Статистические концепции
Краткий справочник по выбору методов биостатистики, интерпретации p-значений, доверительных интервалов и показателей риска в медицинских исследованиях
Выбор статистического критерия всегда начинается с определения шкалы измерения переменной и характера её распределения:
Возраст, артериальное давление, концентрация биомаркёра. При нормальном распределении описываются через M ± SD, при отличном от нормального — через медиану и квартили Me [Q1; Q3].
Пол, группа терапии, наличие осложнения (да/нет), стадия заболевания. Описываются абсолютной частотой и долей в процентах n (%) с расчётом 95% ДИ для доли.
| Исследовательская задача | Нормальное распределение (параметрика) | Ненормальное распределение (непараметрика) |
|---|---|---|
| Описать количественный показатель в группе | Среднее и стандартное отклонение: M ± SD, 95% ДИ для среднего | Медиана и межквартильный размах: Me [Q1; Q3], Min–Max |
| Сравнить 2 независимые группы (количественный показатель) | t-критерий Стьюдента (или Уэлча при неравных дисперсиях) | U-критерий Манна–Уитни |
| Сравнить 3 и более независимые группы | Однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) + post-hoc критерий Тьюки | Критерий Краскела–Уоллиса + апостериорный критерий Данна с поправкой Холма/Бонферрони |
| Сравнить 2 связанные точки (до и после лечения) | Парный t-критерий Стьюдента | Критерий знаковых рангов Вилкоксона |
| Сравнить 3+ связанные точки (динамика наблюдения) | ANOVA повторных измерений (AnovaRM) с проверкой сферичности Мокли и поправкой Гринхауса–Гейссера + попарный парный t-критерий с поправкой Холма | Критерий Фридмана + апостериорный критерий Вилкоксона с поправкой Холма |
| Сравнить бинарный показатель в динамике (2 или 3+ периода) | Критерий МакНемара (2 периода) / Q-критерий Кохрена с попарным МакНемаром и поправкой Холма (3+ периода) | Критерий МакНемара (2 периода) / Q-критерий Кохрена с поправкой Холма (3+ периода) |
| Оценить связь между двумя количественными показателями | Коэффициент линейной корреляции Пирсона (r) | Коэффициент ранговой корреляции Спирмена (ρ) или Кендалла (τ) |
- Уровень статистической значимости (p-value) — вероятность получить такие же или ещё более выраженные различия случайно при условии, что в генеральной совокупности различий нет (нулевая гипотеза верна). Традиционный пороговый уровень в биомедицине: α = 0,05.
- 95% доверительный интервал (95% ДИ) — диапазон значений, который с вероятностью 95% накрывает истинное значение параметра в популяции. Отражает как величину эффекта, так и точность оценки.
- Поправки на множественные сравнения (Холма, Бонферрони, FDR Бенджамини–Хохберга) — защищают от накопления ложноположительных находок при одновременном сравнении 3 и более групп или большого числа показателей.
Используется в исследованиях «случай–контроль» и логистической регрессии. OR > 1 указывает на повышение шансов исхода при наличии фактора, OR < 1 — на защитный эффект (если 95% ДИ не включает 1,0).
Отношение частоты неблагоприятного исхода в экспонированной группе к частоте в контрольной группе в когортных и рандомизированных клинических исследованиях.
Применяется в анализе выживаемости и регрессии Кокса для оценки мгновенного риска наступления события с учётом времени наблюдения и цензурирования.
Характеризует разделительную способность диагностического теста во всём диапазоне порогов отсечения (AUC = 0,5 — случайное гадание, AUC ≥ 0,8 — хорошее качество классификации).