我思,故我在。 —笛卡爾
目錄:
一 良醫三大要素
醫德,知識技術,臨床思維的習慣和能力
二 不確定性與量化可能性 — 概率(Probability)
I:臨床充滿不確定性
II: 鍾形曲線與臨床思維
III: 三種概率:簡單概率、複合概率和條件概率
IV: 概率操作與概率誤區
三 不確定性與量化可能性 — 可能性比(Likelihood ratio)
四 循證醫學與證據誤區
五 推理
I: 演繹推理(Deductive Reasoning)
II: 歸納推理(Inductive reasoning)
III: 溯因推理 (Abductive reasoning)
六 兩種臨床思維方式及思維誤區
I: 經驗直覺思維
II: 分析思維
七 理性思維者若幹特性[2]
八 臨床思維偏見和誤區[2]
九 我的臨床思維
Medicine is a science of uncertainty and an art of probability (醫學是不確定性的科學和可能性的藝術)。—William Osler
Sir William Osler, 1st Baronet(1849 — 1919 年 ):加拿大醫生,約翰.霍普金斯醫院四大開山祖師爺教授之一。他創建了第一個實習生培訓項目,經常被描述為現代醫學之父和 “有史以來最偉大的使用聽診器的診斷學家”之一。維基。
I:臨床充滿不確定性
不確定性分兩種:
1 認識的不確定性(Epistemic): 病人實際情況、醫學科學本身、診斷預測和治療,太多信息我不知道,無法知道。自然界和人體太多秘密,科學知識本身也不知道。
2 隨機性帶來的不確定性 (Stochastic)。個體差異無法預測。統計、流行病學調查,可以發現一組人群,冠心病發病率多高,老年癡呆可能性多大。但是那個人群的具體每一個人,你無法知道他/她會不會患冠心病,會不會發生老年癡呆。福爾摩斯說過:一個人群,他可以預料。但是一個人,他無法預料。偵探和醫生一樣,總是和不確定性打交道。醫生麵臨的是一個病人。而偵探麵臨的不僅是人,還有這個人所處的大環境。
為什麽有那麽多不確定性?簡單地說:因為人是地球上最高級的生物,太多變量。這些變量,或者不知道,或者無法控製,因此無法確定。
懂得不確定性,醫生才不至於思維僵化;不至於先入為主,匆忙下結論;不至於死守既定方針,診斷治療一成不變;不至於總是理所當然;不至於過分自信。雖然總是麵臨不確定性, 醫生們不能以此作為偷懶的借口,而應該追求確定性,診斷、治療、預後,同時對確定性的範圍有一個現實的估計。
因為不確定性,每個診斷、治療,都隻是可能。有沒有辦法量化這些可能性?
II: 鍾形曲線與臨床思維
X: 不同的已經發生,或者預測將要發生的事件(possibility),如一個人群的血壓、心率、紅細胞血紅蛋白分布,病因、診斷或者預後等等。
Y:上述指標,事件發生的概率 (probability)。
鍾形曲線有兩個變量: 均數(mean)和標準差(SD)。 SD越大,曲線越扁平。
概率說起簡單,但是以前都是靠摔骰子或者抽簽來預測將來。 計算概率始於啟蒙時代,近20個哲學家數學家為概率作出了貢獻。概率讓人們至少精英意識到,世界不總是由上帝決定,還有不少隨機性。1920s年, 統計成為醫學的工具之一, 醫生們也開始思考概率。
鍾形曲線、概率對臨床有什麽幫助?醫生不會想到鍾形曲線,但可能會想到一個事件過去發生的概率,概率來自流行病學調查,隨機臨床試驗。據此來推斷這個事件在一個病人身上發生的概率。這種有根據,計算出來的概率,比起沒有根據及計算的猜出來的概率,準確的多。
過去發生的事,將來不一定都會同樣發生。於是引發一個問題:概率正確的可能性有多大?沒有醫生能夠準確地估計概率,來自資料的概率不是100%的準確。估計的概率應該是一個範圍,而不是一個不變的數字,70%、88% 等等。
III: 三種概率
1:簡單概率:或者說偶然性概率。丟骰子、拋硬幣、遭雷打,無法預測。知道概率的唯一辦法就是禱告。
2:複合概率: 有兩種以上的可能性。如病人胸痛,可能的病因幾個—心肌梗塞、心絞痛、心包炎、肺動脈栓塞、胃酸反流、焦慮、胸部軟組織炎或者肌肉扭傷。每一種可能病因的概率大小,取決於病人人群,年齡,性別,家族史,過去史等等。
複合概率的計算規則。
任何一個可能性的概率 >0, <1(不是0%,不是100%)。
各個可能性(如病因)互相排斥,因為最終隻有一個可能性,但是必須有一個可能性。所以複合概率,總和是100%。
總和是1(100%),因為肯定有一個可能性(如病因)被確定或者成為現實。這和規則1又是矛盾的。這個最終確定的可能性,算不算100%?另外,有的時候就是找不到病因。這時候,複合概率的總和是多少?還是100%,因為找不到不等於沒有。
兩個互相排斥的可能性(甲乙),非甲即乙的概率,是甲乙概率的和。甲的概率40%,乙的概率50%,非甲即乙的概率是90%。
兩個可能性同時發生的概率,低於單獨一個可能發生的概率。上麵胸痛病人為例。心絞痛概率 40%, 胃酸反流概率 20%,兩個同時發生的概率隻有40%x20% =8%。根據這個規則。臨床診斷,首先嚐試用一個病因解釋所有的異常。
3:條件性概率(Conditional probability)。一個可能性的概率大小,取決於其它條件的存在與否。如胸痛病人,如果肌鈣蛋白升高,心肌梗塞的概率隨之升高。肌鈣蛋白正常,心肌梗塞的概率自然大幅度下降。計算條件如何改變概率,用貝葉斯規則(Bayes’ rule)。
托馬斯·貝葉斯( Thomas Bayes約 1701 年 – 1761 年),英國統計學家、哲學家和長老會牧師,因貝葉斯定理聞名。Wiki
貝葉斯規則來自他去世後發表的一篇論文。他用數學語言描述條件性概率。首先是基礎概率,如一個人胸痛,心肌梗塞的概率多大。然後根據條件存在與否(肌鈣蛋白,心電圖等等)修改概率。概率可以改變很多或者很少,改變程度取決於基礎概率和條件的強度。
數學推導[1]:假設一個病人胸痛,他心肌梗塞的基礎概率是50%,肌鈣蛋白的敏感性是95%,特異性是80%。如果肌鈣蛋白陽性,他心肌梗塞的概率是多少?如果肌鈣蛋白陰性,他沒有心肌梗塞的概率又是多少?
這個問題是問陽性預測率(Positive Predictive Value PPV),如果檢查陽性,疾病的概率。和陰性預測率(Negative Predictive Value NPV),如果檢查陰性,沒有疾病的概率。
PPV = P(D/+)
P= 概率, A=基礎概率, B=條件, D/+=疾病, —D=沒有疾病, +=試驗陽性 ,—=試驗陰性, TPR= True positive rate( 真陽性率:敏感性-有病的人檢查陽性的概率), FPR=False positive rate(假陽性率:1—特異性)。特異性是沒病的人檢查陰性的概率。
推導:
1 P(A/B)=P(A and B)/p(B) }
2 P(D/+)=P(+ and D)/p(+) }
3 P(+)=P(+ and D)+P(+ and —D)
4 P(D/+)=P(+ and D)/P(+ and D)+P(+ and —D)
5 P(+/—D)=P(+and —D)/P(—D)
6 P(+and —D)=P(—D) x P(+/—D)
7 P(D/+)=P(D) x P(+/D)/P(D) x P(+/D) +P(—D) x P(+/D)
8 P(D/+)=P(D) x TPR/P(D) x TPR + P(—D) x FPR
P(D/+)=PPV=0.5 x 0.95/0.5 x 0.95 + 0.5 x 0.2 =0.83. 病人肌鈣蛋白陽性,心肌梗塞的概率(PPV)是83%。他很可能有心肌梗塞。
此外,根據貝葉斯規則,也可以計算陰性預測率(Negative predictive Value NPV)。
NPV = [(specificity) x (1 - p)] / [specificity x (1 - p) + (1 - sensitivity) x (p)] 這裏P是基礎概率。
9 NPV =[(0.8)x(1-0.5)]/[0.8x(1-0.5)+(1-0.95)x0.5]=94%。沒有心肌梗塞的概率是94%,
貝葉斯規則原來這麽簡單。 愛因斯坦說過:“一切都應該盡可能簡單,但不能過於簡單(Everything should be made as simple as possible, but no simpler)”聰明人把複雜的事情描述的很簡單,庸人把簡單的事情描述的高深複雜。吃瓜群眾以為聰明人是凡夫俗子,庸人是聰明人。
省略推導,理解不理解都行,知道公式8和9就夠了。隻要你知道基礎概率,知道相關檢查(test)的敏感性和特異性,根據檢查結果,你就可以估計病人患病或者沒有患病的概率。一個病人因為來到醫院。根據病史、查體,得出幾個鑒別診斷。根據這些信息,加上病人所在人群,社區,估計幾個診斷/疾病的基礎概率。然後決定作什麽檢查(化驗,圖像),這些檢查的敏感性和特異性。檢查結果回來後,計算幾個或一個疾病的概率。
醫生不可能對所有病人,都這麽計算。實際上,對所有病人,都不會這麽計算。但是,有這些概念,你可以對診斷有一個量化的估計。貝葉斯規則幫助診斷思維的價值在於:
1:對有關檢查(test)的診斷價值,根據基礎概率,敏感性和特異性,有一個量化的估計。讓你的估計更準確。
2:根據檢查陽性或者陰性調整後的概率,永遠不會100% 或者 0%。檢查陽性不等於就是有病,陰性等於沒病。檢查陽性陰性,隻是增加了有病沒病的可能性而已。可能性增加了多少?你要是勤快,可以算算,或者估計一下。
3:對於檢查的診斷價值有一個估計。檢查的診斷價值取決於敏感性、特異性和基礎概率。基礎概率在中間,條件對概率的影響最大。換句話說,基礎概率太低或者太高,檢查沒有什麽診斷價值。
陽性預測值(PPV)和陰性預測值(NPV),也可以列表計算。我在行醫雜記(30)曾經介紹過。用哪個方法,你看著辦吧。
IV: 概率操作與概率誤區
與概率相關的操作, 一是Anchoring, 估計基礎概率。二是Adjusting: 根據新的信息調整概率。如上所述。
概率誤區來自操作失誤。
1: Anchoring 誤區:認定基礎概率,以不變待萬變。不管條件怎麽變化,概率永遠不變。病人來到醫院,醫生下了診斷。以後就認定那個診斷,即使新的矛盾的信息出現,即使根據原因診斷的治療失敗,也不會改變診斷。
2:Base-rate neglect: 忽略或者根本不知道基礎概率。陽性就是有病,不管基礎概率多大,這個人群的發病率是多少。我以前在加拿大,到一個醫院打臨時工,順便看風景。一天作運動實驗(Stress test)。其中一個女病人40多歲,沒有任何過去史。不抽煙喝酒。他的家庭醫生送她來作運動實驗,說是作了放心。這個病人,冠心病的基礎概率,不到3%。假設她的冠心病基礎概率是3%,運動試驗的敏感性和特異性都是70%。如果運動試驗陽性,按照上麵公式9計算:0.03×0.7 / 0.03 x 0.7 + 0.97×03=15%。即使試驗陽性,也不能證明她有冠心病。她的家庭醫生,沒有基礎概率的概念, 因此也不懂試驗陽性結果對概率的影響。這種醫生多如牛毛。