Всегда ли в исследованиях случай-контроль оценивается отношение шансов?

Джереми А. Лабрек, Мириам М.Г. Хунинк, М. Арфан Икрам, М. Камран Икрам, Всегда ли в исследованиях по контролю над случаями оцениваются отношения шансов?, Американский эпидемиологический журнал , том 190, выпуск 2, февраль 2021 г., страницы 318–321, https: // doi.org/10.1093/aje/kwaa167

Абстрактный

Исследования «случай – контроль» являются важной частью эпидемиологической литературы, однако остается путаница в отношении того, как интерпретировать оценки, полученные на основе различных дизайнов исследований «случай – контроль». Мы демонстрируем, что не все дизайны исследований методом случай-контроль оценивают отношения шансов. Напротив, исследования случай-контроль в литературе часто указывают отношения шансов в качестве основного параметра даже при использовании планов, которые не оценивают отношения шансов. Только исследования, в которых используются конкретные схемы случай-контроль, должны сообщать отношения шансов, тогда как исследования случай-контроль с выборкой случай-когорта и заболеваемость-плотность должны сообщать соотношение риска и заболеваемости, соответственно. Это также относится к исследованиям случай-контроль, проводимым в открытых когортах, которые часто оценивают коэффициенты заболеваемости.Мы также демонстрируем неправильную интерпретацию оценок исследований случай-контроль в небольшой выборке широко цитируемых исследований случай-контроль в общеэпидемиологических и медицинских журналах. Поэтому мы предлагаем с большей осторожностью подходить к рассмотрению того, какой параметр следует сообщать из исследования случай-контроль.

Исследование случай-контроль является важным, но часто неправильно понимаемым дизайном исследования. В нашем нынешнем понимании исследование случай-контроль - это не что иное, как эффективно проведенное когортное исследование, достигаемое путем выборки подмножества потенциальных средств контроля, чтобы получить меру распределения воздействия между ними. Многое было написано с целью устранить путаницу в проведении исследований «случай-контроль» и отчетности по ним (1–4), но все еще остаются недопонимания относительно того, как интерпретировать их результаты. В 2008 году Knol et al. (1) проанализировали 150 исследований случай-контроль в 20 журналах, чтобы выяснить, какие параметры они сообщают - отношения шансов, отношения рисков или коэффициенты заболеваемости - и какой параметр их дизайн позволил бы им оценить.Они обнаружили, что в 90% исследований сообщалось только о соотношении шансов, несмотря на то, что в большинстве использовались схемы, оценивающие отношения рисков или коэффициенты заболеваемости. Похоже, что отношение к исследованиям случай-контроль заключается в том, что всегда правильно представлять отношение шансов, но для некоторых моделей оценка также имеет вторую интерпретацию либо как отношение рисков, либо как отношение частоты случаев. Здесь мы стремимся предотвратить дальнейшую путаницу в отношении параметра, оцениваемого в исследованиях «случай-контроль», объясняя, почему многие обычно используемые схемы «случай-контроль» на самом деле не оценивают отношения шансов.мы стремимся предотвратить дальнейшую путаницу в отношении параметра, оцениваемого в исследованиях «случай – контроль», объясняя, почему многие обычно используемые схемы «случай – контроль» на самом деле не оценивают отношения шансов.мы стремимся предотвратить дальнейшую путаницу в отношении параметра, оцениваемого в исследованиях «случай – контроль», объясняя, почему многие обычно используемые схемы «случай – контроль» на самом деле не оценивают отношения шансов.

ЧТО ДАЕТ ОЦЕНКА КОНТРОЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ?

Выводы Knol et al. (1) должно заставить эпидемиологов задуматься. Как получается, что параметр, оцениваемый в схеме «случай-контроль» - схеме, которая требует обучения для получения степени в области эпидемиологии на любом уровне - неправильно интерпретируется в большинстве исследований, в которых он используется в ведущих медицинских и эпидемиологических журналах? Этот ориентированный на отношение шансов взгляд на исследования «случай-контроль» также можно увидеть в учебниках по эпидемиологии: «[I] В исследовании случай-контроль относительный риск не может быть рассчитан напрямую» (5, стр. 208) или «первичная мера риска. Эффект в исследовании случай-контроль - это отношение шансов »(6, с. 45).

Большая часть этой путаницы происходит из-за несоответствия между статистической интерпретацией таблицы 2 × 2 из исследования случай-контроль (таблица 1) и ее эпидемиологической реальностью. Давайте начнем с наиболее часто преподаваемого примера - исследования случай-контроль, проводимого в закрытой когорте, где контрольные группы отбираются в конце периода наблюдения. Для упрощения представим, что у нас есть все случаи, то есть мы знаем истинные значения в столбце | $ Y = 1 $ | нашего стола 2 × 2. В этой схеме мы отбираем долю f участников из столбца | $ Y = 0 $ | ⁠. Следовательно, мы знаем значение | $ a $ | и | $ c $ | а также значения | $ b \ times f $ | и | $ d \ times f $ | ⁠. Если мы знаем долю выборки | $ (f) $ | ⁠, мы можем вычислить | $ b $ | и | $ d $ | позволяющий рассчитать любую меру ассоциации. (7)

Таблица два на два из полностью пронумерованной когорты

Экспозиция. Y = 1. Y = 0. Итого. Человек-время.
E = 1 аба + бPT 1
E = 0 cdc + dPT 0
Экспозиция. Y = 1. Y = 0. Итого. Человек-время.
E = 1 аба + бPT 1
E = 0 cdc + dPT 0

Сокращения: E - выдержка; PT 0 , личное время без экспонирования; PT 1 , воздействие человека в рабочее время; Y , исход.

Таблица два на два из полностью пронумерованной когорты

Экспозиция. Y = 1. Y = 0. Итого. Человек-время.
E = 1 аба + бPT 1
E = 0 cdc + dPT 0
Экспозиция. Y = 1. Y = 0. Итого. Человек-время.
E = 1 аба + бPT 1
E = 0 cdc + dPT 0

Сокращения: E - выдержка; PT 0 , личное время без экспонирования; PT 1 , воздействие человека в рабочее время; Y , исход.

Обратите внимание, что отношение шансов подверженности риску не является приближением отношения риска. Фактически, это математически эквивалентный способ выражения отношения рисков. Здесь мы видим несоответствие статистической интерпретации эпидемиологической реальности. Хотя до сих пор мы использовали только таблицы 2 × 2, мы также могли бы использовать логистическую регрессию для анализа нашего когортного исследования. Нас учат, что экспоненциальный коэффициент логистической регрессии следует интерпретировать как отношение шансов. Когда данные по плану случай-когорта анализируются с помощью логистической регрессии, экспоненциальный коэффициент нельзя интерпретировать как отношение шансов, а только как отношение рисков.

Опять же, отношение шансов воздействия на случай / человек-время не равно отношению шансов заболевания, и все же большинство исследований с проектами, которые оценивают соотношение уровней заболеваемости, сообщают об отношениях шансов (1). Либо они считают, что эти схемы можно интерпретировать как отношения шансов заболевания, либо предпочитают сообщать об отношениях шансов воздействия. Более того, называть это отношением шансов не только противоречит цели использования этих схем, но и может ввести в заблуждение читателя, который разумно предполагает, что, когда термин отношение шансов используется без квалификатора, он относится к отношению шансов заболевания.

Та же логика, что и для исследований случай-контроль с выборкой по плотности заболеваемости, может быть применена к открытым когортам, которые либо совпадают по времени, либо проводятся в популяциях, где распространенность воздействия постоянна и, следовательно, выборка проводится в зависимости от человека (2). Оценки по этим планам можно интерпретировать только как отношения заболеваемости, а не как отношения шансов. Это важно, потому что, согласно Knol et al. (1), эти дизайны являются наиболее распространенным дизайном исследований «случай-контроль» и, по-видимому, наиболее часто интерпретируются неверно.

ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО?

Если оценка, полученная на основе планов выборки «случай-когорта» или «плотность заболеваемости», не равна отношению шансов заболевания, почему исследования, в которых используются эти планы, продолжают называть свои оценки отношениями шансов? Еще проще подумать об этом: отношение рисков или коэффициент заболеваемости не может быть равно отношению шансов заболевания (если все они не равны 1). Следовательно, оценка может иметь самое большее только одно из этих толкований. Использование модели случай-когорта и ссылка на оценку как на отношение шансов эквивалентно использованию модели, которая оценивает отношения рисков (например , лог-биномиальная регрессия) и называет параметр отношением шансов.

В литературе по исследованиям случай-контроль иногда используются запутанные формулировки, которые могут привести к некоторым из этих заблуждений. В одном учебнике, относящемся к модели случай-когорта, говорится, что (8, стр. 84) «ожидаемый EOR [отношение шансов воздействия] из этого исследования случай-контроль будет близко приближаться к соотношению рисков из соответствующего последующего исследования, даже если последующее исследование никогда не было проведено! » Фактически, такой дизайн не просто аппроксимирует отношение рисков, а является оценкой отношения рисков. В другом популярном учебнике говорится, что «относительные риски не могут быть рассчитаны непосредственно из исследования случай-контроль», потому что исследования случай-контроль получают только «оценку относительных рисков на основе отношений шансов, полученных в исследованиях случай-контроль» (5 , стр.208). Опять же, это неверно. Относительные риски могут быть непосредственно рассчитаны на основе планов случай-когорта,и это не зависит от какой-либо особой взаимосвязи между отношением рисков и отношением шансов заболевания. Соотношение рисков и отношение шансов подверженности заболеванию и когорте математически эквивалентны. Даже такие утверждения, как «используя план случай-когорта, можно оценить коэффициент риска» (7, с. 124), потенциально неоднозначны, поскольку читатель может подумать, что можно представить альтернативный параметр.

Мы хотим указать, что мы не выступаем за использование каких-либо терминов, которые мы здесь используем, за исключением обучения. Эти термины просто указывают на то, что существует 3 различных типа отношения шансов воздействия, которые не имеют одинаковых свойств, и поэтому неверно предполагать, что все отношения шансов воздействия могут быть интерпретированы как отношение шансов заболевания.

УЛУЧШЕНО ЛИ?

Мы выполнили модифицированную версию обзора Knol et al. (1), выбрав 2 наиболее цитируемых исследования случай-контроль за последние 5 лет из каждого из следующих журналов: Lancet , New England Journal of Medicine , Journal of the American Medical Association , British Medical Journal , Annals of Internal Medicine , Американский журнал эпидемиологии , Международный журнал эпидемиологии , эпидемиологии , Европейский журнал эпидемиологии и Журнал эпидемиологии и общественного здравоохранения. Стратегию поиска и соответствующий код для запуска поиска можно найти в веб-приложении 1 (доступно по адресу https://academic.oup.com/aje), а также в таблице сообщаемых параметров.

Из 20 исследований, которые мы рассмотрели, 19 сообщили об отношении шансов, а в 1 - о соотношении рисков (веб-таблица 1). Последнее было вложенным исследованием случай-контроль с известной долей выборки, что позволяло авторам анализировать свои данные случай-контроль, как если бы это была когорта. Кроме того, в 13 исследованиях использовался план, который реалистично оценивал отношение частоты встречаемости, и только в 4 использовались планы, оценивающие отношение шансов. В некоторых исследованиях неоднозначность в описании выбора контроля затрудняла определение того, какой параметр оценивался.

В двух исследованиях (9, 10) прямо упоминалось, что их дизайн выборки позволяет им интерпретировать свои оценки как коэффициенты заболеваемости, но в то же время сообщают отношения шансов в качестве основных параметров. Например, Friis et al. (10, стр. 349) утверждают: «При вложенном дизайне« случай-контроль »и выборке контрольных участников с набором рисков, OR обеспечивают объективные оценки соответствующих коэффициентов заболеваемости в исходной исходной совокупности без искажения из-за конкурирующих рисков». Несмотря на это понимание, авторы представляют в качестве основного параметра отношения шансов. Как мы утверждали, это отражает давнее заблуждение об исследованиях случай-контроль: вместо того, чтобы предоставлять авторам возможность сообщать о соотношении шансов или коэффициенте заболеваемости (или соотношении рисков, в зависимости от обстоятельств),Дизайн исследования и, в частности, стратегия выборки для средств контроля напрямую определяет, какой параметр оценивается.

ВЫВОД

Многие эпидемиологи до нас приводили доказательства и объяснения того, почему некоторые дизайны исследований методом случай-контроль можно интерпретировать как отношения рисков и коэффициенты заболеваемости (1–3). Чего не хватало в литературе и учебниках, так это разъяснения того, что эти планы исследований не только могут быть интерпретированы как отношения рисков или коэффициентов заболеваемости, но и должны интерпретироваться как таковые. Непонимание этого момента можно ясно увидеть в литературе, где отношение шансов указано как интересующий параметр независимо от дизайна. Кроме того, не было четкого определения различных типов вероятности воздействия. Термин «отношение шансов подверженности риску» не следует использовать, не имея четкого представления о том, кто стоит в знаменателе. Наконец, важно знать, что в исследовании случай-контрольстратегия выборки определяет, какую меру ассоциации вы оцениваете, и о ней следует четко сообщить.

БЛАГОДАРНОСТИ

Принадлежность автора: Отдел эпидемиологии, Erasmus MC, Роттердам, Нидерланды (Джереми А. Лабрек, Мириам М.Г. Хунинк, М. Арфан Икрам, М. Камран Икрам).

ПОПУЛЯРНЫЕ СТАТЬИ