Тема 3. 1. Аналитические эпидемиологические исследования. Потенциальные ошибки эпидемиологических исследований

Цель аналитического этапа исследования - оценка гипотез о причинах (факторах риска) возникновения заболеваний (других исходов).

К аналитическим приемам исследований относятся:

• Приемы формальной логики.

• Приемы статистики (оценка коэффициента корреляции, коэффициента регрессии, относительного риска, отношения преобладаний и др.).

• Когортные исследования.

• Исследования «случай-контроль».

Формулировка гипотез начинается на описательном этапе. На аналитическом этапе продолжается использование приемов формальной логики для формулировки новых гипотез. Провести четкую границу между описательным и аналитическим этапом в плане формулировки гипотез практически невозможно.

Для обоснования причинно-следственных связей используют приемы различия, сходства, сопутствующих изменений, аналогии, остатков. Для количественной оценки связи между двумя анализируемыми показателями проводят корреляционный анализ. С помощью регрессионного анализа устанавливают форму корреляционной связи.

Воздействие факторов риска всегда предшествует развитию заболевания. Воздействие может быть однократным, например, облучение населения при аварии на атомной станции. Чаще контакт с факторами риска, вызывающими хронические заболевания, происходит в течение некоторого периода времени (курение, артериальная гипертензия, беспорядочные половые связи, инсоляция).

Лучшим способом выяснить, действительно ли воздействие потенциального фактора риска увеличивает вероятность заболевания, был бы эксперимент. К сожалению, воздействие большинства факторов риска на человека нельзя изучать с помощью экспериментальных исследований, когда исследователь определяет, кого подвергать воздействию. Клинические исследования, в которых исследователь собирает данные путем простого наблюдения событий в их естественном течении, не вмешиваясь в них активно, называются обсервационными исследованиями (observational studies). Таково большинство исследований риска; сюда относятся когортные исследования (cohort studies) и исследования «случай—контроль» (case control studies),

Когортные исследования — это продольные исследования. Продольные аналитические эпидемиологические исследования (longitudinal studies) процессов заболеваемости или смертности направлены на изучение частоты, с которой лица в сравниваемых популяциях переходят из состояния «здоровый» («живой») в состояние «больной» («умерший»).

Когорные аналитические эпидемиологические исследования предполагают изучение процесса заболеваемости в когортах лиц, подверженных и не подвижных изучаемому воздействию. При когортных исследованиях идут от фактора к патологии.

Когорта – это группа людей, которая изначально объединена каким- либо общим признаком и наблюдаемых в течение определенного времени, чтобы проследить, что с ними произойдет в дальнейшем. Например: прослеживают людей, подвергающихся воздействию свинца, затем смотрят, чем они болеют и от чего умирают. Существует два способа проведения когортных исследований: проспективное когортное исследование и ретроспективное когортное исследование.

Когорта может быть сформирована в настоящее время и прослежена в будущем (проспективное когортное исследование, concurrent cohort study), т.е. когорта формируется на день исследования и изучается на протяжении последующего времени (например формируется в 2007 г., а наблюдаются до 2017 г.), при этом основным способом оценки является регистрация новых случаев заболевания в течение определенного срока. При проспективном исследовании предполагается, что начало заболевания совпадает с началом исследований.

При ретроспективном исследовании (ретроспективное когортное исследование, historical cohort study) оценку изучаемого фактора риска проводят на исторической когорте, когда группа наблюдения сформирована на основе ретроспективы. При ретроспективном способе формирования когорты начало исследования не совпадает с началом периода наблюдения. Сбор информации о характере и уровнях экспозиции и заболеваниях, развивавшихся у членов когорты, осуществляется на основе архивных данных и регистрационных записей, относящихся к периоду, предшествовавшему времени проведения исследований. И так когорта прослеживается вплоть до настоящего времени.

Достоинства и недостатки когортных исследований

Некоторые достоинства и недостатки когортных исследований по изучению факторов риска обобщены. Когортные исследования риска - наилучшая замена истинного эксперимента в ситуации, когда эксперимент невозможен. Они основаны на той же логике, что и клинические испытания, и позволяют выявить воздействие возможного фактора риска, избегая систематических ошибок, которые непременно возникают, если оценка воздействия производится уже после того, как стал известен исход.

Достоинства:

1. Единственный способ непосредственной оценки заболеваемости.

2. Отвечают на клинический вопрос, заболеют ли люди, если они подверглись воздействию фактора риска.

3. При оценке эффекта воздействия позволяют избежать систематической ошибки, которая обычно возникает, если исход известен заранее.

4. Позволяют оценить связь между воздействием фактора риска и несколькими заболеваниями.

Недостатки:

1. Число включенных лиц должно быть значительно больше, чем число пациентов с изучаемым заболеванием, поэтому метод непригоден для редких заболеваний.

2. Лица, включенные в группу, обычно живут свободно, а не под контролем исследователей. Для поддержания контакта с ними требуются значительные усилия и средства. Поэтому когортные исследования стоят дорого, иногда миллионы рублей.

3. Результаты долгое время остаются неизвестными.

4. Позволяют оценить связь между заболеванием и воздействием относительно небольшого числа факторов (тех, что были определены в начале исследований).

Поскольку затраты времени и денег ограничивают использование когортных исследований, они применяются для получения ответов только на самые важные вопросы.

В научном аспекте основной недостаток обсервационных исследований, включая когортные, состоит в том, что они в большей степени, чем экспериментальные, подвержены систематическим ошибкам.

Таким образом, классическая схема когортного исследования характеризуется тем, что из популяции отбирают 2 группы лиц, отличающиеся наличием экспозиции исследуемому фактору. Обе группы состоят из лиц, не болеющих изучаемым заболеванием в начальный период времени. Лица, включенные в когорту, классифицируются по характеристикам (потенциальным факторам риска), которые могут влиять на исход.

Эту когорту наблюдают в течение определенного периода, чтобы установить, у кого из ее участников возникнет изучаемый исход. По истечении периода наблюдения каждую из групп подразделяют на 2 составляющие: заболевшие и не заболевшие.

экспонируемые: заболевшие (a)

не заболевшие (b)

не экспонируемые: заболевшие (c)

не заболевшие (d).

Аналитические возможности этого метода позволяют одновременно изучать влияние нескольких факторов риска на возникновение одной заранее выбранной нозологической формы или одного класса болезней. При этом появляется возможность анализировать совместное влияние тех или иных сочетаний факторов и оценивать результаты их взаимодействия.

Теория исследований «случай - контроль» вытекает из теории когортных исследований. Ее можно было бы описать как попытку реконструировать когортное исследование после того, как события (заболевания) уже произошли. При исследовании «случай – контроль» группу заболевших (опытная) сравнивают с контрольной (референтная), в которой заболевших не было. При данном эпидемиологическом наблюдении идут от патологии к изучению факторов.

Главным типом исследований этиологии болезней человека являются исследования типа «случай – контроль» (ИСК, case-control studies, CCS, англ.). В основе ИСК лежит сопоставление экспозиций, которым подвергались больные, с прошлыми экспозициями здоровых людей.

Из-за этого ИСК иногда называют ретроспективными исследованиями, что неверно, поскольку в ИСК реконструируется нормальное (проспективное) течение событий во времени на основе доступной информации. В условиях, когда экспериментальное или проспективное исследования невозможны, ИСК являются способом реконструкции развития заболеваний по данным однократного исследования. ИСК являются наиболее оперативными исследованиями, экономны в реализации и при корректном проведении способны дать правильную оценку гипотезы.

Исследование «случай – контроль» стало распространенным методом изучения этиологии и клинического течения заболеваний. Его преимущества заключаются, прежде всего, в том, что исследователи могут выявлять случаи и делать сравнения, независимо от распространенности заболевания. Важнейшее достоинство этой схемы состоит в значительной экономии времени и снижении трудоемкости исследования за счет уменьшения численности групп.

Схема «случай—контроль» особенно эффективна при изучении редких заболеваний или болезней с длительным латентным периодом. Реальное преимущество исследований «случай—контроль» при установлении роли причинных или прогностических факторов состоит в отсутствии необходимости ожидать ответа длительное время. Многие заболевания имеют продолжительный латентный период — промежуток времени от воздействия фактора риска до проявления патологического эффекта. Так, канцерогенность некоторых химических веществ проявляется только через 10-20 лет после воздействия этих факторов. От исследователей и медиков потребовалось бы слишком много терпения, чтобы выяснить, подтвердится ли подозреваемый риск.

Вместе с тем эта схема имеет ряд недостатков, и главный из них — меньшая достоверность получаемых результатов по сравнению с данными когортных исследований. Это обусловлено, прежде всего, сравнительно невысокой точностью оценки воздействия факторов риска в прошлом, чаще основывающейся на субъективных данных. Значительные трудности в проведении таких исследований появляются в случае изучения редких воздействий.

Основные характеристики исследования «случай – контроль»:

- популяция, подвергающаяся воздействию фактора риска, не обязательно определена;

- случаи отбираются исследователем из имеющейся совокупности больных;

- контрольная группа отбирается исследователем таким образом, чтобы она была сходной с экспериментальной группой;

- факт воздействия оценивается и восстанавливается по памяти после развития заболевания;

- риск или заболеваемость нельзя измерить непосредственно, относительный риск воздействия можно оценить по отношению шансов.

Особенность проведения эпидемиологических исследований «случай - контроль» состоит в том, что наличие связи между воздействием и заболеванием оценивают путем сравнения распространенности изучаемого воздействия в группах лиц, имеющих и не имеющих данную форму патологии.