اپیدمیولوژی تحلیلی (مطالعه کوهورت) به نام خدا اپیدمیولوژی تحلیلی (مطالعه کوهورت) دکتر سید علیرضا مروجی دانشیار پزشکی اجتماعی دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی کاشان Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist روش‌هاي اپيدميولوژيك: توصيفي Descriptive تحليلي Analytic مشاهده‌اي Observational تجربي Experimental Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Observing Data 3-4 1 2 Information Epidemiological Sequence Cycle 10 Intelligence 9 Developing the Hypothesis 5 7 6 Testing the Hypothesis 8

Step 6: Analytic studies: -Observational Studies Case –control studies Cohort studies - Interventional studies Clinical trials . 4

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist اپيدميولوژي تحليلي Analytical Epidemiology هدف آزمون فرضيات است بررسی روي نمونه ای از افراد انجام می شود و نتيجه به كل جامعه تعميم داده مي‌شود. انواع مطالعات تحليلي ـ مشاهده‌اي مطالعات همگروهي (Cohort) مطالعات مورد ـ شاهدي (Case - Control ) مقطعي (Cross Sectional) Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

انواع مطالعات توصيفي تحليلي (Descriptive) (Analytic) مشاهده اي (Observational) مداخله اي (Interventional) Case Report Case Series كوهورت كارآزمايي باليني اكولوژيك مورد شاهدي كارآزمايي ميداني مقطعي كارآزمايي اجتماعي

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist مطالعات تحليلي به دو سؤال زیر پاسخ می دهند: الف) آيا ارتباط آماري بين بيماري و عامل مورد نظر وجود دارد؟ ب) اگر ارتباطي وجود دارد قدرت اين ارتباط چقدر است؟ مطالعه مورد شاهدي: مطالعه كوهورت: مواجهه(exposure) پیامد(outcome) مواجهه(exposure) پیامد(outcome) Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Epidemiologic Study Designs Grimes & Schulz, 2002 (www)

Cohort Studies - Definition What is a “Cohort” ? 1. One of 10 divisions in Roman legion 2. “Band” or “Group” Source: Webster’s Third International Dictionary. 1993.

Cohort studies marching towards outcomes

What is a cohort? One of 10 divisions of a Roman legion Latin “cohors” warriors, the 10th part of a legion (3,000 – 6,000 men). Group of individuals sharing same experience followed up for specified period of time Examples birth cohort cohort of guests at barbecue occupational cohort of chemical plant workers

Cohort Studies - Definition “In epidemiology, the word cohort is often used to designate a group of people who share a common experience or condition.” A birth cohort A cohort of smokers A cohort of vegetarians Kenneth J. Rothman and Sander Greenland, 1998.

مطالعه هم‌گروهي Cohort) یا (Prospective براي به دست آوردن مدارك بيشتر براي رد يا قبول وجود ارتباط بين مواجهه و بيماري مورد نظر انجام مي‌شود. واژه كوهورت (همگروه) يك واژه رومي براي دسته اي از سربازان بود كه دريك گروه رژه مي‌رفتند. در اپیدمیولوژي، يك همگروه (كوهورت) به معني گروهي از افراد تحت مطالعه است كه در يك خصوصيت يا تجربه مشترك هستند و با گذشت زمان پيگيري مي‌شوند. مثل دانش‌آموزان يك كلاس، سربازان در جبهه، گيرندگان يك واكسن و ... Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Cohort Studies Disease Exposed People without disease No disease Population Not exposed Disease No disease

COHORT STUDIES Key Point: Cohort Study Key Point: Presence or absence of risk factor is determined before outcome occurs.

Selection of Study Populations No Disease Exposure to Disease Risk Factor Yes Exposed No Population without disease Sample Time Yes Not Exposed No

Cohort studies Purpose Cohort membership Study if an exposure is associated with outcome(s)? Estimate risk of outcome in exposed and unexposed cohort Compare risk of outcome in two cohorts Cohort membership Being at risk of outcome(s) studied Being alive and free of outcome at start of follow-up

Cohort studies start with an exposure and go forward to diseases. Drawing by: Nick Thorkelson

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist مشخصات مطالعات همگروهی: الف) هم ‌گروهها )مواجهه دار و غیر مواجهه دار) قبل از ظهور بيماري مشخص مي‌شوند. ب) سمت و جهت مطالعه از مواجهه به سوي بيماری مي‌باشد. ج) گروههاي مورد مطالعه را در طي دوره زماني مشخص از نظر ظهور بیماری مورد بررسي و پيگيري (Follow) قرار مي‌دهيم. Diseased Exposed Not Diseased Target Population Diseased Not Exposed Not Diseased Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist Cohort Study Design Exposed Not Exposed Disease No Disease Disease No Disease Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Design of Case-control Study Exposed Not Exposed Exposed Not Exposed Disease No Disease Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

مطالعه كوهورت –شماي كلي بيماران جامعه مواجهه يافته غير بيماران پيگيري مواجهه نيافته Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist موارد كاربرد مطالعات هم‌گروهي: الف) وقتي شواهد خوبي براي ارتباط بين مواجهه و بيماري وجود دارد (بر اساس مطالعات مقطعی و مورد شاهدی قبلی). ب) وقتي مواجهه نادر بوده ولي بروز بيماري در مواجهه يافتگان بالاست. ج) وقتي فرسايش (ریزش) همگروههای مورد بررسی حداقل باشد (پيگيري مواجهه‌يافتگان آسان باشد ، همکاری خوب داشته باشند و ...) د) وقتي منابع مالي فراهم باشد. Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Design of a Cohort Study Prospective study Investigator selects a group of exposed individuals & a group of nonexposed individuals Follow up both groups to compare incidence of disease (or rate of death from disease) in the 2 groups

Design of a Cohort Study If a positive association exists between exposure & disease: Expect proportion of the exposed group in whom disease develops (incidence in the exposed group) > proportion of the nonexposed group in whom the disease develops (incidence in nonexposed group)

Design of a cohort study Disease Status Yes No Total Yes a b a +b Exposure Status No c d c +d a +c b +d N

Design of a cohort study Disease Status Yes No Total b a d c Yes a +b Exposure Status No c +d a +c b +d N

Design of a Cohort Study Disease Incidence of Disease a / (a + b) c/ (c + d) Yes No Totals Yes a b a + b Exposure c + d No c d

Design of a Cohort Study Develop Coronary Heart Disease (CHD) E.g.: 3,000 smokers & 5,000 nonsmokers FREE of CHD at baseline Incidence per 1,000 per year 28 17.4 Yes No Totals Yes 84 2,916 3,000 Smoke Cigarettes - No 87 4,913 5,000

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist انواع مطالعات هم‌گروهي: 1ـ مطالعه هم‌گروهي آينده‌نگر (Prospective) (يا جاری concurrent) مطالعه از زمان حال شروع مي‌شود و در آينده ادامه مي‌يابد. 2ـ مطالعه هم‌گروهي گذشته‌نگر (Retrospective) (يا Historical cohort ) نتيجه حاصل از مواجهه قبل از شروع مطالعه اتفاق افتاده است. مثل مواجهات شيميائي جنگ 3ـ تركيب مطالعات همگروهي آينده‌نگر و گذشته‌نگر: همگروهها از زمانهای قبل انتخاب مي شوند و از امروز مورد پيگيری قرار می گيرند مثل بررسي ضايعات ناشي از عوامل شيميائي تاكنون و بررسي ميزان مرگ در اثر آن در آينده Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist مطالعه كوهورت - انواع گذشته زمان حال آینده مواجهه پي آمد مواجهه پي آمد مواجهه پي آمد Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Types of cohort studies Prospective (Concurrent) Retrospective (Historical cohort) Retrospective- Prospective In both studies, subjects are classified on the basis of presence or absence of exposure.

Prospective cohort study Disease occurrence Exposure Study starts time Exposure Disease occurrence time Study starts

Retrospective cohort studies Disease occurrence Exposure Study starts time

Types of Cohort Studies: Concurrent Defined Population 2010 2012 In a cohort study you select members on exposure status and follow to outcome. Exposed Not Exposed Disease No Disease Disease No Disease 2018

Types of Cohort Studies Problems with concurrent cohort studies Time Grant funding is generally limited to a max of only 3 – 5 years Risk that study subjects will outlive the investigator Risk that investigator will not survive to the end of the study Unattractive Impractical? Q: Is there any way to shorten the time period needed to conduct a cohort study?

Types of Cohort Studies Retrospective cohort study Historical cohort or Nonconcurrent study Study design is same as in concurrent cohort design (I.e., still compare exposed & nonexposed groups) Exposure is ascertained from past records Outcome (development of disease or no development of disease) is ascertained at time study begins begin study in 2000, but now find that an old roster of elementary schoolchildren from 1980 is available in our community, and that they had been surveyed regarding their smoking habits in 1990. Using these data resources in 2000, we can begin to determine who in this population has developed lung cancer and who has not.

Types of Cohort Studies: Retrospective Defined Population 1980 1990 In a cohort study you select members on exposure status and follow to outcome. Exposed Not Exposed Disease No Disease Disease No Disease 2010

Types of Cohort Studies Combination of concurrent cohort & retrospective cohort designs Exposure is ascertained from objective records in the past (historical cohort study) Follow-up and measurement of outcome continue into the future

Types of Cohort Studies Past Present Future Cohort Follow-up Assembled = Historical (retrospective) Cohort Follow-up Assembled Prospective = Mixed Cohort

Cohort Study Design 2010 1999 Exposed 2010 Concurrent Retrospective Define Population Non-randomizing 2010 1999 Exposed Non-Exposed 2015 2010 Disease Disease No Disease No Disease

Cohort Study - Examples Prospective cohort studies Chronic Disease Cohorts (20th Century) Framingham study of cardiovascular disease, 1948 Japanese atomic bomb survivors, 1946 British physician study, 1950s Female Nurses Aged 30-55 during 1976 Retrospective cohort studies Aniline-dye occupational cohort, 1954

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist اجزاء يك مطالعه همگروهي: انتخاب افراد مورد مطالعه به دست آوردن داده ‌ها در مورد وضعيت مواجهه افراد مورد مطالعه انتخاب گروه مقايسه پيگيري تجزيه و تحليل نتايج تجزيه و تحليل نتایج: 1ـ تعيين ميزان بروز بيماری در گروه مواجهه يافته و گروه بدون مواجهه 2ـ سپس برآورد کردن خطر بيماری در اثر مواجهه (یا عامل خطر): خطر نسبی (Relative Risk) يا RR خطر قابل انتساب (Attributable Risk) يا AR Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Relative Risk (RR) = Iexp / Inon-exp = [a/(a+b)] / [c/(c+d)] تجزيه و تحليل: 1ـ تعيين ميزان بروز بيماری (Incidence rate)در گروه مواجهه يافته و گروه بدون مواجهه 2ـ سپس برآورد کردن خطر بيماری در اثر مواجهه يا عامل خطر Develops Disease Doesn’t Develop Disease Totals Incidence Rates of Disease Exposed a b a + b Not Exposed c d c + d Relative Risk (RR) = Iexp / Inon-exp = [a/(a+b)] / [c/(c+d)]

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist خطر نسبي (RR) در تحقيقاتی که علل بيماريها را بررسی مي کند مفيد است و قدرت (Strength) ارتباط بين پيامد و مواجهه را نشان مي‌دهد. خطر نسبی 10 در مورد ارتباط سرطان ريه با سيگار يعني خطر بروز سرطان ريه در افراد سيگاري 10 برابر افراد غيرسيگاري است. خطر نسبي 1 يعني سيگار در ايجاد سرطان ريه اثري ندارد. خطر نسبی10/1 ( یک دهم) یعنی ...؟ Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist خطر قابل انتساب (AR) : ميزان بروز در افراد مواجهه نيافته - ميزان بروز بيماري در افراد مواجهه يافته 100  = خطر قابل انتساب ميزان بروز بيماري در گروه مواجهه يافته نشان می دهد که بيماری تا چه اندازه به مواجهه قابل انتساب است یعنی با کنترل مواجهه تا چه اندازه می توان بیماری را در کسانی که مواجهه دارند کاهش داد؟ نام دیگر: اختلاف خطر یا Risk Difference Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

خطر قابل انتساب جمعیت (PAR) : ميزان بروز در افراد مواجهه نيافته - ميزان بروز بيماري در کل جمعيت 100  ميزان بروز بيماري در کل جمعيت براوردی از میزان کاهش بیماری در جمعیت در اثر کنترل مواجهه به ما می دهد. خطر نسبي برای بررسی علل بيماريها مفيد است خطر قابل انتساب تاثير برنامه های پیشگیری را نشان می دهد Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

بروزدرمواجه یافتگان منهای بروز در مواجه نیافتگان تعريف پرسش اصطلاح بروز درمواجهه يافته ها بروز در مواجهه نيافته ها احتمال بيماري در افراد مواجهه يافته چند برابر افراد مواجهه نيافته است؟ خطر نسبي (نسبت خطر) بروزدرمواجه یافتگان منهای بروز در مواجه نیافتگان بروز در مواجهه يافتگان با حذف مواجهه، خطر ابتلا به بيماري در كساني كه قبلا مواجهه داشته اند چه مقدار كم مي شود؟ خطر منتسب بروز در كل جمعيت منهاي بروز درمواجه نیافتگان بروز در كل جمعيت با حذف مواجهه، خطر ابتلا به بيماري در كل جمعيت چه مقدار كم مي شود؟ خطر منتسب جمعيت

خطر نسبي در مقابل خطر منتسب رابطه علت – معلولي پتانسيل پيشگيري

خطر منتسب در مواجهه يافتگان Ie - Iu بروز در سيگاري ها = 28 در هزار بروز در غير سيگاري ها= 17.4 در هزار خطر منتسب(risk difference) : 10.6= 17.4- 28 (Ie – Iu) / Ie خطر منتسب (نسبي) : 0.379 = 28/ 10.6

خطر منتسب در كل جامعه It – Iu بروز در جامعه = 22.1 در هزار بروز در غير سيگاري ها = 17.4 در هزار خطر منتسب(risk difference) : 4.7= 17.4– 22.1 (It – Iu) / It خطر منتسب (نسبي) : 0.213= 22.1/ 4.7

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist با استفاده از اطلاعات زیر، خطر نسبی، خطر قابل انتساب و خطر قابل انتساب جمعیت را محاسبه کنید: میزان بروز مرگ سرطان ریه در : سیگاریها 224 در صد هزار نفر غیر سیگاریها 10 در صد هزار نفر کل جمعیت 74 در صد هزار نفر Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

مزاياي مطالعات هم‌گروهي: الف) ميزان بروز قابل محاسبه است ب) پيامدهاي متفاوتي كه با مواجهه مرتبط هستند همزمان قابل مطالعه‌اند مثل بررسي همزمان بيماري‌هاي قلبي و سرطان ريه در سيگاريها ج) امکان محاسبه خطر نسبي وجود دارد د) سوگیریهای انتخاب و طبقه‌بندي نادرست گروههای مورد بررسی كاهش مي‌يابد

Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist معايب مطالعات همگروهي الف) براي بررسي بيماري‌هاي نادر مناسب نيست ب) به زمانهاي نسبتاً طولاني براي حصول نتيجه لازم است ج) كم‌آمدن اعتبارات يا از دست دادن كاركنان با تجربه ممكن است پيش آيد د) به علت طول كشيدن مطالعه ريزش در افراد همگروه پيش مي‌آيد ه) انتخاب داوطلبين در اين بررسيها ممكن است نمونه خوبي از جمعيت واجد شرايط نباشند. و) تغيير در استانداردها با معيارهاي تشخيصي در طول زمان ممكن است اتفاق افتد ز) به علت طولاني بودن مطالعه هزينه آن زياد است ح) اثر مطالعه روي رفتار مردم در طول زمان و احتمالا تغيير رفتار آنها مثلا ترك سيگار ط) در صورت پيدا كردن عامل ارتباط با بيماري از نظر اخلاقي مجبور به مداخله درماني مي‌شويم ي) محدوديت‌هاي مالي و زماني ما را مجبور مي‌كند كه روي تعداد معدودي از عوامل مرتبط با بيماري بررسي كنيم. Dr Seyyed Alireza Moravveji MD Community Medicine specialist

Strengths and Weaknesses (Cohort) Useful for rare exposures Multiple effects of single exposure Temporal relationship between exposure and outcome Direct measurement of incidence Weaknesses Inefficient for rare diseases Expensive Requires excellent follow-up Losses to follow-up can invalidate the study