BİYOİSTATİSTİK. p<0,05 pozitif bir bulgu mudur??

Transkript

1 BİYOİSTATİSTİK Yrd.Doç.Dr. Ömer UYSAL Bezmialem Vakıf Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyoistatistik ve Tıp Bilişimi Anabilim Dalı British Medical J, The New England J of Medicine, The Lancet...vb gibi 30 dergi makalede yapılan bir çalışmada Yazıların ancak %20 sinde çalışma düzeni ve istatistik analiz geçerli geçersiz deney düzeni ve istatistik analizli çalışmaların %80 inde pozitif bulgu iyi çalışmaların yalnızca %25 inde pozitif bulgu p<0,05 pozitif bir bulgu mudur?? 1

2 Karar Hataları GERÇEK Ho DOĞRU H 1 DOĞRU ARAŞTIRMA SONUCU KARAR Ho DOĞRU DOĞRU KARAR 2.Tip HATA (β) H 1 DOĞRU 1.Tip HATA (α) DOĞRU KARAR (1- β=power) 1.TİP HATA(α) Gerçekte FARKSIZLARA - FARKLI denmesi. 2.TİP HATA(β) Gerçekte FARKLILARA - FARKSIZ denmesi. 3.TİP HATA(γ) Gerçekte FARKLILARA YANLIŞ YÖNDE FARKLI denmesi. I.TİP HATA (α): Önkabul ile seçilen anlamlılık düzeyine bağlıdır. α Küçük alınırsa gerçekte olan faklar gösterilemez. α Büyük alınırsa olmayan farklar yanlış olarak varmış gibi gösterilir II.TİP HATA ( β ): Araştırmaya doğrudan bağlı değildir. Örneklem sayısı yetersiz, Ölçüm hataları yapılmış, Uygun testler kullanılmamış, Önkabüller yanlış ise ; β hatası büyür ve gerçek farkları gösterebilme şansı azalır. ( 1-β : güç power ) 2

3 BİYOİSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRMENİN SONUNDA : p< 0.05 BULUNURSA, H 1 (H A ) DOĞRU KABUL EDİLİR YENİ HİPOTEZİMİZ ÇOK KÜÇÜK BİR YANILMA OLASILIĞI İLE KABUL EDİLİR. AKSİ TAKDİRDE ( p> 0.05): H 0 KABUL EDİLİR ÇÜNKÜ BİZİM VARSAYIMIMIZ KABUL EDİLEMEYECEK KADAR ÇOK YANILMAKTADIR. KESİNLİK (GÜVENİLİRLİK) VE GEÇERLİLİK EN KÖTÜ SONUÇ KESİN DEĞİL GEÇERLİ DEĞİL (Rassal ve Sistematik Hata) KESİN GEÇERLİ DEĞİL (Sistematik Hata); KESİN DEĞİL GEÇERLİ (Rassal Hata) İDEAL SONUÇ KESİN GEÇERLİ Rassal Hata ; ölçüm kesin değil (Varyasyon geniş) Sistematik Hata ; Ölçüm geçerli değil 3

4 RASTLANTISAL ŞANSA BAĞLI- HATALAR ( RANDOM) RASTLANTILARA BAĞLI OLARAK ORTAYA ÇIKAN, SAÇILIMI ARTTIRAN, SONUÇTA GERÇEĞİ ORTALAMA OLARAK TUTTURAN AMA BELİRSİZLİĞİ ARTTIRAN HATALAR ( standart hatayı; güven aralığını... etkiler ) GİDERİLMESİ İÇİN : (YANİ KESİNLİĞİN SAĞLANMASI) - ÖRNEKLEMİN SAYISAL YETERLİLİĞİ - UYGUN ÖLÇÜM YÖNTEMİ - UYGUN BİRİM SİSTEMATİK HATALAR (BİAS) BİLİNÇLİ VEYA BİLİNÇSİZCE METODOLOJİK BİR NEDENDEN ORTAYA ÇIKAN, SONUCUN GERÇEK ORTALAMADAN SAPMASINA NEDEN OLAN HATA. Örneklemin belirlenmesi ve olguların seçilmesi aşamasında... Araştırmanın gerçekleşmesi aşamasında.. Verilerin ölçülmesi esnasında... Değerlendirme,yorumlama aşamasında... Yayın aşamasında.. 4

5 SİSTEMATİK HATALARIN GİDERİLMESİ VE GEÇERLİLİĞİN SAĞLANMASI - UYGUN ÖRNEKLEME YÖNTEMİ - TARAFSIZ VERİ TOPLAMA YÖNTEMİ - TEK, ÇİFT KÖR - UYGUN DENEY TASARIMI VE UYGUN α VE β SEÇİMİ - İKİNCİL VE KARIŞTIRICI ETKENLERİN KONTROLÜ VE DÜZELTİMİ - SÜREÇ VE RANDOMİZASYON DENETİMİ - MONİTORİNG, AUDİT - UYGUN İSTATİSTİKSEL YÖNTEM SEÇİMİ - DOĞRU YORUMLAMA - BİAS TİPLERİNİN BİLİNCİNDE OLMAK ARAŞTIRMANIN TEMELİ ÖRNEKLEME ve PLANLAMADIR. Hataların bilincinde olmak Tesadüfiliğin sağlanması Güvenilirlik Geçerlilik Doğru tahmin Doğru terminoloji 5

6 I.TİP HATA (α): Önkabul ile seçilen anlamlılık düzeyine bağlıdır. α Küçük alınırsa gerçekte olan faklar gösterilemez. α Büyük alınırsa olmayan farklar yanlış olarak varmış gibi gösterilir II.TİP HATA ( β ): Araştırmaya doğrudan bağlı değildir. Örneklem sayısı yetersiz, Ölçüm hataları yapılmış, Uygun testler kullanılmamış, Önkabüller yanlış ise ; β hatası büyür ve gerçek farkları gösterebilme şansı azalır. PARAMETRE ve İSTATİSTİK Parametre : Evren Değeri İstatistik : Örneklem Değeri Değişken : Ölçülen özellik sembolleri bile farklıdır: Evren Örneklem A.Ortalama µ x S.Sapma σ S Oran P p Birey sayısı N n 6

7 Parametre terimi genelde hatalı kullanılmaktadır. Çoğu kez değişken yerine kullanılmaktadır. Örneğin; Hipertansiyon oluşumuna etkisini incelemek için... parametreleri kullandık değişken - variable KESİNLİK (GÜVENİLİRLİK) VE GEÇERLİLİK EN KÖTÜ SONUÇ KESİN DEĞİL GEÇERLİ DEĞİL (Rassal ve Sistematik Hata) KESİN GEÇERLİ DEĞİL (Sistematik Hata); KESİN DEĞİL GEÇERLİ (Rassal Hata) İDEAL SONUÇ KESİN GEÇERLİ Rassal Hata ; ölçüm kesin değil (Varyasyon geniş) Sistematik Hata ; Ölçüm geçerli değil 7

8 örneklem büyüklüğünün n doğru saptanması neden önemlidir. n çok küçükse: parametresi tahminleri ve yapılacak önemlilik testleri yetersiz güce sahip olur. bulguların geçerlik ve güvenirliği azalır. Eğer n GEREĞİNDEN büyük alınıırsa ; çalışmanın maliyeti yükselir, gereksiz yere çok sayıda olgu, belki de risk altında bırakılmasına neden olunabilir. Klinik önemsiz bir fark bir istatistiksel olarak anlamlı çıkabilir 8

9 GEREKLİ, EN AZ ÖRNEKLEM SAYISININ BELİRLENMESİNDE... SAPTANMASI, BELİRLENMESİ, BULUNMASI ÖNGÖRÜLEN BİR AMAÇ DEĞER... ( EN AZ 30 mmhg LİK BİR SAB DÜŞÜŞÜNÜ BULGULAMAK) ( EN AZ % 4 OLABİLECEĞİ DÜŞÜNÜLEN ANGİNA PEKTORİS SIKLIĞINI SAPTAMAK) BULUNAN SONUÇDA, YAPILABİLMESİ GÖZE ALINABİLECEK BİR HATA PAYI... ( % 4 OLARAK SAPTANABİLECEK BİR SIKLIK İÇİN GERÇEK DURUMA GÖRE EN FAZLA % 0.2 HATA YAPMAK...) BULUNAN SONUÇDAN EMİN OLMA (GÜVEN) DÜZEYLERİ... SONUÇDA BULACAĞIM SIKLIĞIN-NİCELİĞİN % XX DOĞRU OLACAĞINDAN EMİN OLAYIM.. ÇÖZÜMLEYİCİ ARAŞTIRMALARDA : II. TİP HATA YAPMAMIŞ OLDUĞUMDAN DA % XX EMİN OLAYIM.: MUTLAKA HESABA KATILMALIDIR... GEREKLİ MİNİMUM ÖRNEKLEM SAYISININ SAPTANMASI DEĞİŞKENİN NİTEL (SIKLIK ) VEYA NİCEL (SÜREKLİ DEĞİŞKEN) OLMASI ARAŞTIRMANIN TANIMLAYICI VEYA ÇÖZÜMLEYİCİ OLMASI ÖNEM TAŞIR TANIMLAYICI ARAŞTIRMALARDA SADECE α TİPİ HATA YAPILMAMASINA ÖZEN GÖSTERİLİRKEN, ÇÖZÜMLEYİCİ ARAŞTIRMALARDA BUNA EK OLARAK β TİPİ HATANIN DA DENETLENMESİNE VE TESTİN GÜCÜNÜN (1- β ) ÖNGÖRÜLMESİNE ÇALIŞILIR... 9

10 Örneklemin sayısı ve yapısı: Değişkenlerin öngörülen dağılım aralıklarının (yüzde, minimum, maksimum, standart sapma, güven aralıkları vb.gibi) gözönüne alınması. Hipotezlere ait beklenti düzeylerini (fark, değişim, ilişki gibi) asgari ölçüde saptayabilmesi. 1. ve 2. tip hataların düzeyi. Eğer belirlenebiliyorsa anakitle sayısının ve yapısının tanımlanması. Alt katmanların belirlenmesi ve nedenleri. Her örneklem çapı uygun yöntemlerle ; araştırmacıların beklentileri ve literatür bilgilerine dayanılarak hesaplanır Örnek 1. Bir hastalığı taşıyan bireylerde X kan değişkenini incelemek istiyoruz. Ortak Standart sapmanın yaklaşık 18 civarında olduğu düşünülmektedir. 5 birimlik bir hata (d) ile %95 güven düzeyinde toplum hakkında tahminde bulunabileceğimiz en az kaç kişilik örneklem üzerinde inceleme yapmamız gerekir? 10

11 İKİ OLAYIN SIKLIKLARINI KIYASLAMAK İÇİN BİR OLAYIN GÖSTEREBİLECEĞİ SIKLIĞIN, İKİ AYRI KÜMEDE (P1) VE (P2) KIYASLANARAK, VARSAYIMA GÖRE BİRİNİN DAHA YÜKSEK / ALÇAK OLDUĞUNU, BELLİ BİR GÜVENLE (1- α) VE GÜÇLE (1- β) SAPTAYABİLMEK İÇİN oran Güven düzeyi 1. oran Güç 11

12 TEK KÜMEDE DEĞİŞİM ORTALAMALARI KIYASLARKEN n [ Z 1 + Z 2 ] 2 SD d 2 SAB DÜZEYİNİN İLAÇ TEDAVİSİ İLE DÜŞÜRÜLMESİNİN VARYANSI YAKLAŞIK 250 mmhg OLARAK BELİRLENMEKTEDİR. BU İLACIN DÜŞÜRÜCÜ ETKİSİNDE 10 mmhg LİK BİR ANLAMLI FARKI % 95 GÜVENLE VE % 80 GÜÇLE SAPTAMAK İÇİN ARAŞTIRMA KAÇ OLGU ÜZERİNDE YAPILMALIDIR? d (250) n n = Örnek 2 Bireylerin (%12) sinin bir hastalığı taşıdıkları tahmin edilmektedir. Yapılacak bir araştırmada 0.03 hata ile bu hastalığı taşıyanların oranı tespit edilmek isteniyor. Bunun için %95 güven düzeyinde en az kaç kişi ile çalışılmalıdır? P=0.12 Q=1-0.12=0.88 %95 z=1.96 d=

13 İKİ KÜMENİN ORTALAMALARINI KIYASLAMAK BİR NİCEL DEĞİŞKENİN GÖSTEREBİLECEĞİ DÜZEYİN, İKİ AYRI KÜME ORTALAMASINDA KIYASLANARAK, VARSAYIMA GÖRE BİRİNİN DAHA YÜKSEK / ALÇAK OLDUĞUNU, BELLİ BİR GÜVENLE (1- α) VE GÜÇLE (1- β) SAPTAYABİLMEK İÇİN... n [ Z 1 + Z 2 ] 2 2 σ 2 d 2 d DEĞERİ, SAPTAMASININ KLİNİK AÇIDAN ANLAM TAŞIYACAĞI EN KÜÇÜK FARK OLARAK DÜŞÜNÜLEBİLİR. σ 2 DEĞERİ, SÖZ KONUSU ÖZELLİĞİN GENEL VARYANSI OLARAK DÜŞÜNÜLMELİDİR. n HER KÜMEDE BULUNMASI GEREKEN MİNİMUM OLGU SAYISIDIR ORTALAMALARI KIYASLARKEN n [ Z 1 + Z 2 ] 2 2 σ 2 d 2 BİR ENZİMİN DÜZEYİNİN TOPLUMDAKİ STANDART SAPMASI 1,5 (VARYANSI 2.25 ) ÜNİTE OLARAK BELİRLENMEKTEDİR. İKİ ARAŞTIRMA GRUBU ARASINDAKİ 1.25 ÜNİTELİK BİR ANLAMLI FARKI % 95 GÜVENLE VE % 80 GÜÇLE SAPTAYABİLMEK İÇİN ARAŞTIRMA KAÇ OLGU ÜZERİNDEN YAPILMALIDIR? n (2.25) n =6 (HER BİR GRUP) 13

14 Toplumu tahmin ederken Bir hastalığı taşıyan bireylerde X kan parametresini incelemek istiyoruz. Standart sapmanın yaklaşık 8 civarında 3 birimlik bir hata ile %99 güven düzeyinde en az kaç kişilik örneklem üzerinde inceleme yapmamız gerekir? 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

21 BİYOİSTATİSTİKSEL YÖNTEM SEÇME KRİTERLERİ 1 ) Araştırmanın tipi (Ortalama kıyaslaması, Birlikte değişim ilişkisi...) ve DÜZENİ VE ZAMANI YÖNÜ 2 ) Değişkenlerin birimsel ÖZELLİĞİ; nicel, ordinal,... 3 ) Çalışmadaki KIYASSAL ALTKÜME SAYISI 4 ) (ÖRNEKLEM BÜYÜKLÜĞÜ) 5 ) ARAŞTIRMANIN ÇOK DEĞİŞKENLİLİK ÖZELLİKLERİ 6 ) Varsa ikincil etkenlere karşı alınması gerekli ÖNLEMLER 21

22 BİYOİSTATİSTİKSEL KIYASLAMA VE BAĞINTI ANALİZLERİ DEĞİŞKEN SAYISINA GÖRE İKİ FARKLI BAŞLIKTADIR. UNIVARIATE, BIVARIATE : TEK BİR ÖZELLİĞİN başka bir özelliğin özelliklerine göre veya korelasyon araştırmasında yalnızca iki farklı özelliğin birbirleri ile ilişkisi Hasta / Sağlamlarda LDL düzey kıyaslamaları. Orta/Lise/Yüksek eğitimli erişkinlerde SİGARA KULLANIMI kıyası. BKİ ile Kolestrol arasındaki bağıntı... MULTİVARİATE ( Çok değişkenli) : Bir veya daha fazla değişken, birden fazla değişkenin alt durumlarına göre... Korelasyon araştırmalarında, bir özelliğin en az başka 2 özellik ile olan ilişkisi irdelenir çoklu regresyon- Cinsiyet / Eğitim alt kümelerinde HDL düzey kıyaslamaları. AKŞ ile Kilo, Trigliserid ve yaş arasındaki bağıntı... UNIVARIATE YÖNTEMLERİ PARAMETRİK YÖNTEMLER Nicel -kantitatif, sürekli değişkenler için, veriler normal dağılıma uyuyorsa, kıyaslamalar ve bağıntı çözümlemeleri için kullanılan testlerin genel ismi. ( Z, Student s t, F, Pearson korelasyonu, Anova... ) Formüllerinde Ortalama ve SD kullanır bunlara anakitle parametresi tahmincileri olduğu için parametrik test ismi verilmiştir SIRA İSTATİSTİKLERİ PARAMETRİK OLMAYAN YÖNTEMLER (Non-parametrik) Normal dağılıma uymayan Nicel sürekli değişkenler VEYA yapay nicel değişkenler için kullanılan testlerin genel tipi. (Mann Whitney U, Wilcoxon, İşaret testi, Spearman korelasyon, Friedman, Kruskal Wallis...) Sıralama ve sıra sayıları (rank) temeline dayanan uygulamalardır. Medyan üzerinden yoruma gidilebilir. 22

23 Dikkat : Çalışmanın daha başında analiz sonuçlarının beklentilerin dışında sonuçlar vermesi durumunda ne gibi bir yoruma gidileceğinin ortaya konulması belirlenmesi gerekir. 23