Welche Rolle spielt die Biostatistik in der modernen Medizin?

Oct 10 2011
Sie wissen, was Statistik ist, aber was ist Biostatistik? Sie beeinflussen Ihr Leben viel mehr als Sie denken.
Der medizinische Epidemiologe Dr. Peter Horby (C) von der Weltgesundheitsorganisation geht 2004 mit vietnamesischem medizinischem Personal Statistiken zur Vogelgrippe durch.

Die meisten Menschen haben die Statistik gehört, dass Herzkrankheiten heute die häufigste Todesursache in Amerika sind [Quelle: Centers for Disease Control] . Aber woher wissen wir, dass diese Tatsache wahr ist? Woher kamen diese Informationen?

Im Jahr 1948, als noch nicht viel über die Faktoren bekannt war, die zu Herzkrankheiten und Schlaganfällen führen, wurde eine Gesundheitsforschungsstudie – bekannt als Framingham Heart Study – an 5.209 Menschen durchgeführt, die in der Stadt Framingham, Mass., lebten Die Teilnehmer hatten keine bekannten Symptome einer Herz-Kreislauf-Erkrankung entwickelt und keinen Schlaganfall oder Herzinfarkt erlitten. Sie erklärten sich bereit, über einen bestimmten Zeitraum beobachtet zu werden, um den Forschern dabei zu helfen, herauszufinden, welche Faktoren zu beiden Zuständen führen [Quelle: Framingham Heart Study ].

Die Studie war in mehrfacher Hinsicht wegweisend. Es zeigte sich, dass es keine einzige Ursache für einen Herzinfarkt gibt, und die Kombination von Informationen über mehrere Risikofaktoren könnte das Risiko abschätzen, dass jemand die Krankheit bekommt. Dank der bis heute laufenden Framingham-Studie kennen wir heute die wichtigsten Risikofaktoren, die zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen. Um zu diesen Schlussfolgerungen zu gelangen, folgten die Forscher einfach den Zahlen – den biostatistischen Zahlen, um genau zu sein.

Seit Jahrzehnten spielt die Biostatistik eine integrale Rolle in der modernen Medizin, von der Analyse von Daten über die Bestimmung, ob eine Behandlung wirkt, bis hin zur Entwicklung klinischer Studien. Die Gillings School of Global Public Health der University of North Carolina definiert Biostatistik als „die Wissenschaft der Gewinnung, Analyse und Interpretation von Daten, um die menschliche Gesundheit zu verstehen und zu verbessern“ [ Quelle: UNC School of Public Health ].

Charles McCulloch, Ph.D., Professor und Leiter der Biostatistik an der University of California in San Francisco, sagt, dass praktisch jede medizinische Forschungsstudie von Anfang bis Ende Biostatistik verwendet.

„Statistiker helfen medizinischen Forschern, Studien zu entwerfen, zu entscheiden, welche Daten gesammelt werden sollen, Daten aus medizinischen Experimenten zu analysieren, die Ergebnisse der Analysen zu interpretieren und beim Schreiben von Artikeln mitzuarbeiten, um die Ergebnisse medizinischer Forschung zu beschreiben“, erklärt er.

Um es noch deutlicher zu machen: Die Biostatistik hilft Forschern, alle gesammelten Daten zu verstehen, um zu entscheiden, ob eine Behandlung wirkt, oder um Faktoren zu finden, die zu Krankheiten beitragen. Die meisten Biostatistiker haben mindestens einen Master-Abschluss und einige haben einen Doktortitel, oft kombiniert mit einem Master-Abschluss in Public Health. Die meisten haben im Grundstudium Mathematik, Statistik oder Informatik studiert. Sie arbeiten für pharmazeutische Unternehmen, Universitäten und Regierungsbehörden wie die National Institutes of Health.

Als nächstes betrachten wir die Biostatistik in der Epidemiologie.

Biostatistik für die Epidemiologie

Dr. Jonas Edward Salk (L), der den ersten Impfstoff gegen Poliomyelitis entwickelt hat, sieht zu, wie Dr. JV Acius-Ferante eine Frau impft.

Wenn wir Statistiken hören, dass eine von acht Frauen in den USA im Laufe ihres Lebens an invasivem Brustkrebs erkrankt oder dass die Risikofaktoren für Brustkrebs die Familienanamnese und das Alter sind, wissen wir, dass Biostatika maßgeblich dazu beigetragen haben, zu diesen Schlussfolgerungen zu gelangen [ Quelle: Breastcancer.org ]. Biostatistik wird ausgiebig in der Epidemiologie eingesetzt.

Die Epidemiologie ist die Grundlagenwissenschaft der öffentlichen Gesundheit. Es verwendet Statistiken und Forschungsmethoden, um Rückschlüsse auf Krankheiten innerhalb bestimmter Bevölkerungsgruppen zu ziehen, und findet die Ursachen und Risiken bestimmter Krankheiten [Quelle: Centers for Disease Control ].

Obwohl die Wissenschaft der Epidemiologie mit der Untersuchung von Ausbrüchen von Infektionskrankheiten begann, befasst sie sich heute auch mit Herzkrankheiten, Krebs, Schlaganfall und Verletzungen [Quelle: Loma Linda University ].

Biostatistik wird verwendet, um zu bestimmen, wie Krankheiten entstehen, fortschreiten und sich ausbreiten. Beispielsweise verwenden Biostatistiker Statistiken, um das Verhalten einer Krankheit wie der Grippe vorherzusagen. Es wird verwendet, um die Sterblichkeitsrate, die Symptome und sogar die Jahreszeit vorherzusagen, die Menschen bekommen könnten [Quelle: CSIRO ]. Eine weitere bekannte Anwendung der Biostatistik in der Epidemiologie war die Forschung zur Entwicklung des Polio-Impfstoffs in den 1950er Jahren.

Vor Mitte der 1950er Jahre basierte die meiste medizinische Forschung auf Beobachtungen. Mitte der 1950er Jahre führte Dr. Paul Meier, ein führender medizinischer Statistiker, die Welt in die Randomisierung ein, eine Technik, bei der Forscher zufällig einer Patientengruppe eine experimentelle Behandlung zuweisen, während eine andere Gruppe eine Standardbehandlung erhält. Die Randomisierung hilft Forschern, eine versehentliche Manipulation der Ergebnisse zu vermeiden, indem gesündere oder jüngere Patienten ausgewählt werden, um eine neue Behandlung auszuprobieren [Quelle: Hevesi ].

Laut McCulloch wissen die meisten Menschen nicht, wie wichtig Biostatik für ihre eigenen medizinischen Entscheidungen ist. Zum Beispiel fragen Sie sich vielleicht, ob das neue Medikament des Pharmaunternehmens wirklich wirkt oder ob es nur ein Hype ist und ein Hausmittel genauso wirksam sein könnte. „Biostatika helfen bei der Gestaltung der klinischen Studien, um aus den Daten einen Sinn zu machen, und helfen Ihnen, die Schlussfolgerung zu ziehen, ob Ihre Hausmittel wirken oder nicht“, sagt er.

Als nächstes untersuchen wir die Rolle der Biostatistik in der Krebsforschung.

Krebsforschung und Biostatistik

Eine Brustkrebspatientin erhält im Infusionszentrum des UCSF Comprehensive Cancer Center in San Francisco eine medikamentöse Testbehandlung.

Die Biostatistik ist wichtig, um Behandlungen für neue Medikamente für Krankheiten wie Krebs zu finden . "Krebstherapien sind in der Regel sehr toxisch. Wenn Sie ein Patient sind und die übliche Therapie nicht funktioniert hat, suchen Sie verzweifelt nach einer Therapie, die Ihnen Hoffnung auf eine Remission gibt", sagt Dr. McCulloch.

Biostatistiker versuchen, eine Studie zu entwerfen, die so wenige Patienten wie möglich testet und sie schnell von den Medikamenten absetzt, damit sie, wenn sie nicht wirken, nicht den schädlichen Nebenwirkungen ausgesetzt sind, fügt er hinzu. Dabei geht es immer darum, herauszufinden, welche Medikamente wirken, und letztendlich die Therapien abzulehnen, die dies nicht tun.

Biostatistiker helfen bei der Gestaltung, Verwaltung und Analyse klinischer Krebsstudien. Sie helfen auch, die Ursachen und Merkmale von Krebs zu identifizieren. Onkologen verlassen sich auf diese Zahlen, um Behandlungen für ihre Krebspatienten zu empfehlen. Da Krebs keine Einheitskrankheit ist, arbeiten Biostatistiker und Onkologen eng zusammen, um herauszufinden, welche Rolle Faktoren wie Wechselwirkungen mit Medikamenten, Ernährung und Ernährung bei Krebs spielen. Sie untersuchen auch die Merkmale von Krebs und wie er in verschiedenen Altersgruppen, Geschlechtern und Rassen auftritt, um an Prävention und Behandlung zu arbeiten.

"Biostatistik allein wird Krebs nicht heilen", sagt Dr. McCullouch. "Wenn Sie eine Studie durchführen, bei der es darum geht, Krebs zu heilen , können Sie Fragen beantworten wie: 'Funktioniert etwas Neues?' oder "Kann ich etwas rezeptfreies bekommen, das genauso effektiv ist?"

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Quellen

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  • Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten. "Eine Einführung in die Epidemiologie". (11. Okt. 2011)http://www.cdc.gov/EXCITE/epidemiology.html
  • Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten. "Februar ist American Heart Month". Cdc.gov (26. September 2011) http://www.cdc.gov/features/heartmonth/
  • CSIRO. "Verwendung von Biostatistik zur Erkennung von Krankheitsausbrüchen". Csiro.au (12. Okt. 2011) http://www.csiro.au/news/BiostatisticsToDetectDisease.html
  • Ellenberg, Jonas H., Armitage, Peter, Chalmers, Thomas C., Gehan, Edmund A., O'Fallon, Judith R., Pocock, Stuart J., Zelen, Marvin. "Biostatistische Zusammenarbeit in der medizinischen Forschung". Biometrie. 46. ​​Jahrgang. März 1990. (4. Oktober 2011)
  • Framingham-Herzstudie. "Geschichte der Framingham Heart Study". Framinghamheartstudy.org (2. Okt. 2011) http://www.framinghamheartstudy.org/about/history.html
  • Hevesi, Dennis. "Paul Meier, 87, Statistiker, der Arzneimittelstudien revolutionierte". New York Times. 14. August 2011. (2. Okt. 2011). http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9400E4DB1130F937A2575BC0A9679D8B63
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  • McCulloch, Charles, PhD, Professor und Leiter der Biostatistik an der University of California in San Francisco, persönliches Interview (4. Okt. 2011)
  • Nationales Krebs Institut. "Programm für Epidemiologie und Biostatistik (EBP)". Dceg.cancer.gov (11. Okt. 2011) http://dceg.cancer.gov/about/organization/programs-ebp
  • News-Medical.Net. "Die Umwandlung genetischer Daten in biomedizinisches Wissen ist eine echte Herausforderung für Statistiker". News-medical.net. 21. September 2011. (26. September 2011)http://www.news-medical.net/news/20110921/Converting-genetic-data-into-biomedical-knowledge-a-true-challenge-for-statisticians. aspx
  • UNC Gillings School of Global Public Health. "Bio-Statistiken". (26. September 2011) http://www.sph.unc.edu/bios/
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  • Initiative Frauengesundheit. (4. Okt. 2011) http://www.nhlbi.nih.gov/whi/factsht.htm