Studie případů a kontrol jsou jedním z typů epidemiologických studií.
Studie případů a kontrol jsou levnějším a často používaným typem epidemiologické studie, kterou mohou provádět malé týmy nebo jednotliví výzkumní pracovníci v jednotlivých zařízeních tak, jak to strukturovanější studie často neumožňují. Ukázaly cestu k řadě důležitých objevů a pokroků, ale právě jejich úspěch vedl k tomu, že jim někteří začali příliš věřit, až to značně podkopalo jejich důvěryhodnost. To je do značné míry důsledkem mylných představ o povaze těchto studií, které se týkají i samotné lékařské komunity.
Velkým triumfem studie případů a kontrol bylo pravděpodobně prokázání souvislosti mezi kouřením tabáku a rakovinou plic, které provedl sir Richard Doll a další. Pomocí této techniky se Dollovi podařilo prokázat statisticky významnou souvislost mezi těmito dvěma faktory. Skeptici, z velké části podporovaní tabákovým průmyslem, po mnoho let (správně) tvrdili, že tento typ studie nemůže prokázat příčinnou souvislost, ale nakonec výsledky dvojitě slepých prospektivních studií potvrdily příčinnou souvislost, kterou naznačovaly studie případů a kontrol, a nyní se uznává, že kouření tabáku výrazně zvyšuje riziko rakoviny plic.
Zatímco „zlatým standardem“ z hlediska designu studie je dvojitě zaslepená prospektivní randomizovaná kontrolovaná studie a následně kohortová studie, pro studium vzácných příhod pomocí kterékoli z těchto technik je třeba sledovat velmi rozsáhlou populaci, aby se zjistil dostatečně velký počet případů; pokud může vývoj příhody trvat dlouhou dobu, musí být tato rozsáhlá populace sledována po mnoho let, což vede k mnoha „vyřazením“ ze studie. Náklady s tím spojené jsou příliš velké na to, aby bylo možné tuto metodiku použít ke zkoumání každého podezřelého rizikového faktoru.
Studie případ-kontrola začíná tím, že výzkumníci identifikují výsledek nebo účinek (např. rakovinu plic, srdeční onemocnění nebo dokonce dlouhověkost) a řadu potenciálních příčinných faktorů. Pokud se například zkoumá rakovina plic, mohou vybrané faktory zahrnovat anamnézu kouření a expozici azbestu.
Je vybrána skupina případů, které vykazují zkoumaný výsledek. Pomocí lékařských záznamů nebo rozhovorů výzkumní pracovníci zaznamenávají proměnné identifikované jako rizikové faktory a další nerizikové proměnné, které lze následně použít k výběru odpovídajících kontrol; obvykle se jedná o demografické proměnné, jako je věk, pohlaví, rasa, příjmová skupina, zeměpisná oblast bydliště atd.
Poté se vybere několik kontrolních subjektů (nebo kontrol), u nichž se nevyskytuje zkoumaný výsledek nebo účinek – na jeden subjekt může připadat jeden nebo více subjektů. Tyto kontroly by měly co nejvíce odpovídat případům, pokud jde o nerizikové proměnné; to umožňuje, aby navrhované nerizikové proměnné byly v analýze ignorovány. Někdy se používá více než jedna kontrolní skupina.
Poté se porovnají skupiny případů a kontrolní skupiny na základě navržených příčinných faktorů a pomocí statistické analýzy se odhadne síla asociace každého faktoru se studovaným výsledkem. Například při studiu srdečních onemocnění, pokud by bylo zjištěno, že všechny případy mají nadváhu, ale žádná z kontrolních skupin, mohlo by to vést k odhadu vysoké míry souvislosti nadváhy se srdečním onemocněním. Vynechání proměnné se skutečným účinkem způsobí, že její účinek bude chybně přiřazen jiné proměnné, která souvisí s oběma; například vynechání kouření jako proměnné ve studii rakoviny plic by mohlo způsobit, že bude pozorována falešná souvislost s nízkou hmotností, protože kuřáci mají obvykle nižší hmotnost než nekuřáci.
Nejčastěji používanou technikou statistické analýzy je vícenásobná regrese a její obdoby, jako je logistická regrese. Vícenásobná regresní analýza přiřazuje každé hypotetické „příčinné proměnné“ odhadovanou nezávislou sílu asociace s měřeným účinkem (tj. jaká by mohla být korelace, kdyby všechny ostatní „příčinné proměnné“ byly identické, kromě té, která se počítá), a odhadovaný interval spolehlivosti (tj. oblast, v níž lze očekávat, že se bude nacházet skutečná hodnota korelace). Výsledkem může být pozitivní souvislost, pokud proměnná zvyšuje pravděpodobnost výskytu daného účinku, negativní, pokud proměnná snižuje četnost výskytu účinku, nebo nulová, pokud proměnná nemá žádnou souvislost s účinkem, ať už pozitivní nebo negativní. Obvykle jsou proměnné použité pro výběr kontrol zahrnuty do regrese, aby se ověřilo, zda byly správně vyváženy mezi populací případů a kontrol.
Srovnání s průřezovými studiemi
Průřezové studie, někdy nazývané prevalenční studie, lze často provádět na základě již existujících údajů, například údajů shromážděných Úřadem pro sčítání lidu nebo Centrem pro kontrolu nemocí. Tyto studie mohou zahrnovat tak velké studijní skupiny, jako je celá populace Spojených států;
Povrchně by se dalo předpokládat, že studie na tak velké populaci je ze své podstaty lepší než studie případů a kontrol na několika stovkách nebo méně osobách; to je však příliš zjednodušující. Například průřezové studie potvrzují, že lidé, kteří konzumují velké množství alkoholu, vykazují také vysoký výskyt mnoha dalších onemocnění; konzumace alkoholu je však také spojena s nesprávnou výživou a hygienou, vysokou mírou kouření a zneužívání nelegálních drog a mnoha dalšími způsoby chování, které jsou pro zdraví rizikové. Průřezové studie nemohou tyto možné příčiny rozlišit, ale studie případů a kontrol mohou určit, že například krvácení do zažívacího traktu je přímo spojeno s vysokou spotřebou alkoholu, zatímco zhoršení paměti je u alkoholiků více spojeno s nesprávnou výživou.
Výhodou studií případů a kontrol oproti průřezovým studiím je tedy možnost určit souvislost mezi potenciální příčinou a následkem na individuálním základě. V průřezové studii se jednotlivé proměnné agregují v rámci celé populace a poté se hledá souvislost mezi agregovanými proměnnými; ve studii případů a kontrol se souvislost určuje pro každou jednotlivou dvojici případ-kontrola a poté se agreguje. To poskytuje specifičtější analýzu možných asociací a potenciálně přesněji určuje, které možné příčiny jsou přímo spojeny se studovaným účinkem a které jsou pouze spojeny společnou příčinou.
Jednou z výhod průřezových studií je to, že jsou považovány za studie „vytvářející hypotézy“, takže v nich lze často spatřit vodítka pro vztah mezi expozicí a nemocí a následně lze ke studiu tohoto vztahu použít další studie, jako jsou studie případů a kontrol nebo kohortové studie.
Problémy se studiemi případů a kontrol
Jednou z hlavních nevýhod studií případů a kontrol je, že neposkytují žádný údaj o absolutním riziku daného faktoru. Studie případů a kontrol vám například může říci, že určité chování může desetinásobně zvýšit riziko úmrtí, což zní alarmujícím způsobem, ale neřekne vám, že skutečné riziko úmrtí se změní z jedna ku deseti milionům na jedna ku jednomu milionu, což je o dost méně alarmující. Pro tuto informaci je třeba sáhnout po údajích mimo studii případů a kontrol.
Dalším problémem je záměna. Povaha studií případů a kontrol je taková, že je obtížné, často nemožné, oddělit výběr od volby. Například studie obětí dopravních nehod zjistily, že ti, kteří se připoutali bezpečnostními pásy, mají o 80 % nižší pravděpodobnost, že při srážce utrpí vážné zranění nebo smrt, ale údaje porovnávající míru srážek dvou osob sedících na předních sedadlech vozidla, z nichž jedna byla připoutána a druhá nepřipoutána, ukazují naměřenou účinnost jen asi poloviční. Mnoho studií případů a kontrol prokázalo souvislost mezi používáním cyklistických přileb a snížením počtu poranění hlavy, ale dlouhodobé trendy – včetně těch ze zemí, kde se používání přileb výrazně zvýšilo na základě povinnosti – takový přínos neprokazují. Analýza studií ukazuje podstatné rozdíly mezi „případovou“ a „kontrolní“ populací, přičemž většina naměřeného přínosu je způsobena zásadními rozdíly mezi těmi, kteří se rozhodli nosit přilbu dobrovolně, a těmi, kteří ji nenosí.
Ještě kontroverznější je, že významný počet studií případů a kontrol prokázal souvislost mezi kombinovanou hormonální substituční léčbou (HRT) a snížením výskytu ischemické choroby srdeční (ICHS) u žen. Byly předloženy věrohodné mechanismy, proč by tomu tak mohlo být, a vznikl konsenzus, že HRT chrání před CHD (např. Estrogen replacement therapy and coronary heart disease; a quantative assessment of the epidemiological evidence Stampfer M, Colditz G. Int Jour Epid 2004;33:445-53). Důkazy byly natolik přesvědčivé, že byla zahájena plná klinická studie – a ta ukázala, že účinek je jednak mnohem menší a jednak v opačném směru – kombinovaná HRT vykázala malé, ale významné zvýšení rizika CHD ve studované populaci. Následná analýza ukázala, že skupina žen, které se rozhodly pro HRT, pocházela převážně z vyšších socioekonomických skupin, a měla tedy v průměru lepší stravovací a pohybové návyky. Studie falešně přisuzovaly přínos 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). Podobné kontroverze se objevily v souvislosti se souvislostmi mezi vitamíny a rakovinou, MMR a autismem, antibiotiky a astmatem, konopím a psychózou. Všechny tyto souvislosti byly zjištěny na základě malých studií případů a kontrol, ale neprokázaly žádný účinek v časových řadách celé populace nebo při jiných šetřeních.
Poučné je srovnání se souvislostí mezi tabákem a rakovinou. Zde ukázaly cestu studie případů a kontrol, ale další potvrzení byla k dispozici v podobě časových řad ukazujících míru výskytu rakoviny plic v závislosti na míře kouření v celé populaci a v podobě laboratorních pokusů na zvířatech.
Nedávný výzkum ukázal, že podstatná většina vysoce citovaných studií případů a kontrol je následně popřena nebo shledána jako značně nadhodnocená, když jsou provedena důkladnější šetření.
V důsledku toho byly při hodnocení důkazů z kontrolních případů navrženy následující pokyny (Hormone replacement therapy and coronary heart disease 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 být opatrný, pokud výsledky nejsou potvrzeny jinými, spolehlivějšími důkazy.