Případové studie jsou jedním typem návrhu epidemiologické studie.
Případové studie jsou méně nákladným a často používaným typem epidemiologické studie, kterou mohou provádět malé týmy nebo jednotliví výzkumníci v jednotlivých zařízeních způsobem, který strukturovanější studie často provádět nemohou. Ukázaly cestu k řadě důležitých objevů a pokroků, ale jejich samotný úspěch vedl některé k tomu, že v ně vkládali přílišnou důvěru do té míry, že jejich důvěryhodnost byla výrazně podkopána. Je to do značné míry důsledek mylných představ o povaze takových studií, které zasahují až do samotné lékařské obce.
Velkým triumfem případové studie bylo pravděpodobně zjištění spojitosti mezi kouřením tabáku a rakovinou plic, kterou provedl Sir Richard Doll a další. Pomocí této techniky byl Doll schopen prokázat statisticky významnou spojitost mezi oběma. Skeptici, do značné míry podporovaní tabákovým průmyslem, argumentovali (správně) mnoho let, že tento typ studie nemůže prokázat příčinnou souvislost, ale konečné výsledky dvojitě zaslepených prospektivních studií potvrdily příčinnou souvislost, kterou naznačovaly případové studie, a dnes se uznává, že kouření tabáku značně zvyšuje riziko rakoviny plic.
Zatímco „zlatým standardem“ z hlediska designu studie je dvojitě zaslepená prospektivní randomizovaná kontrolovaná studie, po níž následuje kohortní studie, aby bylo možné studovat nepříliš časté příhody za použití některé z těchto technik, musí být sledována velmi početná populace, aby bylo vidět dostatečně velký počet případů; pokud může vývoj příhody trvat dlouho, musí být tato početná populace sledována také po mnoho let, což vede k mnoha „výpadkům“ ze studie. Náklady s tím spojené jsou příliš velké na to, aby bylo možné tuto metodiku použít ke zkoumání každého podezřelého rizikového faktoru.
Případová a kontrolní studie začíná zjištěním výsledku nebo efektu (např. rakovina plic, srdeční onemocnění, nebo dokonce dlouhověkost) výzkumníky a řadou potenciálních příčinných faktorů. Pokud se zkoumá například rakovina plic, mohou vybrané faktory zahrnovat anamnézu kouření a expozici azbestu.
Je vybrána skupina případů, které vykazují výsledek, který je předmětem šetření. Pomocí lékařských záznamů nebo rozhovorů výzkumní pracovníci zaznamenávají proměnné identifikované jako rizikové faktory plus další nerizikové proměnné, které pak mohou být použity k výběru kontrolních párů; typicky by to byly demografické proměnné, jako je věk, pohlaví, rasa, příjmová třída, zeměpisná oblast bydliště atd.
Pak se vybere řada kontrolních subjektů (nebo kontrol), které nevykazují výsledek nebo účinek, který je předmětem šetření – na jeden subjekt může připadat jeden nebo více případů. Tyto kontroly by měly co nejvíce odpovídat případům s ohledem na nerizikové proměnné; to umožňuje, aby navrhované nerizikové proměnné byly v analýze ignorovány. Někdy se použije více než jedna kontrolní skupina.
Případové a kontrolní skupiny jsou pak porovnány na základě navržených kauzálních faktorů a statistické analýzy použité k odhadu síly asociace každého faktoru se studovaným výsledkem. Například při studiu srdečních onemocnění, pokud by byly všechny případy shledány s nadváhou, ale žádný z kontrolních, mohlo by to vést k odhadu vysokého stupně asociace nadváhy s onemocněním srdce. Vynechání proměnné s reálným účinkem způsobí, že její účinek bude chybně přiřazen jiné proměnné, která souvisí s oběma; například vynechání kouření jako proměnné ve studii rakoviny plic může způsobit falešnou asociaci s nízkou hmotností, protože kuřáci mají obvykle nižší hmotnost než nekuřáci.
Nejběžnější používanou technikou statistické analýzy je vícenásobná regrese a její analogie, jako je logistická regrese. Analýza vícenásobné regrese přiřazuje každé hypotetické ‚kauzální proměnné‘ odhadovanou nezávislou sílu asociace s měřeným účinkem (tj. jaká by mohla být korelace, kdyby všechny ostatní ‚kauzální proměnné‘ byly shodné s výjimkou té, která se vypočítává) a odhadovaný interval spolehlivosti (tj. oblast, v níž by mohla ležet skutečná hodnota korelace). Výsledkem může být kladná asociace, kdy proměnná zvyšuje pravděpodobnost, že uvidí dotyčný účinek; záporná, pokud proměnná snižuje frekvenci účinku; nebo nulová, pokud proměnná nemá žádnou asociaci s účinkem, kladná nebo záporná. Proměnné použité k výběru kontrolních skupin jsou obvykle zahrnuty do regrese, aby se ověřilo, zda byly správně vyváženy mezi případem a kontrolní populací.
Srovnání s průřezovými studiemi
Průřezové studie, někdy nazývané prevalenční studie, mohou být často prováděny na již existujících údajích, jako jsou údaje shromážděné Úřadem pro sčítání lidu nebo Střediskem pro kontrolu nemocí. Tyto studie mohou zahrnovat studijní skupiny o velikosti celé populace Spojených států;
Na první pohled by se dalo předpokládat, že studie o tak velké populaci je ve své podstatě lepší než případová studie o několika stovkách jedinců nebo méně; to je příliš zjednodušující. Průřezové studie například potvrzují, že lidé, kteří konzumují velké množství alkoholu, vykazují také vysoký výskyt mnoha dalších nemocí; konzumace alkoholu je však také spojena s nesprávnou výživou a hygienou, vysokým výskytem kouření a zneužívání nelegálních drog a mnoha dalšími projevy zdraví ohrožujícími. Průřezové studie nemohou rozlišovat mezi těmito možnými příčinami, ale případové studie mohou určit, že například gastrointestinální krvácení je přímo spojeno s vysokou konzumací alkoholu, zatímco zhoršení paměti je u alkoholiků spojeno spíše s nesprávnou výživou.
Výhodou případových a kontrolních studií oproti průřezovým studiím je tedy schopnost určit souvislost mezi potenciální příčinou a následkem na individuálním základě. V průřezové studii se jednotlivé proměnné agregují v celé populaci, pak se hledá souvislost mezi agregovanými proměnnými; ve případové a kontrolní studii se určuje souvislost pro každou jednotlivou dvojici případových a kontrolních případů, pak se agreguje. To poskytuje konkrétnější analýzu možných souvislostí a potenciálně přesněji určuje, které možné příčiny přímo souvisejí se studovaným účinkem a které jsou pouze spojeny společnou příčinou.
Jedním z přínosů průřezových studií je, že jsou považovány za „generování hypotéz“, takže v těchto studiích lze často pozorovat stopy vztahu expozice/onemocnění, a pak mohou být provedeny další studie, jako jsou případové nebo kohortové studie, které zkoumají tento vztah.
Problémy se studiemi případů a kontrol
Jednou z hlavních nevýhod případových studií je, že neposkytují žádný náznak absolutního rizika dotyčného faktoru. Například případová studie vám může říct, že určité chování může zvýšit riziko úmrtí desetinásobně, což zní alarmujícím způsobem; ale neřekne vám, že skutečné riziko úmrtí by se změnilo z jedné ku deseti milionům na jednu ku jednomu milionu, což je o dost méně alarmující. Pro tuto informaci je třeba nahlédnout do údajů mimo případovou studii.
Dalším problémem je matení. Povaha případových studií je taková, že je obtížné, často nemožné, oddělit toho, kdo si vybírá, od volby. Například studie obětí dopravních nehod zjistily, že u osob připoutaných bezpečnostními pásy je o 80 % nižší pravděpodobnost, že při srážce utrpí vážné zranění nebo smrt, ale údaje porovnávající míry srážek dvou osob na předních sedadlech vozidla, jedné připoutané a jedné nepotopené, ukazují měřenou účinnost jen přibližně poloviční. Mnoho případových studií prokázalo souvislost mezi používáním cyklistických přileb a snížením počtu poranění hlavy, ale dlouhodobé trendy – včetně těch ze zemí, které používání přileb z donucení podstatně zvýšily – takový přínos nevykazují. Analýza studií ukazuje podstatné rozdíly mezi „případovou“ a „kontrolní“ populací, přičemž velká část měřeného přínosu je způsobena zásadními rozdíly mezi těmi, kdo se rozhodnou nosit přilby dobrovolně, a těmi, kdo je nenosí.
Kontroverznější je, že významný počet případových studií prokázal souvislost mezi kombinovanou hormonální substituční terapií (HRT) a snížením výskytu ischemické choroby srdeční (CHD) u žen. Byly rozvinuty věrohodné mechanismy, proč tomu tak může být, a vznikla shoda, že HRT je ochranná proti CHD (např. substituční terapie estrogenem a ischemická choroba srdeční; kvantifikační hodnocení epidemiologického důkazu Stampfer M, Colditz G. Int Jour Epid 2004;33:445-53). Důkazy byly dostatečně přesvědčivé, že byla zahájena úplná klinická studie – a to naznačovalo, že účinek byl jak daleko menší, tak opačným směrem – kombinovaná HRT prokázala malý, ale významný nárůst rizika CHD ve studijní populaci. Následná analýza ukázala, že skupina žen, které se rozhodly pro HRT, pocházela převážně z vyšších socioekonomických skupin, a proto měla v průměru lepší stravovací a pohybové návyky. Studie chybně přisuzovaly přínosy těchto matoucích faktorů samotné intervenci (viz The hormone replacement – coronary heart disease conundrum: is this the death of observational epidemiology? Lawlor DA, Smith GD & Ebrahim S, International Journal of Epidemiology, 2004;33:464-467). Vyskytly se podobné kontroverze ohledně souvislostí mezi vitaminy a rakovinou; MMR a autismem; antibiotiky a astmatem; konopím a psychózou. Všechny tyto skutečnosti byly identifikovány prostřednictvím malých případových studií, ale neprokázaly žádný účinek v celé populační časové řadě nebo jiných výzkumech.
Poučné je srovnání s souvislostí tabák/rakovina. Zde ukázaly případové studie cestu, ale další potvrzení bylo k dispozici v podobě časových řad ukazujících výskyt rakoviny plic sledujících výskyt kouření v celých populacích a v podobě laboratorních pokusů na zvířatech.
Nedávné výzkumy ukázaly, že podstatná většina vysoce citovaných případových studií kontroly je následně rozporována nebo shledána podstatně přehnaně ambiciózní, pokud jsou prováděna přísnější šetření.
V důsledku toho byly navrženy následující pokyny při posuzování důkazů případů kontroly (Hormonální substituční terapie a ischemická choroba srdeční Pettiti D, International Journal of Epidemiology, 2004;33:461-463):
Studie případů a kontrol jsou cenným vyšetřovacím nástrojem, který poskytuje rychlé výsledky při nízkých nákladech, ale je třeba postupovat opatrně, pokud výsledky nepotvrdí jiné, robustnější důkazy.