Transcript 비무작위할당 임상실험 (Non-randomized controlled clinical trial)

3) 코호트 연구
코호트 연구란?
Cohort : 로마시대의 군대의 단위, 현재 ‘중대’에 해당
• 코호트 연구대신 전향성 연구 (prospective study)라는
명칭도 좋을 것
연구하고자 하는 질병이 발생하기 전에
연구대상에 대하여 원인으로 의심되는 요인들을 조사
해 놓고
장기간 관찰 한 후
이들 중에서 발생한 질병의 크기와
의심되는 요인과의 상관성을
비교위험도 (relative risk, R.R)로 제시하는 설계
코호트 연구-2
• 연구하고자 하는 질병을 이미 가지고 있는 사람은 제외
• 정기적 또는 비정기적으로 관찰하고자 하는 질병의 발생
을 찾아내는 기전 필요
• 장기간 관찰하는 동안 설정한 코호트의 구성원이 이사,
이민 등등으로 추적 관찰할 수 없는 부분이 커지면 연구
의 성공적인 수행에 결정적인 타격
• 각 코호트에서 구성원의 추적한 기간의 합은 빌생률을
계산할 때 분모가 되며 단위는 인년 (person-year)
• 한사람을 5년 관찰하면 5인년, 다섯사람을 1년 관찰해도
5인년을 분모로 함
코호트 연구의 장점
• 위험요인 노출에서부터 질병 진행의 전 과정을 관찰할
수 있다.
• 위험요인 노출수준을 여러 번 측정할 수 있다.
• 연구하고자 하는 요인을 연구자 뜻에 따라 포함할 수도
있고 자세히 측정할 수도 있다.
• 위험요인에 노출된 군과 그렇지 않은 군별로 발생률과
비교위험도를 산출 할 수 있다.
• 원인-결과 해석에 선후관계가 비교적 분명
코호트연구의 단점
• 드문 질병일 경우 이 연구 설계를 사용할 수 없다
• 장기간 계속 관찰하여야 한다
• 추적불능 연구대상자가 많아지면 연구가 실패할 가능성
이 있다.
• 진단방법과 기준 그리고 질병분류 방법이 변화할 가능성
이 있다.
• 비용이 많이 든다.
• 피연구자의 위험요인 노출상태가 변할 수 있다.
• 질병의 자세한 발생기전을 밝히는 연구는 될 수 없다.
연구에서 대조군의 필요성
연구에서 대조군이 없는 기본적인 연구
설계의 문제점을 파악함으로서 대조군
설정의 필요성을 설명한다.
단일그룹 전후비교 연구설계
One-group, before-after; pretest-posttest 연구
설계
• 대조군이 없는 가장 기초적인 연구설계
• Y(b) X Y(a)
• 실험조작 X 의 효과는 실험전 Y(b) 과 후Y(a) 의 차이
Y(a) - Y(b) 를 통해 검증
• 실험결과에 영향을 미치는 여러가지 다른 요인 (외적요
인) 들이 포함되어 있을 수 있다
• 외적요인 : 감작효과, 역사성, 성숙효과, 회귀효과
단일그룹 전후비교의 외적요인
(1)감작효과 (sensitization)
• 실험조작 X 에 의해 피검자가 스스로 변화될 수 있다는 것
• 실험조작 후의 Y(a) 가 실험조작의 영향이라기 보다는 실험에 의한
감작효과의 결과 일 수 있다.
(2) 역사성 (historu), 성숙효과 (maturation)
• 두 시점 Y(b) 와 Y(a) 사이에 실험조작 X 이외의 다른 많은 일들이
벌어진다.
• 다른 외적 변수들이 두 시점 사이에 작용하는 경우
• 연구기간이 긴 경우 피검자에 영향을 주는 더 많은 일이 생기게 되
고 이는 Y(a)에 영향을 주게 되는 것을 history 라고 한다.
• 성숙효과 : 두 시점 사이에 영향을 미치는 specific 하지 않은 일반
적인 현상. 시간이 흐름에 따른 변화와 성장 관련
• 예) 어린이의 정신연령은 시간에 따라 증가
단일그룹 전후비교의 외적요인2
(3) 회귀효과 (regression effect)
• 반복 측정되는 실험연구에서 연구결과를 비뚤어지게 하
는 통계적인 현상
• 첫번째 측정된 검사성적은 두번째 측정에서 일반적으로
평균으로 회귀 (regression) 한다.
• Pretest 와 posttest 사이에 불완전한 상관관계 때문에
발생
• Pretest 로 부터 posttest 를 예측하는 가장 좋은 추정치
는 평균
• 대조군이 있다면 회귀효과를 통제할 수 있다. -실험군과
대조군 모두에서 pretest나 posttest에 같은 영향을 받
게 되기 때문
대조군을 동반한 연구설계의 종
류
가) Two group before after study
Y(b) X Y(a) Experimental
Y(b) ~X Y(a) control
나) Three group before after study
• 실험군 한 개에 대조군이 두개가 있는 경우.
• 두번째 대조군에서도 실험조작 x 가 가해지기 때문에
sensitizing effect 를 줄일 수 있다.
Y(b) X Y(a) Experimental
Y(b) ~X Y(a) control I
X Y(a) control II
대조군을 동반한 연구설계의 종
류-2
다) Four group before after study
• 이론적으로 가장 이상적인 연구설계
• 처음 두 그룹에서 성숙효과와 history effect 를 줄일 수
있다.
• 두번 째 대조군에 의해 sensitizing effect 를 줄일 수 있
고
• 마지막 대조군- 두 실험조작 효과의 일관성과 타당성을
평가
Y(b) X Y(a) Experimental
Y(b) ~X Y(a) control I
X Y(a) control II
~X Y(a) control III
임상실험 연구 설계에서 대조군의
설정
1. 무작위할당 임상실험 (Randomized controlled clinical
trial)
2. 비 무작위할당 임상시험 (Non-randomized controlled
clinical trial)
3. Historical control/ Data bases
4. Cross-over designs
5. Withdrawal studies
6. Factorial designs
무작위할당 임상실험 (Randomized controlled clinical
trial)
연구에 참여한 모든 대상자들이 환자군이나 대조군에
똑같은 확률에 의해 할당되도록 하는 과정
1. 환자군과 대조군의 할당에서 개입될 수 있는 편견
(bias) 을 막을 수 있고
2. 두 군의 비교성을 놓일 수 있으며
3. 두 군에서 나온 실험 결과의 차이는 곧 실험조작의 차이
라는 것을 확인
4. 환자군에 대한 대조군을 동일한 집안에서 구할 수 있고
통계적인 검증력을 올리기 위하여 무리하게 대조군의
수를 늘리지 않아도 됨
무작위할당 임상실험 (Randomized controlled clinical trial
-2
어려움 : emotional and ethical
• 임상의사들은 새로운 약이나 placebo 를 환자에게 주는
것에 대해 문제시
• 실험효과가 확신을 가지는 경우는 문제가 없지만 그렇지
않는 경우 윤리적인 문제를 피할 수 없음
Y(b) X Y(a) Experimental
R
Y(b) ~X Y(a) control
비무작위할당 임상실험 (Non-randomized
controlled clinical trial)
• 대조 군은 같은 시점에서 실험이 주어지는 것 없이 연구에
참여한 사람들
• 두 개의 서로 다른 기관에서 암 치료효과와 같은 것을 비교
할 때 사용
• 한 기관에서는 새로운 암 치료제 사용 vs 다른 기관에서는
기존에 사용하던 암 치료약을 사용하는 경우를 비교
• 연구대상자가 의도적으로 실험군이나 대조군에 참여하였을
가능성 배제할 수 없다.
• 단점 : 실험군과 대조군의 비교성이 떨어짐
Y(b) X Y(a) Experimental
N
Y(b) ~X Y(a) control
Historical control/ Data bases
•
•
•
•
•
새로운 신약이나 실험에 노출된 사람을 이전에 노출되지
않았던 사람과 비교, Nonrandomized, nonconcurrent 연
구설계
어떤 약제에 대해서 이미 실험효과가 증명이 된 상태에서
덜 엄격한 연구설계를 요구할 때 사용되어 질 수 있다.
과거자료를 이용, 의학지식에 기여, 윤리적인 면에서도 덜
문제됨
전통적으로 임상의사들이 많이 사용하는 방법
대조군을 얻는 방법
1. 문헌고찰을 통해서 발표된 자료
2. 의무기록이나 발표되지 않은 컴퓨터 파일
•
•
장점 : 시간, 비용을 절약할 수 있다
단점 : 전후관계를 비교하는데 있어서 발생되는 편견을 통
제하는데 어려움, 적당한 대조군을 구하기가 어렵다.
Cross-over designs
• 무작위 할당 임상시험의 한 종류
• 각 참여자가 자신의 대조군으로도 역할을 하게하는 설계
• 처음에 실험군으로 기여를 했으면, 다음에는 대조군으로 역
할
First period
Second period
Y(b) X Y(a)
~X Y(c)
R
Y(b) ~ X Y(a)
X Y(c)
• 각 참여자가 실험군과 대조군에 각각 두 번 기여- 분산 감소
-연구표본의 크기를 줄일 수있다.
• 제한점 : 첫번째 실험기간에서의 효과가 두번째 기간으로
carry over 가 일어날 경우에 연구결과에 영향을 주는것
• 실험군에서의 결과와 대조군에서의 결과가 독립적이라는
가정을 해야 한다.
예) 고혈압 치료제의 임상시험에서 약을 끊을 경우 곧 효과가 없어지는
경우는 carry over 효과가 없는 좋은 예.
Withdrawal studies
• 어떤 치료약으로 만성질환을 치료하는 도중 약을 중단하
거나 용량을 줄임으로서 실험의 효과를 판단하고자 하는
연구 설계
• 약의 임상실험효과가 일반적으로 알려진 경우에 약의 효
과적인 복용기간, 용량 등을 알아보기 위하여 실시
• 예) Hypertension, Detection and Follow-up program
에서 고혈압 환자에 항고혈압제 이용 연구, 약의 용량에
따른 효과와 얼마동안 아니면 평생동안 고혈압 치료제를
복용하여야 되는지 여부를 판단하는데 목적 – 약투여 중
단 및 용량조절에 의한 부작용을 초래, 부작용을 느끼는
사람은 연구로부터 탈락될 가능성이 높아 선택편견을 일
으킬 수 있다.
Factorial design
• 대조군에 두가지 실험을 동시에 실시하는 것
• 연구비용과 시간을 줄일 수 있어 최근에 많이 사용
예) Canadian transient ischemic attackt study 에서
aspirin 과 Sulfinpyrazone 과 placebo 를 이용한 임상
시험
시험연구
실험의 목적
• 실험 (experiment)의 목적 : 가설에 대한 검증, 미
지의 현상을 예측, 가설을 세우지 않고 실험하는 것
도 목적
• 예비실험 : 가설을 검증한다는 것이 어느 정도의 의
미를 지니고 있는지를 생각
• 대규모의 실험이면 실현 가능한 실험인가 예측
• 대부분의 실험연구는 초기 투자비용이 크고 어느 한 과
정의 실수는 연구의 전체목적을 무의미하게 하며 수정도
불가능
• 실험성공의 가능성에 대한 예측을 위해 예비실험이 행해
짐
실험조건의 조정 (control)
• 항상 동일 조건에서 관찰할 수 있도록 모든 조건을 완벽
하게 조정하는 것이 연구결과의 수준을 결정
• 가급적 조건들을 단순화, 재현성을 확보해야 한다.
• 그러나 모든 실험에서 조건들을 완전하게 만족시키기는
불가능
-> 최소제곱볍을 사용해서 통계학적으로 처리 가능
• 생명체를 다루는 실험적 연구: 실험대상인 생물 자체에
변이
-> 변이통계에 의해 처리, 동일고적의 재료와 결과를 비교,
보완
따라서 생명체를 다루는 실험에서는 실험군과 대조군을 비
교하는 것이 원칙
측량과 측정
측량 (Survey)
• 지구표면에 있는 모든 점의 관계위치를 결정하고, 어떤
부분의 위치, 형상., 면적을 측정하여 도시하는 기술
• 자연환경 중 물리적 인자를 제외한 대상으로 실시한다.
측정 (measurement)
• 어떤 측정장치를 이용하여 물리량 (길이, 온도, 질량, 압
력) 을 수치로 나타내는 조작
• 물리적 인자 (소음, 진동, 조도 , 방사능 등) 를 대상으로
실시
분석화학 (Analytical chemistry )
이란?
화학분석
• 물질을 이루고 있는 원자, 분자, 이온 및 라디칼 등을 검
출 또는 확인하거나 물질 중에 존재하는 특정 화합물의
상대적인 양을 결정
분석화학
• 분석기술이나 이에 관련된 이론 등을 연구하는 것이며
분석자의 경험이 매우 중요하게 여겨지는 화학의 한 분
야
• 대상에 따라 : 무기분석, 유기분석
• 방법에 따라 : 화학분석, 물리분석
• 목적에 따라 : 정성분석, 정량분석
정성분석 – 물질의 성질을 동정 및 확인
정량분석 – 구성성분의 양적인 비율을 결정
정성분석 (qualitative
analysis)
• 시료가 어떤 성분으로 구성되어 있는지 알아내기
위하여 실시
• 일반적으로 정량분석을 하기 전에 실시
• 물질을 구성하고 있는 화학종이 가지는 특이한 반
응 (산화ㅡ 환원, 킬레이팅 반응 등) 및 물리적인 성
질 (논는 온도, 끊는 온도, 용해도 등)을 이용, 물질
을 검출하거나 확인
정량분석 (quanitative
analysis)
• 물질을 구성하는 양적 관계를 명확하게 하는 분석
법
• 정성분석에 의해 물질을 구성하고 있는 성분을 알
고 난 다음 정량분석이 행해짐
기기분석 (instrumental
analysis)
질량, 광도, 흡수율 등의 물리적 측정량을 기계장치로
측정
측정값의 객관성 및 정밀도나 정확성이 높아짐
1. 전기화학적 분석법 : 시료용액 속에 전극삽입, 전지형
성, 전지의 기전력, 저항, 전기전도도, 통과전기량 측정
전기적정, 전기분석, 전해분석, 폴라로그래피
2. 분리분석법 : 시료에 들어있는 각종성분을 자동적으로
분리, 각 분리성분의 물리적 측정량 구함
크로마토 그래피 – ppm (백만분의 일), ppb (10억분의 1), ppt (1조분의
1)
3. 전자파 분석 : 전자파발생, 흡수를 자동적 측정, 화학적
으로 분석. X-선분석, 분광분석, 불꽃분석, 빛 흡수분석, 형광분
석..등
동물실험
가장 적합한 동물을 선택하는 일이 실험성공의 열괴.
선정방법
• 현상에 대한 해석이 편리한 동물을 계통 발생적 요인을
고려하지 않고 선정하는 경우 VS 사람의 인체와 유사
한 동물 선정
• 아무리 사람과 유사한 동물을 선정하였다 하여도 실험
성적을 그대로 적용할 수 없으며 두 종류 이상의 고등동
물을 대상으로 실시한 실험 결과를 해석하는 등 여러 가
지의 시도가 필요
실험동물과학 : 실험동물로 적합하도록 동물을 만들
기 위하여 동물의 유전, 육종, 질병, 생리, 사육, 번
식, 영양, 시설, 관리 등을 연구하는 학문
SPF 동물
Specific pathogen free animals
• 무균동물의 어미로부터 재왕절개로 새끼를 꺼내고 매우
깨끗한 관경에서 사육하여 특정 병원체의 감염이 전혀
없는 동물군
• 시험동물로 사육되어지고 있는 특정한 병원성 미생물을
보유하고 있지 않는것이 인증된 동물
• 실험용 생쥐, 래트, 돼지 등
SPF 동물 생산에는 약제, 항생물질을 써서 특정병원
체를 제거한 동물을 기본으로 하여 생산하는 방법
과 제왕절개에 의해 얻은 새끼를 무균적은 아니지
만 조절된 환경에서 육성하는 방법
무균동물 (germ-free animal)
• 세균이 전혀 존재하지 않는 인공적인 환경에서 사
육한 동물
• 주로 세균학적 실험에 사용
• 분만예정 수일 전에 제왕절개수술로 태아를 꺼내어
외부 환경과 완전히 격리된 무균 상태에서 무균 사
료 등을 먹여 암수 한 쌍으로 사육 후 이들을 번식
• 단일 병원균 감염 시 반응 등을 연구하는데 중요
지역사회, 인구집단 개입 연구
• 인부집단을 대상으로 두 변수간의 인과 (causeeffect) 관계를 증명하는데 가장 강력한 연구방법.
• 유사실험적인 연구설계 (preesperimental design
and quasi-experimental design) 를 할 수 밖에
없는 경우가 많음
• 비동등성 대조군 전 후설계 : 타당도에 대한 통제가
되지 않은 위험
• 변화량은 대리사전검사 (proxy pretest
measures: 사후검사와 상관이 있는 다른 사전검사
) 이용하고, 사전검사표본과 사후검사표본을 분리,
한번 이상 사전검사를 측정하는것을 포함
지역사회, 인구집단 개입 연구2
사교성 (0)
사교성 (0)
유치원 교육 (X) 사교성 (0)
사교성 (0)
• 실험 초기에 대상자를 실험군과 대조군에 무작위
할당하는 것이 불가능, 대상자 선택 편중으로 종속
변수가 영향 받을 수 있다. -> ANOVA (Analysis
of Covarience: 공변량분석) 이용, 실험전 집단가
의 차이 조정, 실험적 처치효과를 정확하게 측정
3. 비계량적 연구 (질적연구)
가. 사례연구
나. 역사적 연구
다. 기타
사례연구 (case study)
• 개별적 사례를 집중적으로 탐구
• 연구자가 주제에 관한 예비지식이 없을 떄 사용하면 주제에
대한 풍부한 지식을 얻을 수 있다.
• 개인이나 집안의 경험을 연구하는 경우에도 그 분야에서 이
미 통계적으로 연구된 결과가 사례를 선정하는 기준이 되며
통계적으로 시도된 연구라 하더라도 개개의 특성을 정확히
기술하기 위해 사례연구의 보완이 필요
• 하나의 사례연구는 그 자체로 끝날 뿐 일반화를 해서는 안
된다.
역사적 연구 (historical
research)
• 과거에 일어났던 사건의 기록을 비판적으로 검증하고 분석
• 과거의 문헌에 초점을 맞추고 있기 때문에 문헌연구라고도
함
• 후향적분석을 이용, 관찰변수를 조작할 수 없다.
• 기존자료에 전적으로 의존하게 된다.
• 과거에 쓰여진 문헌을 고찰하여 이루어지기 때문에 단순한
문헌고찰과 혼동하기 쉽다.
-문헌고찰 : 문헌을 분석, 종합, 요약하는 연구의 여러 단계 중 일부에
불과
-역사적 연구 : 사건, 사실, 날짜, 양상들을 단순히 수집하는 석이 아니
고 사실과 사건과의 관계, 과거사건에 영향을 받았고 계속적으로 현
재나 미래에 영향을 주는 전문적 쟁점이나 최근 사회적 쟁점이 되는
주제를 연구
역사적 연구 (historical
research)
• 역사적 연구를 모르는 사실을 발견하고 왜? 라는
질문에 답, 현재와 관계나 암시를 찾고, 개인의 과
거업적을 알리기 위한 목적으로 시도
• 5단계로 진행
-연구문제를 정의한다.
-연구문제에 답을 얻기 위한 자료를 생각하며 가
설을 설정한다.
-체계적인 틀에 의해 정보를 수집할 수 있다.
-내적, 외적 준거에 의해 자료의 확실성을 사정한
다.
-자료를 분석하고 해석한다.
감사합니다.^^
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