1

2

BIOSTATIC &EPIDEMIOLOGY

By M.H.DAVARI M.D

3

Surveillance

Investigation

Feedback

Health care

providers

4

پزشکی زمینه در که پژوهشهایی مطالعه برای امروزه

اپیدمیولوژیک و آماری اطالعات دانستن شوند، می انجام

. است ضروری

که شغلی های بیماری و کار طب حیطه در خصوص به

بر اپیدمیولوژیک های بررسی اساس بر ها یافته از بسیاری

خاص، مواد با اندک بسیار مواجهات دارای افراد روی

. آید می بدست

5

(DATA ,VARIABLE)متغیر

و فرد یک است مشخصه گیری اندازه قابل که ای پدیده یا. بپذیرد را مختلفی مقادیر تواند می و

:Quantitativeکمی 1.Interval DiscreteRatioContinuous

:Qualitativeکیفی 2.NominalOrdinal

6

QUANTITATIVE:کمی

ای :Intervalفاصلهتقویمی تاریخ ، حرارت درجه مثال

است قراردادی مبداعوض با و نیست نظر مورد خاصیت نبودن معنی به صفر

نیست صفر برابر دیگر صفر اندازه مقیاس شدن

نسبیRatio: :میزان سرعت، ، وزن FVCمثال

است نبودن معنی به صفر

7

QUANTITATIVE: کمی

( :Discrete)گسستهیک در موجود مشاغل تعداد کارگران، تعداد

کارخانه

( :Continuous)پیوستهمیزان خون، سرب سطح وزن، سابقه FEV1قد، ،

کار

8

QUALITATIVE: کیفی

Nominal:نیست کار در برتری

شغل: خونی، گروه نژاد، جنس، سن، مثال

Ordinal:دارد وجود برتری نظر مورد متغیر نظر از گروهها بین

بیماری: ) شدت علمی( NIHLمثال نمرات ،ILO classificationدستیاران، ، Socioeconomic

status شدت ،obstruction اسپیرومتری در

9

اطالعات آنالیز :2برای شود طی باید مرحله

بوسیله: اولمرحله اطالعات سازی خالصه و توصیف

) معیار ) انحراف و واریانس میانه، میانگین، توصیفی آمار

اجرای: دوممرحله از قبل که خاصی های فرضیه آزمایش

اند شده تعیین پژوهش

9

10

بوسیله اطالعات سازی خالصهتوصیفی آمار

.1: مرکزی های شاخصMean:) میانگین)

است ها داده کل حسابی میانگینتاثیر تحت شدت میگیرند extreme dataبه قرار

Median:) میانه)و آن باالی در ها داده از نیمی که طوری به است اطالعات میانی داده

دارند قرار آن زیر در دیگر نیمیوجود صورت شاخص extreme dataدر میانگین به نسبت میانه

است بهتری مرکزی:Mode

ها داده کل میان در داده ترین تکرار پرندارد چندانی کاربرد پزشکی در

11

7 7

7 7 7

7

7 8

7 7 7

6

3 2

7 8 13

9

Mean = 7SD=0

Mean = 7SD=0.63

Mean = 7SD=4.04

12

.2: پراکندگی های شاخص

Range) دامنه )

داده کمترین و بیشترین بین اختالف

Variance) پراش)

میانگین به نسبت ها داده پراکندگی دهنده نشان

Standard deviation (معیار انحراف )

( Coefficient of Variations)CV ( ضریب

تغییرات(

پراکندگی مقایسه با 2برای صفت یک یا و واحد 2صفت

متفاوت

13

نرمال توزیع

� تقریبا عمومی جمعیت در صفات بیشتر پراکندگی منحنی

است دیگر یک مشابه

قرینه و شکل ای زنگوله

فرضیات آزمودن در اصلی نقش

=میانه میانگین

معیار انحراف و میانگین

14

ميانگين•معيار • انحراف

μμ-SD μ+SD μ+2SDμ-2SD

69%

95%

Frequency

15

Two normal distributions with identical means but different standard deviations

Two normal distributions with different means but identical standard deviations

A

B

AB

16

فرضیه آزمون

صورت ها داده آوری جمع از قبل باید فرضیه سنجش برای آزمون نوع تعیین

گیرد.

Null hypothesis( خنثی (:H0فرضیه

های پارامتر در اختالفی کارگران PFTهیچ و زمینی زیر معادن کارگران بین

( . های تفاوت علت به نتایج در شده دیده اختالف ندارد وجود روباز معادن

) ما نظر مد خاص عامل علت به ونه است جامعه افراد بین در طبیعی فردی

Alternative hypothesis( مخالف (:H1 or HAفرضیه

روبازمتفاوت PFTپارامترهای معادن کارگران و زمینی زیر معادن کارگران بین

است.

17

18

P-VALUES

باشد • شانس اثر در فقط واقعه دادن رخ اینکه احتمال

را • معناداری �سطح معموال پزشکی مطالعات می% 5در نظر در

زیر آماری نظر از شده دیده اختالف وباید 0/05یا% 5گیریم

باشد

)P-Valueاگر • بحرانی نقطه مساوی یا و cut-offبزرگتر

point . شود( می واقع قبول مورد صفر فرضیه باشد

19

نوع (:α)اول خطایفرضیه دانستن .H0غلط است درست که حالی در

نوع (:β )دومخطایفرضیه .H0قبول است غلط فرضیه این که صورتی در

Β-1 آزمون توان در: یا صفر فرضیه شدن رد احتمال. است غلط که حالی

آزمون در ها خطا انواع

20

STANDARD ERROR: معیار خطای

چه تا نمونه از آمده بدست میانگین کنیم مشخص آنکه برای

است نزدیک جامعه واقعی میانگین به اندازه

=SE / جامعه معیار انحراف ها نمونه تعداد جذر

:مثال

میانگین مطالعه یک عادی 100درFVCدر بدست 4فرد لیتر

با. جامعه سطح پارامتردر این نرمال توزیع فرض با آمده

معیار اطمینان 1انحراف فاصله جامعه% 95،با میانگین ،حدود

برابر؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

3/8-4/2 SE = 1/√100 = 0.1 4+,-(2)0.1 =

بین متغیر 2تحلیل چند یا

گروه چندکمی متغیر

ANOVA

کمی متغیر دو

ارتباط:Pearson

اختالف:T test

متغیر چند یا دوکیفی

Chi Square

22

1. CHI SQUARE

بین ارتباط متغیر 2تعیین چند گروه 2در کیفییا چند یا:مثال ) ندارد ) یا دارد مواجهه سیلیس با مواجهه بین ارتباط تعیین

) ندارد ) یا و دارد بیماری مزمن برونشیت به ابتال و شنوایی کاهش به ابتالء و سنگین فلزات با مواجهه آکرواستئولیزیس به ابتال و کلراید ونیل با مواجهه

بین ای رابطه هیچ که است این صفر فرضیه موارد این درسطر در واقع های متغییر با ستون در واقع های متغییر

ندارد وجود

23

2. PEARSON CORRELATION :

بین ارتباط متغیر 2تعیینکمی

سطح بین ارتباط تعیینکادمیوم و مادر شیر کادمیوم

نوزاد سرم میزان بین ارتباط تعیین

سطح و هوا در موجود سربکارگر خون سرب

نشاندهنده: 1+ضریبمستقیم و کامل همبستگی

نشاندهنده: 1-ضریبمعکوس و کامل همبستگی

0: صفت دو بودن ناهمبسته) خطی) نظر از

1+_1:- ناقص همبستگی

24

3. T-TEST

که میانگین 2مقایسه نباشد وقتی مشخص جامعه معیار انحراف

در میانگین های 2مقایسه داده از continuous کمیگروه

:مثال

با مواجهه تاثیر ارگانیک تعیین های واکنش حالل زمان بر

نیافته( reaction timeدهی) مواجهه و یافته مواجهه افراد در

با مواجهه تاثیر ها تعیین ایزوسیانات در FEV1وتغییرات دی

نیافته و یافته مواجهه افراد

25

4. PAIRED T-TEST

میانگین جامعه 2مقایسه

در میانگین های 2مقایسه داده از continuousگروه

مثال:

گیری کاری FEV1اندازه نوبت از بعد و قبل

کاری نوبت از بعد و قبل خون فشار گیری اندازه

دارو مصرف از بعد و قبل خون فشار گیری اندازه

صوت با مواجهه از بعد و قبل خون فشار گیری اندازه

26

5.ANALYSIS OF VARIANCE(ANOVA)

از میانگینمقایسه گروه 2بیش

های داده از درگروههای میانگین continuousمقایسه

میانگین با FEV1مقایسه یافته مواجهه کارگران نوع 3در

مختلف گاز

در شنوایی آستانه PTA, High toneروش 3مقایسه

PTA, DPOAE

27

1350

1386

28

اپیدمیولوژیک مطالعات انواع

Observational

Descriptive Analytic

Experimental

Clinical trial Field trial

Descriptive study: The First step in epidemiologic studies

29

Analytic study

Case-control

Cohort

Descriptive study

Cross sectional

Ecologic

30

CROSS SECTIONAL STUDIES

Example

Advantages:

Hypothesis generation Estimate overall and specific disease prevalence Estimate exposure proportions in the population Easy, Quick and Inexpensive Best suited to studying permanent factors (race,

sex, blood-type, number of workers)

31

Disadvantages:

Impractical for rare diseases

Not a useful type of study for

establishing causal relationships

Confounding is difficult to control

32

COHORT STUDIES

In a cohort study, subjects with an exposure

to a causal factor are identified and the

incidence of a disease over time (or

prospectively) is compared with that of

controls (persons who do not have the

exposure) to determine whether disease

occurs at a rate different from that in a

cohort without the exposure.

33

34

35

36

MEASURES OF ASSOCIATION IN A COHORT STUDY

1.Relative risk:

مواجهه با افراد در + بیماری-----------------------------

مواجهه + در بیماری خطر مواجهه افراد +کل------------------------------------------- =

------------------------مواجهه - در بیماری خطر مواجهه افراد در - بیماری

---------------------------- مواجهه افراد - کل

An RR greater than 1 implies a positive association of the disease with the exposure of interest

37

2.Attributable risk (fraction):

is the rate in the exposed population minus

the rate in the non exposed population

it helps give an idea about the amount of

disease that could be avoided by reducing

risk factors in individuals

38

3. Population attributable risk

percentage:

is the proportion of a disease in a population

related to (or "attributable to") a given

exposure.

important for public health policy and

planning, that is, in estimating what percent

of cases in a population could be eliminated

by removing an exposure

39

Advantages:

Allows study of rare exposures (In radiation

related cancers(

Lower potential for bias than a case-control

study - no recall and selection bias

Results are considered more conclusive

than results from case-control studies

40

Disadvantage

Larger sample size than case-control

Impractical for rare diseases - even if risk is

high, no cases may occur or results

Data collection is usually very expensive

Long time commitment for follow-up

41

CASE CONTROL STUDY

The case-control study is always

retrospective. The investigator starts by

identifying diseased and non diseased

individuals and looks backward for the

presence or absence of exposures in these

individuals

In occupational epidemiology : to evaluate

multiple exposures associated with a single

outcome

42

43

For example, to study the relationship between asbestos exposure and mesothelioma, a case-control study would compare the history of asbestos exposure in a group of mesothelioma patients with the history of asbestos exposure in a group of subjects who do not have mesothelioma.

44

Advantage:

Good for rare disease

Inexpensive

Possibility of exploring of multiple

exposures

Requires relatively little time to conduct

45

Disadvantage: Bias (recall, selection) Temporary can be difficult to establish Can’t calculate incidence, relative risk or

attributable risk

46

ANALYSIS OF CASE-CONTROL STUDIES

Odd ratio:An estimate of Relative Risk

(a)Number of Patients in exposure+

----------------------------------------------

(b)Number of Patients in exposure-

------------------------------------------------------------- = ad / bc = Odd Ratio

(c)Number of Not patients in exposure+

---------------------------------------------------

(d) Number of Not Patients in exposure-

47

CLINICAL TRIAL

The experimental study is the type of design most

familiar to clinical investigators, but it is rarely

encountered in occupational epidemiology.

Same disease and different treatment

Example:

men with asbestos exposure, who are at increased

risk of lung cancer, were randomly assigned to receive

beta-carotene or a placebo. The study was

undertaken to determine whether beta-carotene

decreases the risk of developing lung cancer

48

Men aged 45 years and older with a history of heavy cigarette smoking were assigned to a dual-screened group receiving chest radiographs and sputum cytologic testing or to a group receiving only chest radiographs. The objective was to determine whether the addition of sputum cytologic testing to regular chest radiography resulted in earlier detection and improved lung cancer survival

49

50

51

WHAT TYPE OF STUDY TO CHOSE DEPENDS ON:

what is the research question

Time available for study

Resources available for the study

Common/rare disease or production

problem

Type of outcome of interest

52

SELECTION OF CASES

Sampling

Simple Random

Systematic

Random

Paired

53

In random sampling, each

member of the source group

has an equal chance of being

represented in the control

group.

For example, all individuals

might be assigned a number,

and the sample would be

selected using a table of

random numbers

54

In systematic sampling, the source group for

controls is assumed to have an ordered

sequence, and every nth individual is

selected. As long as the sequence of the

source group is not related to an important

study variable (e.g., age), the resulting

characteristics of a systematic sample are

similar to those of a random sample

In paired sampling, one or several controls

are selected for each case based on a

predefined relationship to the case

55

Errors

Systematic (bias)

Selection B.

InformationB.

ConfoundingB.

Random

56

Selection Bias:

case group: in patient population

control patient: out patient population

Information Bias:

1. Recall Bias

2. Interviewer Bias

3. Misclassification

Confounding bias:

cigarette smoking in a study of an

occupational exposure (asbestose) and lung

cancer

57

58