Виды систематических ошибок

1. Различная восприимчивость к воздействию изучаемого фактора.

В одной из сравниваемых групп изучаемое воздействие может иметь ис­каженный (увеличенный или сниженный) эффект.

Пример: «эффект здорового рабочего» - смертность среди работающих ниже, чем в популяции, поскольку среди работающих мало тяжело больных (инвалидов), дезадаптированных лиц, смертность среди которых высока.

2. Воздействие неизвестных факторов на ранних стадиях заболевания.

На ранних стадиях болезни возможны неизвестные исследователю изме­нения в поведении и питании, самолечение, применение какого-либо лечения врачами. Эти изменения, если их рассматривать в связи с наблюдаемыми в дан­ных момент симптомами, могут казаться причиной болезни.

Пример: на скрытой стации ИБС люди могут отказываться от физической нагрузки, исследователь может ошибочно расценить низкую физическую ак­тивность как причину последующей манифестационной стадии болезни.

3. Выявление и подтверждение определенного клинического исхода.

Возникает в том случае, когда в одной из сравниваемых групп заболева­ние выявляется легче, чем в другой.

Пример: это возможно, если подвергающаяся воздействию лица проходят специальные обследования, а заболеваемость в контрольной группе регистри­руется иным способом, например по обращаемости. В такой ситуации более частое выявление болезни среди лиц, проходящих специальное обследование, может создать впечатление о вредности изучаемого воздействия.

4. Непостоянство состава исследуемых групп.

Возникает в результате многообразных причин, ведущих к избиратель­ному выбыванию («миграции») обследуемых из одной из изучаемых групп или к избирательному включению в ту или иную группу.

Пример: у мужчин старшего возраста концентрация холестерина в крови ниже, чем у мужчин средних лет. Однако причиной служит не снижение со­держания холестерина, а то, что лица с высокой его концентрацией «мигриру­ют» - раньше умирают и соответственно выпадают из изучаемой группы.

В специализированных медицинских центрах смертность выше не пото­му, что там хуже лечат, а потому что там концентрируются тяжелые больные.

5. Ошибка Берксона.

Заключается в возникновении ложных связей болезни с некоторым фак­тором в случае, если частота госпитализации при разных болезнях (изучаемой и контрольной) неодинакова. Ошибка может иметь место в любом случае, когда частота изучаемого признака в выборке (в больнице) не соответствует его час­тоте в популяции. В такой ситуации связь признака с заболеванием может быть обусловлена именно отбором больных для госпитализации.

6. Ошибка памяти.

Данная систематическая ошибка обусловлена тем, что больные лучше, чем здоровые, помнят события, связанные с возникновением и развитием у них того или иного заболевания.

7. Ограничения при формировании контрольной и опытной групп.

Особенности изучаемых больных и лиц, составляющих группу контроля, зависят от того, какими критериями пользуется исследователь при подборе об­следуемых. Возможен такой подбор контрольной группы, при котором резуль­тат исследования изменится.

Пример: изучаемый метод диагностики рака толстой кишки может быть эффективен, если сопоставлять результаты исследования у больных этим забо­леванием с результатами обследования здоровых или больных любым другим заболеванием. Если же сопоставлять результаты, полученные с помощью изу­чаемого метода диагностики, с данными обследования больных другими забо­леваниями толстой кишки (полипы, колиты и др.), то может оказаться, что изу­чаемый метод диагностики дает у них такие же результаты, т.е. не позволяет выделять больных раком. Такой избирательный контроль служит мощным средством устранения возможных систематических ошибок, но он же может быть причиной ложных выводов (ложноположительного результата клиниче­ского испытания метода диагностики).

8. Ошибка Неймана.

Ошибка возникает вследствие закономерного изменения симптомов бо­лезни при ее развитии. Поэтому с началом или осложнением болезни изучае­мый фактор риска заболевания - возможная причина его - может исчезать.

Пример: одним из факторов риска развития хронической ИБС служит ар­териальная гипертония, однако она может исчезать при прогрессировании ИБС. Поэтому при одномоментном исследовании связь между наличием артериаль­ной гипертонии и развитием хронической ИБС может не выявляться.

Хотя существуют десятки разновидностей систематических ошибок, большинство из них может быть отнесено к одной из трех основных категорий:

1) Систематическая ошибка, обусловленная отбором, возникает, когда сравниваемые группы пациентов различаются не только по изучаемому признаку, но и по другим факторам, влияющие на исход.

2) Систематическая ошибка, обусловленная измерением, возникает, ко­гда в сравниваемых группах больных используются разные методы измерения.

3) Систематическая ошибка, обусловленная вмешивающимися фактора­ми возникает, когда один фактор связан с другим, и эффект одного искажает эффект другого

Систематическая ошибка, обусловленная отбором (selection bias), воз­никает, когда сравниваемые группы пациентов различаются не только по глав­ным изучаемым признакам, но и по другим факторам, влияющим на результат исследования. Группы пациентов часто различаются по многим параметрам -возрасту, полу, степени тяжести заболевания, сопутствующим заболеваниям, методам вмешательства. Если мы сравним данные по двум группам, которые различаются не только по специфическим интересующим нас факторам (на­пример, метод лечения или предполагаемая причина заболевания), но и по дру­гим признакам, от которых тоже зависит исход, то результат сравнения полу­чится смещенным и не позволит сделать выводы о степени влияния инте­ресующего нас фактора. В примере, приведенном выше, такая ошибка возник­нет, если у пациентов, получавших препарат А, степень тяжести заболевания была меньше, чем у получавших препарат Б.

Систематическая ошибка, обусловленная измерением (measurement bias), возникает, когда в сравниваемых группах пациентов применяются неодинако­вые методы оценки.

Систематическая ошибка, обусловленная вмешивающимися факторами (confounding bias), возникает, когда два фактора взаимосвязаны ("ходят парой"), причем один из них искажает эффект другого. Это может произойти из-за сис­тематической ошибки при отборе, под действием случайности или вследствие реально существующей взаимосвязи между факторами.

Систематические ошибки, возникающие при отборе и при воздействии вмешивающихся факторов, не исключают друг друга. Однако они рассматри­ваются по отдельности, поскольку относятся к разным этапам клинического на­блюдения или исследования.

Систематическая ошибка при отборе возникает при формировании групп пациентов для наблюдения, следовательно, об этой опасности следует помнить во время планирования исследования. Ошибка из-за вмешивающихся факторов должна учитываться в процессе анализа данных после окончания исследования.

Часто в одном и том же исследовании обнаруживается несколько видов систематических ошибок, как это показано в следующем гипотетическом при­мере.

Пример. В исследовании была поставлена цель, определить, снижает ли регулярная физическая тренировка риск развития ишемической болезни сердца (ИБС). Программа физической тренировки проводилась среди рабочих и слу­жащих завода. Частота клинических проявлений ИБС сравнивалась в группе пожелавших участвовать и в группе отказавшихся от участия в программе. Клинические проявления ИБС выявлялись посредством регулярных добро­вольных обследований, включавших тщательный сбор анамнеза, регистрацию электрокардиограммы и общую проверку состояния здоровья. В группе лиц, проводивших физические тренировки, отмечено меньшее число клинических проявлений ИБС. Однако, и курящих здесь было меньше.

В этом примере систематическая ошибка при отборе может иметь место в том случае, если у лиц, пожелавших участвовать в программе, исходно был меньший риск развития ИБС, например, в связи с низким уровнем липидов сы­воротки или благодаря неотягощенному в отношении ИБС семейному анамне­зу. Систематическая ошибка при измерении могла появиться из-за того, что до­бровольцы, регулярно проходя обследование, имели более высокий шанс выяв­ления ИБС. Наконец, вывод о снижении риска развития ИБС под действием физических тренировок мог быть сделан вследствие систематической ошибки из-за вмешивающихся факторов: участвовавшие в программе физических тре­нировок добровольцы реже курили, а как известно, курение - фактор риска раз­вития ИБС.

Сама по себе возможность систематической ошибки еще не означает, что она обязательно присутствует в конкретном исследовании. Для того чтобы и исследователи, и читатели могли успешно бороться с систематическими ошиб­ками, необходимо, прежде всего, знать, где и как их искать, и что можно сде­лать, чтобы нивелировать их влияние. Кроме того, необходимо уметь опре­делять, действительно ли систематическая ошибка имеет место и настолько ли она велика, чтобы клинически значимым образом повлиять на результат иссле­дования.

Случайная ошибка

Заболевания обычно изучаются на выборках пациентов, а не на общей популяции (генеральной совокупности) всех лиц с рассматриваемым состояни­ем. Результаты наблюдений в выборке, даже если эта выборка несмещенная, могут не отражать положения в популяции в целом из-за случайной ошибки. Однако если повторять наблюдения во многих выборках таких больных, то по­лучаемые результаты будут колебаться около истинной величины. Отклонение результата (отдельного) наблюдения в выборке от истинного значения в попу­ляции, обусловленное исключительно случайностью, называется случайной ва­риацией.

Все мы знакомы со случайностью на примере, когда подброшенная 100 раз монета падает орлом не точно 50 раз. Подобное явление случайной вариа­ции относится и к обсуждавшемуся примеру с оценкой эффективности препа­ратов А и Б. Допустим, что в исследовании, оценивающем два вида лечения, устранены все возможные систематические ошибки. Предположим также, что в действительности эти два препарата одинаково эффективны и каждый из них вызывает улучшение примерно у половины больных. Однако в единичном ис­следовании с небольшим числом больных в сравниваемых группах вполне мо­жет (исключительно из-за случайности) оказаться, что прием препарата А дает улучшение в большем проценте случаев, чем препарата Б, либо наоборот.

Случайная ошибка может вмешаться на любом этапе клинического на­блюдения. В сравнительной оценке препаратов А и Б случайные вариации воз­никают при отборе пациентов, формировании групп лечения, при проведении

измерений в группах.

В отличие от систематической ошибки, которая вызывает отклонение оценки от истины либо в одну, либо в другую сторону, случайная вариация с одинаковой вероятностью приводит к завышенной и к заниженной оценке. В итоге - среднее значение результатов множества несмещенных наблюдений в выборках стремится к истинному значению в популяции, даже если результаты, полученные в отдельных небольших выборках, далеки от этого.

При анализе клинических данных вероятность случайных вариаций опре­деляется статистическими методами. Применение статистики также помогает минимизировать случайную ошибку путем выбора оптимальных методов ис­следования и анализа данных. Однако случайную вариацию никогда нельзя ис­ключить полностью и следует обязательно учитывать при оценке результатов клинических наблюдений.

Два источника ошибок - смещение и случайность - не исключают друг друга. Как правило, они присутствуют одновременно. Их необходимо разли­чать, поскольку бороться с тем и другим приходится по-разному.

Теоретически систематическую ошибку можно предотвратить путем пра­вильного проведения клинических наблюдений или коррекцией при после­дующем анализе данных. В отличие от систематической ошибки, влияние слу­чайности нельзя устранить, но можно уменьшить с помощью правильно спла­нированного исследования, а оставшуюся ошибку затем оценить статистиче­скими методами. Аналогичным образом можно устранить и влияние известных систематических ошибок. Однако никакая обработка данных не в состоянии скорректировать неизвестную систематическую ошибку. Некоторые специа­листы в принципе возражают против статистической обработки данных, под­верженных смещению из-за плохо составленного плана исследования, посколь­ку это не дает ничего, кроме ложного впечатления наукообразия работы, не за­служивающей доверия.