Экспериментальные эпидемиологические методы

Целями экспериментальной эпидемиологии являются количественная оценка эффективности средств и методов профилактики, построение и оценка новых научных гипотез.

Эксперимент в отличие от наблюдения предполагает искусственное воспроизведение явления (его частей) или искусственное вмешательство в естественный ход процесса. Под экспериментом в эпидемиологии понимается искусственное вмешательство в процесс путем устранения гипотетически подозреваемых факторов, вызывающих болезнь. Задача исследователя состоит в том, чтобы увидеть различные по признаку воздействия и сравнить результаты. При экспериментальных исследованиях исследователь определяет, кто подвергается воздействию фактора, а кто нет.

Экспериментальные эпидемиологические методы включают следующие варианты.

1. Контролируемый эксперимент. Гипотетические предположения о причинно-следственном характере связи, устанавливаемые в анали-

тических эпидемиологических исследованиях, доказываются в контролируемом эксперименте. В этом случае формируются группы, одна из которых подвергается воздействию профилактического (лечебного препарата) или получает рекомендации (например, не курить) в расчете на нейтрализацию выявленного фактора риска, а другая, равноценная по всем признакам группа, этому воздействию не подвергается. Затем учитывается заболеваемость в этой и другой группе. В зависимости от характера оцениваемого фактора риска используется индивидуальная или кустовая выборка. Итогом контролируемого эксперимента является не только доказательство гипотезы о факторе риска, но и количественная оценка профилактического действия профилактического средства (мероприятия) т.е. его потенциальной эффективности.

2. Неконтролируемый эксперимент. Под ним понимают искусственное вмешательство в естественный ход возникновения и распространения заболеваний профилактической деятельности органов здравоохранения. Научная ценность неконтролируемого эксперимента ограниченна, поскольку в ходе профилактики не предусматриваются контрольные группы. В связи с этим для получения обоснованных выводов неконтролируемые эксперименты (текущую профилактику) необходимо сочетать с наблюдательными когортными эпидемиологическими исследованиями. Доказанный результат снижения заболеваемости или предупреждения заболеваний характеризует фактическую эффективность мероприятия. В контролируемом эксперименте в сочетании с когортным эпидемиологическим наблюдением оценивается и потенциальная его эффективность, если она не была ранее определена в контролируемом эпидемиологическом опыте. При этом применяются два основных подхода к оценке результатов:

а) анализ уровня, структуры и динамики заболеваемости в разных местах (коллективах), различающихся по применению (неприменению) или по качеству проведения мероприятия;

б) анализ уровня, структуры и динамики заболеваемости в одном и том же месте (коллективе) в разные периоды времени, различающихся применением (неприменением) или качеством проведения мероприятия.

3. "Естественный эксперимент". Сущность его заключается в том, что изучаются независимые от исследователя воздействия на относительно изолированную группу людей, следствием которых является необычно высокая заболеваемость или устранение заболевания. Примером могут служить выводы о связи между облучением и лейкемией на основе данных, собранных после атомного взрыва в Хиросиме и Нагасаки.

4. "Физическое" моделирование эпидемиологического процесса.

При изучении инфекционной заболеваемости исследователи время от времени, находили пути искусственного воспроизведения явлений, имитирующих эпидемиологический процесс в естественных условиях, т.е. осуществляли замещение возбудителя в естественных условиях развития эпидемиологического процесса. Так, распространение возбудителей кишечных инфекций изучают, вводя в организм человека кишечную палочку М-17 или бактериофаг. Проводились опыты замещения не только возбудителя, но и восприимчивого организма (при туберкулезе).

5. Экспериментальная эпизоотология. В течение длительного времени к экспериментальной эпидемиологии относили опыты в мышиных городках. Суть их состоит в том, что экспериментатор изучает развитие эпизоотического процесса, комбинируя по своему усмотрению соотношение зараженных и незараженных животных, а также условия их взаимодействия. Тем самым представляется возможным проследить судьбу возбудителя при пассаже через восприимчивые и иммунные организмы, понять условия сохранения возбудителя в межэпизоотический период.

Достоверность любых эпидемиологических исследований в значительной степени зависит от того, насколько удалось сформировать равноценные группы наблюдения (сравнения). Основным требованием к группам является равноценность по всем признакам, кроме исследуемого фактора.

Основные правила формирования групп сравнения.

1. Формирование "внутреннего контроля" с помощью индивидуальной выборки.

2. Формирование "внешнего контроля" с помощью кустовой выборки.

3. Случайно выборочный метод формулирования групп сравнения.

4. Обеспечение неосведомленности исследователей и исследуемых (кодирование).

5. Стандартизация вопросов и процедур при сборе информации. Используются следующие методы оценки равноценности групп:

сравнение по данным признакам (возраст, пол, профессия, социальное положение и др.), сравнение показателей заболеваемости не только по изучаемой форме болезни, но и по другим формам.

Математическое моделирование

В ходе использования аналитических эпидемиологических методов осуществляется логическое моделирование - мысленное воспроиз-

ведение механизма развития эпидемиологического процесса, согласующегося с фактическим материалом о его проявлениях. С помощью физического моделирования и других экспериментальных методов в эпидемиологии указывается правильность логической модели. При достаточной изученности механизма развития эпидемиологического процесса осуществляется математическое воспроизведение (прогнозирование) проявлений эпидемиологического процесса для разных условий его развития.

Выделяют два метода математического моделирования в эпидемиологии: формально-математическое и количественное.

Формально-математическое моделирование - это прогнозирование проявлений эпидемиологического процесса на основе использования математических формул, выводимых из цифровых материалов, характеризующих фактическое проявление эпидемиологического процесса.

Количественное моделирование основано на использовании математических формул, параметрами которых являются конкретные факторы риска.

Элементы формально-математического моделирования (прогнозирования) используются при ретроспективном эпидемиологическом анализе. Количественное моделирование - область научных исследований.