Экспериментальные исследования
Экспериментальные исследования, в отличие от наблюдения, предполагают искусственное воспроизведение явления (его части) или искусственное вмешательство в естественный ход процесса. Искусственное воспроизведение заболеваемости людей в ходе исследований немыслимо. Поэтому под экспериментом в эпидемиологии понимают искусственное вмешательство в процесс за счет устранения гипотетически подозреваемых факторов, вызывающих болезни, а также оценку эффективности какого-либо средства, метода или мероприятия по профилактике или борьбе с данной болезнью.
Известны 3 формы экспериментальных исследований:
• рандомизированные контролируемые;
• полевые;
• проводимые на коммунальном уровне.
Рандомизированное контролируемое испытание (или рандомизированное клиническое испытание) - экспериментальное эпидемиологическое исследование, предпринимаемое для оценки новой схемы профилактики или лечения. Представителей какой-либо популяции распределяют методом случайной выборки по группам, обычно называемым группой вмешательства и контрольной группой, и наблюдаемые результаты сравнивают. При этом можно применить двойной слепой метод, при проведении которого ни врач-исследователь, ни пациент не знают, получает больной плацебо или лекарственное средство. Согласно современным стандартам ни один новый метод лечения, профилактики или диагностики не может быть признан без обязательной тщательной проверки в ходе рандомизированных контролируемых исследований.
Рандомизация - это случайное распределение пациентов по группам. Случайное распределение пациентов по группам проводится для того, чтобы различия между группами были как можно меньше и эти различия носили случайный, а не преднамеренный характер по всем признакам. Из принципа случайного комплектования групп исходит методология статистического анализа данных - различия групп по определению будут случайными.
Рандомизация проводится разными способами:
- использование таблиц случайных чисел;
- компьютерных программ.
Иногда рандомизацию подменяют псевдорандомизацией. Примеры псевдорандомизации:
- распределение в группы по первой букве имени;
- дате рождения;
- номеру медицинской карты;
- дню недели поступления в клинику и т.д.
Применение псевдорандомизации может повлиять на правильность формирования выборки и, соответственно, на оценку результатов. Главное неблагоприятное следствие псевдорандомизации - это то, что становится известна принадлежность каждого пациента к конкретной группе (основной или контрольной). Таким образом, не выполняется главное условие рандомизации - сокрытие ее результатов. Рандомизация не может выполнить своей главной функции - обеспечения слепого характера исследования. В исследованиях, где меры к сокрытию результатов рандомизации не принимались или сокрытие было недостаточным, оценка эффективности вмешательства завышалась примерно на 25%. Для обеспечения сокрытия принимаются надежные технические меры. Например, после регистрации в испытании пациента, давшего согласие, его данные заносятся в базу данных организатора исследования.
Организация контролируемого экспериментального исследования должна отвечать определенным требованиям, сформулированным ВОЗ.
• Опытная и контрольная группы должны быть равноценны по численности и всем прочим признакам, кроме исследуемого фактора.
• Объем выборки (численность взятого в опыт контингента) должен быть достаточным для того, чтобы в последующем показатели влияния изучаемого фактора были статистически достоверными.
• Участвующие в эксперименте лица не должны быть осведомлены, какая из групп служит опытной, какая - контрольной.
• Применяемые препараты (методы) шифруют (кодируют).
• Объективность проводимого эксперимента должна быть обеспечена четкой стандартизацией способов сбора информации и ее анализом.
Каждое клиническое решение должно базироваться на строго доказанных научных фактах. Клиническое исследование трудно отнести к чистому эксперименту. Объектом исследования служит пациент, который сам определяет свои поступки, а экспериментатором - врач с личным профессиональным опытом, склонностями и подчас ошибочными суждениями. Вот почему в клинических исследованиях всегда заложена опасность систематических ошибок (предвзятости), избежать которых можно лишь следуя четким научным принципам. В наибольшей мере таким принципам отвечают рандомизированные клинические испытания. Клинический опыт и интуиция - необходимые составляющие врачебного искусства. Однако ни один клиницист не может иметь достаточного прямого опыта, чтобы свободно ориентироваться во всем многообразии клинических ситуаций. Индивидуальный врачебный опыт и мнение экспертов не могут иметь достаточной научной основы.
Не отрицая огромной важности личного опыта, научно обоснованная медицинская практика основывается на некоторых положениях.
• В большинстве клинических ситуаций диагноз, прогноз и результаты лечения отдельного больного неопределенны, поэтому их следует рассматривать через вероятности.
• Вероятность исхода для отдельного больного наиболее оптимально оценивается на основании прошлого опыта наблюдений за группами подобных больных.
• В клинические исследования заложены предвзятость и систематические ошибки, поскольку сделаны они экспериментатором (врачом) на объекте наблюдения - человеке (пациенте).
• Любые исследования, включая клинические, подвержены влиянию случайностей. Чтобы избежать заблуждений, клиницисты должны полагаться на наблюдения, основанные на твердых научных принципах, включающих способы уменьшения предвзятости и оценку роли случайности (табл. 1-4).
Таблица 1-4.Оптимальные методы исследований применительно к разным клиническим вопросам
| Вопрос | Метод исследования |
| Диагностика | Одномоментное исследование |
| Распространенность | Одномоментное исследование |
| Частота возникновения новых случаев (заболеваний/исходов) | Когортное исследование |
| Риск | Когортное исследование Исследование случай-контроль |
| Прогнозирование | Когортное исследование |
| Лечение | Клиническое испытание |
| Профилактика | Клиническое испытание |
| Причина | Когортное исследование |
| Исследование случай-контроль |
Специальные методики
Специальные методики (метаанализ) обеспечивают возможность суммирования данных, полученных в ходе разных исследований по одной проблеме. В результате такого синтеза можно объективно оценить информацию, основываясь на статистических выкладках и, соответственно, оценить степень полезности различных лечебных, диагностических и профилактических вмешательств. Строгий научный подход к отбору и синтезу информации отличает систематические обзоры от обычных литературных обзоров, страдающих субъективизмом. Авторы подобных обзоров не ставят своей целью анализ и критический разбор всех исследований по проблеме, а скорее, наоборот, подбирают литературные источники таким образом, чтобы подтвердить или опровергнуть определенную точку зрения.
К полевым испытаниям, в отличие от клинических, привлекают людей без клинически выраженных заболеваний, но находящихся, как считается, под угрозой. При этом данные собирают в полевых условиях, т.е. среди населения, не находящегося в учреждениях здравоохранения. Такие исследования часто требуют огромных масштабов и финансовых средств. Научные основы контролируемых эпидемиологических экспериментов хорошо разработаны при оценке потенциальной эффективности вакцин. Они служат общими для любых средств профилактики индивидуального применения. При оценке потенциальной эффективности мероприятий, а также дезинфекционных или иных средств, направленных на прекращение передачи инфекции, необходима кустовая выборка. Эффективность вмешательства оценивают по сравнению результатов экспериментальной и контрольной групп.
Другим примером эксперимента служат профилактические мероприятия, проводимые санитарно-эпидемиологической службой. При их осуществлении контрольную группу не выделяют. Эффективность проводимых мероприятий оценивают по наблюдениям и сравнениям с ситуацией в период времени, предшествующий вмешательству в эпидемический процесс.
Ценную информацию можно получить при исследовании материалов естественных экспериментов. Выводы о различных чрезвычайных воздействиях, приводящих к массовой заболеваемости, основаны на анализе и построении заключений об их природе.
Примером служат чрезвычайные происшествия:
- серьезные вспышки заболеваний;
- выбросы в окружающую среду радиоактивных и химических веществ;
- аварии на производстве и т.д.
Ухудшение (улучшение) социально-экономических и экологических условий жизни населения непосредственно влияет на распространенность как инфекционных, так и неинфекционных болезней человека.
Физическое моделирование эпидемического процесса применяют для выяснения различных сторон его развития. Так, распространение возбудителей кишечных инфекций иногда изучают, вводя в организм человека кишечную палочку М-17 или бактериофаг. Это позволяет проследить пути распространения инфекции и источники инфицирования пищевых продуктов, воды и других объектов внешней среды.
Испытания на коммунальном уровне проводят на общинах (больших группах населения, проживающих на определенных территориях), а не на группах специально отобранных лиц. К таким испытаниям целесообразно прибегать для изучения болезней, обусловленных социальной средой. Примером таких состояний служат сердечно-сосудистые заболевания. Недостаток подобных исследований состоит в том, что при их проведении невозможен рандомизированный отбор участников эксперимента. Полученные различия в конце эксперимента оценивают специальными методами, для того чтобы подтвердить их связь с исследуемыми факторами воздействия.
Скрининговые исследования предназначены для выявления людей с заболеваниями в самой ранней их стадии, до обращения за медицинской помощью. Скрининг не служит диагностической процедурой, для диагностики необходимы дополнительные исследования. Людей, имеющих отклонения от нормы, выявленные при скрининговом исследовании, обычно обследуют далее для подтверждения или уточнения предполагаемого диагноза и возможного раннего лечения. Важное требование проведения подобных исследований - применение тестов, быстро воспроизводимых в широком масштабе.
Существуют разные типы скрининговых исследований, с помощью каждого из них преследуют конкретные цели.
• Массовые скрининговые исследования охватывают все население.
• Многопрофильные, или многостадийные, скрининговые исследования предусматривают одномоментное использование разных скрининговых тестов.
• Целенаправленные скрининговые исследования проводят с группой лиц, подверженных специфическим воздействиям (например, рабочих, занятых в литейном производстве свинца), часто применяют в программах охраны окружающей среды и профессиональной гигиены.
• Поисковые, или профилактические, скрининговые исследования распространяются на пациентов, обратившихся к врачу по поводу тех или иных проблем.
Скрининговый тест должен быть дешевым, легко воспроизводимым, приемлемым для населения, надежным и достоверным. Тест считают надежным, если он дает однозначные результаты, достоверным, если он достаточно чувствителен и специфичен, чтобы можно было разделить обследуемых на группы людей, имеющих и не имеющих заболевание. Чувствительность теста определяет количество истинно больных лиц в обследуемой группе населения, выявляемых с его помощью. Специфичность теста определяется количеством истинно здоровых лиц в обследуемой группе населения, выявляемых с его помощью.
Чем чувствительнее тест, тем выше ценность его отрицательного результата, т.е. возрастает уверенность исследователя в том, что отрицательные результаты можно обнаружить только среди здоровых лиц. И наоборот, чем специфичнее тест, тем выше ценность его положительного результата, т.е. тем выше уверенность исследователя в том, что положительные результаты теста обнаруживают только у больных. Наибольшую ценность имеют тесты, обладающие одновременно и высокой чувствительностью, и высокой специфичностью. Однако такие тесты достаточно редки. Попытки повысить специфичность теста обычно ведут к снижению его чувствительности, а увеличение чувствительности влечет за собой снижение специфичности.