Экологические исследования используются для понимания взаимосвязи между исходом и воздействием на уровне популяции, где «популяция» представляет собой группу лиц с общими характеристиками, такими как география, этническая принадлежность, социально-экономический статус занятости. [1] Что отличает экологические исследования от других исследований, так это то, что изучаемым модульным анализом является группа, поэтому нельзя делать выводы об отдельных участниках исследования. [2] С другой стороны, детали исхода и воздействия могут быть обобщены для изучаемой популяции. Примеры таких исследований включают изучение связей между единицами сгруппированных данных, такими как избирательные участки, регионы или даже целые страны. [3]
Дизайн исследования
Как правило, в зависимости от ситуации для проведения экологических исследований можно использовать три различных плана. В таких исследованиях можно сравнивать популяции или группы, используя дизайн с несколькими группами, периоды времени, используя дизайн временного тренда, или группы и время, используя смешанный дизайн. [1] [4]
Известные примеры
Исследование холеры
Исследование Джона Сноу о вспышке холеры в Лондоне считается первым экологическим исследованием, решившим проблему здоровья. Он использовал карту смертей от холеры, чтобы определить, что источником холеры был насос на Брод-стрит. В 1854 году ему сняли ручку насоса, и люди перестали умирать там. [5] Механизм передачи холеры стал понятен только после того, как Роберт Кох открыл бактерии много лет спустя. [6]
Диета и рак
Факторы риска рака, связанные с питанием, также изучались с помощью географических и временных экологических исследований. Многострановые экологические исследования заболеваемости раком и показателей смертности в связи с национальными диетами показали, что некоторые диетические факторы, такие как продукты животного происхождения (мясо, молоко, рыба и яйца), добавленные подсластители / сахар и некоторые жиры, по-видимому, являются факторами риска развития рака. многие виды рака, в то время как зерновые / зерновые и овощные продукты в целом, по-видимому, являются факторами снижения риска для многих типов рака. [7] [8] Временные изменения в типах рака, распространенных в развитых западных странах, в Японии были связаны с переходом на западную диету. [9]
УФ-излучение и рак
Важный прогресс в понимании факторов, влияющих на риск рака, был сделан благодаря изучению карт смертности от рака. Карта показателей смертности от рака толстой кишки в Соединенных Штатах была использована братьями Седриком и Фрэнком К. Гарландом, чтобы выдвинуть гипотезу о том, что солнечное ультрафиолетовое излучение B (UVB) за счет выработки витамина D снижает риск рака (витамин UVB). Гипотеза D-рака). [10] С тех пор было проведено множество экологических исследований, связывающих снижение заболеваемости или смертности от более 20 типов рака с более высокими дозами солнечного УФ-В излучения. [11]
Диета и болезнь Альцгеймера
Связь между диетой и болезнью Альцгеймера изучалась с использованием как географических, так и временных экологических исследований. Первым документом, связывающим диету с риском болезни Альцгеймера, было экологическое исследование в нескольких странах, опубликованное в 1997 году. [12] В нем использовались данные о распространенности болезни Альцгеймера в 11 странах наряду с факторами диетического питания, и было обнаружено, что общее количество жира и общее количество калорий. были сильно коррелированы с распространенностью, в то время как рыба и зерновые / зерновые были обратно коррелированы (т. е. защитные). В настоящее время диета считается важным фактором, изменяющим риск болезни Альцгеймера. [13] Недавно сообщалось, что быстрое распространение болезни Альцгеймера в Японии в период с 1985 по 2007 год, вероятно, было связано с переходом от традиционной японской диеты к западной. [14]
УФ-излучение и грипп
Другой пример использования временных экологических исследований относится к гриппу . Джон Каннелл и его коллеги предположили, что сезонность гриппа в значительной степени обусловлена сезонными колебаниями доз солнечного УФ-В и уровней кальцидиола . [15] рандомизированное контролируемое исследование с участием японских школьников обнаружили , что прием 1000 МЕ в день витамина D3 снижается риск гриппа типа на две трети. [16]
Достоинства и недостатки
Экологические исследования особенно полезны для создания гипотез, поскольку они могут использовать существующие наборы данных и быстро проверить гипотезу. Преимущества экологических исследований включают в себя большое количество людей, которые могут быть включены в исследование, и большое количество факторов, влияющих на риск, которые могут быть изучены.
Термин « экологическая ошибка » означает, что очевидные ассоциации риска между разными группами людей могут неточно отражать истинную ассоциацию между людьми внутри этих групп. Экологические исследования должны включать в себя как можно больше известных факторов, изменяющих риск для любого исхода, с добавлением других, если это необходимо. Затем результаты следует оценить другими методами, используя, например, критерий Хилла причинно-следственной связи в биологической системе.
Рекомендации
- ^ a b Карнейро, Илона. (2011). Введение в эпидемиологию . Ховард, Наташа. (2-е изд.). Мейденхед, Беркшир: Издательство Открытого университета. п. 76. ISBN 978-0-335-24462-1. OCLC 773348873 .
- ^ Мотульский, Харви (2018). Интуитивная биостатистика: нематематическое руководство по статистическому мышлению (Четвертое изд.). Нью-Йорк. п. 477. ISBN 978-0-19-064356-0. OCLC 1006531983 .
- ^ Брюс, Найджел, 1955- (29 ноября 2017 г.). Количественные методы исследований в области здравоохранения: практическое интерактивное руководство по эпидемиологии и статистике . Папа, Даниэль, 1969-, Stanistreet, Debbi, 1963- (Второе изд.). Хобокен, штат Нью-Джерси. п. 82. ISBN 978-1-118-66526-8. OCLC 992438133 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Моргенштерн, Хэл (1995). «Экологические исследования в эпидемиологии: концепции, принципы и методы» . Ежегодный обзор общественного здравоохранения . 16 (1): 61–81. DOI : 10.1146 / annurev.pu.16.050195.000425 . ISSN 0163-7525 . PMID 7639884 .
- ^ Ньюсом, 2006
- ^ Кауфманн SH; Schaible UE (2005). «100-летие Нобелевской премии Роберта Коха за открытие туберкулезной палочки». Trends Microbiol . 13 (10): 469–75. DOI : 10.1016 / j.tim.2005.08.003 . PMID 16112578 .
- ^ Армстронг B; Кукла R (1975). «Факторы окружающей среды, заболеваемость раком и смертность в разных странах, с особым упором на методы питания». Int J Cancer . 15 (4): 617–31. DOI : 10.1002 / ijc.2910150411 . PMID 1140864 . S2CID 2595273 .
- ^ Грант ВБ (2014). «Многострановое экологическое исследование уровня заболеваемости раком в 2008 году с учетом различных факторов, изменяющих риск» . Питательные вещества . 6 (1): 163–189. DOI : 10.3390 / nu6010163 . PMC 3916854 . PMID 24379012 .
- ^ Томинага S; Куроиси Т. (1997). «Экологическое исследование диеты / питания и рака в Японии». Int J Cancer . 71 (Дополнение 10): 2–6. DOI : 10.1002 / (sici) 1097-0215 (1997) 10+ <2 :: aid-ijc2> 3.3.co; 2-0 . PMID 9209011 .
- ^ Гирлянда CF; Гарланд ФК (1980). «Уменьшают ли солнечный свет и витамин D вероятность рака толстой кишки?». Int J Epidemiol . 9 (3): 227–31. DOI : 10.1093 / ije / 9.3.227 . PMID 7440046 .
- ^ Moukayed M; Грант ВБ (2013). «Молекулярная связь между витамином D и профилактикой рака» . Питательные вещества . 5 (10): 3993–4023. DOI : 10.3390 / nu5103993 . PMC 3820056 . PMID 24084056 .
- ^ Грант ВБ (1997). «Диетические ссылки на болезнь Альцгеймера» (PDF) . Обзор болезни Альцгеймера . 2 : 42–57. Архивировано из оригинального (PDF) 05.06.2014 . Проверено 27 января 2014 .
- ^ Девананд Д; Ли Дж; Luchsinger J; Manly J; Мардер К; Mayeux R; Scarmeas N; Schupf N; Стерн Y (2013). «Уроки эпидемиологического исследования факторов риска, модификаторов и прогрессирования болезни Альцгеймера с поздним началом в Нью-Йорке в Медицинском центре Колумбийского университета» . J. Alzheimers Dis . 33 (Дополнение 1): S447-55. DOI : 10,3233 / JAD-2012-129041 . PMC 4149254 . PMID 22836187 .
- ^ Грант ВБ (2014). «Тенденции в диете и болезнь Альцгеймера во время перехода к питанию в Японии и развивающихся странах». J. Alzheimers Dis . 38 (3): 611–20. DOI : 10,3233 / JAD-130719 . PMID 24037034 .
- ^ Cannell JJ; Vieth R; Умхау JC; Holick MF; Грант ВБ; Мадронич С; Гирлянда CF; Джованнуччи Э (2006). «Эпидемический грипп и витамин D» . Epidemiol Infect . 134 (6): 1129–40. DOI : 10.1017 / S0950268806007175 . PMC 2870528 . PMID 16959053 .
- ^ Урасима М; Segawa T; Окадзаки М; Курихара М; Wada Y; Ида Х (2010). «Рандомизированное испытание добавок витамина D для профилактики сезонного гриппа А у школьников» . Am J Clin Nutr . 91 (5): 1255–60. DOI : 10,3945 / ajcn.2009.29094 . PMID 20219962 .