A kvázi-kísérleti vizsgálatok alkalmazása és értelmezése fertőző betegségekben

Kivonat

Kvázi-kísérleti tanulmánytervek, amelyeket néha nem randomizált, beavatkozás előtti tanulmányterveknek is neveznek A fertőző betegségek irodalmában mindenütt jelen vannak, különösen az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumok terjedésének csökkentését célzó beavatkozások területén. Kevesen írtak a kvázi-kísérleti megközelítés előnyeiről és korlátairól. Ez a cikk felvázolja a kvázi-kísérleti tanulmányterv hierarchiáját, amely alkalmazható a fertőző betegségek vizsgálatára, és amelynek alkalmazása megalapozottabb kutatáshoz és meggyőzőbb oksági összefüggésekhez vezethet a fertőző betegségek beavatkozásai és eredményei között.

A fertőző betegségek és különösen a fertőzés-ellenőrzés és az antibiotikum-rezisztencia vizsgálatakor a kvázi-kísérleti tanulmánytervet, amelyet néha a beavatkozás előtti tervezésnek is neveznek, gyakran használják a a konkrét beavatkozások előnyei. Áttekintettük két folyóiratban (Klinikai fertőző betegségek és fertőzések ellenőrzése és kórházi epidemiológia) megjelent tanulmányokat egy 1,5 éves időszak alatt 2002. január 1. és 2003. június 1. között, és 36 kvázi-kísérleti vizsgálatot találtunk.

Kvázi-kísérleti a vizsgálatok nem randomizált beavatkozási vizsgálatok széles körét ölelik fel. Ezeket a terveket gyakran használják, ha logisztikai szempontból nem megvalósítható vagy nem etikus egy randomizált, kontrollált vizsgálat elvégzése – az oksági kutatás tervezésének “arany standardja”. Példák kvázi-kísérleti vizsgálatokra. Például, ha egy kórház bevezeti a alkohol alapú kézfertőtlenítő, a kórház a megfigyelési kultúra alapján tanulmányozhatja ennek a beavatkozásnak az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumok megszerzésének eredményére gyakorolt hatását. A beavatkozás megvalósításra kerül, a felvételi arányokat a beavatkozás előtt és után mérik. Másik példaként, ha egy kórházban egyre nagyobb a lélegeztetőgéppel társult tüdőgyulladás (VAP), a kórház személyzete oktatási beavatkozást tervezhet, amelynek célja a VAP arányának csökkentése, és összehasonlíthatja az arányokat az előtte és utána. Harmadik példa egy antimikrobiális stewardship / oktatási program hatásának vizsgálata a preintervenciára és a postinterv-re Az antibiotikum-felírási gyakorlatok.

Ahogy nőtt a rutin klinikai adatok gyűjtésének képessége, úgy nőtt a kvázi-kísérleti tanulmánytervek alkalmazása a fertőző betegségek tanulmányozásában és más orvosi tudományágakban. Ezekről a tanulmánytervekről azonban keveset írnak az orvosi szakirodalomban vagy a hagyományos járványügyi tankönyvekben. Ezzel szemben a társadalomtudományi szakirodalom tele van példákkal a kvázi-kísérleti tanulmányok megvalósításának és javításának módjaira.

Ebben a cikkben a különböző kvázi-kísérleti tanulmánytervek és e tervek hierarchiájának áttekintését tűztük ki célul. tekintettel arra, hogy képesek-e ok-okozati összefüggéseket megállapítani a beavatkozás és az eredmény között. Az alkohol alapú kézfertőtlenítő beavatkozás példáját, amelynek célja az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumok megszerzésének csökkentése, a cikk egészében felhasználjuk a különböző kvázi-kísérleti vizsgálati tervek bemutatására. Megbeszéljük a kvázi-kísérleti tanulmánytervek során felmerülő problémákat, és módszereket kínálunk azok javítására.

Módszerek

Áttekintettük azokat a cikkeket és könyvfejezeteket, amelyek a kvázi-kísérleti vizsgálatok tervezéséről szólnak. A cikkek többsége 2 tankönyvre hivatkozott, amelyeket aztán alaposan áttekintettek.

Meghatározták a kvázi-kísérleti vizsgálatok legfontosabb előnyeit és hátrányait, mivel azok a fertőző betegségek vizsgálatára vonatkoznak. A fertőző betegségek vizsgálatában kvázi kísérletek lehetséges módszertani hibáit azonosították. Ezenkívül összefoglaló ábrát adunk, amely felvázolja a kvázi kísérleti tanulmánytervek hierarchiáját (1. ábra): a nagyobb számmal rendelkező terveknek nagyobb belső érvényességük van a beavatkozás és az eredmény közötti lehetséges oksági viszonyokkal szemben.

Eredmények és megbeszélés

kvázi kísérlet?

A kvázi kísérletek olyan vizsgálatok, amelyek célja a beavatkozások értékelése, de nem véletlenszerűsítést alkalmaznak.A randomizált vizsgálatokhoz hasonlóan a kvázi kísérletek célja az ok-okozati összefüggések bemutatása egy beavatkozás és egy eredmény között.

E meghatározás alapján nyilvánvaló, hogy sok publikált tanulmány a fertőző betegségek szakirodalmában és különösen a Az antibiotikum-rezisztencia vizsgálata a kvázi kísérleti vizsgálati tervet használja. A véletlenszerű, kontrollált vizsgálatot általában az ok-okozati viszony értékelése szempontjából a legmagasabb szintű hitelességnek tekintik; kórházi vagy közegészségügyi körülmények között azonban a beavatkozás gyakran nem véletlenszerű, egy vagy több okból: (1) etikai megfontolások, (2) képtelenség randomizálni a betegeket, (3) képtelenség randomizálni a helyeket, és (4) ) a gyors beavatkozás szükségessége. Ezen okok mindegyikét az alábbiakban tárgyaljuk.

Az etikai megfontolások általában nem teszik lehetővé az ismert hatékonyságú beavatkozás visszautasítását. Ha egy beavatkozás hatékonyságát nem állapítják meg, akkor egy randomizált, kontrollált vizsgálatnak kell választania a hatékonyság meghatározásához. De ha a vizsgált beavatkozás elfogadott, jól megalapozott terápiás beavatkozást tartalmaz, vagy ha a beavatkozásnak a korábban elvégzett kvázi-kísérleti vagy megfigyelési vizsgálatok alapján megkérdőjelezhető hatékonysága van, akkor a betegek randomizálásával kapcsolatos etikai kérdések merülnek fel.

A beavatkozásokat gyakran nem lehet randomizálni az egyes betegeknél. Például az alkohol alapú kézfertőtlenítő szerek használatának hatását tanulmányozva a vancomycin-rezisztens enterococcus (VRE) felvételi arányára, amelyet a felügyeleti kultúra határoz meg, nehéz a véletlenszerű módon fertőtlenítőszert használni az egyes helyiségekben vagy az egyes betegeknél, mert , miután fertőtlenítették, a munkatárs valószínűleg nem vállalja, hogy újraszennyezõdik, mielõtt meglátja a következõ beteget – és az IRB sem valószínű, hogy ezzel egyetért. Hasonlóképpen, az oktatáson alapuló beavatkozás a VAP csökkentése érdekében nem randomizálható az egyes betegeknél.

A beavatkozásokat gyakran nem lehet randomizálni egyes helyekre. Például nehéz az alkoholalapú kézfertőtlenítő szerek véletlenszerű kiválasztása csak néhány egészségügyi szakember számára. A randomizált helyek ilyen tervezésének sikeres alkalmazása esetén a helyeket általában földrajzilag elkülönítik egymástól; ez további kérdéseket vet fel azzal kapcsolatban, hogy a környezettel kapcsolatos egyéb tényezők eltérnek-e, ami tovább bonyolítja a tervezést és az elemzést. Kompromisszumként alkalmazzák a különféle egységek véletlenszerű kiválasztását ugyanabban a kórházban. Politikailag azonban nehéz az alkoholalapú fertőtlenítőszert csak a kórház bizonyos részein vagy csak az osztály egyik oldalán alkalmazni. Egy másik alulhasznált alternatíva a klaszter randomizációs kísérlet, amelynek során az egyének helyett ép csoportokat vagy “klasztereket” randomizálnak.

Gyakran szükség van egy fertőző betegség leküzdésére, ha gyorsan beavatkozunk, Az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumok által okozott fertőzések esetében például gyakran nyomás nehezedik a járvány kitörésére azáltal, hogy minden lehetséges területen beavatkozunk, és így nem lehet visszatartani ellátás, amely egy randomizált, kontrollált vizsgálatban következne be, amelyben az egyik csoport nem kapott kezelést. A gyors beavatkozás klinikai és etikai szükségessége megnehezíti vagy lehetetlenné teszi a randomizált vizsgálat végrehajtásának hosszadalmas folyamatát. Ezenkívül jelentős vita az irodalomban a randomizált vizsgálatok és a megfigyelési vizsgálatok közötti egyeztetési arányról, következésképpen számos tanulmányt végeznek retrospektíven, egy beavatkozás után Az ilyen járvány megszüntetése érdekében megvalósítottuk az eljárást.

Milyen veszélyekkel jár az ok-okozati összefüggések megállapítása, ha kvázi-kísérleti terveket alkalmaznak a fertőző betegségek vizsgálatában?

A véletlenszerű hozzárendelés hiánya a kvázi-kísérleti tanulmányterv fő gyengesége. A kvázi kísérletekben azonosított asszociációk megfelelnek az oksági követelményeknek, mivel a beavatkozás megelőzi az eredmény mérését. Kimutatható, hogy az eredmény statisztikailag változik a beavatkozással. Sajnos a statisztikai összefüggés nem utal ok-okozati összefüggésre, különösen, ha a tanulmány rosszul van megtervezve. Így sok kvázi kísérletben az a kérdés marad leggyakrabban: Vannak-e alternatív magyarázatok a látszólagos oksági összefüggésre? Ha ezek az alternatív magyarázatok hitelesek, a bizonyítékok kevésbé meggyőzőek. Ezek a versengő hipotézisek vagy alternatív magyarázatok az epidemiológiai vizsgálat tervezésének alapelveiből fakadnak.

Azok a módszertani elvek, amelyek a fertőző betegségek kvázi-kísérleti vizsgálatai során leggyakrabban alternatív magyarázatokat eredményeznek, a következők: (1) fontos zavaró változók, (2) eredmények, amelyeket a regresszió statisztikai elvével magyarázunk az átlagig, és (3) érési hatások.

A fontos zavaró változók ellenőrzésének nehézsége a randomizálás hiányából adódik. Például egy olyan tanulmányban, amelynek célja annak demonstrálása, hogy egy alkohol alapú kézfertőtlenítő szer bevezetése az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumok alacsonyabb megszerzéséhez vezetett, számos fontos zavaró változó létezik, amelyek eltérhetnek a 2 periódus között (azaz , preintervenciós és posztintervenciós időszakok); a változók közé tartozik a betegség súlyossága, az orvosi és ápolói ellátás minősége, valamint az antibiotikum-felírási gyakorlatok. Többváltozós regresszió esetén az első változót a betegség súlyosságának mérésével lehet kezelni, de a második és harmadik zavaró változót nehéz, ha nem is lehetetlen mérni és ellenőrizni.

az átlag elterjedt statisztikai jelenség. Tévesen következtethet arra, hogy a hatás a kezelésnek köszönhető, amikor valójában a véletlennek köszönhető. A jelenséget először 1886-ban írta le Francis Galton. Megmérte a gyermekek és szüleik felnőtt magasságát, megjegyezve, hogy amikor a szülők átlagos magassága nagyobb volt, mint a populáció átlagos magassága, a gyerekek általában alacsonyabbak voltak, mint szüleik. Hasonlóképpen, amikor a szülők átlagos magassága alacsonyabb volt, mint a populáció átlagos magassága, a gyerekek általában magasabbak voltak, mint szüleik.

Sok fertőző betegség kezelésében mi váltja ki egy a beavatkozás az arány vagy az átlag feletti emelkedése. Például statisztikai kontrolltáblákat gyakran használnak a fertőzés elleni védekezésben, hogy figyelmeztessék a fertőzés-ellenőrző személyzetet arra, hogy a VAP vagy az antibiotikum-rezisztens baktériumok megszerzésének aránya magasabb, mint általában. Az átlagig való regresszió statisztikai elve azt jósolja, hogy ezek az emelkedett arányok még beavatkozás nélkül is csökkenni fognak. A kórházi személyzet azonban alig várja, hogy passzívan bekövetkezzen ez a csökkenés. Ezért a kórházi személyzet gyakran végrehajt egy vagy több beavatkozást, és ha csökken az arány, tévesen arra a következtetésre juthatnak, hogy a csökkenés okozati összefüggésben van a beavatkozással. Valójában egy alternatív magyarázat lehet az átlagtól való visszafejlődés.

Az érési hatások veszélyt jelentenek annak megállapítására, hogy egy beavatkozás eredményt hozott-e. Ezek a hatások a természetes változásokhoz kapcsolódnak, amelyeket a betegek az idő múlásával tapasztalnak. Ezek az érési változások veszélyeztethetik a vizsgálat belső érvényességét. Ezen túlmenően vannak olyan ciklikus szezonális tendenciák, amelyek veszélyeztethetik a megfigyelt eredmények beavatkozásnak való tulajdonítását. Például a vírusfertőzéseknek szezonális szokásai vannak, amelyek a télen magasabb VAP-arányhoz vezetnek. Példapéldánkban, ha a preintervenciós VAP arányt télen mérjük, és a beavatkozás tavasszal történik, akkor a VAP arányának csökkenése a szezonális trendnek és nem a beavatkozásnak tudható be.

Melyek a különböző kvázi-kísérleti tanulmánytervek?

A társadalomtudományi irodalomban a kvázi-kísérleti tanulmányokat 3 tanulmánytervezési kategóriára osztják:

1. Kvázi kísérleti tanulmánytervek, amelyek nem használnak kontrollcsoportokat

2. Kvázi kísérleti vizsgálati tervek, amelyek kontrollcsoportokat használnak, de nincsenek előzetes tesztek.

3. Kvázi-kísérleti vizsgálati tervek, amelyek kontrollcsoportokat és előzetes teszteket használnak.

A tanulmánytervek ezen kategóriáin belül hierarchia van, az ok-okozati viszony megállapítása szempontjából a 3. kategóriájú tanulmányok szilárdabbak, mint a 2. vagy 1. kategóriába soroltak. Így, ha lehetséges, a nyomozóknak a 3. kategóriába tartozó tanulmányok megtervezésére kell törekedniük.

Shadish et al. megvitatni az 1. kategória 7 tervét; 3 minta a 2. kategóriában; és 6 terv a 3. kategóriában. Megállapítottuk, hogy a 2. kategóriába tartozó vizsgálatok ritkán alkalmazhatók a fertőző betegségek kutatásában, mert az előzetes mérések szinte mindig rendelkezésre állnak. Megállapítottuk továbbá, hogy a fertőző betegségek vizsgálatának kvázi kísérleteinek többségét az 1. kategóriában 5, a 3. kategóriában pedig 3 vizsgálati tervvel lehet jellemezni, mivel a többi vizsgálati tervet a fertőző betegségek vizsgálatában nem használták. irodalom. Így az egyszerűség kedvéért a következő szakaszokban és az 1. ábrán összefoglaltuk a fertőző betegségek kutatása szempontjából leginkább releváns 8 tanulmánytervet. Az egyes szimbolikus jelölésekben az idő balról jobbra mozog.

1. kategória: Kvázi -kísérleti tanulmánytervek, amelyek nem használnak kontrollcsoportokat.

1. Az 1 csoportos próba-utó teszt teszt.

Ez egy általánosan használt tanulmányterv. Egyetlen elővizsgálati megfigyelési mérést (O1) hajtanak végre, beavatkozást (X) hajtanak végre, és utólagos tesztet (O2) hajtanak végre.Például O1 lehet a VRE megszerzési aránya, amelyet a perirális megfigyelési kultúrák eredményei határoznak meg, X lehet alkohol alapú kézfertőtlenítő szer bevezetése, és O2 lehet a VRE megszerzésének aránya a beavatkozást követően . Az előzetes teszt felvétele néhány információt nyújt arról, hogy mi lehetett a felvásárlási arány, ha a beavatkozás nem következett be.

2. Az 1 csoportos elővizsgálat utólagos teszt, amely kettős elővizsgálatot használ.

A tanulmány tervezésének előnye az 1. tervvel szemben az, hogy a beavatkozás előtt egy második előzetes mérés hozzáadása csökkenti annak valószínűségét, hogy a regresszió az átlag, az érés és / vagy a szezonalitás megmagyarázhatja a megfigyelt összefüggést a beavatkozás és a teszt utáni eredmény között. Például egy olyan tanulmányban, amelyben egy alkohol alapú kézfertőtlenítő szer használata alacsonyabb VRE-megszerzési arányhoz vezetett (O3 < O2 és O1), ha 1 vizsgálatban 2 VRE preintervenciós mérést végeztek akvizíciós arányok (O1 és O2), és mindkettő megemelkedett, ez azt sugallja, hogy csökkent a valószínűsége annak, hogy az O3 alacsonyabb lesz a zavaró változók, az érési hatások, a szezonális hatások vagy az átlaghoz való regresszió miatt.

3. Az 1 csoportos előzetes teszt utólagos tervezése nemekvivalens függő változót használ.

Ez a terv egy nemekvivalens függő változó (b) beillesztését foglalja magában az elsődleges függő változó (a) mellett. Az a és b változóknak hasonló konstrukciókat kell értékelniük; vagyis a 2 mérésnek hasonló potenciális kauzális és zavaró változókkal kell rendelkeznie, kivéve a beavatkozás hatását. Az a változó várhatóan megváltozik az X beavatkozás miatt, míg a b változó nem. VAP példánkat figyelembe véve az a változó lehet a VAP előfordulása, a b változó pedig a katéterrel társított húgyúti fertőzés (UTI) előfordulása. Ha egy oktatási beavatkozás arra irányul, hogy a kórházi személyzetet arra ösztönözzék, hogy emelje fel a betegek ágyának fejét és kövesse a mechanikus lélegeztetési elválasztási protokoll betartását, akkor számíthatunk arra, hogy megfigyeljük a VAP előfordulásának csökkenését, de nem az UTI előfordulását. számos fontos zavaró változó, mint például a betegség súlyossága és az antibiotikum-felírási gyakorlat, hatással lehet mindkét eredménymérésre. Így, ha mind a VAP, mind az UTI arányt mértük, és ha a VAP aránya csökkent a beavatkozást követően, de az UTI aránya mégis nem, akkor az adatok meggyőzőbbek lennének, mintha csak a VAP-arányokat mérnék.

Ez a kialakítás hozzáad egy harmadik utóvizsgálati mérést (03) az 1 csoportos előzetes teszt utólagos teszthez, majd eltávolítja a beavatkozást egy végső mérték (O4) készül. Ennek a tervezésnek az az előnye, hogy lehetővé teszi az eredmény hipotéziseinek tesztelését mind a beavatkozás jelenlétében, mind annak hiányában. Így, ha az ou O1 és O2 között (vagyis a beavatkozás végrehajtása után), akkor az eredmény növekedését jósolhatjuk O3 és O4 között (vagyis a beavatkozás eltávolítása után). Figyelem: ha úgy gondolják, hogy a beavatkozásnak tartós hatása van, akkor az O4-et meg kell mérni, miután ezek a hatások valószínűleg eltűntek. Például egy tanulmány meggyőzőbb lenne, ha bebizonyítaná, hogy a VRE megszerzésének aránya csökkent az alkohol alapú kézfertőtlenítővel végzett beavatkozást követően (O2 és O3 kevesebb, mint O1), és hogy amikor a fertőtlenítőszer használatát abbahagyták, az arány növekedett (O4 nagyobb, mint O2 és O3, és közelebb van a 01-hez).

Ennek a kialakításnak az az előnye, hogy demonstrálja a beavatkozás és az eredmény közötti összefüggés megismételhetőségét. Például az asszociáció valószínűbb ok-okozati, ha bebizonyosodik, hogy egy alkohol alapú kézfertőtlenítő szer csökkent antibiotikum-rezisztencia-arányt eredményez mind az első bevezetéskor, mind pedig akkor, amikor a beavatkozás megszakítását követően újból bevezetik. A 3. tanulmánytervhez hasonlóan abból kell kiindulni, hogy a beavatkozás hatása átmeneti. Ezt a tervet gyakran nem használják a fertőző betegségek tanulmányozásában a hatékonynak tűnő kezelés eltávolításának etikai kérdései miatt. Epidemiológiailag azonban jobb mint a korábban vázoltak.

3. kategória: kvázi-kísérleti tervek, amelyek kontrollcsoportokat és előzetes teszteket használnak. Az olvasónak meg kell jegyeznie, hogy ezekben a tanulmánytervekben a beavatkozás nem véletlenszerű. A választott kontrollcsoportok összehasonlító csoportok. Az előzetes mérések megszerzése mind a beavatkozási, mind a kontroll csoport számára lehetővé teszi a csoportok kezdeti összehasonlíthatóságának felmérését. Az a feltételezés, hogy minél kisebb a különbség az előzetes mérések között, annál kisebb a valószínűsége annak, hogy fontos zavaró változók vannak a 2 csoport között.