Размещено на http://www.allbest.ru/

Учебное пособие

Общая эпидемиология и основы доказательной медицины

И.П. Палтышев, Н.Н. Филатов

Под редакцией В.И. Покровского

Дизайн и основы организации эпидемиологических исследований

В эпидемиологии, как и в других науках, выделяют две формы познавательной деятельности - исследование и творчество.

Исследование - процесс получения знаний, характеризующийся объективностью, воспроизводимостью и точностью.

Творчество - деятельность, порождающая нечто качественно новое, оригинальное, уникальное.

Эпидемиологические исследования (epidemiologic study) проводятся в рамках научной и практической эпидемиологии.

Эпидемиологическое творчество - это только научная деятельность.

В настоящее время прослеживается явная тенденция - называть любые исследования в отношении населения и содержащие большой объем информации - термином «эпидемиологические». С этим нельзя согласиться, так как единственным критерием “эпидемиологичности” исследования является его соответствие предметной области эпидемиологии. В связи с этим недопустимо использовать в качестве синонима термина «эпидемиологическое исследование», термин «популяционное исследование». Популяционными могут быть различные медицинские и немедицинские исследования, определяющие частоту какого-либо явления среди населения, но если при этом не изучаются явления, относящиеся к предметной области эпидемиологи, их нельзя считать эпидемиологическими.

В эпидемиологической литературе (особенно российской) используется ряд терминов внешне похожих на термин эпидемиологическое исследование, а именно - эпидемиологический анализ, эпидемиологическая диагностика, эпидемиологическое изучение и др.

Естественно возникает вопрос, что означают все эти термины - определенные разновидности познавательной деятельности, или они фактически являются синонимами. Для ответа на него необходимо подвергнуть анализу предметы изучения, цели и методы действий, обозначаемых этими терминами. Такой анализ показывает, что деятельность, определяемая этими терминами, соответствует одной и той же предметной области, целям и методам. Поэтому все вышеприведенные термины следует считать практически синонимами понятия эпидемиологическое исследование. Единственное различие состоит в том, что термин эпидемиологическое исследование в нашей стране использовался относительно редко, преимущественно в научной работе. Другие термины хотя и звучали чаще, но и в большинстве случаев обозначали познавательную деятельность в практической эпидемиологии.

Эпидемиологические исследования являются «поставщиком» новых достоверных эпидемиологических фактов. Эта информация, полученная в независимых исследованиях, служит фактической базой для эпидемиологического творчества, - целью которого является логическое обобщение разнообразных (не только эпидемиологических) сведений и разработка гипотез, объясняющих причины возникновения и распространения болезней. Однако из этого не следует, что эпидемиологическое творчество «идет позади исследований», наоборот, оно, нередко, их опережает. Эпидемиологическое творчество на определенном этапе, обходилось без точной количественной оценки заболеваемости и основывалось, главным образом, на умении «видеть и слышать», сопоставлять различные сведения об эпидемиях, на интуиции и предвидении.

Задолго до появления первых эпидемиологических исследований (Snow 1854 г.) еще в Древнем Мире и Средневековье возникли идеи, гипотезы, которые явились прообразом современных представлений о причинах возникновения и распространения болезней.

Массовые эпидемии послужили Гиппократу (400 г. до н.э.) почвой для наблюдений и поисков объяснений их происхождения. Наблюдая возникновение эпидемий в местах со сходным климатом, он развивает идею связи эпидемий с природой. Гиппократ, сформулировал гипотезу, согласно которой «эпидемическая конституция лет, мест и атмосферы» связана с испарениями - миазмами, имеющими земное, а не сверхъестественное происхождение. То, что не все люди заболевают или болеют по-разному, он гениально объяснял особенностями «человеческого темперамента».

Многие ученые древности отмечали, что болезни могут распространяться постепенно, захватывая все население новых территорий. В то же время возможны внезапные эпидемии, которые связывали с прибытием в это место больных людей. Эти наблюдения послужили источником возникновения представлений о контагиях, как причинах распространения заразных болезней. Именно с этим представлением связана история применения изоляции, карантина, дезинфекции и других противоэпидемических мероприятиях. Первая попытка обобщить накопленный «контагионистами» опыт принадлежит итальянскому врачу Фракасторо (1478 - 1553 г.). В трех книгах «О контагиях», «О контагиозных болезнях» и «О лечении контагиозных болезней» он обобщил сведения о заразных болезнях, их природе, путях передачи.

Между «миазматиками» и «контагионистами» долгое время шла яростная борьба, причина которой - отсутствие достоверных научных, в том числе, эпидемиологических, данных. Отсутствие последних, объясняется тем, что вплоть до средины 19 века эпидемиологические исследования не проводились, точнее не могли проводиться.

Предметная область эпидемиологических исследований

Если рассматривать всю совокупность эпидемиологических исследований, то их предметную область, естественно, составляют явления, относящиеся к предметной области эпидемиологии: т.е. заболеваемость и явления, отражающие исходы болезни. Эти явления существовали всегда, но их изучение почти две тысячи лет было основано не на данных эпидемиологических исследований, а на научном творчестве, которое «довольствовалось» достаточно общими представлениями о распространенности болезней. Напомним, что к эпидемиологическим данным в первую очередь относятся данные описательного характера: чем, кто, где, когда и как часто болеет. Получить такие данные можно лишь при условии обязательной регистрации заболеваний, смертей, рождений при наличии сведений о численности населения.

Такая регистрация впервые появилась в 1603 году в Лондоне, и только в 1837 г. в Англии в национальном масштабе стали систематически учитывать случаи смертей с обязательным указанием их причины.

Извещения об инфекционных заболеваниях также впервые были введены в Англии, вначале в 1877 г. в Ланкашире, затем в 1899 г. во всей стране.

Постепенно регистрация смертей и заболеваний была введена в других странах, а в 1922 году секция здравоохранения Лиги Наций начала публиковать ежегодно эпидемиологические отчеты о движении заболеваемости.

Первая перепись населения была проведена в Швеции в 1749 г., затем в Австрии в 1754 году, в Англии в 1801 г., в России в 1897 г.

Следует отметить, что к началу 19 века различным специалистам стала ясна ценность количественного измерения различных явлений. Известно образное выражение Гете (1749-1832 г.) - «Цифры не управляют миром, но показывают, как управляется мир».

Обобщая приведенные данные, подчеркнем, что только в середине 19 века вначале в Англии, затем и в других странах начала функционировать система, позволившая проводить количественную оценку смертности и заболеваемости. Поэтому не случайно то, что первые эпидемиологические исследования появились существенно позднее эпидемиологического творчества, а их родиной стала Англия.

Долгое время - почти до середины ХХ века, основным предметом эпидемиологических исследований была инфекционная заболеваемость и смертность, которые преобладали в структуре общей заболеваемости и смертности нанося обществу огромный социальный и экономический ущерб.

По мере выявления причин возникновения и распространения инфекционных болезней, появления эффективных мер их профилактики, частота инфекционных заболеваний в развитых странах стала стремительно уменьшаться. В это же время отчетливо проявился демографический сдвиг - увеличение в возрастной структуре населения различных стран, доли лиц пожилого возраста. Эти и другие факторы привели к увеличению удельного веса неинфекционных болезней, некоторые из которых, например, сердечно-сосудистые, онкологические и травмы, превратились в основную проблему здравоохранения многих стран мира.

Особое беспокойство для здравоохранения многих стран представляла ишемическая болезнь сердца. ВОЗ неоднократно заявляла, что «… ишемическая или коронарная болезнь сердца достигла громадных размеров, поражая все больше и больше молодых. В результате в ближайшие годы величайшая эпидемия охватит весь род человеческий, если на не удастся повернуть вспять эту тенденцию путем тщательного исследования причин названного заболевания и его профилактики».

К этому времени стало ясно, что в отличие от инфекционных болезней, причины возникновения и распространения неинфекционной патологии более многочисленны и разнообразны. Это и различные индивидуальные характеристики людей (факторы риска хозяина) и факторы окружающей среды (факторы риска среды). Научные исследования с использованием клинического подхода не могли оценить риск возникновения болезни и тем более сопоставить этот риск с упомянутыми выше факторами.

Достижения в профилактике инфекционной заболеваемости, основанные на знаниях, приобретенных в ходе эпидемиологических исследований, породили вполне обоснованную надежду на то, что использование эпидемиологического подхода к изучению неинфекционной патологии со временем даст положительные результаты. Таким образом, к середине ХХ века «оформился» новый предмет эпидемиологических исследований - заболеваемость неинфекционными болезнями.

Цели эпидемиологических исследований

Большинство целей эпидемиологических исследований точно соответствуют целям эпидемиологии. Отдельное исследование может «преследовать» одну или несколько целей. Исключение составляет - разработка концепций, направлений, профилактических программ борьбы с распространением отдельных и групп болезней. Реализация этой цели основывается на данных, полученных в ходе эпидемиологических исследований.

Первая цель эпидемиологических исследований, посвященных изучению какой-либо болезни - описать заболеваемость населения этой болезнью (описательное исследование). Без качественного описания невозможно выполнение очередных целей эпидемиологических исследований. Описательные эпидемиологические данные представляют сравнительную характеристику заболеваемости. При разных болезнях к основной описательной информации относятся сведения о том, «какой болезнью болеют чаще, а какой реже». Для отдельных болезней - данные о том, «когда болеют чаще, а когда реже», «на какой территории (в каком месте) болеют чаще, а на какой территории реже», «какие группы населения болеют чаще, а какие реже».

Первые исследования, которые можно считать прообразами описательных исследований были проведены в Англии.

Лондонские списки смертей и рождений, публиковавшиеся с 1603 г. в открытой печати, вызвали у пытливых людей желание «поиграть в цифры». Так, лондонский галантерейщик Джон Гронт в 1662 г. опубликовал работу «Естественные и политические наблюдения, сделанные над бюллетенями смертности, по отношению к управлению, религии, торговле, росту, воздуху, болезням и разным изменениям в Лондоне». Д. Гронт выявил существенное различие в частоте смертей между мужчинами и женщинами, взрослыми и детьми, городом и деревней, между различными временами года и др. Это исследование можно считать прообразом будущих статистических и даже описательных эпидемиологических исследований. К сожалению, ни сам автор, ни другие исследователи не продолжили эту работу.

Как уже отмечалось, в 1837 году, регистрация смертей была введена в Англии в национальном масштабе. С этого времени Уильямм Фарр, занимавшийся несколько десятилетий составлением обзоров, актов гражданского состояния начал систематический статистический анализ смертности в Англии. Понимая значение номенклатуры в таком анализе, он разработал основные принципы, которые и сегодня используются в классификации болезней. У. Фарр значительно расширил границы анализа, используя для группировки различные признаки, - место, время, индивидуальные характеристики. Заслуги У.Фарра столь велики, что он считается основоположником медицинской, в частности, демографической статистики и описательной эпидемиологии.

В научных эпидемиологических исследованиях описание заболеваемости проводится в интересах получения новых или подтверждения малоизученных данных, отражающих закономерные проявления заболеваемости данной болезнью.

В практической эпидемиологии первая цель предусматривает описание конкретной эпидемиологической обстановки (ситуации) среди обслуживаемого населения на определенный момент или за период времени, что является обязательным элементом практической деятельности эпидемиолога.

Следующую цель эпидемиологических исследований называют аналитической, а исследования аналитическими Решение этой цели предусматривает получение ответов на вопросы: почему данной болезнью болеют чаще, чем другими, почему на данной территории, риск возникновения изучаемой болезни выше, чем на другой, почему в данное время люди болеют чаще, чем в другие периоды и т.д.

Другими словами для выполнения аналитической цели необходимо установить и оценить причинно-следственную связь между предполагаемыми факторами риска хозяина и факторами риска среды и проявлениями заболеваемости, выявленными при описании.

Иногда целью эпидемиологических исследований считают изучение причин возникновения и распространения болезней. Вместе с тем, в эпидемиологических исследованиях чаще всего лишь выявляют причинно - следственную зависимость заболеваемости и предполагаемой причины.

Например, эпидемиологическими исследованиями, проведенными в разных странах, было неопровержимо доказано, что одним из факторов риска рака легкого является курение сигарет. Однако вопрос, почему курение сигарет резко увеличивает риск заболеть раком легкого, решается не эпидемиологическими, а и иными медицинскими и немедицинскими исследованиями. Именно в таких исследованиях, выявляются, в частности, составляющие сигаретного дыма являющиеся факторами риска и выясняется патогенез рака легкого, связанный с их воздействием.

Эпидемиологическими исследованиями выявлена причинная роль курения, употребления алкоголя, наркотиков, особенностей питания и пр. в заболеваемости различными, прежде всего, сердечно-сосудистыми болезнями. Вслед за этим, в разных странах стали регулярно проводиться исследования по оценке распространенности среди населения этих причинных факторов, однако такие исследования являются не эпидемиологическими, и даже не медицинскими, а социологическими исследованиями.

Известно, что причиной распространения многих кишечных инфекций является т.н. «водный фактор», но систематическую оценку качества воды нельзя отнести к эпидемиологическим исследованиям.

В заключение подчеркнем, что аналитическая цель научных исследований заключается в получении новых и проверке недостаточно подтвержденных знаний о достаточных, необходимых и дополнительных причинах возникновения и распространения болезни.

В практической работе аналитической целью эпидемиологических исследований является выявление причины возникновения конкретных эпидемических ситуаций (например, вспышки какой-либо болезни), основываясь при этом на уже имеющихся научных знаниях о вероятных причинах возникновения и распространения данной болезни.

Прогноз заболеваемости является целью многих научных эпидемиологических исследований, и должен быть целью всех исследований в практической эпидемиологии. Качество прогноза (особенно краткосрочного) зависит, прежде всего, от качества ретроспективного описания заболеваемости, т.е. от точности оценок закономерного и случайного в процессе распространения данной болезни среди населения конкретной территории за определенный период. Однако не меньшее значение для прогностических оценок заболеваемости имеет умение предвидеть возможные, необычные (по отношению к прошлому) изменения активности биологических, социальных и природно-климатических факторов, которые составляют комплекс причин определяющих различные проявления заболеваемости.

В общем случае очередную цель эпидемиологических исследований можно выразить как оценку качества и эффективность всего того, что используется или предлагается использовать для охраны здоровья населения от возникновения и распространения данной болезни. При этом в научных эпидемиологических исследованиях оценивают потенциальную эффективность предлагаемых профилактических, диагностических и лечебных препаратов, диагностических тестов и др. Как уже указывалось, результаты таких исследований послужили основанием для разработки нового раздела медицины - так называемой доказательной медицины.

В практической эпидемиологии в ходе исследований оценивают качество и реальную эффективность проведения (использования) мероприятий, программ, средств и пр., с уже установленной потенциальной эффективностью.

Оценка качества и эффективности разнообразных действий, мероприятий фактически является частью оценки влияния на заболеваемость социальных причин, определяющих некоторые, выявленных при описании, закономерности данного населения какой-либо болезнью, в данное время. Поэтому указанная цель фактически является частью аналитической цели эпидемиологических исследований и лишь особая важность оценки качества и эффективности мероприятий оправдывает выделение таких действий в самостоятельную цель эпидемиологических исследований.

Следует подчеркнуть, что если исследование преследует цель изучить только качество какого-либо мероприятия, действия и пр., без выводов о его эпидемиологической эффективности, то такое исследование, как правило, не является эпидемиологическим.

валидность скрининговый информация эпидемиологический

Первое полноценное эпидемиологическое исследование

Первым серию целенаправленных и, главное, успешных исследований, которые впоследствии стали именовать эпидемиологическими и аналитическими, провел в Лондоне в 1854-1855 г. известный (давал хлороформ при родах королеве Англии) лондонский врач анастезиолог Джон Сноу.

Значение работ Сноу в формировании эпидемиологического подхода в изучении патологии человека столь велико, что его вполне заслуженно западные специалисты называют «отцом эпидемиологических исследований», «отцом полевой эпидемиологии», «отцом эпидемиологии». Именно поэтому исследования Сноу заслуживают более подробного описания.

Д. Сноу удалось за 30 лет до открытия возбудителя холеры, вопреки существовавшим тогда представлениям о миазматической природе холеры, используя эпидемиологический подход вскрыть истинную причину эпидемии холеры, возникшей в одном из кварталов Лондона в 1849 г.

В это время ряд специалистов продолжал развивать идеи “эпидемической конституции”, к ним, в частности, относились известные гигиенисты: в Германии - М.Петтенкофер, в России - Ф.Ф Эрисман.

Значительное число сторонников было у теории «контагий» и «гнилостной теории болезней». Последние считали, что заразное начало, которое разные авторы именовали по-разному: «семя, яд, испарения, контагии, микробы и др.» самопроизвольно зарождаются в разлагающихся субстратах.

Особенно бурными были дискуссии о происхождении эпидемий брюшного тифа и холеры. В начале 19 века все больше врачей, хотя и очень осторожно, допуская самозарождение контагий, стали связывать вспышки холеры и брюшного тифа с употреблением недоброкачественной воды.

В книге «Основы эпидемиологии» (К.Сталлибрас,1936) описывается как в 1814 г. полковой врач Крукшенкс наблюдал вспышку холеры в одном из двух батальонов пехоты. Как выяснил Крукшенкс, оба батальона находились в тех же самых условиях, но за одним исключением - батальоны снабжались водой из разных источников. Солдаты «заболевшего» батальона использовали воду открытого водоема, а «незаболевший» батальон получал воду из колодцев. Как восклицает К.Сталлибрасс - «Если бы из этого наблюдения были сделаны соответствующие выводы, как много жизней могло бы быть спасено!»

Следует отметить, что Сноу не разделял господствующих представлений о причинах эпидемий холеры и еще до проведения исследований, четко сформулировал рабочую гипотезу. Сноу писал «…принято считать…, что холера должна передаваться через испарения, выделяемые людьми в окружающий воздух и вдыхаемые в легкие другими людьми….Однако холера неизменно поражает пищеварительный тракт….Отсюда следует, что вызывающий холеру болезнетворный материал должен попадать в пищеварительный тракт, т.е. должен быть случайно проглочен, так как человек не станет принимать его намеренно».

Сноу считал, что «… ситуации, при которых распространение болезни можно связать с неизбежным проглатыванием мельчайших частиц выделений холерных больных, достаточно многочисленны». Но при этом полагал, что заражение главным образом происходит через воду, в которую попали выделения холерных больных «путем просачивания в колодезную воду», или «через канализацию и стоки в реки, которые снабжают целые города».

Описывая эпидемию холеры в 1849 г. в Южном Лондоне Сноу отметил, что наивысшие и одинаковые показатели смертности от холеры были зарегистрированы в Южном Лондоне, в разные кварталы которого поставляли воду две компании: «Соутверк» и «Лемберт», забиравшие воду из Темзы ниже Лондона.

Летом 1854 вновь разразилась эпидемия холеры и Сноу, продолжая «разрабатывать» свою гипотезу, обнаружил, что в домах, снабжаемых водой компанией «Соутверк» смертность от холеры была в разные периоды эпидемии от 8 до 14 раз выше, чем в домах, получавших воду от компании «Лемберт».

Причину этой разницы Сноу видел в одном: компания «Лемберт» между 1849 и 1853 гг. переместила водозаборы выше по реке, туда, где воде меньше угрожало загрязнение канализационными стоками. Понимая уникальность сложившейся ситуации для выяснения причин эпидемий холеры, Сноу писал:

«Поскольку не существует никакой разницы ни между домами, ни между людьми получающими воду от двух компаний, а также в физических условиях их жизни, то становится очевидным, что никакой эксперимент не мог бы более тщательно выяснить влияние водоснабжения на распространение холеры, чем тот, обстоятельства которого я предлагаю вниманию читателей….Не менее 300000 человек обоего пола, различных возрастов и занятий, всякого звания и общественного положения, от знати до бедняков оказались разделенными на две группы…. Одна группа снабжалась водой, содержащей лондонские нечистоты и вместе с ними все то, что могло попадать от холерных больных, другая имела воду совершенно свободную от этих загрязнений».

Таким образом, Сноу удалось за 30 лет до открытия Кохом возбудителя холеры, доказать возможность «…выхода холерного яда через стоки канализации в реку и распространение его по многим милям трубопровода с сохранением всех его специфических свойств…».

Исследования Сноу убедили власти Лондона располагать места водозаборов из Темзы, там, где вероятность загрязнения речной воды канализационными стоками практически исключается. В этом же году Сноу, опираясь на свою гипотезу, блестяще провел другое исследование и выяснил причину возникновения в Лондоне территориально ограниченной вспышки холеры. Осенью 1854 г. в течение 10 дней в приходе Сент-Джемс умерло от холеры более 600 человек, в результате смертность в этом районе составляла более 220 на 10000 жителей, тогда как в других частях Лондона не превышала 33.

Так как Сноу считал, что эпидемии холеры связаны с использованием зараженной «холерным ядом» воды, он нанес на схему прихода по домам, точками случаи смертей от холеры и места расположения насосов (водных колонок). Это было первое применение графического способа отображения эпидемиологических данных, который сегодня называют (точечной) картограммой.



Рис. Оригинальная картограмма Сноу. Распределение случаев холеры в квартале Голден Сквер Лондона в августе - сентябре 1854 года

На составленной схеме большего всего точек, т.е. смертей от холеры, отмечалось в районе насоса (pump A) на Брод-Стрит.

«Как только я познакомился,- писал Сноу, - с распределением случаев этой вспышки холеры, я заподозрил, ….что кроме воды из насоса на Брод-Стрит не было другого фактора, общего для окружающей местности, где произошла вспышка холеры, не распространившаяся за ее пределы».

Далее Сноу изучил особенности водопользования 83 умерших 1-2 сентября, в самый разгар вспышки: «Разбираясь в смертях, происшедших в прилегающей к насосу местности я установил, что 61 умерший употребляли воду для питья, пользуясь насосом неглубокого (20 футов) колодца на Брод-Стрит». Сведений об остальных случаях Сноу не смог получить ввиду отъезда или смерти всех родственников умерших.

Убедившись в причине возникновения вспышки «я сделал доклад в попечительстве прихода Сент-Джемс…В результате моего сообщения рукоятка насоса на следующий день была снята». В течение последующих 5 дней вспышка холеры прекратилась. Как потом установил Сноу, в колодец на Брод-Стрит просачивались нечистоты из близлежащих домов, где до вспышки отмечались единичные случаи холеры

Интересно, что на Брод-Стрит располагался пивоварня, на которой никто из работников не погиб от холеры. Как установил Сноу работники пивоварни и их семьи, пользовались водой из глубокого колодца, расположенного на территории пивоварни.

В заключение отметим, что исследования Сноу, доказали, что с помощью эпидемиологического подхода, проводя эпидемиологические исследования можно выявить причины эпидемий и использовать полученные знания для проведения надлежащих мер по охране здоровья населения.

Совершенствование эпидемиологических исследований по выявлению причин возникновения и распространения болезней раскрывается в главе «Аналитические эпидемиологические исследования».

Дизайн эпидемиологических исследований

Под дизайном эпидемиологического исследования понимают все особенности проведения, конкретного исследования, предусмотренные его планом (от англ. design - план). Эти особенности выражаются многочисленными терминами, и только их сочетание, позволят отразить все характерные черты исследования.

В 1967 году Европейское региональное бюро ВОЗ провело в Женеве Международный симпозиум по преподаванию эпидемиологии. В материалах симпозиума отмечается, что в соответствие с целями можно выделить, как минимум, три типа эпидемиологических исследований:

«а) исследования, связанные с изучением распределения той или иной болезни или болезней среди некоторого населения (описательная эпидемиология);

б) исследования, связанные с изучением - с применением ретроспективного и проспективного исследования - гипотез, сформулированных для объяснения результатов проведенных наблюдений (аналитическая эпидемиология);

в) исследования, связанные с использованием эксперимента и направленные на определение эффекта контрольных испытаний по управлению воздействием вредных условий, либо - эффекта профилактических мероприятий среди населения (экспериментальная эпидемиология)

Общее, что имеется у всех исследований - это количественное измерение показателей здоровья и патологии населения и связь их с фактором индивидуальных особенностей населения, временным фактором и фактором среды» (конец цитирования).

При всем уважении к экспертам ВОЗ, следует отметить, что данная классификация не раскрывает всего многообразия терминов, используемых при организации и проведении эпидемиологических исследований. Подчеркнем, что ни один из используемых терминов не может самостоятельно отразить все особенности проведения, т.е. дизайна конкретного исследования, поэтому любая попытка классифицировать все эпидемиологические исследования только по одному признаку окажется не корректной.

Учитывая сказанное, мы предлагаем оригинальную классификацию наиболее употребляемых терминов, используемых для обозначения различных особенностей организации и проведения эпидемиологических исследований (табл.). Следует также учитывать , что число терминов постоянно увеличивается.

Табл. Классификация основных терминов, характеризующих отдельные особенности эпидемиологических исследований

Примечание: Часть терминов, не включенных в эту таблицу, описываются в разделах посвященных отдельным типам исследований

Поскольку описательные и аналитические исследования подробно разбираются в отдельных главах, в этой главе более детально рассматриваются особенности организации сплошных и выборочных исследований, а другим исследованиям дана лишь краткая характеристика.

Сплошные эпидемиологические исследования

Сплошные эпидемиологические исследования (population study) - это исследования, проводимые в объеме генеральной совокупности, которую в эпидемиологии чаще именуют термином популяция. В общем случае, популяцией обозначается объект наблюдения, представляющий совокупность всех единиц наблюдения, обладающих определенными признаками, их часто называют признаками включения/исключения в популяцию. Как уже неоднократно отмечалось, в эпидемиологии эти признаки относятся к признакам времени, места и «лица». Идея проведения сплошного исследования связана, со стремлением получить исчерпывающую информацию об изучаемом явлении.

Объем популяции, а, следовательно, и объем сплошного исследования в научных и рутинных исследованиях существенно различается.

Если допустить, что цель научного исследования - выяснить причины возникновения и распространения данной болезни в настоящее время в целом, а не применительно к какой-то территории, и группе населения, то популяцией в таком случае должно быть все то население, которое подвержено риску возникновения этой болезни.

Если цель научного исследования - изучить причины болезней только в данной стране или городе, то популяция - соответствующее население страны или города.

Еще меньше по объему генеральная совокупность в рутинных аналитических исследованиях, например при расследовании вспышки болезни в «организованном» коллективе детей. В этом случае, популяция - это все дети и персонал всего данного учреждения, или одной (нескольких) групп, в зависимости от первоначальной гипотезы о причине данной вспышки.

Несмотря на изучение явления в полном его объеме, не следует думать, что результаты сплошного исследования заведомо точнее выборочного. Точность данных сплошного исследования зависит от многих факторов. Например, если сплошное исследование является крупномасштабным, следовательно, в его проведении участвует значительное число сотрудников, стандартизировать квалификацию которых достаточно сложно, что скажется на результатах исследования.

Главными же недостатками сплошных (научных) исследований являются большие затраты времени, сил и средств и, нередко, невозможность их проведения.

Преодолеть недостатки сплошных позволяют выборочные исследований, которые являются основным специальным инструментом многих наук.

Выборочные эпидемиологические исследования.

Выборочные эпидемиологические исследования (sample stady) предназначены для того, чтобы, основываясь на данных, полученных при изучении заболеваемости относительно небольшой, части населения - выборки (sample), сделать выводы об особенностях изучаемого явления во всей популяции (генеральной совокупности), из которой данная выборка была сформирована. Таким образом, цель выборочных исследований получит репрезентативную (от лат. represento - представляю) информацию, которую можно было бы экстраполировать на всю популяцию.

Репрезентативность данных определяется репрезентативностью выборки. Репрезентативность выборки, прежде всего, зависит от правильного выбора генеральной совокупности, из которой впоследствии будет выбрана часть единиц наблюдения. По желанию исследователя генеральная совокупность может быть ограничена различными признаками: временем, территорией, возрастом, профессией и другими социальными и биологическими признаками людей.

Кроме того, репрезентативность выборки обеспечивается:

· необходимой численностью (объемом, размером) выборки;

· соблюдением принципа рандомизации.

Численность выборки (sample size) зависит от многих составляющих и, прежде всего, от характера исследования. Если цель исследования - оценка заболеваемости среди населения, то необходимо:

· выбрать (задать) степень достоверности измерения заболеваемости, т.е. величину возможного отклонения выборочных данных от данных изучения популяции;

· приблизительно знать частоту заболеваний, которая может быть обнаружена.

Если численность популяции неизвестна, размер выборки рассчитывается по формуле

При известной численности популяции размер выборки рассчитывается по формуле

где: (для обеих формул):

n- искомая численность выборки;

N- численность популяции;

t- критерий достоверности (чаще всего равен 1,96 2)

I- предполагаемая частота заболеваний

q = (R- I) где, R - используемая размерность показателя I

- выбранная предельно допустимая ошибка показателя. Обычно максимально допустимая ошибка составляет не более 25% от величины показателя (I).

Допустим, что в г. Н предполагается провести одномоментное выборочное исследование с целью изучения частоты новых случаев артериальной гипертензии среди мужчин 20-29 лет. Численность этой группы населения в г.Н. составляет 15400. По данным проводимого несколько лет назад исследования, частота новых случаев артериальной гипертензии в этой группе мужчин в г. Н. составляла около 70,00/00. (I=70,00/00). Следовательно, составит 25% от 70,0 т.е.: =(2570,0)/100=17,50/00, 2=306,20/00 n = (70,0(1000-70,0)2215400)/(15400306,2)+(70,0(100000-70,0)22)=806 человек. Таким образом, для получения выборочных данных, соответствующих необходимой достоверности из 15400 мужчин 20-29 лет следует обследовать 806 человек.

В экспериментальных исследованиях для определения объема выборки приходится учитывать гораздо большее количество составляющих, поэтому способы расчета являются отдельной темой, не предусмотренной данным изданием.

Второе условие достижения репрезентативности выборки - соблюдение принципа рандомизации (от англ. random - случай). Рандомизация обеспечивает случайный отбор в выборку лиц, представляющих генеральную совокупность. Другими словами рандомизация дает равный шанс каждой единице наблюдения из генеральной совокупности попасть в выборку, что снижает опасность непреднамеренного искажения состава выборки, но не может полностью исключить недобросовестность исследователя при ее формировании.

Выполнение принципа рандомизации обеспечивается различными способами формирования выборки. Выбор способа зависит от дизайна исследования, предполагаемой точности результатов, объема генеральной совокупности, возможности использования самого точного метода (см. ниже) и других объективных и субъективных причин.

В настоящее время идеальным способом рандомизации считается использование для выборки единиц наблюдения таблиц случайных чисел, или аналогичные им компьютерные программы. Этот способ обеспечивает случайный бесповторный отбор, при котором единица наблюдения выбирается из генеральной совокупности только один раз. Такой способ рандомизации является обязательным для формирования опытной и контрольной группы при проведении большинства клинических рандомизированных испытаний различных средств и способов лечения больных. по оценке на этапе формирования, что способствует соблюдению принципа беспристрастности исследования и минимизации непреднамеренного искажения состава групп. Это в свою очередь в значительной степени, при соблюдении дизайна исследования, обеспечивает надежные выводы. Однако следует помнить, что никакой дизайн не может полностью исключить недобросовестность исследователя.

Следующие способы основаны на определенной плановости в отборе единиц наблюдения, что, естественно снижает соблюдение принципа рандомизации.

Механический отбор. Вначале единицы наблюдения располагаются по порядку по какому-либо случайному признаку: номеру истории болезни, амбулаторной карте, первой букве фамилии, и т.п. Затем необходимо определить интервал, через который из списка генеральной совокупности механически будут выбираться единицы наблюдения (например, каждая пятая). Для определения интервала численность генеральной совокупности следует разделить на численность необходимой выборки.

Например, из, генеральной совокупности, составляющей 2600 человек, необходимо отобрать всего 325. Следовательно, из составленного списка генеральной совокупности следует обирать каждую 8 единицу наблюдения (2600/325=8).

Типологическая (типическая) выборка. Вначале генеральная совокупность разбивается на группы по какому либо типичному признаку. В качестве типичных, чаще всего используют различные индивидуальные признаки людей: возраст, профессию, воздействие предполагаемых факторов риска, болезнь и т.п. Далее случайным или механическим способом из каждой группы отбирается необходимое число единиц наблюдения. Объем выборки из каждой группы должен быть также заранее определен, а соотношение объемов выборок (например, по возрасту) должно соответствовать структуре генеральной совокупности. Такую выборку нередко называют взвешенной типологической выборкой. Этот способ, чаще всего, используется в наблюдательных аналитических исследованиях.

Серийный (гнездовой) отбор похож на типический. Различие состоит в том, что при серийном отборе из генеральной совокупности случайным способом выбираются не отдельные единицы наблюдения, а целые их группы, которые называют «сериями, или гнездами». «Гнездами» могут быть отдельные учреждения, цеха, врачебные участки, отделения, палаты и т.д. Далее в каждом «гнезде» проводится сплошное изучение всех единиц наблюдения.

Например, для описания заболеваемости гнойно-септическими инфекциями новорожденных в Москве и выяснения причин их возникновения и распространения, может оказаться достаточным проведение сплошных исследований лишь в ряде случайно выбранных родильных отделениях.

Метод направленного отбора предполагает еще на этапе определения генеральной совокупности исключать из аналитического изучения некоторые факторы, влияние которых хорошо известно. Например, влияние курения на риск заболеть раком легких хорошо известно, однако этот фактор не является единственным. Поэтому исследователи, поставившие цель выявить другие дополнительные факторы риска рака легкого, не должны включать в генеральную совокупность, а, следовательно, и в выборку, курящих лиц.

В заключение отметим, что преимущество выборочного исследования над сплошным, состоит в том, что при правильной организации, достоверные данные, можно получить, затрачивая гораздо меньше сил, средств и времени. При проведении выборочных исследований за счет их меньшего объема, гораздо легче проконтролировать получение унифицированной информации и свести возможные ошибки к минимуму. Вместе с тем, по объективным причинам, во многих исследованиях изучаются, так называемые, смещенные выборки, обладающие недостаточной репрезентативностью по отношению ко всей популяции, что следует принимать во внимание при оценке выводов таких исследований.

Краткая характеристика некоторых терминов, определяющих дизайн эпидемиологических исследований

Описательное (descriptcion study) исследование предусматривает получение описательных эпидемиологических данных, т.е. данных о проявлениях заболеваемости. Такое исследование может быть самостоятельным, но полученные в нем новые описательные эпидемиологические данные побуждают тех же или других исследователей к продолжению исследования, для того чтобы объяснить выявленные проявления заболеваемости. Поэтому, чаще всего, описательное исследование является только первой частью полноценного эпидемиологического исследования, обязательно включающего и аналитическую часть.

Аналитическое (analytic study) исследование посвящено выявлению причин возникновения и распространения болезней. Процесс поиска соответствует общенаучным представлениям о двух приемах (направлениях) выявления причинно-следственных связей между предполагаемой причиной и следствием.

Первый прием - «от следствия к причине». При его использовании «отталкиваясь» от состоявшегося следствия (например - болезни) пытаются в прошлом найти события, которые можно было бы рассматривать как причины этого следствия. Другой прием «от следствия к причине» когда, ориентируясь на воздействие предполагаемой причины, ожидают появление причинно обусловленного следствия.

В соответствии с приемами поиска причин разработаны два типа аналитических исследований - случай - контроль и когортное исследование

Исследование случай-контроль (case control study) - аналитическое ретроспективное исследование, целью которого является выявление факторов риска изучаемой болезни. Основную группу отбирают из больных изучаемой болезнью, контрольную группу составляют лица свободные от данного заболевания. Факт воздействия изучаемых факторов риска определяется, опросом лиц сравниваемых групп, их родственников, по архивным данным. Сравнение частоты встречаемости отдельных факторов в основной и контрольной группе позволяет рассчитать показатель отношение шансов (OR), по величине которого, ориентировочно оценивается наличие причинно-следственной связи .

Когортное исследование (cohort study) - аналитическое исследование, в котором определенная когорта лиц прослеживается в течение некоторого периода времени, чтобы выяснить, что с ними произойдет в дальнейшем. Когортное исследование позволяет оценить относительный риск (RR) возникновения (распространения) болезни, связанный с предполагаемыми факторами риска.

Особенности организации исследований случай-контроль и когортных исследований подробно описаны в главе «Аналитические исследования».

Наблюдательное (observational study) исследование не предусматривает вмешательства в естественный процесс возникновения и распространения болезней. К ним так же относится изучение заболеваемости в ситуациях, когда вмешательство стало обязательной практикой. Например, - рутинное изучение заболеваемости инфекциями, управляемыми иммунопрофилактикой.

Экспериментальное (experimental study) исследование наоборот предусматривает контролируемое и воспроизводимое вмешательство в естественное развитие заболеваемости с целью выявления ее причин (подробнее см. главу «Аналитические исследования».).

При этом эпидемиологический эксперимент должен полностью соответствовать и другим общенаучным требованиям, предъявляемым к любому эксперименту. В связи с этим используемые, некоторыми авторами термины «естественный», «неконтролируемый эпидемиологический эксперимент» являются некорректными. Поскольку эксперимент отвечает на вопрос «почему произошло так, как описано в эксперименте» любое экспериментальное исследование всегда аналитическое.

Наиболее оптимальный дизайн эпидемиологических эксперимент - рандомизированные контролируемые испытания в двух вариантах - клинические и полевые.

Рандомизированное клиническое контролируемое испытание (randomized cliniсal trial - это вариант экспериментального эпидемиологического исследования, основанный на принципах проведения проспективного когортного исследования, предназначенный для оценки потенциальной эффективности средств и способов лечения и диагностики больных .

Рандомизированное полевое контролируемое испытание или строго контролируемый эпидемиологический опыт - это экспериментальное изучение, в полевых условиях, потенциальной эффективности любых средств (способов), предупреждающих возникновение болезни.

Научное (специальное) (special study) исследование специально организуется для получения (подтверждения) новых данных.

Рутинным считается любое эпидемиологическое исследование, соответствующее служебным обязанностям. Оно не предусматривает получение новых научных данных, наоборот рутинное исследование проводится в рамках, существующих на данный момент, научных представлений о причинах возникновения и распространения болезни. Типичный пример - расследование вспышки инфекционной болезни, когда поиск причины ее возникновения основывается на существующем научном представлении о всех возможных причинах таких вспышек.

Ретроспективное исследование (retrospective study) основано на изучении информации о возникших случаях болезни за какой-либо период времени в прошлом при этом используется первый прием поиска причинно-следственных связей - «от следствия к причине». Основным источником информации служит существующая система регистрации и учета больных. Ретроспективное исследование может быть и описательным и аналитическим.

Проспективное (prospective study) исследование предусматривает изучение информации по мере появления новых (свежих) случаев болезни, не существовавших к началу исследования, исследование причинно-следственных связей основано на другом приеме - «от причины к следствию». При этом исследование основано на вероятности возникновения новых случаев болезни (следствие) среди группы населения, подверженного влиянию фактора риска (причина). Проспективные исследования являются всегда аналитическими исследованиями.

Одномоментные (поперечные) исследования (cross-sectional study, prevalence study, survey) могут проводиться и как описательные, и как аналитические исследования. Видимо поэтому в различных эпидемиологических изданиях их относят то к описательным, то к аналитическим исследованиям. Однако в любом случае главная цель этих исследований - получение информации о заболеваемости населения какой-либо болезнью за ограниченный отрезок времени, при этом, при необходимости, такие исследования могут повторяться. Так как одномоментным исследованием предусмотрено выявление всех случаев болезни, существующих на данный момент, его также называют - «исследованием на распространенность (пораженность)», а результаты одномоментного исследования нередко выражаются в показателях моментной превалентности.

Если выявленные случаи связывают с влиянием, какого- либо фактора риска исследование может стать аналитическим..

Динамическое (продольное) исследование (longitudinal study) предусматривает систематическое изучение информации о заболеваемости одной и той же группы населения. При этом исследование может быть непрерывным или, повторятся через короткие промежутки времени. Типичным динамическим исследованием является рутинный оперативный и ретроспективный анализ заболеваемости населения проводимый специалистами центров санитарно-эпидемиологического надзора.

Хотя термин «клиническое» связан с местом проведения эпидемиологического исследования, однако его применяют лишь для обозначения, проводимых в клинике, экспериментов по оценке потенциальной эффективности лечебных препаратов, способов диагностики, схем лечения больных. Такие исследования называют рандомизированными клиническими испытаниями (clinical trials) .

Полевым считается исследование, проводимое вне лечебно-профилактических учреждений. Его масштабы могут быть весьма разнообразны: от расследования небольшой вспышки до общенационального исследования. Полевое исследование может быть и описательным и аналитическим, наблюдательным и экспериментальным, сплошным и выборочным, рутинным и научным, ретроспективным и проспективным, одномоментным и динамическим.

Как уже указывалось, ни один из терминов не может самостоятельно описать все особенности проведения эпидемиологического исследования.

Например, расследование вспышки какой-либо болезни это не только наблюдательное, но и одновременно и аналитическое, чаще всего рутинное, сплошное, одномоментное, ретроспективное или комбинированное, клиническое или полевое исследование.

Сочетания различных особенностей (дизайн) проведения эпидемиологических исследований представлены в табл.

Табл. Возможный «дизайн» эпидемиологических исследований

Примечание: Знаком + обозначены наиболее часто используемые в публикациях сочетания особенностей проведения исследований.

Основы организации эпидемиологических исследований

Результаты любых исследований определяются качеством их организации.

Организация исследования - это согласованная, упорядоченная, взаимосвязанная совокупность разнообразных действий, приводящая к достижению намеченной цели.

Можно выделить, как минимум, три этапа эпидемиологического исследования:

· подготовительный этап;

· этап сбора информации, и ее первичной статистической обработки;

· этап статистического и логического анализа полученной информации и формулирования выводов (заключительный этап).

Подготовительный этап.

Подготовительный этап состоит из различных, взаимосвязанных действий призванных обеспечить качество и высокую эффективность всего исследования. Небрежность, поспешность, непродуманность действий на этом этапе неизбежно вызовет необоснованные потери времени, экономических и моральных ресурсов, заставят с последующих этапов вновь возвращаться к подготовительному.

К сожалению, некачественная подготовка исследования может быть выявлена только на заключительном этапе, что способно перечеркнуть всю проделанную работу.

Возможны и такие ситуации, когда ошибки подготовительного периода не выявляются участниками исследования и ошибочные результаты искренне признаются ими как истинные. Распространение таких сведений создает на определенное время, в научной и практической деятельности ложные представления о причинах возникновения и распространения болезней со всеми вытекающими последствиями.

Подготовительный этап эпидемиологического исследования включает:

· обоснование актуальности (необходимости) проведения исследования;

· формулирование окончательной (конечной) и промежуточных целей;

· формулирование рабочей гипотезы;

· выбор объекта и единицы исследования

· составление программы;

· составление плана;

· проведение пилотажного исследования.

Необходимость проведения научных исследований определяется актуальностью вопросов, подлежащих изучению. В свою очередь актуальность обосновывается данными литературы, которые показывают степень разработки изучаемой проблемы. В практической деятельности необходимость проведения эпидемиологического исследования обусловлена необходимостью изучения конкретной эпидемической ситуации.

Любое исследование должно начинаться только после осознанного формулирования окончательной (конечной) и промежуточных целей исследования (последние нередко называют «задачами»).

...