Кафедра эпидемиологии и военной эпидемиологии

Министерство здравоохранения Российской федерации

Владивостокский государственный медицинский университет

Кафедра эпидемиологии и военной эпидемиологии

АНАЛИТИЧЕСКИЕ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

(методические рекомендации)

Владивосток, 2003

Автор: доцент кафедры эпидемиологии и военной эпидемиологии ВГМУ, кандидат медицинских наук Колпаков Сергей Леонидович.

 

 

Рецензенты: кандидат медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой коммунальной гигиены и медицинской экологии Ковальчук В.К.

Доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией медицинской экологии и информатики НИИ климатологии и восстановительного лечения ВФДНЦ ФПД СО РАМН Кику П.Ф.

 

Аннотация:

Методические рекомендации для студентов медико-профилактического факультета «Аналитические эпидемиологические исследования» написаны в соответствии с программой по эпидемиологии (1999 год). Они рассчитаны для подготовки и работы на практическом занятии по указанной теме. Ориентировочное время практического занятия – 6 часов. Методические указания содержат четыре задачи на основные виды аналитических исследований – случай-контроль, когортные и экологические (медико-статистические). Методические рекомендации снабжены рекомендуемой литературой для подготовки к занятию, планом изучения темы, ориентировочной основой действия, тестами для проверки готовности к занятию.

 

 

Раздел: Эпидемиологический метод и эпидемиологические исследования.

Тема занятия: АНАЛИТИЧЕСКИЕ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

(оценка и проверка гипотез)

Время занятия: 6 часов.

Методические рекомендации для студентов медико-профилактического факультета.

Введение.

1.1. Актуальность.

Метод, от греческого μέτοδος – путь, условная последовательность исследований для получения объективных знаний. Методология познания предполагает прохождение ряда этапов: формулирование гипотез, обоснование гипотез, доказательство гипотез и создание объективной модели рассматриваемого объекта или явления. Если гипотеза, объясняющая явление, причину уже сформулирована, то перед исследователем встает задача обоснования и оценки гипотезы. Это реализуется в аналитических исследованиях. Отличительной особенностью аналитических исследований является их комплексность, междисциплинарность. В эпидемиологических аналитических исследованиях в комплексе изучается заболеваемость и гипотетические факторы, причины или условия заболеваемости.

В современной медицине и эпидемиологии аналитические исследования очень значимы. Познание причин болезней и заболеваемости без аналитических исследований невозможно. Более того, часто не реально проверить гипотезы в экспериментах. Только практика противоэпидемической и профилактической работы может быть надежным критерием истинности полученных результатов. Разные виды аналитических исследований имеют разную надежность. От ориентировочных результатов в исследованиях «случай-контроль» и экологических исследованиях, до точной оценки роли фактора риска в когортных исследованиях. Освоение данной темы имеет как большое практическое значение, так и фундаментальное, формирующее научное мировоззрение будущих специалистов.

Цель занятия.

Студент должен ознакомиться с различными видами аналитических исследований. Приобрести знания по организации, осуществлению и оценке результатов исследований «случай-контроль», корреляционного и когортного исследований.

Воспитательные задачи – формирование навыков профессиональной речи, приобретение коммуникативных умений и формирование основ профессионального (эпидемиологического) мышления.

В результате изучения темы студент должен знать:

- цели, задачи, особенности аналитических эпидемиологических исследований

- виды аналитических эпидемиологических исследований

- планирование, организацию, осуществление и оценку результатов исследований типа «случай-контроль»

- содержание экологических исследований типа «фактор-заболеваемость», корреляционных и других

- когортные исследования: организация, проведение, оценка результатов

- понятия: относительный риск, абсолютный риск, атрибутивный риск. Методы определения и расчета.

Студент должен уметь:

- оформлять полученные результаты в виде графиков, рисунков, картограмм и другими способами

- планировать осуществление основных видов аналитических эпидемиологических исследований

- оценивать результаты эпидемиологических аналитических исследований

- рассчитывать необходимые для исследования статистические показатели, в том числе: относительный риск, абсолютный риск, атрибутивный риск, отношение шансов

- пользоваться статистическими методами оценки достоверности (расчет доверительных границ) и методиками корреляционного анализа.

Структура темы.

- Сущность аналитических эпидемиологических исследований, их организация и проведение.

- Виды аналитических эпидемиологических исследований.

- Исследования типа «случай-контроль». Организация, проведение, достоинства и недостатки.

- Экологические исследования типа «фактор-заболеваемость», корреляционные исследования. Цели и задачи. Постановка и оценка результатов.

- Когортные эпидемиологические исследования. Планирование, организация, проведение.

- Качественные и количественные способы оценки результатов аналитических эпидемиологических исследований. Отношение шансов, относительный риск, абсолютный риск. Атрибутивный риск. Коэффициент корреляции.

Литература.

Основная литература.

1. Беляков В.Д., Яфаев Р.Х. Эпидемиология: Учебник.- М.: Медицина, 1989.- С. 20-35.

2. Беляков В.Д., Семененко Т.А., Шрага М.Х. Введение в эпидемиологию инфекционных и неинфекционных заболеваний человека. –М.: Медицина, 2001.- С. 143-187.

3. Типовые тестовые задания для итоговой аттестации выпускников медицинских учебных заведений по специальности гигиена и эпидемиология./ Под ред. В.Ф. Кириллова.-М., 1998.

4. Черкасский Б.Л. Эпидемиологический метод.: Лекция.- М.: ФЦ ГСЭН МЗ России, 1999.- 48 с.

5. Черкасский Б.Л. Руководство по общей эпидемиологии.- М.: Медицина, 2001.- С. 57-116.

Дополнительная литература.

6. Беляков В.Д. Избранные лекции по общей эпидемиологии инфекционных и неинфекционных заболеваний. –М.: Медицина, 1995.- 176 с.

7. Котельников Г.П., Шпигель А.С. Доказательная медицина. Научно-обоснованная медицинская практика.- Самара, 2000.- 216 с.

8. Руководство по эпидемиологии инфекционных болезней./ Под ред. Акад. АМН СССР В.И. Покровского.- М.: Медицина, 1993, Т. 1, 464 с.

9. Савилов Е.Д., Мамонтова Л.М., Астафьев В.А., Иванова Л.В. Применение статистических методов в эпидемиологическом анализе.- Новосибирск.: Наука, 1993.-136 с.

10. Черкасский Б.Л. Эпидемиологический диагноз.- М.: Медицина, 1990.- 208 с.

11. Эпидемиология неинфекционных заболеваний./ А.М. Вихерт, В.С. Жданов, А.В. Чаклин и др.; Под ред. А.М. Вихерта, А.В. Чаклина/ М.: Медицина, 1990.- 272 с.

12. (Beaglehole R., Bonita R., Kjellstrom T. Basic epidemiology/WHO, Geneva, 1993) Биглхол Р., Бонита Р., Кьельстрем Т. Основы эпидемиологии.- ВОЗ, Женева, 1994.- 260 с.

13. (Fletcher H. Robert, Fletcher W. Suzanne, Wagner H. Edward/ Clinical epidemiology. The essentials.//Williams & Wilkins) Флетчер Р., Флетчер С., Вагнер Э. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной медицины.- М.: Медиа Сфера, 1998, 346 с.

14. (Mac Mahon B., Pugh Th. F., Ipsen D. Epidemiologic methods. –Boston-Toronto.: Little, Brown & Co.-1960) Мак – Ман Б., Пью Т., Ипсен Д. Применение эпидемиологических методов при изучении неинфекционных заболеваний.- М.: Медицина, 1965.- 318 с.

 

II. Основная часть.

План изучения темы «Аналитические эпидемиологические исследования».

 

№	Этапы работы	Время (в минутах)	Средства обучения
1.   2.     3.     4.	I. Подготовка к занятию (самоподготовка) Осмысление цели занятия и содержания самоподготовки. Выполнение заданий на проверку исходного уровня знаний по базисным дисциплинам. Изучение рекомендованной литературы и уяснение структуры и содержания темы. Проверка усвоения проработанного материала.		Методические рекомендации -//-     -//-     Вопросы и тесты для самоконтроля.
1.     2.	II. План занятия (этапы проведения занятия) Организация занятия. Определение темы, актуальности, целей и задач занятия. Ответы на вопросы. Педагогическое диагностирование исходного уровня знаний, умений и навыков (ЗУН). Проверка и коррекция ЗУН.	5-10     15-20	Тесты и вопросы к занятию.

 

 

План изучения темы (продолжение).

№	Этапы работы	Время (в минутах)	Средства обучения
3.   3.1.   3.2.     3.3.   3.4.     4.   5. 5.1. 5.2.     5.3.	Определение заданий на самостоятельную работу студентов. Деятельность студентов, управляемая преподавателем. Изучение аналитических исследований «случай-контроль». Планирование, организация и осуществление. Учет результатов. Планирование, организация и осуществление когортных эпидемиологических исследований. Оценка результатов и достоверности в исследованиях «случай-контроль». Организация и проведение экологических исследований. Учет результатов и формулирование выводов. Итоговый контроль и опрос. Обсуждение результатов и выводов по заданиям. Характеристика аналитических исследований. Заключительная часть занятия. Подведение итогов занятия. Задания на самостоятельную деятельность студентов во внеучебное время. План предстоящего практического занятия.		Задача 1.   Задача 2.     Задача 3.   Задача 4.     Таблица.

Эталоны ответов.

1 – б. 6 – а, б, д.

2 – в. 7 – б.

3 – б, в, г. 8 – б, г, е.

4 – а, (д). 9 – а, в, д.

5 – в. 10 – б, в.

Таблица 1

Отношение к фактору риска, курению табака, в группе больных раком легкого и здоровых.

 

№	Среднее количество выкуриваемых сигарет (за 20 и более лет)	Больные раком легкого	здоровые
А	Р	А	Р
1.	не курят (менее 1 в день)
2.	мало курят (1-9 в день)
3.	умеренно (10-15 в день)
4.	много (16-20 в день)
5.	чрезмерно (21-34 в день)
6.	непрерывно (35 и более)
	В с е г о		100%		100%

 

Таблица 2

Отношение к фактору риска, курению табака, в группе больных раком легкого и больных другими легочными заболеваниями.

 

№	Среднее количество выкуриваемых сигарет (за 20 и более лет)	Больные раком легкого	Контрольные лица
Р (%)	Р (%)
1.	не курят (менее 1 в день)		14,1
2.	мало курят (1-9 в день)	5,0	10,6
3.	умеренно (10-15 в день)	7,0	11,4
4.	много (16-20 в день)	35,0	40,9
5.	чрезмерно (21-34 в день)	30,3	14,6
6.	непрерывно (35 и более)	23,0	8,4
	В с е г о

 

Задание:

- Проанализируйте данные представленные в таблице 2. Позволяют ли представленные данные оценить влияние курения табака на формирование рака легкого?

- Ответьте на поставленные вопросы.

 

Вопросы.

1. В чем преимущества и недостатки 1-го и 2-го вариантов исследования роли курения табака в формировании рака легкого?

2. Повышает ли достоверность выводов 2-й вариант исследования?

 

Задача 2.

Таблица 3

Результаты исследования «случай-контроль» по установлению роли наследственности в формировании рака молочной железы.

 

№	Фактор «риска» (наследственность)	«случай» рак молочной железы, 869 человек	«контроль» здоровые лица, 2.463 человека
А	Р	q<0,05	А	Р	q<0,05
1.	Рак молочной железы
2.	Онкопатология: гениталий
3.	желудка
4.	кишечника
5.	легких
6.	кожи

 

 

Задание:

- Проведите статистическую обработку данных: рассчитайте относительные показатели и их доверительные границы (Р=95%). Для расчета доверительных границ воспользуйтесь приложением 1 к данной задаче.

- Сделайте графическое изображение полученных результатов.

- Ответьте на поставленные вопросы.

- Рассчитайте показатель «отношение шансов», если значения достоверно различаются. Для этого воспользуйтесь приложением 2. Значения занесите в таблицу 4.

 

Таблица 4

Оценка результатов исследования «случай-контроль» по показателю «отношение шансов».

 

№	Фактор «риска» (наследственность)	«случай» рак молочной железы	«контроль» здоровые лица	Отношение шансов
Р + 2m	Р + 2m	OR
1.	Рак молочной железы
2.	Онкопатология: гениталий
3.	желудка
4.	кишечника
5.	легких
6.	кожи

 

 

Вопросы.

1. Какие относительные статистические показатели использованы в исследовании?

2. Для каких целей используются доверительные границы у статистических показателей?

3. Есть ли наследственная предрасположенность к формированию рака молочной железы? Сделайте обоснование Вашего мнения по результатам, полученным в исследовании.

 

 

Приложение 1.

 

Стандартная ошибка (м) рассчитывается по формуле:

m = + √ p q, где

n

p – характеризует частоту явления,

q= 1 – р, если р в %, то q = 100 – р,

n – число наблюдений.

 

Определение доверительных границ:

max

P = P + t m, где

min

при вероятности 95% (q<0,05) используется коэффициент t = 1,96 или 2.

 

Приложение 2.

Расчет показателя «отношение шансов».

 

Для расчета показателя «отношение шансов» заполняется «латинский квадрат» или таблица четырех полей.

Если в таблицу заносятся относительные показатели (экстенсивные показатели), то дополнительной обработки не требуется. Если в таблицу заносятся абсолютные показатели, то при расчете показателя «отношение шансов» они должны переводиться в относительные показатели!

 

 

	Исследуемая группа
«случай» больные	«контроль» здоровые
Фактор риска	присутствует	A	B
отсутствует	С	D

Показатель «отношение шансов» рассчитывается по формуле:

 

A D

OR = -------------.

C B

 

Где: А – больные с фактором риска или заболевшие из группы лиц с фактором риска.

В – здоровые с фактором риска или не заболевшие из группы лиц с фактором риска.

С – больные без фактора риска, или заболевшие из группы лиц без фактора риска.

Д – здоровые без фактора риска, или не заболевшие из группы лиц без фактора риска.

 

 

Задача 3.

Вариант 1.

 

Когорта лиц с фактором риска составлена из 40.701 врача, проживавших в Великобритании (34.494 мужчин и 6.207 женщин). Когорта лиц без фактора риска сформирована из 64.299 врачей, проживавших там же (54.654 мужчины и 9.645 женщин). Наблюдение проводилось в течение 4 лет и 5 месяцев. Проанализированы все случаи смерти с письменным подтверждением диагноза «рак легкого». Данные по врачам мужского пола стандартизованы по возрасту в когортах с фактором риска и без него. Для анализа результатов рассчитывался показатель «человеко-годы риска». В дальнейшем он был переведен в годовой показатель смертности (на 1.000 человек). Данные для его расчета представлены в таблице 5а и 5б.

 

Таблица 5а.

Показатели смертности в исследуемых группах: структура и уровни.

 

№№	Причина смерти	Количество случаев (А)	Показатель смертности (М)	Структура смертности (Р)
1.	Рак легкого
2.	Другие виды рака
3.	Болезни органов дыхания
4.	Инфаркт миокарда
5.	Другие причины
6.	Всего	1.288		100%
Исследуемое население (N) 89.148

 

 

Задание:

- Рассчитайте общие показатели смертности и структуру смертности для исследуемого контингента (таблица 5а). Оформите результаты в виде таблицы.

- Сделайте рисунок графического изображения интенсивных и экстенсивных показателей смертности: столбиковую и круговую диаграммы.

- Рассчитайте показатели смертности в группе курящих и некурящих (таблица 5б). На основе полученных статистических показателей рассчитайте относительный и абсолютный риск. Результаты оформите в виде таблицы.

- Ответьте на поставленные вопросы.

 

Вопросы.

1. В чем преимущество когортного исследования среди врачей?

Таблица 5б

Анализ показателей смертности в группе курящих и некурящих лиц.

Абсолютный и относительный риск.

 

 

№№	Причина смерти	Фактор + N=34.494	Фактор – N=54.654	Относи-тельный риск RR	Абсо- лютный риск AR
A	M	A	M
1.	Рак легкого
2.	Другие виды рака
3.	Болезни органов дыхания
4.	Инфаркт миокарда
5.	Другие причины
6.	Всего

 

 

2. Влияет ли курение табака на формирование рака легкого? Можно ли оценить степень этого влияния?

3. Каковы преимущества и недостатки когортного эпидемиологического исследования в сравнении с исследованием «случай-контроль»?

 

 

Вариант 2.

Когорта составлена по данным от 22.000 интервьюеров. Каждый заполнял анкеты на 10 мужчин в возрасте 50-69 лет. Данные об отношении к табаку, курению, его способ и интенсивность. Один раз в году интервьюер сообщал в центр по реализации программы данные о здоровье наблюдаемых лиц: здоров, болен, умер, неизвестно. Центр запрашивал копии свидетельств о болезни или смерти. Если в свидетельстве отмечался рак, то запрашивалась более подробная информация из медицинского учреждения.

Полученные в результате исследования данные представлены в таблицах 6 – 8. Обобщены данные на 187.783 мужчин, наблюдение за которыми проводилось 44 месяца.

 

Задания:

- Рассчитайте показатели относительного и абсолютного риска. Результаты оформите в виде таблиц (таблицы 6 – 7).

- Сделайте графическое изображение полученных данных.

- Ответьте на вопросы.

 

 

Таблица 6

Смертность от рака легкого по данным опроса о способе курения (на 100.000 наблюдаемых в год, данные стандартизованные по возрасту).

 

№№	Характер курения	Число смертей А	Смертность на 100.000 М	Относи- тельный риск RR	Абсолют- ный риск AR
1.	Никогда не курил		12,8
2.	Очень редко		19,2
3.	Сигары		13,1
4.	Трубку		38,5
5.	Сочетанный		105,0
6.	Сигареты		127,2
	всего		68,0

 

 

Таблица 7

Смертность от рака легкого и количество выкуриваемого табака (по сигаретам).

 

№№	интенсивность курения (штук сигарет)	Число смертей А	Смертность на 100.000 М	Относи- тельный риск RR	Абсолют- ный риск AR
1.	Не курят		12,8
2.	Менее 10		95,2
3.	11-20		107,8
4.	21-40		229,2
5.	Более 40		264,2

 

 

Таблица 8

Заболеваемость раком легкого (гистологически подтвержденным) у лиц бросивших курить.

 

№№	Отношение к курению	Интенсивность курения
Курил до пачки	Пачку и более
I (%ooo)	RR	I(%ooo)	RR
1.	курит	57,6		157,1
2.	Не курит менее года	56,1		198,0
3.	Не курит 1-10 лет	35,8		77,6
4.	Не курит 10 и более лет	18,3		60,5
Никогда не курил: I (%ooo) – 13,4 RR - 1

Вопросы.

1. Есть ли преимущества у 2-го варианта исследования по сравнению с 1-м вариантом?

2. Влияет ли интенсивность курения и способ на формирование рака легкого? Расширяет ли знание этого наши представления об этиологии и формировании рака легкого?

3. Какие наглядные средства можно использовать для оценки и иллюстрации данных, представленных в таблице 4?

4. Есть ли возможность профилактики рака легкого среди курящих?

 

Задача 4.

Пример экологического исследования.

Вопросы.

1. Влияет ли показатель сывороточного холестерина на формирование ИБС? Ответ обоснуйте.

2. Можно ли оценить степень влияния уровня сывороточного холестерина на показатель смертности от ИБС?

 

 

Таблица 9

Данные для изучения роли сывороточного холестерина в формировании ишемической болезни сердца.

 

№№	страна	Общий холестерин ммоль/литр	Смертность %ооо
1.	Англия	4,6
2.	Венгрия	4,0
3.	ФРГ (ГДР)	4,8
4.	Голландия	4,4
5.	Греция	3,6
6.	Италия	3,7
7.	Норвегия	5,0
8.	Россия (СССР)	4,1
9.	Финляндия	5,1
10.	ФРГ	4,6
11.	Чехословакия	4,2
12.	Сербия (Югославия)	4,1

 

 

3. Какие приемы формальной логики положены в основу корреляции рангов Спирмена?

4. Является ли корреляционный анализ (экологические исследования) более доказательными, чем метод «случай-контроль».

 

Приложение.

Этапы расчета коэффициента корреляции рангов (Спирмена).

1. Расчет показателя осуществляется при заполнении макета таблицы (таблица 10).

2. Ранжирование стран по уровню холестерина. Номер присваивается в порядке убывания от максимального к минимальному (от 1 до 12).

3. Ранжирование стран по показателю смертности.

4. Рассчитывается разность рангов.

5. Рассчитывается квадрат разности и показатель – сумма квадратов разностей.

6. Рассчитывается коэффициент корреляции по формуле:

 

6 ∑d²

P = 1 - ---------------

n (n²- 1)

 

Таблица 10

Расчет коэффициента корреляции рангов (Спирмена).

 

№№	Объект	Ранг	Разность d	Квадрат разности d²
По уровню холестерина	По смерт- ности
1.	Англия
2.	Венгрия
3.	ФРГ (ГДР)
4.	Голландия
5.	Греция
6.	Италия
7.	Норвегия
8.	Россия (СССР)
9.	Финляндия
10.	ФРГ
11.	Чехословакия
12.	Сербия (Югославия)
	n=12

 

 

7. Оценка коэффициента корреляции.

 

0 – 0,30 - слабая прямая связь,

- 0,30 – 0 - слабая обратная связь,

0,31 - 0,70 - средней силы прямая связь,

- 0,31 - -0,70 - средней силы обратная связь,

0,71 и выше – сильная прямая связь,

- 0,71 и ниже – сильная обратная связь.

Министерство здравоохранения Российской федерации

Владивостокский государственный медицинский университет

Кафедра эпидемиологии и военной эпидемиологии