Виды клинических исследований и меры ассоциации (2)

Воздействие и исход

Воздействие

• География (место жительства)
• Факторы окружающей среды (в т. ч. диета)
• Гены
• Время
• Лечение (доза, метод, место, провайдер)
• Болезнь, форма, стадия
• Пол
• Возраст
• Социоэкономическое положение

Исходы

• Смерть — “жесткая конечная точка”
• Госпитализация
• Болезнь
• Прогрессирование болезни/выздоровление
• Фенотип
• Лечение (показания к лечению)
• Лабораторные показатели

Вопросы

• Зависит ли риск осложнений после операции от пола и возраста?

• Насколько инфаркт миокарда повышает риск мерцательной аритмии?

• Насколько мерцательная аритмия повышает риск инфаркта миокарда?

• Уменьшает ли прием аспирина шансы умереть от инфаркта миокарда?

• Различаются ли зарплаты мужчин и женщин?

Что сравнивать?

Меры болезни

• Распространенность (prevalence)

• Заболеваемость (incidence risk)

• Шансы (odds)

• Плотность заболеваемости (Incidence rate)

Шансы vs. риск

Шансы vs. риск

Шансы vs. риск

Как сравнивать?

• Больше, меньше или равно

• Разница \[\text{Measure}_e - \text{Measure}_{ne}\]

• Отношение \[\text{Measure}_e / \text{Measure}_{ne}\]

Таблица сопряженности

Таблица сопряженности

Относительный риск

(RR relative risk, risk ratio)

\[ A / (A+B) - \text{risk of outcome in exposed} \] \[ C / (C+D) - \text{risk of outcome in unexposed} \]

Относительный риск

(relative risk, risk ratio)

\[ \frac{A/(A+B)}{C/(C+D)} \] Относительный риск исхода в группе воздействия (по сравнению с отсутствием воздействия)

Когортные исследования

• Когорта (закрытая популяция)

• Воздействие известно в начале

• Исходы наблюдаем потом

• Знаем сколько было в начале (знаменатель!)

Когортное исследование

Когортное исследование

Когортные исследования

Относительное и абсолютное снижение риска

Relative risk (RR) = Risk in exposed / Risk in unexposed

Risk difference (RD) = Risk in exposed – Risk in unexposed

Relative risk reduction (RRR) = RD / Risk in unexposed

Baseline risk = Risk in unexposed

RRR = 1 - RR

How to calculate risk

NNT (number needed to treat)

• Сколько надо пролечить человек, чтобы получить на 1 исход меньше?

Когортное исследование (пример)

120 пациентов с рецидивирующим перикардитом, рандомизация 1:1, лечение колхицином.

At 18 months, the recurrence rate was 24% in the colchicine group and 55% in the placebo group (absolute risk reduction, 0.31 [95% CI, 0.13 to 0.46]; relative risk reduction, 0.56 [CI, 0.27 to 0.73]; number needed to treat, 3 [CI, 2 to 7]).

Imazio (2011)

Когортные исследования

Достоинства

• Заранее планируем сбор данных

• Возможность изучать несколько воздействий и исходов

• Возможность оценивать исходные риски, распространенность

Недостатки

• Долго и дорого

• Ретроспективные когорты теряют многие достоинства

Исследования случай-контроль

• Редкие заболевания (мало случаев в когорте)

• Случаи сначала

• Контроли подбираем потом (не все неслучаи!)

• Воздействие определяем задним числом, когда исход уже случился (или не случился)

• Не знаем, сколько было в начале (знаменатель)!

Исследование случай–контроль

Отношение шансов

\[\frac{A/B}{C/D}\]

Odds of outcome in exposed / Odds of outcome in unexposed

Исследование случай–контроль

\(f\) – фракция популяции без исхода (контроли)

Отношение шансов

Odds of exposure in cases / Odds of exposure in non-cases

\[\frac{A/C}{B/D} = \frac{A D}{B C} = \frac{A/B}{C/D}\]

Odds of outcome in exposed / Odds of outcome in unexposed

Случай–контроль

Достоинства

• Исследование редких исходов

• Возможность исследовать несколько воздействий

Недостатки

• Ретроспективный сбор данных

• Ограничены имеющимися данными

• Могут быть искажения (recall bias)

Исследование случай–когорта

Контроли из общей когорты (могут оказаться случаями)

\[ \frac{A / f(A+B)}{C/f(C+D)} = \frac{A / (A+B)}{C / (C+D)} = \text{Risk Ratio} \]

Отношение шансов или отношение рисков?

• Отношение рисков – интуитивно понятнее (эпидемиологам)

RR и OR

RR и OR

RR и OR

RR и OR

Шансы

RODRIGUES and KIRKWOOD (1990)

Шансы

Odds. A means of expressing probabilities often used by gamblers and sometimes by statisticians in certain contexts. If the probability of something occurring is 1/5 (or 0.2) then the odds against it occurring are 4 to 1, representing the ratio of the probability of nonoccurrence, 4/5 (or 0.8) to the probability of occurrence, 1/5 (or 0.2). The concept is sometimes claimed to be too complex for physicians to understand, although gambler and readers of popular newspapers appear to have no difficulty with it.¹

Симметрия OR

Шансы исхода = 1 / шансы неисхода

Отношение шансов исхода = 1 / отношение шансов неисхода

Не ограничено исходными шансами (всегда можно умножить)

Incidence rate ratio

Events / patient-time

Rate ratio:

\[ \frac{n_1/\text{person-time}}{n_2/\text{person-time}} \approx \text{Hazard Ratio} \]

Трудно интерпретировать

Не учитывает абсолютные риски

Непостоянно во времени!

Hernán (2010)

Неописумые кривые выживаемости

Stone et al. (2019)

Take-home messages

• Мер много и все они по-своему хороши

• Ни одна не схватывает картину полностью

• Важна общая картина, а не одно число

• Ученые до сих спорят (и не собираются останавливаться)

Задание (1)

По датасету data1.csv посчитать:

относительный риск инсульта у мужчин (по сравнению с женщинами), относительный риск инсульта у лиц с гипертонией и без нее, разницу рисков инсульта у лиц с гипертонией и без нее, отношение шансов инсульта у лиц с гипертонией, отношение и разницу incidence rate инсульта у лиц с гипертонией и без нее.

Интерпретировать эти данные.

Задание (2)

Датасет data2.csv получен при исследовании эффективности вакцины. infection: 1 – случаи (пациенты инфекционного стационара с подтвержденной инфекцией), 0 – контроли (пациенты неинфекионного стационара с исключенной инфекцией)

vaccination: 1 – вакцинирован как минимум за месяц до включения в исследование, 0 – не вакцинирован.

Посчитать все возможные меры ассоциации и интерпретировать полученный результат.

Dataset 2

         vaccination
infection  0  1
        0 41  9
        1 32 18

Каплан-Мейер