Математическая статистика и ее роль в медицине

Реферат по Математике

на тему: «Математическая статистика и ее роль в медицине»

Выполнила: студентка гр.101А, бригада 2

   Лутфрахманова З.З

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение         3

История медицинской  статистики     5

Современное применение медицинской статистики   11

Заключение        25

Список использованной литературы

Введение

 

Накопление огромных массивов количественных данных и доступность  вычислительной техники усилило математизацию биологии и медицины. В подавляющем большинстве медицинских научных работ авторы используют в том или ином объеме методы статистики.

Математические статистические методы являются универсальным аппаратом  исследования числовых данных. Сами данные, предоставляющие область медицины, биологии, экономики вносят свою специфику в постановку задачи и интерпретацию результатов.

Наука, занимающая методами сбора, обработки, анализа и интерпретации

экспериментальных данных, называется математической статистикой.     Статистика является общественной наукой. Она изучает закономерности                                          количественных общественных явлений в неразрывной связи с качественной стороной .

Статистика, изучающая  вопросы, связанные с медициной и здравоохранением, носит название санитарной, или медицинской, статистики.

Медицинская статистика делится на разделы:

1)общетеоретические и методические основы статистики

2) статистика здоровья населения;

3) статистика здравоохранения.

История науки позволяет  выделить следующие этапы развития, обусловленные доминирующей методологией и уровнем познания предмета исследования:

1)эмпирический этап, характеризующийся  накоплением и описанием фактов, частичной их систематизацией;

2)теоретический этап — анализ и синтез накопленных фактов в виде отдельных концепций, объединяющихся в относительно непротиворечивые теории;

3)количественный, математический  этап — на базе накопленных  фактов исследуются количественные  закономерности, создаются математические модели исследуемых явлений и объектов.

История медицинской статистики

Теория вероятностей и математическая статистика возникли в середине XVII века в результате развития общества и товарно-денежных отношений. Свою роль в этом процессе сыграли и азартные игры, они послужили простыми моделями для выявления закономерностей в появлении случайных событий. Кроме того, развитие математической статистики было обусловлено необходимостью обрабатывать скопившиеся к тому времени данные в области управления государством: демографии, здравоохранении, торговле и других отраслях хозяйственной деятельности.

 Первым, кто удачно объединил методы антропологии и социальной статистики с достижениями в области теории вероятностей и математической статистики, был бельгийский статистик Л. Кетле (1796—1874). Из его работ следовало, что задача статистики заключается не в одном лишь сборе и классификации данных, а в их анализе с целью открытия закономерностей. Л. Кетле одним из первых показал, что случайности, наблюдаемые в живой природе, вследствие их повторяемости обнаруживают определенную тенденцию, которую можно описать языком математики. Л. Кетле заложил и основы биометрии.

Создание же математического  аппарата этой науки принадлежит  английской школе статистиков XIX века, но главе которой стояли Ф. Гальтон и К. Пирсон. Разработанные Ф. Гальтоном (1822-1911) и К. Пирсоном (1857-1936) биометрические методы вошли в золотой фонд математической статистики. Пирсон ввел в биометрию такие понятия, как среднее квадратичное отклонение и вариация, ему принадлежит разработка метода моментов, критерия согласия, он ввел термин "нормальное распределение", который сейчас общепринят во многих странах. (Известно еще много вариантов названия этого распределения, например, лапласовское распределение, гауссовское распределение, распределение Гаусса—Лапласса, распределение Лапласса—Гаусса. В качестве аппроксимации к биномиальному распределению оно рассматривалось Муавром еще в 1733 г., однако Муавр не изучал его свойств.) К. Пирсон усовершенствовал предложенные Гальтоном методы корреляции и регрессии. Термин "регрессия" был введен Ф. Гальтоном в 1886 г. Гальтон обнаружил, что в среднем сыновья высоких отцов имеют не такой большой рост, а сыновья отцов с небольшим ростом выше своих отцов. Это было интерпретировано им как "регрессия к посредственности". Ошибки в рассуждениях Гальтона были разъяснены позднее, например, Браунли.

Однако биологи не сразу оценили преимущества, которые  давало использование математической статистики в естествознании. Положение несколько изменилось в лучшую сторону, когда была обоснована теория малых выборок. Пионером в этой области был ученик Пирсона В. Госсет, который опубликовал в журнале "Биометрика" свою статью под псевдонимом "Стьюдент" (отсюда — критерий Стьюдента). Считается, что ценность работы Стьюдента заключалась не в значительных числовых изменениях при расчете тестовой статистики. Многие ученые задолго до Стьюдента использовали отношение, которое теперь носит его имя, но без учета объема выборок (числа степеней свободы) и соотносили полученный результат с таблицами стандартного нормального распределения (аналог критерия Стьюдента для бесконечного числа степеней свободы), пользуясь при этом разными предостережениями при интерпретации результатов. Ценность работы Стьюдента состоит в осознании того, что надо принимать во внимание "капризы" малых выборок, причем не только в той задаче, с которой начинал Стьюдент, но и во всех подобных. Кроме того, он разработал таблицы, которые можно использовать для определения доверительных интервалов и проверки критериев значимости даже на основе очень малых выборок, что делает возможным решение многих статистических задач в области клинических исследований. Дальнейшее развитие теория малых выборок получила в трудах Р.Фишера (1890-1962), основное место в его работе занимали вопросы планирования эксперимента. Фишер ввел в биометрию целый ряд новых терминов и понятий, рассмотрел фундаментальные принципы статистических выводов, показал, что планирование экспериментов и обработка их результатов — две неразрывно связанные задачи статистики.

Одним из ревностных сторонников  применения статистических методов  в медицине был основатель военно-полевой  хирургии Н. И. Пирогов. В 1849 г., говоря об успехах отечественной хирургии, он отмечал, что "…приложение статистики для определения диагностической важности симптомов и достоинства операций можно … рассматривать как важное приобретение новейшей хирургии". Кроме того, в учебнике по основам военно-полевой хирургии он писал: "Я принадлежу к ревностным сторонникам рациональной статистики и верю, что приложение ее к военной хирургии есть несомненный прогресс". Активным сторонником использования статистических методов в медицине был известный российский терапевт, организатор земской медицины В. А. Манассеин. В клинических лекциях он не противопоставлял статистику клиническому наблюдению, а наоборот, акцентировал внимание на их взаимную дополняемость: "Для проверки в клинике имеются два пути, отнюдь не исключающие друг друга и одинаково важные. Я разумею путь статистического доказательства, с одной стороны, и точное клиническое наблюдение каждого отдельного случая — с другой".

Одним из первых примеров применения математического анализа  в медико-биологических исследованиях  в Европе и России была диссертационная работа П. Д. Енько "Опыт приложения анализа к вопросу о ревакцинации", которую он защитил в Военно-медицинской академии (Санкт-Петербург) в 1873 г. С критическим анализом данной диссертационной работы выступил в Военно-медицинском журнале (1874 г.) М. Зенец. В частности, он писал: "Медицина есть именно одна из тех областей человеческого ведения, в которой можно ожидать от приложения статистико-математического метода самых плодотворных результатов". Отдельный интерес представляет и само название статьи — "Как не должно собирать медицинские статистические данные и как не должно ими распоряжаться, чтобы вместо результатов истинных не получать ложных".

Вначале применение статистических методов в медицине в Западной Европе встречало сопротивление. Так, известный математик К. Пирсон писал, что он в 1900 г. послал в Королевское общество (в Лондоне) для публикации одну из своих статей, в которой применил статистические методы, на что получил ответ, в котором указывалось на нежелательность того, чтобы в статьях по биологии содержался какой-либо математический аппарат. В знак протеста Пирсон даже хотел выйти из этого научного общества, однако другой известный ученый Ф. Гальтон убедил его этого не делать. Но развитие применения статистических методов в медицине и биологии остановить не удалось, и в 1901 г. Пирсон основал журнал "Биометрика", который издается до настоящего времени,

В России в конце XIX - начале ХХ века существовала достаточно стройная система сбора статистических данных. Статистическое наблюдение за основными санитарно-демографическими характеристиками, обеспеченностью населения медицинскими кадрами, амбулаторно-поликлиническими и стационарными учреждениями осуществлялось в России с начала ХХ века

Программа отчетов состояла, начиная с 1903г., из следующих 18 разделов:

-движение населения,

-статистика причин смерти в городах,

-статистика обращаемости за врачебной помощью (распределение зарегистрированных больных по отдельным нозологическим формам и заразные болезни),

-медицинский персонал,

-врачебные участки,

-больницы и приемные покои,

-дома и отделения для умалишенных,

-родильные дома,

-приюты и отделения,

-Пастеровские станции,

-аптеки и аптекарские магазины,

-фельдшерские и акушерские школы,

-гигиенические лаборатории и санитарный надзор,

-общества врачей (сведения возобновлены с 1905г.),

-врачебно-санитарный надзор за проституцией,

-расходы на медицинскую часть,

-судебно-медицинская часть,

-результаты врачебного осмотра призывников.

В период с 1900 по 1925 гг. исследования, проведенные под руководством Е.А. Осипова, П.И. Куркина, А.В. Петрова, впервые дали представление о размерах, структуре общей заболеваемости, её зависимости от доступности врачебной помощи населению, связи с определенными социально-экономическими и другими факторами.

Уже в конце 1920-х годов  обсуждался вопрос о необходимости  введения стандартизованных показателей  для оценки региональных и международных  различий в статистических показателях. Были предложены различные версии стандартов и для принятия управленческих решений стандартизация показателей здоровья обязательно проводилась. Были даже разработаны программы проведения стандартизации на различных видах ЭВМ .

Вплоть до 1925 г. регистрация  и анализ заболеваемости практически  не проводились и только к 1925 г. В 1923-1925 гг. были проведены первые выборочные санитарные обследования сельского населения, что предопределило в дальнейшем склонность ученых к выборочным методам изучения заболеваемости.

С 1926 по 1950 гг. существенно  улучшилась регистрация заболеваемости острыми инфекционными болезнями, введено экстренное извещение об инфекционных заболеваниях. В эти годы получили развитие статистика заболеваемости с временной утратой трудоспособности, статистика заболеваемости туберкулезом, венерическими болезнями, важнейшими неэпидемическими заболеваниями. Начала развиваться статистика злокачественных опухолей, получила широкое развитие статистика диспансерного наблюдения за больными.

С 1949 г. была введена повсеместная регистрация первичных обращений  с последующей их сводкой в ежедневных ведомостях учета заболеваний по ограниченному перечню болезней. Результаты разработки ведомостей в дальнейшем включались в периодическую отчетность медицинских учреждений. Таким образом, главная цель – распространение регистрации общей заболеваемости на территорию всего Советского Союза, децентрализованная сводка материалов регистрации и включение её результатов в медицинскую отчетность лечебных учреждений – была достигнута, но результаты не оправдали возлагавшиеся на них ожидания.

С 1953 г. регистрация заболеваний  стала производиться по уточненным (окончательным) диагнозам по специальным  статистическим талонам. Без изменения  остались всеобщность учета (распространение  его на все амбулаторно-поликлинические  учреждения) и децентрализованная разработка материалов учета в каждой поликлинике и амбулатории с включением результатов разработки в годовые медицинские отчеты. Такая отчетность сохранилась и до настоящего времени.

Отсутствие опыта в  статистической работе и перегрузка врачей рядом других, более важных, чем учет, обязанностей, не давали возможности врачам сосредоточить внимание на статистике заболеваемости и обусловливали ошибки учета. Еще большую роль играло то обстоятельство, что врач, регистрируя заболевание, не знал, не было ли оно зарегистрировано другими врачами данного учреждения. Это приводило к тому, что сводные данные медицинских отчетов усугубляли эти ошибки, делая их систематическими, и искусственно завышали размеры заболеваемости за счет её дублирования и искажали её структуру.

На этом фоне наиболее достоверными выглядели выборочные изучения заболеваемости. Практически  первым крупным выборочным изучением  заболеваемости является работа, проведенная  в 1955 г. в г. Иванове. В ней выборочный метод был применен на этапе статистической обработки собранных сплошным методом данных. Это исследование убедительно доказало целесообразность и правомерность применения выборочного метода при изучении основных закономерностей заболеваемости и что выборка дает репрезентативные и достоверные результаты избегая ошибок не только на этапе обработки, но и на этапе выкопировки данных о заболеваемости.

Новым, почти не известным  до революции разделом санитарной статистики явилась так называемая статистика здравоохранения. Она характеризовалась  первоначальной попыткой создания единых форм учета и выпуском в 1920 г. "Правил и форм медико-статистической регистрации". Впоследствии эти правила и формы подвергались многократным пересмотрам и изменениям. Основной задачей этих пересмотров и изменений было их усовершенствование, приспособление к меняющимся запросам практики советского здравоохранения и к появлению новых типов медицинских учреждений (диспансеры, консультации, здравпункты и медико-санитарные части на промышленных предприятиях, объединенные больницы, санитарно-эпидемиологические станции и др.).

 

Современное применение медицинской статистики

 

В последнее время  бурно развивается концепция  медицины, основанная на доказательствах. В мире все больше появляется центров  доказательной медицины.

Прогресс доказательной медицины тесно связан с развитием современных информационных техн