Transcript ِDifferent types of epidmiological studies

Different Types of
Epidemiologic Studies
Mojtaba Sehat,MD.
Epidemiologist
2015
Epidemiology
The study of the distribution and
determinants of health-related states or
events in specified populations, and the
application of this study to control of
health problems.
Aim of epidemiological studies
To determine distribution of disease
Descriptive Studies
To examine determinants of a disease
To judge whether a given exposure causes
or prevents disease
Analytical Studies
‫انواع مطالعات‬
‫توصيفي‪ :‬با هدف بررسي و توصيف يك وضعيت بدون‬
‫آنكه قصد بررسي يك رابطه (آزمون فرضيه) را داشته‬
‫باشيم‬
‫تحليلي‪ :‬با هدف بررسي يك رابطه ‪ ،‬اختالف يا ارتباط‬
‫(آزمون فرضيه) صورت مي پذيرد‬
Epidemiologic Design Strategies
•Descriptive studies
–Populations
•Ecologic studies (correlational?)
–Individuals
•case reports, case-series, cross-sectional
•Analytical studies
–Observational studies
•Cross-sectional
•Case-control studies
•Cohort studies
–Intervention studies
•Clinical trials
•Field trials
•Community trials
•Experimental (animals)
‫انواع مطالعات‬
‫توصيفي‬
‫تحليلي‬
‫مداخله اي‬
‫مشاهده اي‬
‫گزارش مورد‬
‫كارآزمايي باليني‬
‫كوهورت‬
‫گزارش موارد‬
‫كارآزمايي ميداني‬
‫مورد شاهدي‬
‫اكولوژيك‬
‫كارآزمايي اجتماعي‬
‫مقطعي‬
‫کاربرد مطالعات توصیفی‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫تشخيص بالينی سريعتر بيماريها‬
‫کمک به برنامه ريزيهای بهداشتی درمانی‬
‫دست يافتن به شاخص های بهداشتی‬
‫امکان مطالعه چند جامعه در چند مکان يا زمان‬
‫کمک به نظارت ‪ ،‬ارزشيابی و مديريت با محاسبه شاخص های‬
‫مربوطه‬
‫تشخيص و تعيين مشکالتی که راه شناخت آنها مطالعه تحليلی‬
‫است‪(.‬فرضيه سازی؛ ‪)Hypothesis Generation‬‬
‫تعيين اندازه ها و ارائه تصوير کلی از وضعيت انتشار عوامل‬
‫مرتبط با تندرستی ‪ ،‬بيماری يا مرگ‬
‫مراحل بررس ي درمطالعات توصيفي‬
‫‪1‬ـ تعريف جمعيت مورد مطالعه‬
‫‪2‬ـ تعريف بيماري( یا پیامدهای) مورد نظر‬
‫‪3‬ـ توصيف بيماري برحسب متغيرهاي‪ :‬الف) زمان ‪When‬‬
‫ب) مكان ‪Where‬‬
‫ج) شخص‪Who‬‬
‫د) چه خصوصیاتی ‪what‬‬
‫‪4‬ـ اندازهگيري ميزان مواجهه و پیامد‬
‫‪5‬ـ مقايسه يافته های فوق با شاخصهاي موجود (یافته های به دست امده ازسایر مطالعات‪ :‬زمانها یا مکانها یا اشخاص‬
‫دیگر)‬
‫‪6‬ـ تنظيم فرضيات مربوط به عوامل اتيولوژيك‬
‫منشاء اطالعات آن بيشتر آمارهای گردآوری شده مربوط به گواهی فوت‪ ،‬پرونده های پزشکی ‪...،‬‬
Ecological studies : principle
• Do differences in morbidity or mortality of
population groups related to differences in their
local environment, living habits or other factors?
• Statistical unit = « group »
– Group exposure
• Mean exposure, environmental proxy
– Group effect
• Frequency of disease in the statistical unit, SIR, SMR
• Agregated data
• usually based on existing data
‫‪Types of descriptive studies‬‬
‫مطالعه بوم شناختی )‪(Ecologic‬‬
‫• واحد مشاهده بجای فرد ‪ ،‬گروهی از افراد است‬
‫• استفاده از اندازه های‪:‬‬
‫‪ .1‬تجمعی )‪(aggregated‬‬
‫‪ .2‬محيطی )‪(environmental‬‬
‫‪ .3‬کلی )‪(global‬‬
‫مثالها‪:‬‬
‫• ارتباط قانون کمربند با ميزان مرگ ازسوانح ترافيکی‬
‫• تعيين ارتباط آلودگی هوا و مرگ سالمندان در تهران‬
‫• ارتباط مصرف چربيهای اشباع با ميزان مرگ از بيماريهای قلبی عروقی‬
‫پیامد مورد مطالعه در مطالعات اکولوژیک‬
• mortality rates,
• incidence rates
• prevalence data
from:
Sourse of data:
• Household community surveys,
• environmental measurements
• commercial sources (data on production or sales)
‫دنبال یافتن ارتباط چه متغیرهایی با پیامد‬
‫هستیم؟‬
• place of residence
– (counties, regions, districts, environmental
indices)
• personal characteristics
– race, religion, or socio-economic status
• time
– (birth cohorts)
Ecological study example
‫مطالعه بوم شناختی )‪(Ecologic‬‬
‫• استفاده از اندازه های‪:‬‬
‫‪ .1‬تجمعی )‪(aggregated‬‬
‫‪ .2‬محيطی )‪(environmental‬‬
‫‪ .3‬کلی )‪(global‬‬
‫مثالها‪:‬‬
‫• ارتباط قانون کمربند با ميزان مرگ ازسوانح ترافيکی‬
‫• تعيين ارتباط آلودگی هوا و مرگ سالمندان در تهران‬
‫• ارتباط مصرف چربيهای اشباع با ميزان مرگ از بيماريهای قلبی عروقی‬
‫‪Ecological study‬‬
‫• مزايا‪:‬‬
‫– دسترسی بيشتر به اطالعات گروهی تا اطالعات فردی‬
‫– قابليت طرح فرضيات بر اساس ارتباطات بدست آمده‬
‫معايب‪:‬‬
‫– اشتباه بوم شناختی )‪(ecological fallacy‬‬
‫مثال‪:‬‬
‫–‬
‫مشاهده ارتباط مثبت بین میزان خودکش ی و درصد پروتستان ها در جوامع مختلف‪:‬‬
‫درواقع کاتولیک هایی که در اقلیت قرار می گرفتند بیشتر خودکش ی می کردند‪ ،‬نه پروتستان ها!‬
‫میانگین مربوط به جامعه است (در مورد فرد نمی توانیم قضاوت کنیم) و فقط دیدی کلی در‬
‫مورد جامعه می دهد‪.‬‬
‫‪ecological fallacy‬‬
‫اشتباه بوم شناختی‬
‫مشاهده ارتباط مثبت بين ميزان خودکش ی و درصد پروتستان‬
‫ها درجوامع مختلف‬
‫درواقع کاتولیک هایی که دراقلیت قرارمی گرفتند بیشترخودکش ی می کردند‪ ،‬نه پروتستان ها!‬
‫میانگين مربوط به جامعه است (درمورد فرد نمی توانیم قضاوت کنیم) و فقط دیدی کلی‬
‫درمورد جامعه می دهد‪.‬‬
‫‪When do advise to do Ecological‬‬
‫?‪studies‬‬
‫‪ .1‬اين مطالعه به سرعت قابل انجام است‬
‫‪ .2‬هزينه انجام مطالعه نسبتا کم است‬
‫‪ .3‬مطالعه با استفاده از اطالعات موجود قابل انجام است‬
‫‪ .4‬اثرات و ارتباطات ضعيف بين مواجهه با پيامد با تعداد باالی‬
‫موارد مورد مطالعه قابل مطالعه است‪.‬‬
‫‪When do advise to do‬‬
‫?‪Ecological studies‬‬
‫‪ (5‬گاه تنها گزينه عملی ما برای تحقيق بر روی اثرات يک مواجهه که تقريبا‬
‫در کل جمعيت ثابت است اما بين جمعيت های مختلف متفاوت است می‬
‫باشد‪ .‬مثل مواجهه با اثرات عوامل محيطی‬
‫‪ (6‬در زمانی که سنجش ميزان مواجهه به صورت فردی امکان پذير نباشد‬
‫مثل سنجش اثرات الودگی هوا بر افراد‬
‫‪ (7‬در مواردی که دنبال پيدا کردن اثرات يک متغير کلی که کل يک جمعيت‬
‫را تحت تاثير قرار می دهد هستيم مثل قانون کمربند ايمنی يا اثرات‬
‫افزايش ماليات بر مصرف سيگار‬
Types of Design:
1) Exploratory Ecological Studies:
– describe the comparison of disease rates between populations
defined, for example, by place of residence, ethnic group,
birthplace, or birth cohort
2) Multi group Comparison Ecological Study
– For several populations (usually geographical regions), outcome
(disease) levels (prevalence, rates) are compared with exposure
(means, proportions) to variables of interest
3) Time Trend Ecological Studies.
– A single population is studied, but is cut up into
groups corresponding to different time periods.
4) Multiple Group Time-trend Ecological Studies.
Types of descriptive studies
Case report
Describe the experience of a single patient
Types of descriptive studies
Case-series report
Collection of more than 4-5 case which occure
in a short period.
‫‪Case study‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫مطالعات موردی – زمینه ای بررس ی یک مورد یا زمینه خاص به صورت عمیق‬
‫و همه جانبه‬
‫ویژگیها‬
‫بررس ی متغیرهای زیاد در یک نمونه محدود‬
‫بررس ی کنشها و واکنشها و متغیرهای مختلف در کنار هم‬
‫ترکیب اطالعات پراکنده و دسترس ی یه یک تصویر جامع‬
‫عدم امکان تعمیم نتایج به گروههای بزرگتر‬
‫امکان ‪ bias‬و دخالت تعصبات ذهنی پژوهشگر به علت تماس زیاد‬
‫مشابه تحقیقات کیفی‬
Purposes of Case Reports
and Case Series Studies
•To describe the occurrence of new disease.
•To describe the outcome ,diagnosis, treatment,
side effects, … in a patient or patients with specific
diseases.
•To formulate hypotheses of the association
between various exposures or risk factors and the
occurrence of an outcome or disease.
Case Report example
In 1961, a published case report of a
40 year-old woman who developed
pulmonary embolism after beginning
use oral contraceptive
Case Series example
In Los Angeles, five young
homosexuals
men,
previously
healthy, were diagnosed with
pneumocystis carinii pneumonia in
a 6-month period (80-81)
Important Case Reports
• These all started with case reports - what
study design next?
Lyme Disease
Legionellosis
AIDS
Hantavirus
DES exposure
EMS l-tryptophan
TSS
(1975)
(1976)
(1981)
(1993)
(1989)
(1970)
(1980)
28
Advantages of Case Reports
and Case series
•Allows for the description of new disease
processes.
•Allows for the description of outcomes
associated with rare diseases.
•No ethical problems.
Disadvantages/Limitations of
Case Report & Case Series
•Impossible to determine disease frequency.
•Cannot establish causality between exposures or
risk factors and disease outcome.
•Case reports are susceptible to bias.
•NEVER use case reports to make treatment
decisions.
•Case reports are interesting but should not be
considered when critically appraising topics
Cross-sectional studies
•Cross-Sectional Studies measure
existing disease and current exposure
levels.
•They provide some indication of the
relationship between the disease and
exposure or non-exposure
‫)‪Cross Sectional Studies (contd‬‬
‫‪ ‬جامعه مورد مطالعه را مشخص نماید‬
‫‪ ‬تمام جامعه یا نمونه قابل تعمیمی از جامعه را به صورت تصادفی برای مطالعه‬
‫انتخاب نمایید‬
‫‪ ‬از تک تک افراد مورد مطالعه بدون توجه به اینکه مواجهه دارند یا پیامد‬
‫پرسشگری کنید‬
‫‪ ‬واحد مورد مطالعه و انالیز فرد است نه گروه‬
‫‪ ‬نمونه گیری در یک مقطع زمانی است و یا مهمتر از ان سنجش مواجهه یا‬
‫پیامد در یک زمان انجام می شود‬
‫‪ ‬به عنوان «مطالعه شیوع» نیز نامیده می شود و اگر بر کل جمعیت انجام شود‬
‫‪surveys‬یا پیمایش می نامیم‬
‫‪ ‬غالبا باید با نمونه گیری تصادفی نمونه ها را انتخاب کرد و پرسشگری نمود‬
‫‪ ‬نمی توان قطعا گفت پیامد بعلت مواجهه مورد مطالعه ایجاد شده است‬
‫‪Cross Sectional Studies‬‬
‫)‪(Advantages‬‬
‫‪‬مطالعه خوبی است برای تولید فرضیه‬
‫‪‬می تواند شیوع یک بیماری خاص و برخی موارد میزان‪ rates‬انرا مشخص‬
‫نماید‬
‫‪‬برخی موارد می تواند شیوع مواجهه را در جامعه مشخص نماید‬
‫‪ ‬امکان مطالعه بر چندین مواجهه و چندین بیماری یا پیامد همزمان وجود دارد‬
‫‪Cross Sectional Studies‬‬
‫)‪(Advantages‬‬
‫‪ (1‬نسبتا آسان ‪ ،‬سریع و ارزان است‬
‫‪ (2‬بیشتر برای مطالعه متغیرهای ثابت بکار می رود ‪(breed, sex, blood-‬‬
‫)‪type‬‬
‫‪ (3‬اغلب اولین مرحله انجام مطالعه بر روی یک موضوع است‬
‫‪ (4‬برای مقاصد برنامه ریزی و مدیریت خیلی کاربرد دارد‬
‫‪ (5‬توزیع و شیوع یا فراوانی هم مواجهه را نشان میدهد و هم پیامد‬
‫‪ (6‬معموال نباید بر افرادی که برای دریافت درمان به مراکز مراجعه می کنند‬
‫انجام شود‬
‫‪Cross Sectional Studies‬‬
‫)‪(Disadvantages‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫برای بیماریهای نادر بکار نمی رود‬
‫مطالعه خوبی برای اثبات رابطه علیتی نیست‬
‫کنترل مخدوش کننده ها راحت نیست‬
‫معموال نمی توان به صورت قطعی مشخص کرد مواجهه اول‬
‫بوده یا پیامد‬
‫به صورت قطعی نمی توان زمان شروع بیماری را مشخص‬
‫کرد‬
‫بیماریهای با دوره نهفته طوالنی‪ latent period‬را‬
‫مشخص نمی کند‬
‫امکان دارد مواجهه های گذشته را بخوبی بیاد نیاورند‬
Prevalence Studies
Time
Incident cases
All new cases arising in a
defined population
Prevalent Cases
Present at a point in
time
Early Deaths
Leave Population:
Severe disease, Mild disease, Move
Cures
37
Cross-sectional studies
• Focus is on some real population (target
population) defined geographically and
temporally
• Participants (study population) are
selected because they represent that
population
38
Cross-sectional studies
• Purposes include. .
– determining prevalence of a condition
– testing a hypothesis about an association,
– finding cases for
• treatment, or
• participation in a study
39
‫‪Cross-sectional studies‬‬
‫• سواالت يک مطالعه مقطعی به اين شکل است‪:‬‬
‫– «آيا متغير الف با متغير ب رابطه ( ‪ ) association‬دارد؟»‬
‫– شيوع بيماری ب يا شيوع عامل الف در اين جمعيت چقدر است؟‬
‫– چه تعداد افراد در اين جامعه بيماری ب يا عامل الف را دارند؟‬
‫‪40‬‬
Cross-SectionalStudy
Data Gathering Approaches
Person-to-person interviews
Mailed questionnaires
Telephone Interviews
Existing Data
41
Cross-sectional studies
• From Corpus Christi Heart Project
• Question:
– Among women hospitalized for a definite or
possible myocardial infarction is there a
difference in coronary heart disease risk
factors between Mexican-Americans and nonHispanic Whites?
42
Cross-sectional studies
• Target population:
• Mexican-American and non-Hispanic White
women with MI, aged 25-74, residing in Nueces
County, Texas
• Study population:
• Mexican-American and non-Hispanic White
women, 25-74 yrs, from Nueces County, Texas
and hospitalized MI
43
Cross-sectional studies
• Variables - coronary risk factors
•
•
•
•
•
Previous myocardial infarction (MI)
Diabetes
Hypertension
Hypercholesterolemia
Smoking
44
Cross-sectional studies
• Focus is on some real population (target
population) defined geographically and
temporally
• Participants (study population) are
selected because they represent that
population
45
Cross-sectional studies
Age-adjusted prevalence of selected risk factors
Previous MI
Diabetes
Hypertension
High Cholesterol
Current Smoker
Ever smoked
MexicanAmerican
No.
%
Non-Hispanic
White
No.
%
14
36
41
24
16
35
20
23
49
21
26
45
20.3
53.0
61.9
35.7
24.7
53.1
31.1
34.1
73.1
32.7
42.7
66.4
46
Cross-sectional Studies
• Sampling schemes
– Probability sample – every element in the
population has a similar probability of being
included in the sample (a simple random
sample)
– Non-probability sample – not a simple random
sample
47
Cross Sectional Studies
Source Population
ineligible
eligible
participation
exposed
&
bad outcome
exposed
&
good outcome
no participation
unexposed
&
bad outcome
unexposed
&
good outcome
Cross Sectional Studies
Farmers
ineligible
eligible
participation
physically active
&
CHD
physically active
&
no CHD
no participation
physically inactive physically inactive
&
&
CHD
no CHD
Cross Sectional Studies
Disease Status
Exposure
Status
Yes
No
Total
Yes
a
b
a +b
No
c
d
c +d
a +c
b +d
N
Cross Sectional Studies
CHD
Yes
No
Total
Yes
3
87
90
Physically
Active
No
14
75
89
17
162
179
‫مطالعات تحليلي به دو سؤال زیرپاسخ می دهند‪:‬‬
‫الف) آيا ارتباط آماري بين بيماري و عامل مورد نظروجود دارد؟‬
‫ب) اگرارتباطي وجود دارد قدرت اين ارتباط چقدر است؟‬
‫• مطالعه مورد شاهدي‪:‬‬
‫‪outcome‬‬
‫‪exposure‬‬
‫• مطالعه كوهورت‪:‬‬
‫‪outcome‬‬
‫‪exposure‬‬
Epidemiologic Study Designs
Grimes & Schulz, 2002 (www)
Cohort / Follow-up Studies
Disease +
Exposed
Disease Study population
(Non-diseased)
Disease +
Non-exposed
Disease -
‫مطالعه كوهورت ـ انواع‬
‫زمان حال‬
‫پي آمد‬
‫مواجهه‬
‫پي آمد‬
‫پي آمد‬
‫مواجهه‬
‫مواجهه‬
Cohort studies
A cohort study follows-up two or more
groups from exposure to outcome.
Cohort studies
Cohort studies
• Depression and anxiety in women with early
breast cancer
• Risk of cancer after the diagnosis of Parkinson's
disease
Cohort studies
Advantages:
• ascertain incidence and natural history
• sequence between cause and outcome is
clear
• investigation of multiple outcomes
• assessment of many outcomes
• study of rare exposures
Cohort studies
Disadvantages:
•
•
•
•
•
•
•
Selection bias
rare diseases
Loss to follow up
Large sample size
Latency period
Cost
Time consuming
Prospective vs. retrospective
Cohort Studies
Prospective Cohort Studies
– Time consuming, expensive
– More valid information on exposure
– Measurements on potential confounders
Retrospective Cohort Studies
– Quick, cheap
– Appropriate to examine outcome with long latency
periods
– Admission to exposure data
– Difficult to obtain information of exposure
– Risk of confounding
Selection of the Exposed
Population
Sample of the general population:
Geographically area, special age groups, birth cohorts
(Framingham Study)
A group that is easy to identify:
Nurses health study
Special population (often occupational
epidemiology):
Rare and special exposure
Selection of the Comparison
Population
• Internal Control Group
– Exposed and non-exposed in the same Study
population (Framingham study, Nurses health
study)
• Minimise the differences between exposed and nonexposed
• External Control Group
– Chosen in another group, another cohort
(Occupational epidemiology: Asbestosis vs.
cotton workers)
• The General Population
‫چه موقع مطالعه كوهورت انجام دهیم؟‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫شواهدي موجود باشد‬
‫‪ LOSS TO FOLLOW UP‬را بتوانیم كنترل‬
‫كنیم‬
‫مدت پي گیري نسبتا ً كوتاه باشد‬
‫بتوانیم كوهورت تاریخي انجام دهیم‬
‫آیا مطالعه كوهورت همیشه تحلیلي است؟‬
Design of a Cohort Study
Disease
Yes
Yes
No
Totals
a
b
a+b
Incidence of Disease
a / (a + b)
Exposure
No
c
d
c+d
c/ (c + d)
‫اجزاء يك مطالعه همگروهي‪:‬‬
‫انتخاب افراد مورد مطالعه‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫پيگیري‬
‫‪.5‬‬
‫تجزيه و تحليل نتايج‬
‫به دست آوردن داده ها در مورد وضعيت مواجهه افراد مورد مطالعه‬
‫انتخاب گروه مقايسه‬
‫تجزيه و تحليل نتایج‪:‬‬
‫‪1‬ـ تعيین میزان بروز بيماری در گروه مواجهه يافته و گروه بدون مواجهه‬
‫‪2‬ـ سپس برآورد کردن خطر بيماری در اثر مواجهه (یا عامل خطر) ‪:‬‬
‫• خطر نسبی (‪ )Relative Risk‬يا ‪RR‬‬
‫• خطر قابل انتساب (‪ )Attributable Risk‬يا ‪AR‬‬
:‫تجزيه و تحليل‬
‫)در گروه مواجهه يافته و گروه بدون مواجهه‬Incidence rate( ‫ـ تعيين ميزان بروز بيماری‬1
‫ـ سپس برآورد کردن خطر بيماری در اثر مواجهه يا عامل خطر‬2
Develops
Disease
Doesn’t
Develop
Disease
Totals
Incidence
Rates of
Disease
Exposed
a
b
a+b
a
a+b
Not
Exposed
c
d
c+d
c
c+d
Relative Risk (RR) = Iexp / Inon-exp = [a/(a+b)] / [c/(c+d)]
‫خطرقابل انتساب (‪ )Attributable Risk‬یا (‪)AR‬‬
‫‪:‬‬
‫میزان بروز بيماري در افراد مواجهه يافته‪-‬میزان بروز در افراد مواجهه نيافته‬
‫خطر قابل انتساب =‬
‫میزان بروز بيماري در گروه مواجهه يافته‬
‫• نشان میدهد که بيماری تا چه اندازه به مواجهه قابل انتساب است‬
‫• یعنی با کنترل مواجهه تا چه اندازه میتوان بیماری را کاهش داد؟‬
‫‪100 ‬‬
‫خطرقابل انتساب جمعیت‬
‫(‪)PAR‬‬
‫‪:‬‬
‫میزان بروز در افراد مواجهه نيافته ‪ -‬میزان بروز بيماري در کل جمعيت‬
‫‪100 ‬‬
‫میزان بروز بيماري در کل جمعيت‬
‫• براوردی ازميزان کاهش بیماری درجمعیت دراثرکنترل مواجهه به‬
‫ما میدهد‪.‬‬
‫خطر نسبي برای بررس ی علل بيماريها مفيد است‬
‫خطر قابل انتساب تاثیر برنامههای پیشگیری را نشان میدهد‬
RR? RD? ARF? PAR?
Developing CHD
‫بلی‬
‫خیر‬
‫سيگار‬
‫کل‬
‫بلی‬
84
2916
3000
‫خیر‬
87
4913
5000
‫کل‬
171
7829
8000
RR = (84/3000)/(87/5000)=61/1
RD = 28/1000 -17.4/1000=10.6/1000
ARF=(84/3000)-(87/5000)/(84/3000)=10.6/28 = 38%
PAR=(171/8000)-(87/5000)/(171/8000)
‫• با استفاده از اطالعات زیر‪ ،‬خطر نسبی‪ ،‬خطر قابل انتساب و خطر قابل‬
‫انتساب جمعیت را محاسبه کنید‪:‬‬
‫– میزان بروز مرگ سرطان ریه در ‪:‬‬
‫• سیگاريها ‪ 224‬در صد هزار نفر‬
‫• غیر سیگاريها ‪ 10‬در صد هزار نفر‬
‫• کل جمعیت ‪ 74‬در صد هزار نفر‬
Case-control study
Exposed
Cases
Non-exposed
Study Population
Exposed
Controls
Non-exposed
Direction
exposure
outcome
Applications
• Diseases with long latency period
• For best use of time and money
• The best for rare diseases & useful for
prevalent diseases
• Multiple exposures
.‫ برآورد ميشود‬Odds Ratio ‫ارتباط خطر بروز بيماري با مواجهه توسط نسبت شانس یا‬
Odds Ratio Calculation
Outcome
Exposure
Exposed
Not Exposed
Cases Controls
a
b
c
d
Odds Ratio =
ad
bc
(Case-control)
Disease (outcome)
+
(Cases)
(Controls)
+
(Exposed)
a
b
(Not Exposed)
c
d
Risk Factor
(exposure)
(Cohort)
Measures in Case-Control
Studies
Cases
Noncases
Totals
Exposed
A
B
A+B
Not Exposed
C
D
C+D
Totals
A+C
B+D
Case-control Analysis:
OR = A/[A+C]
C/[A+C]
= A/C = AD
B/D
BC
B/[B+D]
D/[B+D]
Measures in Cohort Studies
Cases
Noncases
Totals
Exposed
A
B
A+B
Not Exposed
C
D
C+D
Totals
A+C
B+D
Case-control Analysis:
OR = A/[A+C]
C/[A+C]
= A/C = AD
B/D
BC
B/[B+D]
D/[B+D]
Cohort Analysis:
RR = A/[A+B]
C/[C+D]
Comparing Odds Ratio and Relative Risk
Outcome
Exposure
Exposed (smoke)
Not Exposed (non smoke)
cancer
no cancer
70
30
100
300
700
1000
OR = ad/bc = 5.44
RR = Ie/In = 4.41
Stating your results
• OR = 5.44
Those with the disease are 5.44 times as
likely to have had the exposure compared
to those without the disease
• RR = 4.41
Those with the exposure are 4.41 times as
likely to develop the disease compared to
those without the exposure
‫تفاوت های اصلی بين مطالعات مورد شاهدی و هم گروهی (‪)1‬‬
‫مطالعات مورد شاهدی‬
‫‪ -1‬از معلول به علت می رسد‬
‫‪ -2‬با بیماری شروع می شود‬
‫‪-3‬فراوانی وجود عامل بیماریزای مفروض را درافراد‬
‫بیمارنسبت به افراد بدون آن بیماری آزمون می کند‪.‬‬
‫ً‬
‫‪ -4‬معموال اولين رویکرد برای آزمون یک فرضیه است‬
‫ولی برای بررسیهای اکتشافی هم مفید است‪.‬‬
‫‪ -5‬افراد کمتری را درگيرمطالعه میکند‪.‬‬
‫مطالعات هم گروهی‬
‫از علت به معلول می رسد‬
‫با افراد سالم شروع می شود که با عامل خطریا علت‬
‫مفروض بیماری مواجهه یافته اند‪.‬‬
‫فراوانی رخداد بیماری را درافراد مواجهه یافته نسبت به‬
‫افراد بدون مواجهه آزمون می کند‪.‬‬
‫ً‬
‫برای آزمون فرضیه هائی که دقیقا تنظیم شدهاند به کار‬
‫می رود‬
‫تعداد زیادی ازافراد را درگيرمطالعه میکند‪.‬‬
‫تفاوت های اصلی بين مطالعات مورد شاهدی و هم گروهی (‪)2‬‬
‫مطالعات مورد شاهدی‬
‫ً‬
‫‪ -6‬معموال زود به نتیجه می رسد‪.‬‬
‫ً‬
‫‪ -7‬برای بیماری های نسبتا نادر مناسب است‪.‬‬
‫ً‬
‫‪-8‬معموال فقط برآوردی ازخطرنسبی را به صورت نسبت‬
‫شانس به دست می دهد‪.‬‬
‫‪ -9‬اطالعاتی در مورد بیماری های دیگری غيراز بیماری‬
‫مورد بررس ی ارائه نمی کند‪.‬‬
‫ً‬
‫‪ -10‬نسبتا ارزان است‪.‬‬
‫مطالعات هم گروهی‬
‫ً‬
‫معموال دوره های پیگيری طوالنی دارد و دیربه نتیجه می‬
‫رسد‪.‬‬
‫وقتی بیماری تحت بررس ی نادرباشد مناسب نیست‪.‬‬
‫ميزان بروز‪ ،‬خطرنسبی و همچنين خطرقابل انتساب‬
‫(خطرمنتسب) را محاسبه می کند‬
‫می تواند عالوه بربیماری مورد بررس ی‪ ،‬اطالعاتی در مورد‬
‫سایربیماری ها نيزارائه می دهد‪.‬‬
‫گران است‪.‬‬
Comparing cohort and case control
Case control
cohort
Study group
Diseased/
healthy
Exposed/ unexposed
outcome
OR, AR
Risk, RR,OR.AR
temporal
Hard to establish
Easy to establish
multiple
exposures
outcomes
time
short
Long
cost
inexpensive
Expensive
Population
size
small
Large
Information
bias
exposure
Outcome
Best when
D rare E frequent
E rare D frequent
Problems
Control selection
Exposure information
Unexposed selection change over
time
Intuition and Logic in
Research
Intuition
Dominant Mental Activity
Analysis
Feeling
Judgement
Clinical trials
Experiment
Cohort Study
Experience
Hi
Case-control Study
Cross-sectional
Study
Case Report
Qualitative
Control
over
variance
Case Series
Lo
Research
Hi
Potential for Misinterpretation
Lo
Analysis of 2 × 2 Tables
• Significancy of association
• Chi2 test
• Amount of occurrence and association
• Risk
• Odds
• Relative Risk
• Odds Ratio
Range & Interpretation
‫اپیدمیولوژی تجربی‬
‫(‪)Experimental Epidemiology‬‬
‫• اسامی مختلف‪:‬‬
‫مطالعات مداخله ای=تجربی=‪Experimental=Interventional‬‬
‫• مشابه مطالعه همگروهي است ولي مداخله به دست پژوهشگر انجام ميشود‪.‬‬
‫پیامد(‪)outcome‬‬
‫• توجه به مسائل اخالقي در اين نوع پژوهش مهم است‬
‫مواجهه(‪)exposure‬‬
Research Study Design
no
Design
Examples
observational
- case series
- cross-sectional
- case-control
- cohort
experimental
- RCT
- basic science
DECISION:
Alter the events
under study?
yes
Allocation of Exposure
‫تخصیص دادن مواجهه به گروههای تحت مطالعه‬
Experimental Study
Observational Study
Study group
Study group
Random Allocation
Nonrandom Allocation
Group A
Group B
Group A
Group B
‫‪ -1‬مطالعه تجربی بر روی حیوانات‬
‫‪ -2‬مطالعه تجربی بر روی انسان‬
‫مطالعه تجربي روي حیوانات‬
‫كاربرد ‪:‬‬
‫الف) ایجاد بیماریهاي انساني‬
‫علل و مکانیزم بیماریزایي بیماریها‬
‫در حیوانات جهت بررسي‬
‫ب) آزمودن كارآئي روشهاي پیشگیري و درماني (مثل‬
‫واكسنها و داروها)‬
‫ج) بررسی سیر طبیعي بیماریها (مثل بررسی‬
‫آرمادیلو)‬
‫سیر جذام در‬
‫معایب ‪:‬‬
‫ـ همه بیماریهاي انساني را نميتوان در حیوانات بوجود‬
‫آورد‬
‫ـ همه نتایج به دست آمده از كارآزمائیهاي حیواني‬
‫قابل تعمیم به انسان‬
‫نیست‪.‬‬
‫‪Dr Seyyed Alireza Moravveji‬‬
‫‪MD‬‬
‫‪Community Medicine specialist‬‬
‫مطالعه تجربي روي انسان‬
‫در بیماریهائي كه در حیوانات قابل تولید نیستند و با‬
‫كارآزمائیهاي حیواني بيضرر بودن آنها ثابت شده است به‬
‫كار ميرود‬
‫قاطعانه ترین رویکرد به مشکالت علمی است‬
‫مالحظات اخالقی و مالی از موانع اصلی انجام آن است‬
‫کاربردهای مطالعات تجربي‪:‬‬
‫الف) بررس ی عوامل علیتی (يا خطر) بيماريها‬
‫ب) بررس ی اثربخش ي و كارائي خدمات بهداشتي و درماني (دارو ‪)...‬‬
‫‪:‬انواع مطالعات تجربي يا مداخلهاي‬
‫ال ـ ــف) كارآزمائيه ـ ــاي تص ـ ــاد ي ش ـ ــاهددار (کارآزم ـ ــایی ب ـ ــالینی) ك ـ ــه بيم ـ ــاران ‪ ،‬واح ـ ــد مطالع ـ ــه‬
‫هســتند )‪ (Randomized Controlled Trials‬يــا (‪(Clinical )RCT‬‬
‫)‪Trials‬‬
‫ب) كارآزمائيهاي ميداني )‪ (Field Trials‬كه افراد سالم ‪ ،‬واحد مطالعه هستند‪.‬‬
‫ج) كارآزمــائي هــای در ســطج جامعــه )‪(Community Trials‬كــه جوامــع ‪ ،‬در آن واحــد‬
‫مطالعهاند‪.‬‬
‫طبقه بندی انواع‬
‫کارآزمایی‬
‫• کارآزمایی بالینی )‪:(clinical trial‬‬
‫برروی بیماران انجام میشود‪.‬‬
‫• کارآزمایی میدانی ) ‪ (field trial‬یا‬
‫کارآزمایی پیشگیری‪:‬‬
‫به منظور جلوگیری از ایجاد یا‬
‫گسترش یک بیماری یا پیامد سالمتی‬
‫انجام میشود‪( .‬بر افراد سالم‬
‫انجام میشود)‬
‫تعریف کارآزمایی بالینی‬
‫کارآزمایی بالینی مطالعهای‬
‫است آیندهنگر که برای مقایسه‬
‫اثرات و ارزش یک مداخله (یـا‬
‫مداخلــــهها) در نمونــــههای‬
‫انسـانی در مقایسـه بـا گـروه‬
‫شاهد انجام میشود‪.‬‬
‫هدف کارآزمایی بالینی‬
‫• ارزیابی کارایی (‪ )efficacy‬و‬
‫اثربخشی (‪ )effectiveness‬یک‬
‫مداخله یا داروی جدید‬
‫• کمک به روشن شدن نقش داروها یا‬
‫مداخله های جدید در عملکرد‬
‫بالینی‬
Design of Interventional
studies
Reference Population
Experimental Population
Non-Participants
Participants
Treatment Allocation
Treatment Group
Cooperators
Non-Cooperators
Comparison Group
Cooperators
Non-Cooperators
Who gets which treatment?
• To conduct a good experiment,
“treatment assignments” must be
“random.”
• “Random” means everybody has an
definite (equal) chance of getting a
treatment.
• “Haphazard” does not mean random!
Who is in control?
• Every experiment should have a “control
group.”
• People in control group are treated exactly
the same way as the other people in the
experiment, except they do not get the
“active treatment.”
• A “placebo group” is a special kind of
control group.
‫طرح کلی کارآزمایی بالینی‬
EC
Study
Group
Intervention
Outcome
T
R
No
Intervention
SP
SP =
EC =
R =
T
=
Study Population
Eligibility Criteria
Randomize intervention
Elapsed time
No
Outcome
‫‪ Bias‬هاي مطالعات تجربي‪:‬‬
‫‪1‬ـ ‪ Bias‬اطالع افراد مورد مطالعه از نوع مداخله در آنها و اظهار نظر يك طرفه‬
‫‪Subject variation‬‬
‫‪2‬ـ ‪ Bias‬مشاهدهگر )‪( (Observer‬پژوهشگر)‬
‫مشاهدهگر از نوع درمان و افراد مورد و شاهد اطالع دارد و تحت تأثیر آن اظهار نظر يك‬
‫طرفه مينمايد‪.‬‬
‫‪3‬ـ ‪ Bias‬در ارزيابي و تجزیه تحلیل‪ :‬نتیجه گیری از مطالعه ناخودآکاه تحت تأثیر افکار فرد‬
‫تجزیه تحلیلگر قرار گیرد‬
‫انتخاب جمعیت مرجع و جمعیت مورد‬
‫مطالعه‬
‫جمعیت مرجع یا جامعه هدف ( ‪Reference or‬‬
‫‪)Target population‬‬
‫‪.1‬‬
‫–‬
‫جامعهای که انتظار میرود مداخله مورد نظر در‬
‫مطالعه تجربی برای آنها منافعی در پی داشته‬
‫باشد و نتایج مطالعه به آنها تعمیم داده‬
‫میشود‪.‬‬
‫مثال‪ :‬بیماران مبتال به پرفشاری خون خفیف‬
‫‪ .2‬جمعیت مورد مطالعه یا مداخله ( ‪Study or‬‬
‫‪)Experimental population‬‬
‫جزئی از جمعیت مرجع است و نمونههای مطالعه از‬
‫–‬
‫بین آن انتخاب میشوند‪.‬‬
‫ب) نمونه خوبي‬
‫الف) رضایت آگاهانه داشته باشند‪.‬‬
‫از جمعیت مرجع باشند‪.‬‬
‫ج) واجد شرایط ورود در طرح باشند‬
‫مثال‪ :‬بیماران مبتال به پرفشاری خون خفیف مراجعه‬
‫کننده به درمانگاههای داخلی بیمارستان بهشتی کاشان‬
‫انتخاب افراد مورد مطالعه‬
‫(ادامه)‬
‫• معیارهای ورود (‪:)inclusion criteria‬‬
‫– مثال‪ :‬بیماران مراجعه کننده به‬
‫درمانگاههای داخلی بیمارستان بهشتی‬
‫که‪:‬‬
‫‪ -1‬بیمار مبتال به پرفشاری خون خفیف‬
‫(براساس تعریف ‪ )WHO‬باشد‪.‬‬
‫‪ -2‬سن فرد ‪ 25‬تا ‪ 49‬سال باشد‪.‬‬
‫‪ -3‬بیمار ساکن کاشان باشد‪.‬‬
‫• معیارهای خروج (‪:)exclusion criteria‬‬
‫– مثال‪ :‬بیماران فوق در صورت داشتن هر‬
‫یک از خصوصیات زیر از مطالعه خارج‬
‫میشوند‪:‬‬
‫مثال‬
‫• مطالعه ‪ Lankarshire‬در ‪:1930‬‬
‫– مداخله‪:‬‬
‫• گروه ‪ :1‬روزی ‪3/4‬پیمانه شیر خام (‪)n=5000‬‬
‫• گروه ‪ :2‬روزی ‪3/4‬پیمانه شیر پاستوریزه (‪)n=5000‬‬
‫• گروه ‪ :3‬بدون شیر (‪)n=10000‬‬
‫– پاسخ‪:‬‬
‫رشد (افزایش قد و وزن)‬
‫مثال (ادامه)‬
‫ً‬
‫• تخصیص افراد به گروه ها در ابتدا تصاد ی بود اما بعدا معلمان می‬
‫توانستند در تخصیص ”بهتر“ کمک کنند‪.‬‬
‫• نتیجه‪ :‬کودکان گروه ”بدون شیر“ رشد بهتری از دو گروه دیگر‬
‫داشتند‪.‬‬
‫• علت‪ :‬معلمان کودکان فقیرتر را بیشتر به گروه های مداخله (‪1‬و‪)2‬‬
‫می فرستادند‪.‬‬
‫كور كردن‪(Blinding):‬‬
‫براي از بین بردن ‪ Bias‬های سهگانه قبلي‪ Blinding ،‬انجام ميشود‪.‬‬
‫• عدم اطالع افراد از اینکه هر یک نمونه ها در کدام گروه از نظر‬
‫نوع مداخله (مداخله جدید یا شاهد) قرار دارند‪(.‬در مورد‬
‫روشهای جراحی امکان پذیر نیست)‬
‫• سطوح ماسکه (کور) کردن(‪)Blinding‬‬
‫‪ .1‬بیماران (افراد مورد مطالعه)‬
‫‪ .2‬پژوهشگران (جمع آوری کننده داده ها)‬
‫‪ .3‬تحلیلگر آماری‬
‫•‬
‫انواع كور كردن‪:‬‬
‫يك سوكور‪ :‬افراد مورد مطالعه نميدانند كه در چه گروهي (مداخله‪-‬شاهد) قرار دارند‪.‬‬
‫دوسوكور‪ )Double blind( :‬افراد مورد مطالعه و مشاهدهگرها (پژوهشگران) نميدانند چه كس ي در چه گروهي‬
‫قرار دارد‬
‫سه سوكور‪ )Triple Blind( :‬افراد مورد مطالعه ‪ ،‬مشاهدهگرها و تحليلگران هيچ كدام اطالعي از افراد واقع شده‬
‫در گروههاي مورد مطالعه و شاهد را ندارند ‪.‬‬
Blinding or Masking
• Non-Blind
– All patients know treatment
• Single Blind
– Patient does not know treatment
• Double Blind
– Neither patient nor health care provider know
treatment
• Triple Blind
– Patient, physician and statistician/monitors do not
know treatment
• Double blind recommended when possible
‫‪placebo‬دارونما‬
‫• دارونما مـاده ای خنثـی (بـدون‬
‫عارضه و بـدون خاصـیت درمـانی)‬
‫است که از لحاظ ظاهر از درمـان‬
‫اصلی قابل افتـراق نیسـت و بـه‬
‫صورت تصادفی به گروه شاهد شرکت‬
‫کننـــده در مطالعـــه اختصـــا‬
‫مییابد‪.‬‬
‫• اگر بیماری (پیامد) مـورد نظـر‬
‫روش درمانی موثر شناخته شـدهای‬
‫طراحي بعض ي از مطالعات تجربي‪:‬‬
‫‪1‬ـ نوع موازي همزمان (‪)concurrent parallel‬‬
‫‪2‬ـ نوع متقاطع (‪)cross over‬‬
‫در اين نوع مطالعه پس از تعيین گروههاي مورد مطالعه و شاهد و انجام مداخله جاي آنها عوض ميشود‬
‫پيگیری‬
‫مقايسه‬
‫مداخله‬
‫بيماران‬
‫پيامد‬
‫عدم مداخله‬
‫جابجايي دو گروه پس از يك زمان الزم براي محو اثرات مداخله اوليه مثال دارو‬
‫ميشود‪.‬‬
‫)‪ (Wash out‬انجام‬
Standard 2 × 2 Crossover Design
Period 1
Group 1
Period 2
Drug
W
A
S
H
O
U
T
P
E
R
I
O
D
Placebo
Placebo
W
A
S
H
O
U
T
P
E
R
I
O
D
Drug
Crossover
Group 2