Введение в курс. Медико-биологическая статистика. Медицинская и биологическая физика

Лекция № 1.  Введение в курс. Медико-биологическая статистика. Медицинская  и биологическая физика.

 

 

1. Предмет курса. Что должен знать врач по этому курсу?
2. Этап познания. Модели явлений процессов.
3. Случайные величины и случайность показателей жизнедеятельности организма человека.
4. Краткая историческая справка по медико-биологической статистике.
5. основные понятия медико -биологической статистики.
6. Сведения из теории вероятности.
7. Определение достоверностей различий показателей исследуемых групп.

 

 

 

1. В начале ХХ века началась НТР. В медицине используется множество приборов, технических средств, аппарат для лечения и диагностики.

 

Предмет курса. Биофизические и технические  основы современных методов диагностики  и лечения.

 

Что должен знать врач?

 

1. Природу физических факторов, действующих на организм.
2. Понимать природу физических явлений, процессов, которые происходят в организме.
3. Принцип работы технических устройств, используемых в медицине.
4. Должен уметь оценить диапазон применения и функционирования приборов.
5. Правильно интерпретировать получения результатов
6. Знать и соблюдать правило техники безопасности.

 

2. Этапы познания Как получить знания?

 

1. Наблюдение или созерцание, в процессе  которого исследователь выделяет  в изучаемом явлении самое важное, главное (прим. «свободное падение тел»
2. Создание экспериментальной модели (проведение эксперимента),которая позволяет воспроизводить многократно главное в исследуемом явлении.
3. Создание теоретической модели.
4. Внедрение, результатов в практику.

Разновидности экспериментальных  моделей.

 

1. Биологические   - модели организма человека в целом, либо его частей, органов.

    Наиболее близкие к  человеку:  приматы (обезьяны),свиньи, медведи, собаки, кошки, грызуны.

Модели органов ( органные модели с системой обеспечения), (сердце, почки т.д.)

Тканевые культуры – (кусочки ткани  или тканеподобные культуры на стекле, во флаконах, пробирках  (                      ).

Клеточные культуры -   ( на подложке, на стекле, клетки микроорганизмов)

 

2.Биохимические  модели - любые химические реакции в пробирках.

 

3. Физико – технические модели – аппарат искусственного  кровообращения (АИК) или искусственная почка.
4. Теоретические модели – Вербальные (словесные) система оксигенации.

                                                Математические (в виде формул)

 

 

 

 

 

 

3. Сведения  из медико – биологической  статистики

 

         какое отношение  имеет мат. Статистика в деятельности  врача? Диагностика состояния  организма человека и животного  основана на измерении разнообразных  физиологических, биохимии, морфологических  и других показателей жизнедеятельности организма. Чем точнее произведены измерения, тем точнее диагноз. Однако здесь мы наталкиваемся на некоторый парадокс. Чем чувствительнее методика, тем более заметен разброс результатов измерений. При повторении одного и того же измерения на одном и том же объекте, при максимальном поддержании постоянства условий значения измеряемого показателя изменяются, варьируют. (пример ЧСС, концентрация метаболитов).

Показатели жизнедеятельности  человека – величин случайные  в результате двух причин:

 

1. Организм человека подвержен большому  количеству плохоконтролируемых причин(биоритмы, психо - эмоциональный статус и т.п.)
2. Любые измерения сопровождаются ошибками (погрешности приборов)

       

 

 

Случайная величина – названная  величина значение, которой нельзя предсказать заранее до измерения абсолютно точно.

 

Пример: Разработка фармакологического препарата. Как определить норму? Какие  дозы применять?

 

Токсикология – разрабатывает предельно допустимые концентрации ядовитого вещества.

 

  Основная наука, которая отвечает на эти вопросы-медико- биологическая статистика.

 

4.Краткая  историческая справка по медико - биологической     статистике.

 

            В 17 веке закладываются основы  современного научного мышления. Р. Декарт (1650) – создает учение о переменной и функциональной зависсимости между переменнными.

 

            И. Ньютон и Лейбниц – закладывают  основы дифференциального и интегрального  исчисления, ввели понятия- бесконечно  малой величины. В течении 17 века  не зависимо друг от друга зародились две точне науки – теория вероятностей и математическая статистика.

           

             Теория  вероятностей возникла  на базе азартних игр ( метании  монеты, игральные кости, карты)

 Голланд – естествоисследователь  и математик Х. Гюйгенс в 1657 г. опубликовал трактат по теории вероятности “ О расчетах при игре в кости”. Математическая статистика вызвана нуждами общегосударственными. Англичанин В. Петти обрати внимание, на то, что колличественная характеристика (народонаселення, товарооборота и т.д.) массовых явлений закономерно повторяется из года в год.

 

   Главная научная  задача, которую им пришлось решать  состояла в том, что бы разработать  такой математический апарат, который  позволили бы по статистическим  показателям большой совокупности объектов, предсказать показатели всей совокупности. Это и есть задача медико- биологической статистики ( м. б. с.)

    Первым для  медиков применил статистику  английский ученый А. Кетле.  Он провел исследование на 10 тыс.  Американських солдат. Показал, что различные фисзические особенности человека и его поведение подчиняются законам, вытекающим из теории вероятности Кинга “ О человеке и развитии его способностей или опит социальной физики” – 1885 год.

 

 

К началу ХХ века английский математик Госсет ( Стьюдент) открыл закон распределения выборочных средних в зависимости от объема выборки. Каждая работа сопровождалась вычислением t- критерии Стьюдента.

 

 

5. Основные понятия медико - биологической статистики

 

Объект излучения м. б. с. является  совокупность- это множество однородных (похожих) объектов, на которых производят одинаковые измерения. ( Пример: совокупность животных определенного вида, совокупность студентов, например, поток А, иностранцы…)

 Совокупность состоит – из  единиц совокупности или членов. Количество членов (единиц), составляющих совокупность называется объемом совокупности и обозначается  (n).

Самая большая совокупность, члены  которой могут быть отнесены к  ней даже мысленно – называется генеральной.

В генеральных совокупностях, используемых в биологии  медицине, количество единиц, членов, так велико, что оценить состояние всех ее членов практически невозможно (например совокупность всех- крыс линии…………)

 

Часть генеральной совокупности, отобранной для исследования – называется выборочной совокупностью или выборкой.

 

   Состояние членов выборки  оценивают с помощью признаков.  Признаки используемые в биологии  и медицине разделяют:

 

• антропометрические ( рост, вес, объем груди)
• физиологические (частота дыхания, ЧСС, давление крови)
• биохимические ( концентрация метаболитов в моче, уровень ферментов, гормонов)
• морфологические (формула крови, структура тканей, клеток)

 

 

Признаки  изменяются от одного значения к другому.

Значения признаков  – называется вариантами

 

Варианты бывают:

 

Качественные : (цвет кожи, цвет радужной оболочки глаза)

Количественные: а) дискретные (значение,  которых разделены промежутками количественных ферменных элементов)

Б) непрерывные  ( принимают любые  значение, в некотором интервале) концентрация  метаболитов в сыворотке  крови.

 

Пример:    Для оценки вредности нового промышленного вещества опытных крыс подвергали воздействию вещества в специальных камерах (4 мес). После окончания затравки животное взвешивали и результаты в таблицу.

 

Три группы животных по 36                                               I  группа -  опыт (С₁)

II группа – опыт  ( С₂)

III  группа -  контроль

 

 

№	Значение варианты (масса в гр.) xi	Частота  (ni)
		контроль	опыт (С1)	опыт  ( С2)
1	190	1	1	4
2	200	2	5	13
3	210	7	13	14
4	220	12	10	4
5	230	8	5	1
6	240	5	2	0
7	250	1	1	0

 

 

  Частота  (ni) – количество одинаковых вариант, полученных в результате исследования.

 Таблица показывающая  соответствие частоты (ni) и значения варианты (xi)- называется вариационным рядом.

Таблицу можно предоставить в виде графика. График зависимости ni- частоты (или относительной частоты ) от значения вариантов – называется вариационной кривой или кривой распределения частот.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариационные кривые или ряды отличаются друг от друга.

 

1. значением варианты, вокруг которой концентрируется большинство вариант  ( центральная тенденция ряда, наиболее типичное, характерное значение для данной выборки)

 

2.). степень отклонения, или средняя тенденция ряда  - (разброса) вариант от средней тенденции ряда.

 

3. отличие по форме:   

 

 

    Все эти отличительные  способности рядов описывают  количественными характеристиками

 

Лекция составлена проф. Ушаковым В.Ф.