ГЭОТАР - МЕД»; 2008
   

1. 
   Жорамалдарды статистикалық тексеру теориясының міндеттерін атаныз.
   
2. 
   Жорамалдарды тексеру әдістемесі қалай жүзеге асады?
   
3. 
   Параметрліккритерийлер мен олардың қолданылу жағдайларын атаңыз.
   

1. Параметрлік емес критерийлер және олардың қолданылуы.

2. Манн – Уитни критерийі.

3. Тәуелді таңдамалар үшін критерийлер: Уилкоксон критерийі.

4. Пирсонның Xu-квадрат, Колмогоров –Смирновтың келісім критерийлері.
Дәріс тезисі:

Бас жиынтықтан алынған кейбір таңдамалардың таралу түрі белгісіз, алайда оның қандай-да бір түрі туралы айтуға болатындай жағдайлар жиі кездеседі.Мұндай жағдайларда нөлдік жорамал төмендегідей түрде ұйғарылады: Н₀ – бас жиынтық А заңы бойынша таралған.

Параметрлік емес критерийлер бас жиынтықтың таралу түріне тәуелсіз, берілген жиынтықтың варианталары мен олардың жиіліктеріне ғана тәуелді функциялар болып табылады.Параметрлік емес критерийлер параметрлік критерийлер үшін қажетті болып табылатын таралудың кейбір параметрлерін есептеуді талап етпейді.Сондықтан параметрлік емес критерийлерді және параметрлік емес статистика әдістерін параметрден бос немесе еркін таралған деп атайды.

Параметрлік емес критерийлерді қолданудың тиімділігі мен мүмкіндіктері:

• 
  зерттелетін жиынтықтың таралу түрі белгісіз, бұл көбіне көлемі аз жиынтықтармен жұмыс істегенде мәнді;
  
• 
  сандық және сапалық белгілермен жұмыс істеуге мүмкіндік береді;
  
• 
  таңдама орта және таңдама ортаның стандартты қатесін есептеу талап етілмейді;
  
• 
  зерттеліп отырған жиынтықтар арасында айырмашылықтардың бар немесе жоқ екендігін анықтауға, егер бар болса олардың кездейсоқ немесе заңдылық екендігін тағайындауға мүмкіндік береді;
  
• 
  зерттелетін құбылыстар немесе белгілер арасындағы байланысты немесе тәуелділікті анықтауға мүмкіндік береді;
  

Әрбір зерттеу үшін сәйкес статистикалық өңдеу әдісін дұрыс таңдау – кез-келген зерттеудің бірден-бір ең маңызды мезеттерінің бірі.

«БС ОЗ 3-дәріс» Power Point презентациясы.

1. 
   Медик В.А.,Токмачев М.С.,Фишман Б.Б.Статистика в медицине и биологии. М.:Медицина, 2000.
   
2. 
   Лукьянова Е.А. Медицинская статистика.- М.: Изд. РУДН, 2002.
   
3. 
   Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика.- Высшая школа, 1973.
   
4. 
   И.В. Павлушков и др. Основы высшей математики и математической статистики. (учебник для медицинских и фармацевтических вузов) М., «ГЭОТАР - МЕД»; 2008
   

1. 
   Параметрлік емес критерийлер кезіндегі жорамалдарды атаңыз.
   
2. 
   Ранжирлеу қалай жүзеге асырылады?
   
3. 
   Келісім критерийлерін және олардың қолдану жағдайларын атаңыз.
   

1. 
   Дисперсиялық талдау: негізгі түсініктер.
   
2. 
   Бірфакторлы дисперсиялық талдау.
   
3. 
   Екіфакторлы дисперсиялық талдау.
   

Дисперсиялық талдау теориясының негізін ХХ ғ. 20-жылдарында ағылшын математигі және генетигі Рональд Фишер қалаған.

Соңғы нәтижеге ықпал ететін нәрсефактордеп аталады. Фактордың әртүрлі мәндері фактор деңгейі деп аталады. Өлшенетін белгінің мәні жауап деп аталады.

Факторлардың соңғы нәтижеге ықпалын зерттеу үшін статистикалық материал керек. Әдетте оны төмендегідей жолмен алады: өңдеудің әрбір k тәсілін зерттеліп отырған нысанға бірнеше рет қолданады да, нәтижелерін жазып отырады. Мұндай сынаулардың нәтижесі көлемдері әртүрлі kтаңдама болып шығады.

X₁,X₂,…,X_k бас жиынтықтары бар болсын делік:

- барлықkбас жиынтықтар қалыпты таралған;

- барлық бас жиынтықтардың дисперсиялары бірдей.

Осы шарттар негізінде берілген α мәнділік деңгейі бойынша орта мәндердің теңдіктері жөніндегі жорамалды тексеру керек.

H₀: (1)

Сонымен, әр бас жиынтықтан таңдама ала отырып, kтаңдама орталардың айырмашылықтарының статистикалық мәнді немесе мәнді емес екендігін анықтау талап етіледі.

Барлықkбас жиынтықтар таза күйде бірдей және олардың тек дисперсиялары ғана емес, сонымен бірге орта мәндері де тең деп ұйғаруға болар еді. Алайда, бас жиынтықтардың әрқайсысы тәжірибеге кіретін бір немесе бірнеше сапалық факторлардың ықпалына түсуеді, ол факторлар бас жиынтықтардың орта мәндерін өзгертулері мүмкін.

Бірфакторлық дисперсиялық талдау.

Қандай-бір kдеңгейлі А факторының: А₁,А₂,...,А_k, қалыпты таралған Х шамасының мәндерінің қалыптасуына ықпалы зерттелсін.

Дисперсиялық талдаудың негізгі идеясы – таңдама дисперсияны екі компонентке бөлу,олардың біреуі орта мәндердің өзгеруіне ықпал ететін факторға сәйкес (факторлық дисперсия), ал екіншісі кездейсоқ себептерден туатын және орта мәндердің өзгеруіне ықпал етпейтін (қалдық дисперсия) дисперсия.

Орта мәндердің өзгергіштігіне фактордың ықпалы сәйкес келетін таңдама дисперсия факторлық дисперсия деп аталады.Кездейсоқ себептерден туатын және орта мәндердің өзгергіштігіне ықпал етпейтін таңдама дисперсияқалдық дисперсия деп аталады.

Осы компоненттерді Фишер критерийі көмегімен салыстыру зерттелетін фактордың ықпалын сандық бағалауға мүмкіндік береді.

Ауытқулар квадраттарының қосындылары.Жалпы,факторлық және қалдық дисперсиялар.

Дисперсиялық талдау әдісінің теориялық мәнін түсіну үшін алдымен ауытқулардың квадраттарының жалпы, факторлық және қалдық қосындыларын қарастырады.

Егер А факторы қандай-да бір деңгейде Х белгісіне ықпал етсе, онда осы деңгейге сәйкес келетін таңдамада ол топтама орта мәнді өзгертеді, және бұл топтама орта жалпы ортадан фактор әсері үлкен болған сайын күштірек ерекшеленеді. Ал топтама орта мен жалпы ортаның айырмашылығы неғұрлым көп болса, соғұрлым шамасы да үлкен. Яғни,фактордың әсер ету дәрежесі мен шамасының арасында тікелей тәуелділіктің бар екендігін айтуға болады.

Топтама орталарға фактордың ықпалын зерттеу үшін табылған ауытқулардың квадраттарының қосындыларын қолдануға болады, алайда SS–тан ауытқулардың орта квадраттарына көшкен ыңғайлы.Орта квадратты MS(Mean Sqare) арқылы белгілеу қабылданған.

Жалпы ортаға қарасты топтардың орта мәндерінің шашылуын сипаттайтын факторлық дисперсияны топаралық дисперсия деп атайды.

Топтардың түзетілген таңдама дисперсияларының арифметикалық ортасы болатын қалдық дисперсияны топішілік дисперсия деп атайды.

1. 
   Нөлдік және балама жорамалдарды ұйғарамыз:
   

H₁: таңдама орталар арасындағы айырмашылықтар кездейсоқ емес, және олар фактордың ықпалынан туған.

2. αмәнділік деңгейі беріледі ( мысалы, α=0,05 немесеα=0,01)

3. жәнеесептеледі.

Егер, онданөлдік жорамал қабылданады.

Егер, онда (15) функциясы есептеледі (Фишер статистикасы).

4. есептелгеннен кейін Фишер таралуының сыни мәндері кестесінен k-1 және k(r-1)еркіндік дәрежелері сандарына сәйкес табылады.

5. және салыстырылады.Егер<болса, онда берілген мәнділік деңгейінде Н₀нөлдік жорамалы қабылданады және фактор орта мәндерге маңызды ықпал етпейді деген қорытынды жасалынады. Егер>болса, онда нөлдік жорамал жоққа шығарылады және фактор ықпалы маңызды деп танылады.

6.Сонымен, F критерийінің таңдама бойынша есептелген мәні орта мәндердің теңдіктері жөніндегі нөлдік жорамалды қабылдаумен немесе жоққа шығарумен тікелей байланысты.ӘдеттеF критерийін дисперсиялық қатынас деп те атайды.
Иллюстрациялық материал:

«БС ОЗ 4-Дәріс» Power Point презентациясы.

1. 
   Медик В.А.,Токмачев М.С.,Фишман Б.Б.Статистика в медицине и биологии. М.: Медицина, 2000.
   
2. 
   Лукьянова Е.А. Медицинская статистика.- М.: Изд. РУДН, 2002.
   
3. 
   Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика.- Высшая школа, 1973.
   

1. 
   Дисперсиялық талдаудың ерекшеліктері неде?
   
2. 
   Дисперсиялық талдау көмегімен қандай статистикалық жорамалдар тексеріледі?
   
3. 
   Бірфакторлы және екіфакторлы дисперсиялық талдаудың айырмашылықтары неде?
   

1. 
   Медициналық-биологиялық тәжірибе сұрақтары.
   
2. 
   Медициналық-биологиялық тәжірибе сатылары.
   
   1. 
      Медициналық-биологиялық тәжірибе сатылары.
      
   2. 
      Клиникалық зерттеулер жоспарының түрлері.
      
   3. 
      Статистикалық әдістердің қолданылу аясы.
      
3. 
   Биомедициналық деректерді талдаудың статистикалық пакеттері.
   

Жоспарлау деп:

• 
  Бақылау бірлігін анықтау және материалды жинау (анкеталар, карталар, сұрау парақтары және т.б.) бағдарламасын құру;
  
• 
  Материалды жасау бағдарламасын құру;
  
• 
  Жиналған материалдарды талдау бағдарламасын құру.