2.1. Эпидемиология как наука: сфера применения, задачи

Термин «эпидемиология» происходит от греческих слов эре, что означает на или над, demos - народ и logos - наука. Итак, эпидемиология - это наука о том, что распространено среди народа, и что с народом происходит. Сейчас эпидемиология считается базовой наукой о здоровье населения. Цели эпидемиологии: - ликвидация или сокращение проблем, связанных со здоровьем и их последствий; - предотвращение проблем, связанных со здоровьем, их возникновение и повторение.

Эпидемиология – это изучение распространенности и детерминант состояний или событий, связанных со здоровьем, в специально определенных популяциях для управления и контроля за проблемами здоровья. Изучение включает обследование, наблюдение, тестирование гипотез, аналитические исследования и эксперименты. Распространение имеет на внимании анализ во времени, по месту, по группам людей, которые были выделены по индивидуальным признакам и испытали влияние, которое изучается. Детерминанты это физические, биологические, социальные, культурные и поведенческие факторы, которые влияют на здоровье. Связанные со здоровьем состояния и события включают заболевание, случаи смерти, факторы поведения (например, курение), реакции на превентивные меры, организацию и использование услуг здравоохранения. Специально определенная популяция группа по точно определенным признакам и числу людей. Управление и контроль является конечной целью эпидемиологического подхода в здравоохранении укрепить, защитить и восстановить здоровье.

В современном постиндустриальном информационном обществе происходит быстрое изменение условий жизни, эволюционная адаптация человека к которым не может иметь аналогичных темпов. Чрезвычайно важно создать каналы для получения достоверной информации о закономерности и особенности формирования здоровья населения, о возможном неблагоприятном (или благоприятном) влиянии факторов, которые уже существуют или тех, которые вновь возникают, их приоритетности, разработать результативные методы профилактики, диагностики и лечения современной патологии. Информация, полученная в ходе эпидемиологических исследований, широко используется и важна как для организаторов здравоохранения и врачей-практиков, так и для отдельного человека. Организаторы здравоохранения имеют возможность получить ответы на те вопросы, которые ежедневно встают перед ними: с какими актуальными и потенциальными проблемами сталкивается общество относительно здоровья? Где они возникают? Какая часть и кто из населения имеет риск возникновения заболеваний? Какие проблемы, связанные со здравоохранением, будут решены, а какие могут усилиться впоследствии? Есть ли службы здравоохранения доступными, их деятельность успешной, эффективной?

Объективная информация о возникновении, распространения заболеваний, факторы риска среди населения, полученная по данным эпидемиологических исследований, позволяет руководителю любого уровня управления здравоохранением оценивать здоровье населения; определять приоритеты как насчет общественного здоровья, так и относительно его охраны; принимать обоснованные решения, обеспечивающие улучшение здоровья населения, которое обслуживается. Сейчас стало очевидным, что исследования, посвященные изучению естественного хода заболеваний, диагностике, распространенности заболеваний и факторов риска основаны на эпидемиологических методах, представляют ценную информацию врачу-практику для принятия клинических решений (установление правильного диагноза, выбора профилактических и лечебных мероприятий).

Задачи эпидемиологии неинфекционных заболеваний : Изучение распространенности и естественного хода определенных заболеваний за группами населения и определение масштабов проблем, связанных с этими заболеваниями. Выявление факторов внешнего и внутреннего среды, которые содействуют или препятствуют возникновению и распространению этих заболеваний. Определение приоритетных проблем в сфере здравоохранения населения. Разработка методов для устранения или максимально возможного ослабления действия неблагополучных факторов, изучение эффективности профилактических и лечебных мероприятий.

Эпидемиологическая информация используется и при принятии людьми индивидуальных решений относительно своего здоровья (например, решения бросить курить, подняться на этаж не лифтом, а ступеньками, использование контрацептивов, преимущества в характере питания и т.п.). Эпидемиологическая теория берет начало от Гиппократа (примерно 400 лет до н.э.). Значительный вклад в ее развитие имели работы Гранта, Фара, Сноу. Гиппократ объяснял возникновения заболеваний рациональными причинами, а не Божьей волей. В своей работе, названной «В эфирах, водах и просторах», он пишет о том, что факторы среды и человека, такие как поведение, вид трудовой деятельности могут влиять на возникновение и развитие заболевания. Массовые инфекционные заболевания прошлого и высокая смертность от них определили развитие эпидемиологии как науки. В середине и конце XIX в. большая часть исследователей использовала эпидемиологические подходы для изучения случаев инфекционных заболеваний, а эпидемиология стала рассматриваться как раздел медицины, изучающий закономерности возникновения и мер профилактики инфекционных заболеваний. Золотой век эпидемиологии инфекционных заболеваний приходится на конец XIX - первой половины XX века, когда были созданы основы для контроля за инфекционными болезнями. Начиная с середины XX века, методы эпидемиологического исследования начали применять при изучении любых заболеваний, которые носят массовый характер, в том числе вызванных физическими и психическими, социальными и другими факторами.

Широкое использование эпидемиологических методов в изучении здоровья населения связано с формированием среди населения патологии нового типа. В большинстве экономически развитых стран на смену эпидемиям инфекционных болезней пришли «эпидемии» сердечно-сосудистых, злокачественных и психических заболеваний, неспецифических заболеваний легких и других неинфекционных болезней. Эти заболевания не только распространены среди населения, но и занимают ведущие места в общей структуре смертности населения и инвалидности. Во второй половине XX в. результаты эпидемиологических исследований хронических болезней стали основой для изменений в стиле жизни и культуре населения, что проявилось, например, в снижении заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний посредством внедрения программ здорового образа жизни, контроля за артериальным давлением, уровнем холестерина и др. На рубеже 80-90 pp. прошлого века в медицине сформировалась новая сфера знаний - клиническая эпидемиология. Клиническая эпидемиология — наука, которая с помощью проверенных методов эпидемиологических исследований, биостатистики и анализа решений позволяет получить научно-обоснованную характеристику полезности и экономической целесообразности терапевтических и диагностических методик. Цель клинической эпидемиологии - разработка и применение таких методов клинического наблюдения, которые позволяют делать обоснованные выводы, избегая влияния систематических и случайных ошибок. Клиническая эпидемиология разрабатывает научные основы врачебной практики - свод правил для принятия клинических решений. Главный постулат клинической эпидемиологии - каждое клиническое решение должно базироваться на строго доказанных научных фактах. Медицинская практика, использует технологии, эффективность которых научно доказана, получила название научно обоснованной медицинской практики, или медицины, основанной на доказательствах (evidence-based medicine1).

2.2. Характеристика эпидемиологических методов исследований Для решения своих задач эпидемиология как любая наука должна иметь в своем распоряжении специальные методы исследования. Начиная с 50-х pp. XX века, наблюдается прорыв в развитии методов научного исследования и обоснования теоретического фундамента эпидемиологии. Сейчас под эпидемиологическими методами понимают методы изучения закономерностей распространения неинфекционных заболеваний среди населения, основанные на использовании статистических показателей. Классификация эпидемиологических исследований проводится по различным критериям.

Эпидемиологические методы исследования

Эмпирические

Описательные

Описание случаев

Описание серии случаев

Рис. 4. Типы эпидемиологических исследований по характеру вмешательств, задачами, которые решаются и организацией исследований В зависимости от цели эпидемиологические исследования разделяются на поисковые, которые выдвигают гипотезу и на те, что проверяют гипотезу. По характеру вмешательств исследования делятся на эмпирические, или обсервационные и экспериментальные (рис. 4). Эмпирические исследования - это исследование без преднамеренного вмешательства в естественное течение и развитие заболевания. Исследователь наблюдает и фиксирует необходимую информацию в соответствии с программой исследования. Эмпирические исследования, в свою очередь, могут быть описательными и аналитическими. Аналитические методы могут быть когортными, исследованиями типа «случай-контроль» и экологическими. В эксперименте исследователь целенаправленно и сознательно контролирует основные параметры, которые являются предметом изучения (например, факторы риска, новые методы лечения, профилактики), а также распределяет объекты исследования (больных и здоровых лиц) за определенными группами. Экспериментальные исследования разделяются на полевые (профилактические) и клинические, неконтролируемые и контролируемые, рандомизированные и нерандомизованные. По продолжительности наблюдения за состоянием здоровья исследуемого контингента эпидемиологические исследования могут быть сиюминутными (поперечные, трансверзальные, кросс-секционные) и продолжительными (продольные, лонгитудинальные - рис. 5).

Эпидемиологические исследования

Одномоментные (поперечные)

Когортные

Экспериментальные

Рис. 5. Классификация эпидемиологических методов по параметрам времени

Продольные эпидемиологические исследования

Проспективные

Когортные

Рис.6. Классификация продольных эпидемиологических исследований по времени сбора данных и формированию отбора.

Исследования с применением описательных эпидемиологических методов в основном проводятся как поперечные, а аналитические и экспериментальные - как продольные.

Продольные эпидемиологические исследования делятся на проспективные и ретроспективные (рис. 6).

Основными методами описательной эпидемиологии являются описание отдельных случаев и описание серии случаев.

Описательная эпидемиология занимается изучением: - частоты и распространенности заболеваний (их следствий), на определенной территории (страна, область, район, город, село), в определенное время (месяц, год, 5 лет и т.д.), в разных группах населения (дифференцированно по полу, возрасту, национальностью, социально-экономическому по состоянию, образованию, профессии, и т.п.); - течения заболеваний; - эффективности диагностических критериев; - распространенности потенциально опасных факторов

Описание отдельных случаев - это способ медицинского исследования, который заключается в подробном описании данных, полученных путем наблюдения одного или нескольких случаев заболеваний (не более 10 больных) и позволяет привлечь внимание медиков к новым или малоизвестных болезням, их проявлениям или сочетаниям болезней. Описание серии случаев - исследование, которое обычно включает описательную статистику группы заболеваний (численность группы с определенным заболеванием - 10 пациентов и более). Серия случаев - самый распространенный способ описания клинической картины заболевания. Разновидностью аналитических исследований являются экологические исследования (еще их называют территориальными), единицей анализа в которых выступает популяция или ее подгруппа, привязанная к географической местности. Целью этих исследований является изучение распространенности и причин того или иного заболевания в различных географических регионах в связи с особенностями этих регионов. Описательные исследования обычно проводятся как одномоментные (поперечные) исследования. Одномоментное исследование еще называют исследованием распространенности. Оно позволяет с помощью скрининга изучить распространенность определенного заболевания (или факторов риска) на момент обследования и в случае необходимости выявить статистическая связь между распространенностью тех или иных заболеваний и потенциально опасными факторами. Характерным его признаком является то, что наблюдения как за воздействием (причиной), так и по эффекту относится к одному моменту времени.

Длительное, динамическое (лонгитудинальные) или постоянное наблюдение за определенным контингентом называют продольным исследованием. Оно позволяет устанавливать связь между действием факторов риска и возникновением заболеваний, даже в тех случаях, когда эти события разделены значительным промежутком времени. Различают короткие лонгитудинальные исследования продолжительностью до трех лет и полные долгосрочные исследования от рождения до зрелости. Распределение продольных исследований на ретроспективные и проспективные относится к времени возникновения исследуемых явлений. В ретроспективных исследованиях изучаются характеристики, когда заболевание было еще до начала исследования, в проспективных - изучается вероятность его возникновения в будущем.

Обычно аналитические исследования начинаются с ретроспективного исследования.

При ретроспективном подходе путь исследований направлен от следствия (болезнь, смерть) к возможной причине (фактора риска).

Ретроспективное исследование чаще проводится как исследования «случай-контроль». При проведении такого вида исследования формируются две группы. Сначала осуществляется отбор группы пациентов с исследуемым заболеванием (первая группа) и подобной по другим признакам группы лиц без этого заболевания (вторая группа). Затем ретроспективно (по архивным данным или воспоминаниям, суждениям; данным, полученным в ходе интервью или анкетирования участников исследования) оценивается частота воздействия возможного фактора риска в обеих группах. Выявление в группе больных большей доли лиц, подвергнутых (экспонируемых) исследуемом фактору, чем в контрольной группе, означает, что между развитием заболевания и действием этого фактора существует определенная связь.

Продольные проспективные исследования, в основном, проводятся как когортные исследования. Когортные исследования - лучшая замена настоящего эксперимента в ситуации, когда эксперимент невозможен.

При проспективном подходе путь исследований направлен от предвиденного фактора риска (причины) к последствиям для здоровья (возникновение заболевания, смертельные следствия и др.)

Термин «когорта» означает группу лиц, объединенных определенной общим признаком, за которыми наблюдают в течение определенного периода времени, чтобы проследить, что с ними произойдет в дальнейшем.

При проведении исследования в когорту включаются лица, не имеющие изучаемого заболевания, но оно может проявиться в дальнейшем (например, в исследовании факторов риска развития рака эндометрия все включенные в когорту женщины не должны иметь заболеваний матки). Группа лиц, которая включена в когорту, может быть разделена на две (экспонированы, т.е. те, которые подпадают под влияние фактора риска, и неэкспонированы) или несколько категорий (например, нет влияния, незначительное влияние, значительное влияние). Затем эту когорту наблюдают в течение определенного времени, чтобы установить, у кого из ее участников возникает исследуемый результат. В период наблюдения за когортой регулярно измеряются все факторы, которые, как считается, могут повлиять на появление или развитие заболевания, и регистрируются все новые случаи заболеваний. Когортные исследования и исследования «случай-контроль» при кажущемся сходстве существенно отличаются друг от друга. Сравнительная характеристика когортного исследования и исследования «случай-контроль» представлена в табл. 1. Экспериментальные исследования проводятся при непосредственном контроле со стороны исследователя за исследуемыми явлениями (например, за факторами риска, новыми методами лечения, диагностики или профилактики) в условиях, максимально приближенных к условиям лабораторного эксперимента. Важность экспериментальных эпидемиологических исследований особенно велика при подтверждении причинного характера рассматриваемых связей «влияние-заболевания» (по мнению многих ученых это единственный метод, который может дать точный ответ на вопрос об этиологии заболевания) для оценки эффективности программ профилактики и лечения.

Таблица 1. Сравнительная характеристика когортного исследования и исследования «случай – контроль»

Когортное исследование	Исследование «случай-контроль»
Начинается с определения популяции, попавшей под воздействие фактора риска.	Популяция, попавшая под действие фактора риска, не обязательно определенная.
Случаи не отбираются, а устанавливаются в процессе непрерывного наблюдения (приблизительно все случаи)	Случаи отбираются исследователем при наличии совокупности больных.
Контрольная группа (без исследуемого заболевания) не отбирается, а формируется естественным путем.	Контрольная группа отбирается исследователем таким образом, чтобы она была подобной с экспериментальной группой.
Действие оценивается до развития заболевания.	Факт действия оценивается и восстанавливается с памяти после развития заболевания.
Риск или заболеваемость, а так же относительный риск измеряется непосредственно.	Риск или заболеваемость не возможно измерить непосредственно: относительный риск влияния можно оценить по отношению шансов.

Экспериментальные эпидемиологические исследования делятся на: - Клинические; - Профилактические (полевые). Объектом наблюдения в клинических испытаниях являются больные, а в профилактических - здоровые лица с факторами риска. Для оценки новых методов могут быть применены два основных вида исследований: - Неконтролируемое; - Контролируемое.

Схема неконтролируемого исследования (его еще называют исследованием «до» и «после») заключается в том, что отбирается группа больных, которая подвергается вмешательству, и через определенный промежуток времени оценивается результат. Такой вид исследования считается слабо научно-обоснованным.

Контролируемое клиническое исследование - это специальный вид когортных исследований, условия проведения которого (подбор групп вмешательств, характер вмешательства, организация наблюдения и оценка следствий обеспечивают устранение системных ошибок.

Методика проведения контролируемого клинического исследования заключается в формировании экспериментальной и одной или нескольких контрольных групп при придерживании условий однородности сравниваемых групп (выборок) больных по всем признакам, которые могут влиять на исход заболевания. То есть идеальный эксперимент требует, чтобы все факторы, влияющие на участников эксперимента, были одинаковы, за исключением фактора, что изучается. Единственной возможностью сравнить все посторонние факторы и сделать группы однородными является разделение пациентов на группы случайным способом, так чтобы каждый пациент имел равный шанс попасть в группу влияния или в группу без такого воздействия. Процедуру, которая обеспечивает случайное распределение больных в экспериментальную и контрольную группы, называют рандомизацией.

Рандомизированные контролируемые исследования служат «золотым» стандартом качества научных исследований, эффективности лечения, позволяют определить, какой метод диагностики или лечения лучше. Основная цель рандомизированного исследования - исключить любую предвзятость при оценке сравниваемых методов. Достичь это возможно при: - случайном, непреднамеренном распределении больных группы: если количество обследуемых большое, тогда можно принять, что дополнительные факторы, распределяясь в группах случайным образом, будут взаимно нейтрализоваться; - отслеживании результатов применения исследуемых методов у всех больных, включенных в исследование (что позволяет не только изучить результаты применения метода, но и причины отказа от лечения или невозможности его завершения); - «Слепой» оценке результатов, когда исследователь не знает к какой группе был включен больной; двойном «слепом» методе, когда больной также не знает, к какой группе (экспериментальной или контрольной) он был включен; - при четком определении окончательного этапа или результата исследования (например, пятилетняя выживаемость, послеоперационная летальность), что позволяет исключить возможность двойной трактовки полученных данных.

Оптимальные методы исследования разных проблем медицины и охраны здоровья
ПРОБЛЕМА	МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Распространенность	Описательные, одномоментное исследование.
Частота возникновения новых случаев (заболеваний и их последствий)	Аналитические, когортное исследование
Риск	Аналитические, когортное исследование, исследование типа «случай-контроль».
Прогнозирование	Когортное исследование.
Диагностика	Одномоментное исследование.
Лечение	Клиническое испытание.
Профилактика	Полевое испытание.
Причина	Аналитические, исследование типа «случай-контроль», когортное, клиническое испытание.

2.3 Скрининг - источник информации о состоянии здоровья населения в эпидемиологических исследованиях. Любое эпидемиологическое исследование основывается на том или ином способе измерения состояния здоровья населения. В эпидемиологических исследованиях информацию о распространенности патологии в исследуемой популяции зачастую получают с помощью скрининга.

Скрининг -массовое обследование лиц, которые не считают себя больными, для выявления заболеваний со скрытым течением или других состояний (факторов риска будущих заболеваний).

Цель скрининга - выявление и охват врачебным контролем каждого случая, требующего наблюдения. Эти исследования позволяют получить данные о факторах риска, частоту возникновения различных заболеваний у населения, описать их естественное развитие, а также способствуют лучшему пониманию патогенеза заболеваний. Важнейшей практической задачей скрининга является выявление заболеваний в максимально ранней стадии.

Таблица 3. Примеры скрининговых исследований

Примеры скрининговых исследований
Заболевание, состояние.	Скрининговые тесты
гипертония	сфигмоманометрия
гиперхолестеринемия	уровень холестерина в сыворотке крови
рак молочной железы	физикальное исследование (пальпация), маммография, термография
рак шейки матки	цитологическое исследование мазков из шейки матки
фенилкетонурия	фенилаланин в крови

Скрининг проводится с помощью скрининговых тестов — диагностических тестов, предназначенных для масо­вого обследования людей, которые не считают себя больными, для выявления лиц с признаками заболевания или факторами риска. К скрининговым тестам не относят нестандартизированные вопросы при сборе анамнеза (нап­ример, курит ли пациент), а также тесты, что используют для углубленной диагностики заболеваний. Примеры скрининговых исследований приведено в таблице 3.

Скрининговый тест должен быть: 1) достоверным, то есть обеспечивать измерение того, что должно измеряться; 2) довольно точным: точность отвечает части правильных результатов теста вообще - как положительных, так и негативных. Необходимая степень точности зависит от целей исследования; 3) воспроизводимым; 4) удобным, простым, дешевым, доступным, хорошо восприниматься обследуемыми лицами.

В процедурном отношении массовое обследование состоит в распределении обследуемых с помощью скрининговых тестов на две группы. Одну будут составлять вероятно больные, а другую — те, у кого с большей вероятностью болезнь исключена (рис. 7).

Рисунок 7. Процедура массового обследования

Процедура массового обследования
ОСНОВНАЯ ПОПУЛЯЦИЯ
СПЛОШНОЕ МАССОВОЕ ОБСЛЕДОВАИНЕ
Позитивный результат		Негативный результат
Диагностическое (клиническое) обследование		Периодический повтор сплошного массового обследования
больные	промежуточная группа	здоровые
лечение	наблюдение	периодическое повторение сплошного массового обследования

Идеальных скрининговых тестов нет, потому для сни­жения числа диагностических ошибок комитет экспертов ВОЗ по санитарной статистике в XI докладе (Женева, 1968) предложил ряд требований к диагностическим тестам, которые могут быть применены для скрининга.

Точность и воспроизводимость характеризуют эффек­тивность скринингового теста. Скрининговый тест не считается эффективным, если ему недостает точности. Точность скрининговых тестов измеряется в первую очередь по таким показателям, как чувствительность и специфичность

(таблица 4).

Таблица 4. Сроки эффективности (показатели точности) скринингового теста

Сроки эффективности (показатели точности) скринингового теста
сроки	определение	формула
чувствительность	Процент больных с состоянием, определенным как позитивное (наличие болезни)
специфичность	Процент здоровых с состоянием, определенным как негативное (отсутствие болезни).

a - истинно позитивные; b-ошибочно позитивные; c-ошибочно негативные; d-истинно негативные

Чувствительность определяется как часть лиц с позитив­ным результатом теста в популяции с исследуемым заболевшими, то есть чувствительность — величина, которая является тем процентом больных, состояние которых было правильно определено при проведении теста как «позитивный». Если чувствительность скринингового теста составляет 70 %, это значит, что из 100 лиц, которые имеют патологию, на выявлен­ие которой направлен тест, у 30 лиц тест будет негатив­ным (патология не диагностирована). Чувствительный тест редко пропускает пациентов, у которых имеется заболевание. Тест с плохой чувствительностью пропустит ряд таких случаев и даст большое количество ошибочно негативных результатов, то есть лица, которые потенциально имеют заболевание, по тесту будут определены как свободные от болезни. Для врача-практика чувствительный тест особенно информативен в том случае, когда он дает негативный результат.

Чувствительность скринингового теста - вероятность положительного результата теста при наличии болезни.

Специфичность определяется как часть лиц с негатив­ным результатом теста в популяции без исследуемого заболевания. Специфичность — величина, предопределенная тем процентом больных, состояние которых было правильно определено при проведении теста как «негативный». Например, если специфичность теста составляет 93 %, это обозна­чает, что в 7 из 100 здоровых пациентов тест даст позитив­ный результат (здоровых отнесут к больным). Спе­цифичный тест, как правило, не относит здоровых к ка­тегории больных. Тест с плохой специфичностью будет по­казывать наличие заболевания у лиц, которые в действительности здоровые (ошибочно позитивные результаты).

Специфичность скринингового теста - вероятность негативного результата диагностического теста при отсутствии болезни.

Одним из основных требований, которые выдвигаются к скрининговым тестам, является воспроизводимость. Под воспроизводимостью понимается вероятность того, что при повтор­ных измерениях определенного стойкого явления, сделанных разными людьми, на разных приборах, в разное время и в разных местах, будет получен одинаковый результат. Точный тест, но с плохой воспроизводимостью, например, за счет разброса в результатах, полученных разны­ми лицами или в разных лабораториях (колебание между разными наблюдателями) или в одной и той же лаборатории (колебание в пределах одного наблюдателя), может да­ть результат, который будет очень далек от истинного зна­чения, хотя усредненный результат приближается к истинному.