Понятие и роль биостатистики как основной составляющей системы доказательной медицины презентация

и роль биостатистики как основной составляющей системы доказательной медицины. Эпидемиологические исследования в здравоохранении.
 

Доцент Таранов Владимир Владимирович

отдельных видов эмпирических исследований
Описательные методы исследования
Аналитические методы исследования
3.2. Характеристика экспериментальных исследований
Методика проведения эпидемиологических исследований.
4.1.Планирование эпидемиологических исследований
4.2. Достоверность эпидемиологических исследований

возникновение инфекционных заболеваний среди населения, а в случае их появления – ликвидацию эпидемических очагов, снижение общего уровня инфекционной заболеваемости.

со здоровьем, детерминант этих состояний и событий, в специально определенных популяциях для управления и контроля за проблемами здоровья.
В настоящее время эпидемиология считается базовой наукой о здоровье населения.

и методах глубокого научно-исследовательского анализа;
метод причинной аргументации, позволяющий на практике доказать или опровергнуть выдвинутые гипотезы относительно причин возникновения, профилактики и лечения заболеваний (исходов);
инструмент практической деятельности, который позволяет на научной основе сохранять, укреплять, поддерживать здоровье населения.

более продолжителен, чем инфекционных, и конкретный срок его непредсказуем;
хроническое заболевание развивается постепенно и его признаки у обследуемых лиц варьируют в большом диапазоне, что повышает вероятность ошибочной диагностики);
для неинфекционных заболеваний характерна мультифакторная природа этиологии и патогенеза, причем явно доминирующий фактор часто отсутствует;
в отличие от инфекционной эпидемиологии, невозможно выделить невосприимчивую часть популяции и установить, имеет ли место абсолютная устойчивость конкретного лица к определенному хроническому неинфекционному заболеванию;
прогнозы заболеваемости и эффективности профилактических мероприятий носят вероятностный характер и оправдываются по отношению к популяции в целом.

определенных заболеваний по группам населения, выявление масштабов проблем, связанных с этими заболеваниями.
Определение факторов внешней и внутренней среды, которые способствуют либо препятствуют возникновению и распространению этих заболеваний.
Определение приоритетных проблем в области охраны здоровья населения.
Разработка мероприятий по устранению или максимально возможному ослаблению действия неблагоприятных факторов. Изучение эффективности профилактических и лечебных мероприятий.

основанные на применении статистических показателей.

поисковые (выдвигающие гипотезу) и проверяющие гипотезу.
По характеру вмешательств — на эмпирические (или обсервационные) и экспериментальные.
С точки зрения продолжительности наблюдения за состоянием здоровья изучаемого контингента эпидемиологические исследования могут быть одномоментными (поперечные, трансверзальные, кросс-секционные) и длительными (продольные, лонгитудинальные). Продольные эпидемиологические исследования делятся на проспективные и ретроспективные.

развитие заболевания.
Эмпирические исследования подразделяются на описательные и аналитические.
К описательным исследованиям относятся методы описание случаев и описание серии случаев.
Аналитические методы могут быть когортными, исследованиями типа «случай-контроль» и экологическими.

параметров, являющихся предметом изучения, а также распределение объектов исследования (больных и здоровых лиц) по определенным группам. Экспериментальные исследования подразделяются на полевые (профилактические) и клинические, неконтролируемые и контролируемые, рандомизированные и нерандомизированные.

частоты и распространения заболеваний (исходов) на определенной территории (страна, область, район, город, село), в определённое время (месяц, год, 5 лет и т.д.), в разных группах населения (дифференцированно по полу, возрасту, национальности, социально-экономическому положению, образованию, профессии и т.д.);
течения заболеваний;
эффективности диагностических критериев
распространённости потенциально опасных факторов.

наиболее старый способ медицинского исследования: подробно излагаются данные, полученные путём наблюдения одного или нескольких случаев заболеваний (не более 10 больных).
Этот метод позволяет привлечь внимание медиков к новым или малоизвестным болезням, проявлениям или сочетаниям болезней; используется для описания необычных проявлений болезней и представляет собой единственный способ сообщения о редком клиническом событии, риске, прогнозе и лечении.

исследование, включающее обычно описательную статистику группы болезней (численность группы с определенным заболеванием — 10 пациентов и более). Серия случаев — самый распространенный способ описания клинической картины заболевания.

с целью установить причинные связи между заболеваниями и различными факторами риска (профессиональными, социально-бытовыми, окружающей среды, генетическими и др.), а также для оценки эффективности профилактических и лечебных вмешательств.

с применением комплекса оригинальных методических подходов (когортные исследования, исследования «случай-контроль»).
Разновидностью аналитических исследований являются экологические исследования (их еще называют территориальными).

группу лиц, объединенных каким-либо общим признаком и наблюдаемых в течение определенного периода времени, чтобы проследить, что с ними произойдет в дальнейшем.
При проведении исследования в когорту включаются лица, у которых изучаемое заболевание отсутствует, но может проявиться в дальнейшем.
Группа лиц, включенная в когорту, может быть разделена на две (экспонированные, то есть подвергающиеся воздействию фактора риска, и неэкспонированные) или несколько категорий (например, нет воздействия, незначительное воздействие, значительное воздействие). Затем эту когорту наблюдают в течение определенного времени, чтобы установить, у кого из ее участников возникает изучаемый исход.

когортой:
1. Когорта должна наблюдаться в течение срока, превышающего продолжительность естественного течения изучаемого заболевания. Это необходимо для того, чтобы дать возможность фактору риска проявиться.
2. Всех лиц, включенных в когорту, следует контролировать в течение всего периода наблюдения.

Если исход редкий (что обычно и бывает на самом деле), то в группу приходится включать большое число людей.
В большей степени, чем эксперименты, подвержены систематическим ошибкам.
Требует значительных усилий и средств, то есть когортные исследования стоят дорого.

исследования данного вида формируются две группы. Сначала отбирается группа пациентов с изучаемым заболеванием (первая группа) и сходная по остальным признакам группа лиц без этого заболевания (вторая группа). Затем ретроспективно (по архивным данным или воспоминаниям, суждениям; данным, полученным в ходе интервью или анкетирования участников исследования) оценивается частота воздействия возможного фактора риска в обеих группах. Обнаружение в группе больных большей доли лиц, подверженных (экспонированных) влиянию изучаемого фактора, чем в контрольной группе, подтверждает, что между развитием болезни и действием этого фактора существует какая-то связь.
Отличительная особенность методики исследования «случай-контроль» состоит в том, что к моменту начала исследования все изучаемые исходы уже состоялись. В когортном исследовании в начале наблюдения, когда оцениваются факторы риска, участники еще не имеют изучаемого заболевания.
Исследование «случай-контроль» — это метод, альтернативный когортным исследованиям при оценке факторов риска.

в исследованиях выступает популяция или ее подгруппа, привязанная в таком случае к географической местности. Цель этих исследований — изучение распространенности и причин того или иного заболевания в разных географических регионах в связи с особенностями каждого региона.

называют исследованием распространенности.
Особенность - наблюдение как за воздействием (причиной), так и за эффектом относится к одному моменту времени. Позволяют изучить распространенность какого-либо заболевания (или факторов риска) к моменту обследования и, при необходимости, выявить статистическую связь между распространенностью тех или иных заболеваний и потенциально опасными факторами. Как правило, проводится одно обследование участников научного исследования. Общепринятой формой одномоментных эпидемиологических исследований является скрининг.
Сначала проводится скрининг всей группы, затем более тщательное обследование лиц с подозрениями на отклонение от нормы.

а) сравнение частоты болезни или ее симптомов у лиц основной и контрольной групп;
б) выявление различий в уровнях воздействия факторов риска в группах больных и здоровых.

затраты;
доступность и простота;
занимают немного времени;

частоты, с которой встречается заболевание (распространенность), основана на определении числа больных, выявленных только в момент обследования.
2. Исследования должны охватывать большие контингенты населения.
3. Наиболее убедительным подтверждением достоверности метода служит соответствие результатов его применения в данный момент результатам, полученным через определенный промежуток времени. В чистом одномоментном исследовании подобного сопоставления сделать нельзя.

Существенное диагностическое значение при проведении эпидемиологических исследований имеет сопоставление характеристик больных и здоровых лиц. По ряду причин характеристики, выявляемые при одномоментном исследовании уже заболевших, могут не совпадать с теми характеристиками, которые наблюдаются на начальной стадии формирования патологического процесса, лежащего в основе заболевания.
5. В ходе одномоментных исследований невозможно изучить характеристики лиц, умерших в течение короткого промежутка времени после начала заболевания, и данные могут отличаться от характеристик выживших лиц.
6. Невозможность учесть динамику (фактор времени).

связь между воздействием факторов риска и возникновением заболеваний в тех случаях, когда между этими событиями значительный промежуток времени.
Различают краткосрочные лонгитудинальные исследования продолжительностью до 3 лет и долгосрочные — от рождения человека до его зрелости и даже смерти.
Деление продольных исследований на ретроспективные и проспективные относится ко времени возникновения изучаемых явлений. В ретроспективных исследованиях изучаются характеристики заболевания, которое возникло до начала исследования, а в проспективных — вероятность его возникновения в будущем.

ретроспективном исследовании путь исследования обратный - от следствия (болезнь, смерть) к возможной причине (факторам риска).
Ретроспективное исследование характеризуется как схема, в которой наличие связи между воздействием фактора и заболеванием оценивается путем сравнения распространенности изучаемого фактора риска среди больных рассматриваемой формой заболевания и среди здоровых лиц контрольной группы.
Ретроспективное исследование опирается на информацию о факторах риска и последствиях их воздействия, собранную в течение какого-то периода в прошлом.
Ретроспективное исследование чаще проводится в виде исследования «случай-контроль».

экономия времени на его проведение;
возможность одновременно изучать влияние на заболеваемость нескольких факторов риска, причем появляется возможность анализировать влияние тех или иных сочетаний факторов и оценивать результат их взаимодействия;
воздействие факторов на обследуемых лиц можно прослеживать сколь угодно далеко в прошлом. Ретроспективные исследования особенно эффективны при изучении рака и других заболеваний с длительным латентным периодом;
возможность проведения исследования в относительно короткие сроки, при необходимости — его легкого повторения;
чувствительный метод изучения редких заболеваний.

низкая достоверность полученных с ее помощью результатов вследствие:
а) сравнительно невысокой точности оценки воздействия факторов риска в прошлом, которая в значительной степени основывается на субъективных данных (полностью или частично — на материалах интервьюирования наблюдаемых. Если группа формируется из лиц, умерших от того или иного заболевания, то интервью берется у ближайших родственников);
б) отсутствия единых условий и критериев оценки состояния здоровья наблюдаемых.

подходе путь исследования пролегает от фактора риска (предполагаемой причины) к последствиям для здоровья (возникновение заболевания, смертельные исходы и т.д.).
Продольные проспективные исследования проводятся в основном как когортные.

явлениями (например, за факторами риска, новыми методами лечения, диагностики или профилактики) в условиях, максимально приближенных к условиям лабораторного эксперимента.
Экспериментом является полный набор наблюдений, проводимый в специально сформированных условиях, которыми исследователь может манипулировать.

рассматриваемых связей «воздействие—заболевание»;
б) при оценке эффективности программ профилактики и лечения.

воздействии на фактор риска является подтверждением научной гипотезы, в соответствии с которой фактор риска действительно служит причиной заболевания;
изменение уровня заболеваемости при воздействии на фактор риска указывает на эффективность данного мероприятия.

Объект наблюдения в клинических исследованиях больные, а в профилактических — здоровые лица с факторами риска.

применены два основных вида исследования: неконтролируемое и контролируемое.
Неконтролируемое клиническое испытание - вид исследования, который применяется, когда ценность метода очевидна даже без формальной проверки, не нужна тщательная, строгая методика проведения испытания: эффективность метода можно доказать путем оценки результатов лишь в одной группе больных без сопоставления с контрольной. Может применяться только в исключительных случаях.
Контролируемое клиническое испытание — это специальный вид когортных исследований, условия проведения которого (подбор групп вмешательств, характер вмешательства, организация наблюдения и оценка исходов) обеспечивают устранение систематических ошибок. По степени контролируемости и управляемости клинические испытания превосходят обычные когортные исследования. При классической схеме контролируемого клинического исследования в эксперименте используют две соответствующим образом подобранные группы (выборки), из которых только одна подвергается воздействию экспериментального фактора (новый метод лечения, профилактики).

часть популяции, полученная путем отбора.
Идеальный эксперимент требует, чтобы все факторы, влияющие на участников эксперимента, были одинаковы, за исключением фактора, который изучается.
Единственный способ уравнять все посторонние факторы — это распределение пациентов по группам случайным образом, так, чтобы каждый пациент получил равные шансы попасть в группу воздействия или в группу без него.
Процедуру, обеспечивающую случайное распределение больных в экспериментальную и контрольную группы, называют рандомизацией.

предвзятость или предубеждение в оценке сравниваемых методов.
Достичь это возможно при:
- случайном, непреднамеренном распределении больных по группам: если количество обследуемых большое, то можно принять, что дополнительные факторы, распределяясь в обеих наблюдаемых группах случайным образом, будут взаимно ликвидироваться);
- отслеживании результатов применения изучаемых методов у всех больных, включенных в исследование;
- «слепой» оценке результатов, когда исследователь не знает, в какую группу был включен больной; двойном «слепом» методе, когда больной также не знает, в какую группу — экспериментальную или контрольную — он будет включен;
- четком определении конечного этапа или результата исследования, что позволяет исключить возможность двоякой трактовки полученных данных.

исследования;
составление программы наблюдения;
выбор методов сбора информации;
определение критериев отнесения наблюдаемых к «экспонированным» и «больным»;
определение методов формирования групп наблюдения;
выбор методов обработки данных

целями понимается детальное определение сферы и объёма информации, которую предполагают получить в ходе планируемого эпидемиологического исследования.
При описательном исследовании целью может быть сбор данных о распространенности болезней органов дыхания среди населения определенной территории в течение года.
Цели аналитических и экспериментальных исследований должны предусматривать гипотезы, которые будут проверяться.

объекта исследования обычно рассматриваются группы населения, в которых достаточно распространено изучаемое воздействие.
При выборе объекта необходимо учитывать такие факторы, как численность наблюдаемых; интенсивность воздействия, которому они подвергаются; возможность обобщения результатов исследования.

сроками проведения и имеющимися для этого ресурсами; распространенностью воздействия фактора и рассматриваемого заболевания; возможностью получения информации о воздействии и случаях возникновения заболевания; характером заболевания (в частности, наличием латентного периода).
Например, проспективное исследование имеет высокую достоверность, поэтому применяется для подтверждения прошедших предварительную проверку гипотез и уточнения характера неблагоприятного воздействия фактора на состояние здоровья. Ретроспективные исследования отличаются сравнительно небольшой трудоемкостью, поэтому их широко используют в тех случаях, когда гипотеза еще не получила надежного обоснования.

этапе определяют перечень признаков (переменных, параметров), подлежащих регистрации в отношении каждого наблюдаемого лица. Выбор признаков зависит от целей исследования и возможного влияния различных демографических и социально-экономических факторов на возникновение рассматриваемого заболевания. Перечень регистрируемых признаков может включать — социально-демографическую характеристику объекта наблюдения (пол, возраст, семейное положение и др.);
Характер сведений о состоянии здоровья изучаемой популяции обусловлен в первую очередь видом изучаемого заболевания и типом эпидемиологического исследования.
Для характеристики переменных, которые будут предметом изучения, необходимо установить их измерительные шкалы. Выделяют простые и композиционные (сложные) шкалы измерения признаков.

качественно отличаются друг от друга. Например:
- пол
1. мужской
2. женский
- наличие тошноты
1. да
2. нет
- локализация головных болей
1. затылок
2. лобная область
3. другие области
Применение номинальной шкалы ограничивает область допустимых математических операций, поскольку позволяет использовать статистические методики, с помощью которых проводят только подсчёт (количество случаев, модальная величина).

отдельные классы шкалы ранжированы, т.е. упорядочены по степени интенсивности данной характеристики.
Например:
- частота появления симптомов болезни
1. часто
2. время от времени
3. редко
4. никогда
- нетрудоспособность
1. полная
2. частичная
3. без ограничений трудоспособности
Однако измерение с помощью порядковой шкалы не даёт никакой информации о величине различий между отдельными пунктами шкалы, т.е. недопустимо сравнивать расстояния между различными градациями.
Наряду со статистическими методиками, допустимыми при номинальной шкале, к порядковым шкалам можно применять математические методы для неравных интервалов шкалы (медиана, процентили, ранговая корреляция).

Примеры подобной шкалы: измерение температуры, влажности и т.п. Однако, нулевая точка на интервальной шкале является вопросом принятой условности (договорённости).
Например, нельзя сказать, что двухдневный новорождённый «в два раза старше» новорождённого, который прожил один день, поскольку принятый в шкале «нуль» не обязательно означает отсутствие данной характеристики.
Произвольность принятой нулевой точки делает недопустимыми при применении этой шкалы операции умножения и деления, поскольку отношение между ступенями шкалы неравные.

точку, которая обозначает отсутствие данной характеристики. В результате этого отношение между числами шкалы точно отражает различия в интенсивности изучаемой характеристики в объекте. Примеры такого рода шкал:
измерение массы тела в килограммах; роста – в сантиметрах;
измерение содержания гемоглобина в 100 мл крови;
показатель смертности.
К относительной шкале можно применять основные математические операции и методы вариационной (параметрической) статистики.
Данные измеренные в относительной шкале можно, могут быть сгруппированы в категории с равными интервалами.

большем числе переменных. Примеры таких шкал: потребность в калориях, рассчитанная на основе различных видов пищи; определение стадии болезни на основе многих клинических симптомов.
Композиционную шкалу можно также конструировать на основе сравнения количественных переменных (например, показатель ожирения, рассчитанный путем сопоставления массы тела и роста).

шкала профессий будет разной в зависимости от того, служит ли вид профессии критерием социального положения или критерием экспозиции к вредным факторам производственной среды;
2) быть практичной, т.е. удобной на этапе сбора информации;
3) быть достаточно «сильной», т.е. как можно более информативной и чёткой;
4) отдельные позиции шкалы должны быть точно определены. Например, если случаи болезни молено классифицировать по отдельным стадиям заболевания, то эти стадии необходимо учитывать;
5) шкала должна охватывать достаточное число категорий, чтобы не случалось потерь необходимой информации;
6) шкала должна быть исчерпывающей, охватывающей все возможные варианты классификации;
7) шкала должна быть однозначной (разъединяющей), то есть данная информация может быть включена только в один из выделенных классов. Например, возрастные группы до 40 лег, 40-49 лет, 50—59 лет и т.д.

этом этапе определяют способы получения данных в соответствии с составленной на предыдущем этапе программой наблюдения: устанавливают все источники информации и условия проведения исследования.
На этом же этапе разрабатываются все регистрационные бланки наблюдений.

«экспонированным» и «больным». На данном этапе конкретизируют проверяемую гипотезу применительно к условиям исследования, четко сформулировав, что подразумевается под понятиями «экспонированные» и «больные». Понятие «экспонированные» должно характеризоваться совокупностью условий: тип контакта объекта наблюдения с изучаемым фактором риска, его продолжительность и интенсивность, свойства изучаемого фактора.
Определение критериев отнесения наблюдаемых лиц к «больным» зависит и от метода сбора информации. При использовании официальных материалов регистрации случаев заболеваний и случаев смерти следует только четко определить перечень изучаемых нозологических форм в соответствии с Международной классификацией болезней. Если источником информации служат истории болезни, то условия отнесения наблюдаемых к «больным» могут быть сформулированы более подробно.

На данном этапе уточняется вид статистического наблюдения (сплошное или выборочное). Если проводят выборочное исследование, то определяют необходимую численность выборки и способы отбора наблюдаемых. Способы отбора должны обеспечивать прежде всего представительность наблюдаемых по отношению к популяции. Кроме этого, в аналитической эпидемиологии применяют методы направленного отбора, предназначенные для устранения влияния вмешивающихся факторов на результаты

этап включает определение методов измерения и оценки основных показателей состояния здоровья наблюдаемых контингентов и эффект изучаемого воздействия.

физике, химии и других наук, могут влиять ошибки, под которыми понимают разницу между действительным значением изучаемого признака и полученным результатом исследования этой характеристики. Чем больше полученный в исследовании результат отражает действительное значение исследуемой характеристики, тем он точнее.
В статистике могут возникнуть ошибки двух видов: репрезентативности и регистрации.

того, что выборочная совокупность не полностью воспроизводит генеральную. Они определяются как расхождение между значениями показателей, полученных по выборке, и значениями показателей этих же величин, которые были бы получены при проведенном сплошном наблюдении с одинаковой степенью точности.

от истинного значения в популяции, обусловленное исключительно случайностью. Например, при измерении артериального давления могут возникнуть случайные ошибки, связанные с:
а) неправильно подобранной шириной манжетки;
б) неаккуратным ее закреплением;
в) с загрязнением и невертикальным положением тонометра;
г) способностью исследователя улавливать тоны сжимаемой артерии и т.д.
Случайная ошибка может иметь место на любом этапе исследования, ее никогда нельзя исключить полностью и следует обязательно учитывать при оценке результатов исследования. Случайные ошибки выявляются путем повторения измерения (наблюдения). Использование статистических данных помогает минимизировать случайную ошибку путем выбора оптимальных методов исследования и анализа данных. Если случайные ошибки невелики, то они в очень незначительной степени искажают (смещают) результаты исследования.

при повторении, но дают неправильное представление об изучаемом явлении. Систематической ошибкой или смещением называется устойчивое отклонение результатов исследования от истинных показателей, связанное с несовершенством методики исследования на любой его стадии. Систематическая ошибка тенденциозно искажает характеристики (параметры) изучаемого признака в выборке и сторону уменьшения или увеличения.
Отличие систематической ошибки от случайной заключается и в том, что причины систематической коренятся в самой методике исследования, тогда как случайной — в вероятностном разбросе данных. Если случайная ошибка понижает способность исследования выявить имеющийся эффект, то систематическая может привести к однонаправленному искажению результата и принципиально неверному выводу.

образом отсутствием в них систематической ошибки.
Принято различать две стороны этого понятия: внутренняя достоверность означает правильность результатов корректно проведенного исследования; внешняя - характеристика, отражающая, в какой мере результат измерения соответствует истинной величине из генеральной совокупности и может быть перенесен на другие аналогичные ситуации.

ошибка, обусловленная измерением.

относящиеся, но не вошедшие в нее по разным причинам. В результате этого сравниваемые группы исследуемых различаются не только по главным изучаемым признакам, но и по другим факторам, влияющим на результат исследования.

исследуемым фактором и некоторым образом влияющий на результат (исход). Исследуемый и вмешивающиеся факторы достаточно тесно связаны, они как бы «ходят парой», и, если вмешивающиеся факторы не контролируются исследователями, полученный результат будет искажён.
Систематические ошибки при воздействии вмешивающихся факторов и систематические ошибки, возникающие при отборе, не исключают друг друга, но относятся к разным этапам исследования. Систематическая ошибка при отборе возникает при формировании групп наблюдения на этапе планирования исследования. Ошибки из-за вмешивающихся факторов должны учитываться при анализе данных по окончании исследования.

методы измерения: например, различия в методах диагностики и классификации изучаемых состояний. Эти ошибки можно уменьшить, используя следующие приемы: критерии диагностики изучаемых исходов должны быть унифицированы, стандартны в исследуемых группах; исследователи должны с одинаковой тщательностью и точностью выявлять исходы во всех группах и не должны знать, к какой группе при надлежит каждый пациент.