Долл и Хилл разработали краткую анкету и попросили социальных работников в двадцати лондонских больницах раздать ее пациентам, недавно госпитализированным с подозрением на рак легких, печени или кишечника и другими заболеваниями. Всего в исследовании приняло участие 709 пациентов с раком легкого и 709 пациентов того же пола, возраста из той же больницы, но с другим заболеванием – контрольная группа [29]. Чтобы сохранять объективность, социальные работники не знали диагноз пациента и к какой группе он принадлежал.

Результаты шокировали: курение было единственным фактором, объединяющим почти все случаи рака легкого. Однако не все курильщики имели проблемы с легкими. Посмотрите на таблицу ниже. Большинство в контрольной группе тоже курили, но их легкие не имели новообразований.

Примечание: хотя в исследовании приняли участие 709 пациентов с раком легкого и 709 контрольных пациентов, 120 из них (60 в основной и 60 в контрольной) были женщинами [29]. Ввиду небольшой выборки данные участниц женского пола не были включены в анализ.

Такие таблицы называют таблицами сопряженности, или таблицами 2 × 2. Их часто применяют при сравнении групп. Как правило, колонки означают наличие или отсутствие изучаемого исхода, а строки – наличие или отсутствие изучаемого фактора. В нашем случае исход – это диагноз карциномы легких, а изучаемый фактор – курение.

Чтобы оценить, насколько в цифровом выражении сильна взаимосвязь между изучаемой причиной и случаями заболевания, существует несколько статистических показателей, из которых наиболее часто встречаются в научных исследованиях отношение шансов и отношение рисков.

Статистическая оценка силы взаимосвязи

В обычной жизни слова «шанс» и «риск» воспринимаются как синонимы вероятности того, что может произойти, хотя иногда мы говорим о шансах в более позитивном ключе, а о рисках – в несколько негативном: «Сегодня есть шанс солнечной погоды» или «Сегодня есть риск дождя». Однако в статистике это два различных понятия.

Шанс (odds) – это вероятность того, что событие произойдет, разделенная на вероятность того, что событие не произойдет.

Риск (risk) – это вероятность того, что событие произойдет среди всех пациентов в группе.

Рисунок 8. Как рассчитываются шансы и риски

Расчеты обоих показателей основаны на таблице сопряженности, а выбор зависит от нескольких параметров, в том числе размера выборки и частоты встречаемости изучаемого фактора. Когда вероятность события низка, то в цифровые значения шанса и риска приближаются. Например, шанс получить эмболию легочных артерий после операции равняется 1/99, тогда как риск будет 1/100. Напротив, если учесть все возможные послеоперационные осложнения, то уже различаются: шанс 25/75 = 33 %, а риск 25/100 = 25 %.

А при сравнении групп мы получаем:

отношение шансов (ОШ, англ. odds ratio) развития определенного клинического исхода в основной группе к шансам его развития в контрольной группе, который рассчитывается как ОШ = Шанс1 / Шанс2,

и отношение рисков (ОР = Риск1 / Риск2, англ. risk ratio).

Чем ближе значение ОШ или ОР к 1, тем меньше различий в эффективности вмешательств, применявшихся в основной и контрольной группах.

ОШ = 1 или ОР = 1 означает, что шансы или риск одинаковы для обеих групп.

ОШ > 1 или ОР > 1 означает, что шансы или риск выше для группы в числителе (обычно группа с фактором риска). Чем выше показатель, тем сильнее взаимосвязь. Например, в среднем отношение шансов заболеть раком желудка при наличии инфекции Helicobacter pylori составляет ОШ = 1,92, значит, шансы заболеть раком желудка у пациентов с Helicobacter pylori в 2 раза выше в сравнении с теми, у кого инфекции нет. Однако среди людей моложе 29 лет шансы выше и ОШ составляет 9,29 [27].

ОШ < 1 или ОР < 1 указывает на снижение шансов или риска для группы, подвергшейся воздействию фактора риска или медицинского вмешательства, например после приема лекарственного средства.

Оба показателя – относительные, поэтому результат будет всегда положительным, то есть в пределах от нуля и до бесконечности (в реальности редко превышает 30–50).

В исследовании Долла и Хилла риск развития рака легких среди курильщиков был в 7 раз больше, чем среди некурящих. Более того, чем больше курили пациенты, тем выше был риск рака – в 27 (!) раз выше среди тех, кто курил больше 25 сигарет в день, по сравнению с некурящими [29]. Такой эффект называют «доза – эффект» – чем больше доза воздействия, тем больше эффект.

С такими результатами можно быть уверенными, что причина точно в курении!

А вот и нет. И дело даже не в результатах, а в дизайне исследования.

В широком смысле под дизайном в научных исследованиях подразумевается порядок сбора данных и методы их анализа, необходимые для ответа на поставленный вопрос или проверки гипотезы. В узком смысле под дизайном исследования мы подразумеваем тип исследования, например исследование «случай – контроль», когортное или РКИ.

Практические рекомендации

Если видите информацию о том, что какое-то явление или событие вызывает заболевание или приводит к какому-либо состоянию (то есть подразумевается причинно-следственная связь), обязательно обратите внимание на дизайн исследования.

Исследования «случай – контроль» указывают на взаимосвязь между факторами риска и заболеванием или каким-либо другим исходом, например риск травмы, выздоровления или смерти, а также в случаях редких заболеваний. Как, например, в случае с первым исследованием Долла и Хилла, когда они сравнивали количество курящих среди пациентов с раком легких и в контрольной группе. Исследования «случай – контроль» хороши для изучения редких заболеваний, а также когда одновременно нужно оценить взаимосвязь с множественными факторами риска (о том, почему это важно, подробнее поговорим в следующей главе). А еще они требуют меньше времени и ресурсов по сравнению с когортными исследования и клиническими испытаниями.

Однако в большинстве случаев исследования «случай – контроль» не могут подтвердить причинно-следственную связь. Чтобы оценить вероятность развития болезни, за интересующей нас группой нужно наблюдать в течение какого-то времени, включая наблюдение до развития заболевания. А исследования «случай – контроль» проводятся либо одномоментно, когда все показатели оцениваются в один момент времени, например в настоящий момент, как в исследовании Долла и Хилла, когда курение и наличие рака легкого оценивалось одномоментно, либо в прошлом (ретроспективно), когда часть показателей собрана задолго до наступления исхода или взята из медицинских записей или базы данных.

В зависимости от того, как собирались данные, исследования могут быть:

• Одномоментными (или поперечные) – все измерения и оценки производят в один момент времени в настоящем или в прошлом.