Medische statistiek vormt de ruggengraat van modern gezondheidszorgonderzoek en beleid. Het combineert wiskundige methoden met medische gegevens om patronen te ontdekken, behandelingen te evalueren en gezondheidszorgsystemen te verbeteren. Twee pioniers die een cruciale rol speelden in de ontwikkeling van dit vakgebied zijn Florence Nightingale(1820-1910) en Adolphe Quetelet(1796-1874)
Statistiek als discipline begon vorm te krijgen in de 17e en 18e eeuw, maar het was pas in de 19e eeuw dat deze werd toegepast op de geneeskunde. Medische statistiek richt zich op het verzamelen, analyseren en interpreteren van gegevens over gezondheid, ziekte en sterfte. Het stelt onderzoekers in staat om trends te identificeren, zoals de verspreiding van ziekten, en om de effectiviteit van behandelingen te beoordelen. Vandaag de dag speelt medische statistiek een sleutelrol in klinische trials, epidemiologie en gezondheidsbeleid.
Florence Nightingale (1820-1910), vaak herinnerd als de grondlegger van de moderne verpleging, was ook een pionier in medische statistiek. Tijdens de Krimoorlog (1853-1856) werd Nightingale geconfronteerd met erbarmelijke omstandigheden in militaire hospitalen. Ze observeerde hoge sterftecijfers, niet alleen door oorlogswonden, maar vooral door infectieziekten zoals tyfus en cholera, die werden verergerd door slechte hygiëne.
Nightingale gebruikte statistiek om deze problemen systematisch aan te pakken. Ze verzamelde gedetailleerde gegevens over sterftecijfers en ziekenhuisomstandigheden en analyseerde deze om patronen te ontdekken. Haar meest iconische bijdrage was het “roosdiagram” (een vroege vorm van een cirkeldiagram), waarin ze visueel aantoonde dat de meeste sterfgevallen in militaire hospitalen te wijten waren aan vermijdbare oorzaken, zoals slechte sanitaire voorzieningen.
Na de oorlog gebruikte Nightingale haar statistische analyses om hervormingen door te voeren in de Britse gezondheidszorg. Ze pleitte voor betere hygiëne en ziekenhuisbeheer, wat leidde tot een significante daling van sterftecijfers. Nightingale’s werk benadrukte het belang van datagedreven besluitvorming in de geneeskunde en legde de basis voor moderne epidemiologie en gezondheidsstatistiek.
Adolphe Quetelet (1796-1874), een Belgische astronoom, wiskundige en statisticus, leverde een fundamentele bijdrage aan de toepassing van statistiek op menselijke populaties. Quetelet wordt vaak beschouwd als de grondlegger van de sociale statistiek, een discipline die nauw verwant is aan medische statistiek.
Quetelet introduceerde het concept van de “gemiddelde mens” (l’homme moyen), waarbij hij statistische methoden gebruikte om kenmerken zoals lengte, gewicht en gezondheid van bevolkingen te analyseren. Hij verzamelde gegevens over geboorten, sterfgevallen en ziekten en gebruikte deze om patronen in samenlevingen te begrijpen. Zijn werk toonde aan dat veel menselijke eigenschappen een normale verdeling volgen, een concept dat nog steeds centraal staat in de statistiek.
In de context van medische statistiek was Quetelet’s werk revolutionair omdat het de basis legde voor bevolkingsstudies. Hij gebruikte bijvoorbeeld gegevens over sterftecijfers om levensverwachting te berekenen, een belangrijke maatstaf in de volksgezondheid. Zijn methoden maakten het mogelijk om gezondheidsproblemen op populatieniveau te onderzoeken, wat essentieel is voor het begrijpen van epidemieën en het ontwikkelen van preventieve maatregelen.
We gaan nu even verder in op het rooddiagram. Het roosdiagram, ook wel bekend als het “coxcomb diagram” of “polar area diagram,” is een datavisualisatie ontwikkeld door Florence Nightingale in de 19e eeuw. Een roosdiagram is een cirkelvormige grafiek die lijkt op een taartdiagram, maar met enkele belangrijke verschillen:
- Gelijke hoeken, variabele lengte: In tegenstelling tot een taartdiagram, waarbij de grootte van een segment wordt bepaald door de hoek, hebben alle segmenten in een roosdiagram dezelfde hoek. De grootte van elk segment wordt bepaald door de lengte van de straal (de “spaken”), die evenredig is met de waarde van de data.
- Tijdreeksen: Nightingale gebruikte het diagram om gegevens over tijd te tonen, waarbij elke “spaak” een maand vertegenwoordigde.
- Oppervlakte-gebaseerd: De oppervlakte van elk segment is proportioneel aan de waarde, wat het visuele effect versterkt.
Tijdens de Krimoorlog ontdekte Nightingale dat de meeste soldaten in Britse militaire hospitalen stierven aan vermijdbare oorzaken, zoals infectieziekten (bijv. tyfus, cholera) door slechte hygiëne, in plaats van aan oorlogswonden. Om dit probleem aan te kaarten, verzamelde ze gedetailleerde gegevens over sterftecijfers en categoriseerde de doodsoorzaken in drie groepen:
- Vermijdbare ziekten (zoals infecties door slechte sanitaire omstandigheden).
- Oorlogswonden.
- Andere oorzaken.
Haar roosdiagram visualiseerde deze gegevens om te laten zien dat de overgrote meerderheid van de sterfgevallen te wijten was aan vermijdbare ziekten. Door de gegevens visueel te presenteren, kon Nightingale beleidsmakers overtuigen van de noodzaak van hygiënische hervormingen.
Nightingale’s roosdiagram bestond uit twee diagrammen, elk voor een ander tijdsbestek:
- April 1854 – maart 1855: Voor de invoering van hygiënische hervormingen.
- April 1855 – maart 1856: Na de invoering van verbeteringen, zoals betere ventilatie en schoonmaak.
Elk diagram was verdeeld in 12 gelijke segmenten (één voor elke maand), gerangschikt in een cirkel. De lengte van elk segment vertegenwoordigde het sterftecijfer voor die maand, en de segmenten waren gekleurd om verschillende doodsoorzaken aan te geven:
- Blauw: Sterfgevallen door vermijdbare ziekten.
- Rood: Sterfgevallen door oorlogswonden.
- Zwart: Sterfgevallen door andere oorzaken.
De oppervlakte van elk segment was proportioneel aan het aantal sterfgevallen, waardoor grote verschillen direct opvielen. Het eerste diagram toonde een veel grotere blauwe oppervlakte (vermijdbare ziekten), terwijl het tweede diagram een sterke afname in sterftecijfers liet zien na de hervormingen.
Voorbeeld van een Roosdiagram
Stel, we reconstrueren een vereenvoudigd roosdiagram gebaseerd op Nightingale’s gegevens voor een periode van zes maanden (januari tot juni 1854). De sterftecijfers per maand zijn als volgt (fictieve maar representatieve cijfers):
Maand | Vermijdbare ziekten | Oorlogswonden | Andere oorzaken |
---|---|---|---|
Januari | 1000 | 200 | 50 |
Februari | 1200 | 180 | 60 |
Maart | 1500 | 150 | 70 |
April | 900 | 170 | 55 |
Mei | 700 | 160 | 50 |
Juni | 500 | 140 | 40 |
In het roosdiagram zou:
- Elke maand een segment van 60° (360° ÷ 6 maanden) beslaan.
- De lengte van elk segment wordt berekend op basis van de wortel van het aantal sterfgevallen (omdat de oppervlakte proportioneel is aan de waarde).
- De segmenten worden gestapeld, met blauwe gebieden (vermijdbare ziekten) het grootst, gevolgd door rode (oorlogswonden) en zwarte (andere oorzaken).
Het resultaat zou een cirkelvormige grafiek zijn waarin de blauwe gebieden dominant zijn, vooral in maart, en geleidelijk kleiner worden richting juni, wat een daling in sterfte door vermijdbare ziekten suggereert. Het resultaat is een visueel opvallende grafiek waarin grote blauwe segmenten (vermijdbare ziekten) direct de aandacht trekken, vooral in de vroege maanden, en de afname in latere maanden de impact van hervormingen benadrukt.
Dit werd gemaakt in Python: