1 Введение в медицинскую

статистику

В здравоохранении, как в системе организации медицинской помощи населению, так и в профилактической и клинической медицине повсеместно используются различные статистические методы. Они применяются в клинической практике, когда врач имеет дело с отдельным больным, а также при прогнозировании и оценке результатов осуществления тех или иных медико-социальных программ среди населения. Знание статистики необходимо при планировании и проведении научных исследований, для правильного понимания их результатов, критической оценки публикуемых данных.

Врачу любого профиля и специальности необходимо понимать фундаментальные принципы и методы статистики, знать статистическую терминологию, уметь правильно оценить состоятельность и надежность числовой информации. Понимает врач это или нет, но в основе решения любого вопроса о применении способа, тактики лечения или профилактики патологии, лежит статистика.

По своей природе термин статистика имеет двоякое толкование. Во-первых, - это отрасль знаний, во-вторых - отрасль практической деятельности.

Статистика как отрасль знаний представляет собой специальную научную дисциплину и соответствующую ей учебную дисциплину. Предмет этой дисциплины - явления, оценка которых может производиться только в массе наблюдений таких явлений. Эта ключевая особенность обусловлена тем, что изучаемые статистикой явления не имеют постоянных, всегда одних и тех же исходов. С другой стороны, изучаемые статистикой явления, обладают так называемой статистической регулярностью, статистической устойчивостью, что делает возможной их численную оценку.

Френк Йейтс (1937) писал: «Большинству биологических объектов свойственна вариабельность, и прелесть простоты и воспроизводимости физических или химических экспериментов утрачивается. А значит, на передний план начинают выдвигаться статистические проблемы».

Статистика, как отрасль практической деятельности, направлена на сбор, обработку и анализ данных о массовых явлениях и процессах человеческой жизнедеятельности. Считается, что корни самого термина «Статистика» происходят от латинского слова «статус» (status) - состояние. Несомненна связь и с итальянским «stato» - государство. Сбор данных о материальном состоянии населения, случаях рождений и смерти по свидетельству древнегреческого историка Геродота существовал в Персии уже за 400 лет до рождества Христова. В Ветхом Завете Библии есть целая глава (Книга чисел), посвященная по сути, статистическим выкладкам. В эпоху Возрождения в Италии появились люди, которых называли «Statisto» - знаток государства. Как синоним терминов политическая арифметика и государствоведение термин статистика стал впервые употребляться с середины 17 века. Огромную работу по созданию программы статистического обследования населения провел М.В.Ломоносов.

Развитие статистики как науки во многом определила ее тесная связь с политической экономией. Несмотря на возникновение и бурное развитие многих других разделов статистической науки, политическая статистика остается и поныне большим самостоятельным разделом статистики.

Другим фактором, оказавшим значительное влияние на развитие численных методов статистики, стало открытие закона больших чисел Яковом Бернулли (1654-1 705), и появление теории вероятности, основы которой разработал французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас (1749-1 827). Заметным событием стала публикация работ бельгийского ученого А. Кетле (1796-1 874), впервые применившего на практике математико-статистические методы исследования. В своей работе «О человеке и развитии его способностей» А. Кетле вывел тип среднего человека, наделенного наряду со средними показателями физического развития (рост, вес), средними умственными способностями и средними моральными качествами. В этот же период времени в России выходит работа врача Д. Бернулли «О прививках против оспы. О смертности и теории вероятности».

На основе теории вероятности, которая позволяет выявлять определенные тенденции в кажущемся на первый взгляд хаосе случайных явлений, в последующие годы появилась математическая статистика. Предметом математической статистики стала формально-математическая сторона статистического анализа и количественная оценка на ее основе вероятностей различных явлений.

Возможные области практического применения и доступность методов глубокого статистического анализа особенно резко возросли за последнее десятилетие в связи с появлением и бурным ростом парка персональных компьютеров.

В настоящее время статистика как наука и практика представляет собой сложную, разветвленную систему взаимосвязанных разделов и дисциплин. Все они имеют в большей или меньшей степени самостоятельное научное и практическое значение. Например: статистика государственного бюджета, статистика сельского хозяйства, статистика промышленности, транспорта и т.д. В зависимости от отраслевой принадлежности выделяют статистику капитального строительства, материально-технического обеспечения, статистику материальной базы и т.п. Особое место в ряду отраслевых занимает медицинская статистика.

В медицинской статике, называемой часто санитарной статистикой, обычно выделяют статистику здравоохранения и статистику здоровья. Кроме того, нередко выделяют: статистику клиническую, онкологическую, статистику инфекционной заболеваемости, заболеваемости особо опасными инфекциями и т.д. Многообразие разделов медицинской статистики определяется многообразием разделов медицины как науки и разнообразием видов конкретной практической деятельности медиков. Все разделы медицинской статистики тесно между собой взаимосвязаны и имеют единую методическую основу, поэтому их деление во многих случаях является весьма условным.

Статистика здравоохранения изучает статистические характеристики системы организации здравоохранения, в том числе: обеспеченность врачами и средним медицинским персоналом, амбулаторно-поликлиническими и стационарными учреждениями, показатели эффективности деятельности этих учреждении и т.п.

Статистика здоровья изучает показатели физического развития, заболеваемости, рождаемости и смертности населения, а также другие медико-социальные и физиологические параметры, характеризующие здоровье человека. К этому разделу можно отнести клиническую статистику, изучающую надежность и информативность результатов клинических и лабораторных исследований, эффективность разных методов лечения заболеваний и т.п.

Необходимо помнить, что выбор тех или иных методов статического исследования не может быть раз и навсегда очерчен рамками какого-либо раздела или отрасли медицины. Окончательный выбор конкретных методик зависит от многих обстоятельств, не последним из которых является уровень подготовки специалиста-исследователя в области применения статистических методов.

Следует помнить, что большинство методов статистического анализа являются универсальными и могут применяться не только в разных отраслях медицинской статистики, но и в самых разнообразных отраслях человеческой деятельности. Например, с точки зрения формальной логики статистический прогноз инфекционной заболеваемости и прогноз курса доллара - одна и та же задача. По этой же причине большинство компьютерных статистических программ не являются чисто медицинскими прикладными программами. Кроме того, нередко выполнение отдельных статистических функций предусмотрено программами, которые являются по своей сути статистическими.

Все программные средства, которые могут использоваться для статистической обработки данных на персональных компьютерах, можно разделить на:

•специализированные пакеты (например, Мезозавр - программа анализа временных рядов). Применяются для решения узкого круга задач, с использованием специальных методов статистического анализа. Эксплуатация этих программ подразумевает высокий уровень подготовки пользователя в области определенных разделов статистики.

•статистические пакеты общего назначения (Диастат, STADIA, STATGRAPHICS). Они более доступны для практики и могут использоваться широким кругом специалистов различного профиля. Такие пакеты получили достаточно широкое распространение;

•табличные процессоры и электронные таблицы (QUATTRO PRO, Excel). Имеют возможности статистической обработки данных с помощью распространенных методов описательной статистики, сглаживания, прогнозирования, регрессионного анализа и т.п.

Всесторонний анализ доступного программного обеспечения показал, что наиболее рациональным выбором для специалистов-медиков, занимающихся аналитическими исследованиями, являются пакеты программ Epi lnfo. Последние версии Epi lnfo (604с и 5 русифицированная версия) работают под DOS, т.е. могут устанавливаться практически на любом, самом примитивном IBM-совместимом компьютере и сочетают системы управления базами данных (СУБД) и специализированного текстового процессора. Кроме того, они обеспечивают графическое представление данных и возможность применения широкого спектра статистических методов (анализ таблиц 2x2 и 2хМ, дисперсионный анализ, линейная регрессия и т.д.).

Epi lnfo 2000 для Windows (нами протестирована нами протестирована бета-версия, окончательный релиз ожидается в 2000 г) имеет, наряду с достоинствами графического интерфейса, множество новых функций (добавились множественная логистическая регрессия, анализ кривых выживаемости, картографирование и ряд других). Важнейшими достоинствами этих пакетов, наряду с доступностью (бесплатные программы) являются многообразие функций, высокая степень адаптации к решению эпидемиологических задач, гибкость (возможность настройки без особого труда для выполнения конкретных проектов), возможность экспорта/импорта данных, а также возможность русификации (Epi lnfo 2000). Заслуживает также внимания пакет программ статистической обработки эпидемиологических данных РЕР1 (распространяется бесплатно), включающий десятки полезных, в том числе довольно редких, программ. Этот богатый по возможностям пакет особенно ценен при проведении исследований в области клинической эпидемиологии. Единственным недостатком является разрозненность отдельных модулей е бесплатной версии. Последняя полноценная версия (3,0) работает под DOS, однако в настоящее время тестируется Windows-версия.

Для тех, кто интересуется Байесовой статистикой и ее применениями в эпидемиологии, может быть полезен пакет 7^St Вауеs. Эта программа написана специально для начинающих, распространяется бесплатно. Перечень коммерческих программ по медицинской статистике слишком длинен, чтобы привести его здесь Довольно подробный перечень статистических компьютерных программ с описанием и указанием сайтов разработчиков можно найти, например, в Интернете по адрес http:members/sol/com/johnp71/avastat.html

Особенностью любого пакета статистических программ является выдача большого количества информации, которая описывает результат анализа. В этой ситуации, пользователь, не имеющий специальной подготовки, зачастую оказывается неспособным правильно все воспринять и осмыслить. Попытки употребить различные сопроводительные описания часто оказываются безуспешными, так как они, чаще всего напоминают учебники по статистике, написанные для людей, имеющих специальную подготовку в области математики. При этом ситуация усугубляется слабой подготовкой многих медицинских работников, как пользователей ЭВМ.

Настоящее пособие дает основы знаний, необходимых для практического использования элементарных методов статистического анализа. При этом большое внимание уделяется разъяснению основных терминов и постулатов общей теории статистики. Рассматриваются примеры использования для статистического анализа возможностей электронной таблицы Ехсеl, которая является составной частью одного из самых распространенных пользовательских пакетов Microsoft Office.

Издание включает две части. В первой части рассмотрены методики организации сбора, сводки и первичной статистической обработки данных, наиболее широко использующиеся в медицинской науке и практике. В том числе, приемы группировки данных, повышения наглядности статистического материала с помощью графических изображений. Во втором разделе даются основы математико-статистической обработки, в том числе применения выборочного метода, показываются примеры его практического использования.