Наука – сфера человеческой деятельности, функцией которой является изучение законов природы, общества и мышления, выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности в целях применения. Неотъемлемой частью правильного планирования многих спектров нашей жизни является статистика – наука об изучении количественной и качественной сторон массовых явлений в их неразрывной взаимосвязи. Своевременно собранные и достоверные данные – залог успеха в решении поставленных задач.
Структура:
Список сотрудников сектора биостатистики:
№ |
Должность |
ФИО |
Кол-во ставок |
1. | Заведующий сектором биостатистики | Белтенова А.Г. |
1,0 |
2. | Методист сектора биостатистики | Кегенбаева Г.Б. |
1-ставка, отпуск по уходу за ребенком |
Предмет деятельности сектора биостатистики: организация сбора, обработки и анализа медицинских статистических данных в рамках научно-технических проектов.
В свою очередь, числовое описание и количественное измерение иногда называют статистикой. Среди медицинских работников и организаторов здравоохранения статистику, зачастую, сводят к элементарной арифметике, ограничиваясь, например, определением процента или кратности различий.
На основе полученных при этом результатов формулируют далеко идущие выводы об ухудшении или улучшении положения, разрабатывают мероприятия и дают предложения. Естественно, что сделанные на основе такого рода «анализа» выводы зачастую некорректны, предлагаемые мероприятия не обоснованы и неэффективны.
После завершения любого научного исследования, фундаментального или экспериментального, производится статистический анализ полученных данных. Чтобы статистический анализ был успешно проведен и позволил решить поставленные задачи, исследование должно быть грамотно спланировано. Следовательно, без понимания основ статистики невозможно планирование и обработка результатов научного эксперимента. Поэтому очень часто можно столкнуться с мнением, что вопросами статистической обработки в биомедицинских исследованиях должен заниматься только специалист по статистике, а врачу-исследователю следует сосредоточиться на медицинских вопросах своей научной работы. Подобное разделение труда, подразумевающее помощь в анализе данных, вполне оправдано. Однако понимание принципов статистики необходимо хотя бы для того, чтобы избежать некорректной постановки задачи перед специалистом, общение с которым до начала исследования является в такой же степени важным, как и на этапе обработки данных.
В медицинской статистике выделяют следующие основные разделы: статистика здоровья населения; статистика здравоохранения; применение методов медицинской статистики в клинических, лабораторных, экспериментальных исследованиях.
Например, статистика здоровья населения — прикладная наука, которая изучает вопросы, связанные с медициной, гигиеной и общественным здравоохранением, и включает следующие группы вопросов:
- Изучение здоровья населения и его основных групп, воспроизводства, рождаемости и смертности, физического развития, продолжительности жизни, распространенности различных заболеваний и т.д.;
- Выявление и изучение связей заболеваемости и смертности населения с различными факторами окружающей среды и разработка, на этой основе, оздоровительных мероприятий;
- Сбор и изучение данных о сети лечебно-профилактических и санитарно-эпидемиологических учреждений, их деятельности и кадрах для планирования профилактических и лечебно-оздоровительных мероприятий, развития сети, оценки качества работы учреждений;
- Изучение и оценка опыта предупреждения и лечения заболеваний;
- Содействие планированию, организации и проведению различных лабораторных исследований. Выявление закономерностей различных явлений в организме, определение связи процессов в организме с факторами внешней среды (социальными, антропогенными, природными и др.);
- Установление достоверности получаемых результатов и методов профилактики и лечения.
Независимо от того, какие задачи ставятся при проведении научного статистического исследования, оно должно, проводится в определенной последовательности. Необходимо определить цель и задачи исследования. Цель исследования должна быть актуальной для медицинской науки и должен отвечать на вопрос: «Зачем проводятся исследования ». Задачи исследования — это конкретизированное, расширенное и уточненное определение цели и должен отвечать на вопрос: «Как будет достигнута цель».
Пример составления плана и программы статистического исследования:
Цель исследования — изучить заболеваемость с временной утратой трудоспособности рабочих предприятия за истекший год.
Задачи исследования:
1.Определить экономический ущерб, связанный с заболеваемостью;
2.Разработать меры по снижению заболеваемости с временной утратой трудоспособности.
Различают 4 этапа статистического исследования:
I. Составление плана и программы исследования (подготовительная работа);
II. Статистическое наблюдение (сбор материала);
III. Статистическая разработка материала;
IV. Анализ, выводы, рекомендации.
Первый этап исследования включает в себя:
1. Определение места, где будет проводиться исследование
2. Определение времени проведения работы
3. Определение и подбор статистической совокупности
4. Определение единицы наблюдения
5. Финансирование исследования.
Второй этап предусматривает непосредственное осуществление программы наблюдения, т.е. регистрацию и учет явлений, подлежащих исследованию.
Третьи этап включает в себя: обработку начинают с проверки собранного материала на полноту и правильность заполнения учетного документа. Затем проводят шифровку материала т.е. применение условных обозначений выделяемых признаков. При ручной обработке материала шифры могут быть цифровые или буквенные; при компьютерной обработке только цифровые. После этого проводится группировка материала — распределение собранного материала по характеру или величине признака. Результаты подсчета заносятся в статистические таблицы. Правила построения таблицы начинается с макета, т.е. незаполненной таблицы, в которой определяется подлежащее и сказуемое, последовательность расположения показателей.
Подлежащее |
Сказуемое |
Итоговая цифра |
Перечень единиц и групп изучаемого объекта | Перечень показателей | |
1. | ||
2. | ||
3. | ||
Итоговая строка |
Статистической таблицей называют расположенные по определенной системе ряды чисел. В статистической таблице различают табличное подлежащее и табличное сказуемое. Под табличным подлежащим подразумевается основной признак изучаемого явления. Подлежащее, как правило, располагается по горизонтальным строкам таблицы. Табличное сказуемое — признаки, характеризующие подлежащее. Они располагаются в вертикальных графах таблицы. В таблицах необходимо предусмотреть итоговые данные, по которым будут проводиться расчеты показателей на третьем этапе статистического исследования
Наряду со статистическими таблицами используются графики, которые являются важным средством выражения и анализа статистических данных, поскольку наглядное представление облегчает восприятие информации.
Четвертый этап включает в себя вычисление показателей (относительных величин и средних), их сравнение, выводы и заключение по данному исследованию, рекомендации. На этом этапе применяются также различные специальные статистические методики (корреляции, однофакторный дисперсионный анализ и т.д.).
Сектор биостатистики отдела менеджмента НИР за отчетный период проконсультировал следующие научно-технические проекты:
- НТП на тему: «Ранняя диагностика и профилактика заболеваний, обусловленных поведенческими факторами у лиц молодого возраста» (руководитель: Касенова С.Л., источник финансирования: КазНМУ);
- НТП на тему «Медико-экологические исследования для оценки индивидуального риска развития сердечно — сосудистых заболеваний» (руководитель: А. Аканов, источник финансирования: КазНМУ).
По первому проекту цель исследования: Разработка научно — обоснованной технологии ранней диагностики заболеваний органов дыхания с факторами риска сердечно – сосудистых заболеваний у лиц молодого возраста.
Обследовано 150 человека в возрасте 18-25 лет. Первая группа — основная вошли лица молодого возраста курящие. Вторая группа – контрольная — некурящие.
Показатель |
n=150 |
|
Абс. | % | |
Средний возраст, лет | 21,2 ± 1,1 | |
Рост, см | 166,2± 7,8 | |
Вес, кг | 57,8± 9,7 | |
ИМТ, кг/м2 | 20,9 ± 2,9 | |
Половой состав: | ||
Мужчины, n | 40 | 26,7 |
Женщины, n | 110 | 73,3 |
Описательная статистика обследованных групп
Показатель |
Основная |
Контрольная |
||||
Абс. | % | Абс. | % | |||
n=21 | 14 | n=129 | 86 | |||
Средний возраст, лет | 21,0 ± 1,0 | 21,2 ± 1,2 | ||||
Рост, см | 174,0± 6,0 | 164,9± 7,3 | ||||
Вес, кг | 65,5± 6,5 | 56,5± 9,5 | ||||
Половой состав: |
||||||
Мужчины | 19 | 90,4 | 21 | 16,2 | ||
Женщины | 2 | 9,6 | 108 | 83,8 |
Основные факторы риска
Параметры |
Основная (n=21) |
Контрольная (n=129) |
Алкоголь % | 61,9 | 15,5* |
ИМТ, кг/ м2 | 21,2 ±1,9 | 20,7±2,9 |
*р<0,05- достоверно по сравнению с первой группой |
По индексу массы тела не выявлено достоверного отличия между собой, в группе курящих на 46% выше показатель употребляющих алкоголь тем самым увеличивая риск развития основных патологии организма. Лица с отягощенной наследственностью в основной группе- 23,8%, контрольной группе — 21,0%.
При оценке распространенности курения у обследуемого контингента выявлено, что 14% респондентов — курящие, что соответствует данным мировой литературы, среди курящих — 9,5% составили лица женского пола, лица мужского пола составила — 90,4%.
Полученные результаты подтверждаются литературными данными о преимущественной приверженности мужчин к курению.
Также проводился сравнительный анализ по полному комплексу обследований с измерением массы тела, измерением роста, вычисление индекса массы тела, измерение частоты сердечных сокращении (ЧСС). Проанализированы объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) и процентное отношение объема форсированного выдоха за первую секунду выдоха к форсированной жизненной емкости легких. Жизненная ёмкость легких (ЖЕЛ), оценивается как разница между объёмами воздуха в лёгких при полном вдохе и полном выдохе. Отношение ОФВ1/ФЖЕЛ — индекс Тиффно).
По окончанию сравнительного анализа были сделаны следующие выводы:
- Среди обследуемых 150 студентов Казахского Национального медицинского университета им. С.Д. Асфендиярова в возрасте от 18 до 25 лет у 14% лиц выявлена привычка к курению.
- Исследование функционального состояния органов дыхания определило в группе курящих студентов повышение показателей, характеризующих состояние бронхиальной проходимости, а именно объема форсированного выдоха за первую секунду (92,67±2,89%), форсированной жизненной емкости легких (80,76±2,63%) и индекса Тиффно (106,05 ±4,69%) в сравнение с некурящими студентами.
- Повышением показателей ОФВ1 (92,67±2,89%) (р<0,05)), ФЖЕЛ ( 80,76 ±2,63%) и индекса Тиффно (106,05 ±4,69%) у курящих студентов может быть обусловлено включением компенсаторных механизмов органов дыхания, направленных на поддержание гомеостаза дыхательной системы.
- Показатель сатурации кислорода SpO2 практически не отличался в обеих группах студентов основная группа 97,38±0,40% , контрольная группа – 97,35±0,19%.
- По данным анкетирования обследованных студентов установлено, что курящие студенты в 4 раза чаще эпизодический употребляют алкоголь, чем некурящие студенты (61,9% и 15,5%).
По второму проекту цель исследования: изучение динамики изменения функционального состояния здоровья практически здоровых мужчин, находящихся в естественных социально-бытовых, производственных условиях окружающей среды (в Алматы, Казахстан) в течение длительного периода времени и разработка критериев для оценки индивидуального риска развития заболеваний.
Особенностью проводимых медико-экологических исследований является, то, что в качестве эталонной группы (основная) исследуется группа практически здоровых мужчин, которые в течение 500 суток находятся в стандартных условиях в гермокамере – макете межпланетного корабля, т.е. в условиях стабильной экологической обстановки. Это относится и к условиям внешней среды (температура, давление, влажность, состав атмосферного воздуха), и к условиям питания, и к строгой регламентации режима труда и отдыха. Исследование казахстанской контрольной группы из г.Алматы выполнил Казахский Национальный медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова. Поэтому эксперимент является уникальной возможностью проведения медико-экологических исследований с научно-обоснованным «контролем» полученных результатов и направлен на разработку новых принципов медико-экологического изучения состояния здоровья и оценки риска развития заболеваний у практически здоровых мужчин.
Исследования являются когортными и основаны на динамических диспансерных донозологических осмотрах в течение длительного периода времени практически здоровых мужчин-добровольцев. В исследовании участвовали 18 добровольцев – практически здоровые мужчины в возрасте 37±4,7 лет, особенности условий труда которых связаны с продолжительным психоэмоциональным напряжением, частыми стрессовыми ситуациями (начальники отделов и управлений Департамента чрезвычайных ситуации по г.Алматы МЧС РК и пожарные). Критериями включения в исследование кроме возраста, пола и особенностей условий труда явились отсутствие хронических заболеваний, постоянное проживание в г.Алматы. Исследования проводились в условиях производственной деятельности ежемесячно в течение года (май 2011 — апрель 2012).
Для оценки резервных возможностей организма дополнительно проводились следующие функциональные тесты:
- Активная ортостатическая проба (АОП) проводилась по следующей схеме: при 5-минутном пребывании в положении лежа регистрировали исходную частоту сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД) по методу Короткова на правой руке, затем после перехода в вертикальное положение — трехкратно (на 1-й, 3-й, 5-й минутах). Во время проведения ортостатической пробы осуществлялась запись кардиосигналов 5 минут в положении «лежа» и 10 минут в положении «стоя». Возбудимость центров симпатической иннервации определяли по степени учащения пульса, а полноценность вегетативной регуляции по времени стабилизации пульса в ответ на смену положения тела. Критерием ортостатической гипотензии считали снижение систолического АД менее чем на 20 мм.рт.ст. и учащения сердечных сокращении не менее чем на 20 уд/мин., согласно рекомендациям Объединенного комитета Американского Автономного Общества и Американской Академии Неврологии. Одновременно на всех этапах пробы проводилась регистрация ЭКГ с помощью прибора «KARDi-2».
- Тест с физической нагрузкой(20 приседаний за 30 секунд) использовали для оценки способности к восстановлению после физической нагрузки. Предварительно регистрировали исходные ЧСС и АД по методу Короткова на правой руке. После окончания приседаний, обследуемый переходил в положение «сидя» (период восстановления) и одновременно продолжалась регистрация ЭКГ с помощью прибора «KARDi-2» в течение 7 минут для оценки «цены адаптации» по данным анализа ВСР в периоде восстановления и измерялись ЧСС и АД (на 1-й, 3-й, 5-й минутах). Эти данные сравнивались с исходными значениями, измеренными в начале исследования, и оценивали по величине разности.
- Тест с фиксированным темпом дыхания (ФТД) выполнялся по схеме, принятой в проводимых на борту Международной Космической Станции исследованиях с регистрацией ЭКГ с последующим анализом ВСР. При этом тесте темп дыхания составлял 6 в 1 минуту (один дыхательный цикл за 10 секунд: 5 секунд вдох и 5 секунд выдох). Периодичность дыхания задавалась с монитора компьютера. Длительность теста 3 минуты.
- Пробы с задержкой дыхания на вдохе (проба Штанге) и выдохе (проба Генча) с одновременной регистрацией ЭКГ для анализа ВСР с помощью прибора «KARDi-2».
- Тест с зрительно-моторной реакцией — функциональный тест с измерением скорости ответных реакций исследуемого на зрительный сигнал и определением количества допущенных ошибок (опережение, пропуск, ошибка выбора цвета и т.п.), что позволяет изучить зрительно-моторные реакции на простые и сложные сигналы. Сложными являются сигналы двух цветов, на которые необходимо отвечать нажатием на кнопку соответствующего цвета. Прибор автоматически вычисляет средние значения скорости реакции и определяет число ошибочных реакций. При выполнении теста одновременно регистрировалась ЭКГ для анализа ВСР с целью оценки адекватности реакций системы регуляции при психоэмоциональном напряжении.
Рассчитывались значения описательной статистики, с вычислением распределения отдельных признаков и оценкой его основных характеристик. Оценка достоверности различий средних значений для всей совокупности исследования определяли с использованием непараметрического критерия Wilcoxon, U-критерия Mann-Whitney, при уровне значимости 95% (р<0,05).
Сезонная динамика изменений показателей функционального состояния сердечно-сосудистой системы в течение года (М±δ)
Показатели |
Весна |
Лето |
Осень |
Зима |
ЧСС, уд\мин |
70,82±9,72 |
74,93±10,18 |
71,23±13,63 |
75,10±4,61 |
САД, мм.рт.ст. |
119,09±10,91 |
117,36±9,53 |
121,38±9,53 |
120,00±11,55 |
ДАД, мм.рт.ст. |
79,55±8,79 |
78,29±6,35 |
81,54±4,74 |
78,50±5,30 |
pNN50, % |
6,90±9,27 |
2,74±6,50* |
5,04±8,34 |
8,79±9,49# |
RMSSD,мс |
24,99±13,26 |
20,46±15,05* |
21,22±11,59 |
27,47±12,65# |
SI,усл.ед. |
181,26±229,25 |
212,41±128,67* |
212,94±154,90 |
161,85±130,54# |
TP, мс2 |
1321,65±711,56 |
882,01±734,82* |
1109,55±778,13 |
1807,75±1336,42 |
HF,% |
24,71±15,56 |
24,63±16,03 |
23,56±14,40 |
23,57±12,72 |
LF, % |
48,00±12,94 |
48,54±12,42 |
48,94±14,51 |
50,57±13,10 |
VLF, % |
27,28±11,09 |
26,84±12,34 |
27,50±11,97 |
25,85±10,99 |
LF/HF, усл.ед. |
3,40±3,20 |
3,04±2,00 |
3,91±5,55 |
3,18±2,66 |
IC, усл.ед. |
5,41±5,20 |
5,01±4,04 |
5,89±6,62 |
4,77±3,58 |
ПАРС, баллы |
2,55±1,21 |
3,50±1,56 |
3,77±1,54 |
2,83±1,26 |
Примечание: достоверность различий в состоянии покоя: * — между «весна-лето»; # — между «лето-зима». |
Сезонная динамика изменений показателей ВСР при АОП в течение года (М±δ)
Показатели |
Этапы обследования |
Весна |
Лето |
Осень |
Зима |
pNN50, % | лежа |
13,09±12,59 |
6,34±8,96 |
14,30±14,62 |
13,45±12,09 |
стоя |
5,88±12,18 |
1,89±3,13 |
2,10±2,39* |
3,40±5,54 |
|
RMSSD,мс | лежа |
32,81±14,66 |
37,14±43,45 |
35,35±18,66 |
33,61±14,55 |
стоя |
23,75±18,10 |
19,04±7,62* |
18,31±7,21* |
18,84±7,56* |
|
TP,мс2 | лежа |
1430,32±715,23 |
976,76±589,87 |
1943,12±2165,76 |
1990,70±1551,05 |
стоя |
1395,33±655,11 |
1569,85±918,68* |
1485,05±643,64 |
1412,73±607,21 |
|
HF,% | лежа |
36,60±14,44 |
36,72±16,21 |
33,02±12,40 |
31,07±12,79 |
стоя |
15,31±10,30* |
12,37±6,32* |
10,39±5,45* |
13,83±8,46* |
|
LF,% | лежа |
38,36±12,44 |
40,77±14,29 |
42,39±9,62 |
41,55±8,28 |
стоя |
51,35±9,80* |
53,12±11,50 |
53,75±14,41* |
55,82±12,63* |
|
VLF,% | лежа |
25,04±8,81 |
22,52±11,18 |
24,59±11,96 |
27,38±10,94 |
стоя |
33,34±12,10 |
34,51±9,38* |
35,86±14,52* |
30,35±11,76 |
|
LF/HF, усл.ед. | лежа |
1,49±1,53 |
1,44±0,91 |
1,44±0,57 |
1,64±0,88 |
стоя |
4,76±3,08* |
7,12±7,33* |
6,81±4,61* |
5,87±4,37* |
|
IC, усл.ед. | лежа |
2,37±1,99 |
2,25±1,42 |
2,33±0,98 |
2,83±1,74 |
стоя |
8,08±5,39* |
11,33±10,72* |
11,56±7,24* |
8,85±5,47* |
|
Примечание:* — достоверность различий по сравнению с исходным положением «лежа» (р<0,05) |
Сезонная динамика показателей ЧСС и АД в период восстановления после выполнения теста с физической нагрузкой (М±δ)
Показатели |
этапы обсл. |
покой (исходные значения) |
на 5 мин. восстановления |
оценка |
ЧСС(уд.мин) | весна | 70,82±9,72 | 82,64±10,87* | неудовлетворительно |
лето | 74,93±10,18 | 80,43±6,89 | удовлетворительно | |
осень | 71,23±13,63 | 73,85±12,79 | хорошо | |
САД(мм.рт.ст) | весна | 119,09±10,91 | 130,91±8,61* | неудовлетворительно |
лето | 117,36±9,53 | 125,36±6,34* | удовлетворительно | |
осень | 121,38±9,53 | 126,62±10,16 | хорошо | |
2 | 3 | 4 | 5 | |
зима | 120,00±11,55 | 128,50±7,47* | удовлетворительно | |
весна | 79,55±8,79 | 85,45±9,34 | удовлетворительно | |
лето | 78,29±6,35 | 83,93±4,01* | удовлетворительно | |
осень | 81,54±4,74 | 83,69±4,35 | хорошо | |
зима | 78,50±5,30 | 84,00±5,16* | удовлетворительно | |
Примечание: * — достоверность различий между «покой» и «на 3мин. восстановления». |
Пространство функциональных состояний, формируемое по результатам анализа ВСР с помощью математической модели и средние значения показателей СН и ФР.
Таким образом, результаты исследований в группе, с применением методологии, в которой традиционный анализ ВСР в сочетании с оценкой функционального состояния сердечно — сосудистой системы, показали возможность эффективного динамического наблюдения за состоянием здоровья в условиях производственной деятельности для своевременной донозологической диагностики.
Для каждого участника была составлена динамика функционального состояния организма (на примере участник под №11).
Вывод: как показывает расчеты, что результаты параллельных медико-экологических исследований позволят разработать новые эффективные критерии оценки риска развития заболеваний и развить принципиально новый подход к охране здоровья работающего населения, когда меры по его сбережению и укреплению принимаются задолго до того, как появляются заболевания, требующие медицинской помощи. Это не только экономически более выгодно, не только сохраняет трудовой потенциал страны, но продлевает жизнь и профессиональное долголетие многим тысячам людей.
Участие в научной деятельности НИИ ФПМ имени Б. Атчабарова:
— опубликована статья «Дозы ионизирующего излучения вследствие рентгеновского обследования населения Казахстана, в частности, города Семипалатинск», научно-практический медицинский журнал «Здравоохранение Кыргыстана», Белтенова А.Г., выпуск №2, апрель-июнь-2012г.
— опубликована статья «Разработка и исследование гелей на основе коллагена и гиалуроновой кислоты для применения в стоматологической практике», научно-практический журнал «Иммунология, гигиена, эпидемиология и иммунобиология», Каракушикова А.С., Устенова Г.О., Стабаева Г.С., Белтенова А.Г. и др. выпуск №4 (54), 2012г.
— менеджер проекта: Белтенова А.Г., источник финансирования: МОН РК «Научно-методическое обоснование формирования и развития трансляционной медицины», закуп оборудования, регистрация в КазНТИ, съемка видеороликов по экспериментам, сдача заключительного отчета в КазНТИ.
— организация и проведение для ответственных кафедр по НИР семинара «Winter School», в рамках «Дней Университета-2012» международная научно-практическая конференция «Трансляционная медицина. Междисциплинарное внедрение результатов фундаментальных исследований (стоматология, нутрициология, аллергология, иммунология, фармакология, фармация, онкология, эпидемиология, инфекционные болезни, гигиена, патологическая физиология, наркология)».
— Участие в выставке инновационных проектов в рамках VI Астанинского экономического форума, май-2013год.
Зав. сектором биостатистики,
Белтенова А.Г.