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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-09-29 09:07

上述表格,多數(shù)人應該再熟悉不過了吧,在醫(yī)療器械研發(fā)的漫漫征途中,驗證和確認活動就像是一道道嚴密的關(guān)卡,而其中樣本量的計算更是關(guān)乎研發(fā)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié),驗證能不能過,是否滿足輸入。這一過程涉及到根據(jù)風險來確定可靠度和置信區(qū)間等統(tǒng)計學概念,然而不少工程師在這些概念面前卻犯了難,剛開始我也是一樣的,對統(tǒng)計學中的 P 值、置信水平、置信區(qū)間等常常感到困惑或混淆。
別擔心,今天咱們就來一起揭開它們的神秘面紗,讓你輕松理解這些重要的統(tǒng)計學知識。
一、點估計 —— 數(shù)據(jù)海洋中的 “燈塔”
在醫(yī)療器械研發(fā)的數(shù)據(jù)海洋中,點估計就像是一座燈塔,為我們照亮了探索總體參數(shù)的道路。比如說我們在研發(fā)血管支架時,想要了解這種支架的徑向力。我們會選取一部分支架樣本進行測試,然后計算出樣本的平均徑向力,這個平均值就是對總體平均徑向力的一個點估計。它簡單直接地給了我們一個數(shù)值,讓我們對總體的情況有了一個初步的印象。但就像燈塔的光芒只能照亮一部分海域一樣,點估計雖然能提供一個大致的方向,但它可能存在誤差,因為樣本只是總體的一個小部分,不能完全代表總體。
二、區(qū)間估計 —— 更可靠的 “范圍探索”
有了點估計這個 “燈塔” 還不夠,我們還需要區(qū)間估計來更全面地了解總體參數(shù)的范圍。還是以血管支架為例,我們通過對更多樣本的分析,得出了支架徑向力的一個區(qū)間,比如 [X1, X2],這就是置信區(qū)間。它告訴我們,我們有一定的把握(這個把握程度就是置信水平)認為總體的徑向力就在這個區(qū)間內(nèi)。想象一下,這就好比我們在尋找一個寶藏的范圍,雖然不能確定寶藏具體在哪個點,但我們知道它大概率在這個區(qū)間里,這是不是讓我們心里更有底了呢?
三、置信水平 —— 信任的 “度量衡”
置信水平就是我們對這個區(qū)間估計的信任程度,是衡量我們有多相信這個置信區(qū)間包含了總體真實參數(shù)的一把尺子。常見的置信水平有 95% 和 99%。比如說 95% 置信水平,意味著如果我們用同樣的方法多次抽樣并進行區(qū)間估計,大約有 95% 的情況下,我們得到的置信區(qū)間會包含總體的真實抗壓強度。這就好像你去參加一個考試,如果你有 95% 的把握能考到 80 分以上,那么你考了很多次后,大概會有 95 次能達到這個分數(shù)。在醫(yī)療器械研發(fā)中,選擇合適的置信水平很關(guān)鍵哦。如果置信水平選得太低,我們可能會對血管支架的性能過于樂觀,導致在實際使用中出現(xiàn)問題;而如果選得太高,雖然準確性提高了,但可能需要更多的樣本量,增加研發(fā)成本和時間。
四、置信區(qū)間 —— 鎖定真實的 “范圍圈”
置信區(qū)間就是那個具體的范圍,它是根據(jù)樣本數(shù)據(jù)和選定的置信水平計算出來的。對于血管支架的各種性能指標,如徑向支撐力、連接強度等,我們都可以通過區(qū)間估計得到相應的置信區(qū)間。例如,我們通過實驗得出某款血管支架徑向支撐力的 95% 置信區(qū)間為 [Y1, Y2],這就告訴我們,在 95% 的置信水平下,該支架的真實徑向支撐力大概率在這個范圍內(nèi)波動。這個區(qū)間為我們評估血管支架的質(zhì)量和性能提供了重要的參考依據(jù),讓我們在研發(fā)過程中能更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量,確保其安全性和有效性。
五、P 值 —— 決策的 “信號燈”
說完了前面幾個概念,再來說說 P 值。P 值在統(tǒng)計學中也非常重要,它就像是一個信號燈,幫助我們在研發(fā)過程中做出決策。在假設檢驗中,P 值表示在原假設成立的情況下,觀察到樣本數(shù)據(jù)或者更極端情況出現(xiàn)的概率。以血管支架的連接強度測試為例,如果我們假設平均連接強度達到某個標準值(原假設),然后通過實驗得到樣本數(shù)據(jù),計算出 P 值。如果 P 值很小,比如小于 0.05(通常的顯著性水平),這就意味著在原假設成立的情況下,觀察到這樣的樣本數(shù)據(jù)是很不尋常的,就像信號燈突然變紅,提醒我們要拒絕原假設,可能這種連接強度并沒有達到我們預期的標準值,需要進一步改進甚至重新選擇材料。相反,如果 P 值大于 0.05,就像信號燈是綠燈,我們沒有足夠的證據(jù)拒絕原假設,可以暫時認為該連接強度符合要求,但也需要進一步驗證。
六、最后簡單做個總結(jié):
在研發(fā)實際工作中,正確理解和應用這些統(tǒng)計學概念是至關(guān)重要的。
1)樣本選取要科學合理
樣本就像是我們了解總體的 “代言人”,如果選取的樣本不具有代表性,那么得到的各種估計和結(jié)論都可能是不準確的。我們最好要從不同批次、不同生產(chǎn)工藝等方面選取樣本,確保樣本能涵蓋各種可能的情況,這樣計算出來的點估計、置信區(qū)間等才更可靠,就像要從各個角落挑選代表來反映整個群體的情況一樣。
2)結(jié)合專業(yè)知識解讀結(jié)果
統(tǒng)計學結(jié)果只是給我們提供了一種數(shù)據(jù)上的支持,但我們不能僅僅依賴數(shù)據(jù)而忽略了專業(yè)知識。我們可能還要結(jié)合醫(yī)學、材料學等專業(yè)知識來理解和解釋統(tǒng)計學結(jié)果。比如,即使某個置信區(qū)間看起來符合要求,但從醫(yī)學角度考慮,可能還需要更嚴格的控制范圍,這時候就需要我們綜合判斷,做出最合適的決策。
3)持續(xù)學習和實踐
統(tǒng)計學是一個不斷發(fā)展的領域,新的方法和理論不斷涌現(xiàn)。我們應要保持學習的熱情,不斷更新自己的知識體系,通過實踐來加深對這些概念的理解和應用能力??梢詤⒓酉嚓P(guān)的培訓課程、研討會,與同行交流經(jīng)驗等。
總之,P 值、置信水平、置信區(qū)間、點估計和區(qū)間估計等統(tǒng)計學概念是醫(yī)械研發(fā)中不可或缺的工具。雖然它們一開始可能會讓我們覺得有些困惑,但只要我們深入學習、不斷實踐,就一定能熟練掌握它們,為研發(fā)提供有力的支持,確保我們研發(fā)出的產(chǎn)品質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良,為患者的健康貢獻我們的力量。

來源:醫(yī)械研發(fā)