有效性的需要
流行病學旨在提供對人群疾病經歷的理解。 特別是，它可以用來深入了解健康不佳的職業原因。 這些知識來自對患有疾病的人群進行的研究，通過將他們與沒有這種疾病的人進行比較。 另一種方法是檢查從事特定工作並有特定暴露的人會患上哪些疾病，並將這些疾病模式與沒有類似暴露的人的疾病模式進行比較。 這些研究提供了特定暴露的疾病風險估計。 為了將來自此類研究的信息用於製定預防計劃、識別職業病以及為那些受到暴露影響的工人提供適當補償，這些研究必須是有效的。
合法性 可以定義為一項研究反映真實情況的能力。 因此，一項有效的研究能夠正確衡量暴露與疾病之間的關聯（陽性、陰性或缺失）。 它描述了真實風險的方向和大小。 有效性分為兩種類型：內部有效性和外部有效性。 內部效度是一項研究反映研究對象之間真實情況的能力； 外部有效性反映了人口中可能發生的情況。
有效性與測量的真實性有關。 有效性必須與測量精度區分開來，後者是研究規模和研究設計效率的函數。
內部有效性
當一項研究沒有偏見時，據說它是內部有效的，因此真實反映了研究參與者中存在的暴露與疾病之間的關聯。 觀察到的與暴露相關的疾病風險可能確實來自真實的關聯，因此是有效的，但它也可能反映了偏見的影響。 偏見會給現實帶來扭曲的形象。
三種主要類型的偏見，也稱為 系統誤差，通常區分為：
- 選擇偏見
- 信息或觀察偏差
- 混雜
下面將使用職業健康環境中的示例簡要介紹它們。
選擇偏見
當進入研究受到潛在研究參與者的暴露狀態知識的影響時，就會發生選擇偏倚。 因此，只有當該人進入研究時（之前）疾病已經發生時，才會遇到這個問題。 通常，在流行病學環境中，這將發生在病例對照研究或回顧性隊列研究中。 這意味著，如果已知某人已被暴露，則他或她將更有可能被視為病例。 三組情況可能導致此類事件，這也取決於疾病的嚴重程度。
自我選擇偏差
當知道自己過去曾接觸過已知或認為有害的產品並且確信自己的疾病是接觸的結果的人會諮詢醫生以了解其他未接觸過的人可能忽略的症狀時，就會發生這種情況。 對於幾乎沒有明顯症狀的疾病，這種情況尤其容易發生。 一個例子可能是處理用於癌症治療的藥物的女護士早孕流產或自然流產。 這些女性比大多數女性更了解生殖生理學，並且由於擔心她們生育孩子的能力，可能更有可能識別或標記為自然流產，而其他女性只會將其視為月經延遲。 羅斯曼 (Rothman, 1986) 引用的一項回顧性隊列研究的另一個例子涉及美國疾病控制中心對在內華達州進行的美國原子彈試驗期間在場的士兵進行的白血病研究。 在試驗場上的部隊中，有 76% 被追踪並構成了隊列。 其中，82% 是由調查人員發現的，但另有 18% 的人在聽到有關該研究的宣傳後親自聯繫了調查人員。 CDC 追踪到的 82% 中有 18 例白血病病例，XNUMX% 中有 XNUMX 例是自訴的。 這有力地表明，研究人員識別暴露人員的能力與白血病風險有關。
診斷偏差
當醫生一旦知道患者之前接觸過什麼，就更有可能診斷出特定疾病時，就會發生這種情況。 例如，當大多數油漆是含鉛的時，一種稱為周圍神經炎伴麻痺的周圍神經疾病症狀也被稱為畫家的“腕骨下垂”。 了解患者的職業使得即使在早期階段也更容易診斷疾病，而對於不知道職業暴露於鉛的研究參與者來說，識別病原體會困難得多。
拒絕參與研究導致的偏見
當人們（無論是健康的還是生病的）被要求參加一項研究時，有幾個因素會影響他們是否同意。 是否願意回答冗長的問卷，這些問卷有時會詢問敏感問題，甚至更願意提供血液或其他生物樣本，這可能取決於個人的自利程度。 意識到過去潛在接觸的人可能準備好接受這項調查，希望這有助於找到疾病的原因，而認為自己沒有接觸過任何危險的東西或不感興趣的人在知道的情況下，可以拒絕參加研究的邀請。 這可以導致選擇那些最終將成為研究參與者的人，而不是所有可能已經成為研究參與者的人。
信息偏差
這也稱為觀察偏差，關注隨訪研究中的疾病結果和病例對照研究中的暴露評估。
前瞻性隨訪（隊列）研究中的差異結果評估
在研究開始時定義了兩組：暴露組和未暴露組。 如果這兩組之間的病例搜索不同，就會出現診斷偏差問題。 例如，考慮在給定行業中暴露於二噁英意外釋放的一群人。 對於高暴露人群，建立了積極的隨訪製度，定期進行醫學檢查和生物監測，而其餘的工作人群僅接受常規護理。 在密切監測下的人群中很可能會發現更多疾病，這將導致對風險的潛在高估。
回顧性隊列研究中的差異損失
在回顧性隊列研究中可能會出現與上一段中描述的機制相反的機制。 在這些研究中，通常的處理方法是從過去在特定行業就業的所有人的檔案開始，然後評估就業後的疾病或死亡率。 不幸的是，在幾乎所有的研究中，檔案都是不完整的，而且一個人失踪的事實可能與暴露狀態或疾病狀態或兩者有關。 例如，在最近對接觸芳香胺的化學工業工人進行的一項研究中，在一組 777 名接受過尿路腫瘤細胞學篩查的工人中發現了 34 個腫瘤。 總共只有 4.4 條記錄丟失，相當於暴露評估文件丟失了 25%，但對於膀胱癌病例，XNUMX 例中有 XNUMX 例丟失了暴露數據，即 XNUMX%。 這表明，成為案件的人的檔案比其他工人的檔案更容易丟失。 這可能是由於公司內部更頻繁的工作變動（這可能與曝光效應有關）、辭職、解僱或純屬偶然。
病例對照研究中暴露的差異評估
在病例對照研究中，疾病在研究開始時已經發生，將尋求有關過去暴露的信息。 偏見可能來自採訪者或研究參與者對調查的態度。 信息通常由訓練有素的採訪者收集，他們可能知道也可能不知道研究背後的假設。 例如，在高度工業化地區進行的一項基於人群的膀胱癌病例對照研究中，研究人員可能很清楚某些化學物質（例如芳香胺）是膀胱癌的危險因素。 如果他們還知道誰患了這種疾病，誰沒有患上這種疾病，他們可能會對患有膀胱癌的參與者進行比對對照組更深入的採訪。 他們可能會堅持提供過去職業的更詳細信息，系統地搜索接觸芳香胺的情況，而對於控制，他們可能會以更常規的方式記錄職業。 由此產生的偏差被稱為 暴露懷疑偏差.
參與者自己也可能對這種偏見負責。 這就是所謂的 回憶偏差 以區別於面試官的偏見。 兩者都有曝光懷疑作為偏見的機制。 生病的人可能會懷疑他們的疾病是由職業引起的，因此會盡可能準確地記住他們可能接觸過的所有危險因素。 在處理未定義產品的情況下，他們可能傾向於回憶精確化學品的名稱，尤其是在向他們提供可疑產品清單的情況下。 相比之下，控件可能不太可能經歷相同的思維過程。
混淆
當在暴露和疾病之間觀察到的關聯部分是研究中暴露的影響與另一個因素混合的結果時，就會存在混雜。 比方說，我們發現焊工患肺癌的風險增加了。 我們很想立即得出結論，接觸焊接煙霧與肺癌之間存在因果關係。 然而，我們也知道吸煙是迄今為止肺癌的主要危險因素。 因此，如果有可用信息，我們將開始檢查焊工和其他研究參與者的吸煙狀況。 我們可能會發現焊工比非焊工更容易吸煙。 在這種情況下，已知吸煙與肺癌有關，同時，在我們的研究中，吸煙也被發現與焊工有關。 用流行病學術語來說，這意味著吸煙與肺癌和焊接有關，正在混淆焊接與肺癌之間的關聯。
交互或效果修改
與上面列出的所有問題，即選擇、信息和混雜這些偏差相比，交互作用不是由於研究設計或分析問題而導致的偏差，而是反映了現實及其複雜性。 這種現象的一個例子如下：接觸氡是肺癌的危險因素，吸煙也是如此。 此外，吸煙和氡暴露對肺癌風險的影響也不同，這取決於它們是共同作用還是單獨作用。 大多數關於這個主題的職業研究都是在地下礦工中進行的，有時會提供相互矛盾的結果。 總的來說，似乎存在支持吸煙和氡暴露相互作用導致肺癌的論點。 這意味著肺癌風險會因接觸氡而增加，即使在非吸煙者中也是如此，但吸煙者因氡而增加的風險比非吸煙者大得多。 在流行病學術語中，我們說效果是乘法的。 與上述混雜相反，相互作用需要在分析中仔細分析和描述，而不是簡單地控制，因為它反映了生物學水平上發生的事情，而不僅僅是糟糕的研究設計的結果。 它的解釋導致對研究結果的更有效解釋。
外部有效性
只有確保內部有效性得到保障後，才能解決此問題。 如果我們確信研究中觀察到的結果反映了真實的關聯，我們可以問自己是否可以將這些結果外推到研究參與者本身所在的更大人群，甚至是其他相同的人群或者至少非常相似。 最常見的問題是針對男性獲得的結果是否也適用於女性。 多年來，研究，特別是職業流行病學調查一直只在男性中進行。 1960 年代和 1970 年代在美國、英國和瑞典對化學家進行的研究都發現特定癌症（即白血病、淋巴瘤和胰腺癌）的風險增加。 根據我們對接觸溶劑和其他一些化學物質的影響的了解，我們當時已經可以推斷出實驗室工作也對女性有致癌風險。 事實上，當第一項針對女性化學家的研究最終於 1980 世紀 XNUMX 年代中期發表時，情況就是如此，該研究發現的結果與男性相似。 值得注意的是，發現的其他多發癌症是乳腺癌和卵巢癌，傳統上認為它們僅與內源性因素或生殖有關，但最近懷疑殺蟲劑等環境因素可能對其起作用。 在女性癌症的職業決定因素方面需要做更多的工作。
有效研究的策略
永遠不會存在完全有效的研究，但研究人員有責任盡量避免或至少盡量減少偏差。 這通常最好在研究設計階段完成，但也可以在分析期間進行。
學習規劃
只有通過仔細設計流行病學研究和嚴格執行所有後續的日常指導方針，包括對現場條件下研究的質量保證的一絲不苟的關注，才能避免選擇和信息偏差。 混淆可以在設計或分析階段處理。
選擇
必須明確定義將參與者視為案例的標準。 人們不能或至少不應該嘗試研究定義不明確的臨床狀況。 將暴露知識可能對疾病評估產生的影響降至最低的一種方法是只包括那些無論患者病史的任何信息都會被診斷出來的嚴重病例。 在癌症領域，研究通常僅限於具有疾病組織學證據的病例，以避免納入臨界病變。 這也意味著被研究的群體是明確定義的。 例如，在癌症流行病學中眾所周知，給定器官內不同組織學類型的癌症可能具有不同的風險因素。 如果病例數足夠，最好將肺腺癌與肺鱗癌區分開來。 無論進入研究的最終標準是什麼，都應該明確定義和描述。 例如，應使用國際疾病分類 (ICD) 指明疾病的確切代碼，對於癌症，應使用國際疾病分類-腫瘤學 (ICD-O)。
一旦指定了標準，就應努力最大限度地參與研究。 拒絕參與的決定幾乎從來都不是隨機做出的，因此會導致偏見。 研究應該首先呈現給看病的臨床醫生。 需要他們的批准才能接近患者，因此必須說服他們支持這項研究。 一個經常具有說服力的論點是，這項研究符合公眾健康的利益。 然而，在這個階段最好不要討論正在評估的確切假設，以避免對相關臨床醫生產生不當影響。 不應要求醫師承擔補充職責； 如果研究調查者提供手段來執行研究所需的常規護理之外的任何額外任務，則更容易說服衛生人員支持研究。 採訪者和數據提取者不應該了解他們患者的疾病狀況。
對提供給參與者的信息也應給予類似的關注。 研究的目標必須以寬泛、中立的方式描述，但也必須具有說服力和說服力。 重要的是，在避免使用醫學術語的同時，充分理解公共衛生的保密性和利益問題。 在大多數情況下，使用財務或其他激勵措施被認為是不合適的，儘管應為參與者可能產生的任何費用提供補償。 最後但並非最不重要的一點是，普通民眾應該具備足夠的科學素養，以了解此類研究的重要性。 必須向每個潛在參與者解釋參與的好處和風險，他們需要完成調查問捲和/或提供生物樣本進行存儲和/或分析。 在獲得事先和充分知情的同意時不應施加脅迫。 如果研究完全基於記錄，則必須獲得負責確保此類記錄機密性的機構的事先批准。 在這些情況下，通常可以放棄個人參與者的同意。 相反，工會和政府官員的批准就足夠了。 流行病學調查不會對個人的私生活構成威脅，而是對改善人群健康的潛在幫助。 在進行研究之前，需要機構審查委員會（或倫理審查委員會）的批准，並且他們期望上述大部分內容供他們審查。
資訊
在前瞻性後續研究中，暴露和未暴露參與者的疾病或死亡率狀態評估方法必須相同。 特別是，不應使用不同的來源，例如只檢查非暴露參與者的中央死亡登記冊，以及對暴露參與者使用強化主動監測。 同樣，必須以嚴格可比的方式獲得死因。 這意味著，如果一個系統被用來為未暴露的人群（通常是普通人群）獲取官方文件，那麼就永遠不應該計劃通過醫療記錄或對參與者本人或其家人的訪談來獲得更精確的信息。暴露的子組。
在回顧性隊列研究中，應努力確定研究人群與感興趣人群的比較接近程度。 人們應該通過使用有關人口構成的各種來源來提防暴露組和非暴露組的潛在差異損失。 例如，將工資單列表與工會會員列表或其他專業列表進行比較可能很有用。 必須協調差異，必須嚴格遵守研究採用的方案。
在病例對照研究中，存在其他選擇以避免偏倚。 採訪者、研究人員和研究參與者無需了解研究中的確切假設。 如果他們不知道正在測試的關聯，他們就不太可能嘗試提供預期的答案。 讓研究人員對研究假設一無所知實際上通常是非常不切實際的。 採訪者幾乎總是知道最有可能引起興趣的暴露，以及誰是個案，誰是對照。 因此，我們必須依靠他們的誠實以及他們在基礎研究方法方面的訓練，這應該是他們專業背景的一部分； 客觀性是科學各個階段的標誌。
不告知研究參與者研究的確切對象更容易。 關於收集數據以更好地了解健康和疾病的必要性的良好、基本的解釋通常就足夠了，並且將滿足倫理審查的需要。
混淆
混雜是唯一可以在研究設計階段或在提供足夠信息的情況下在分析階段處理的偏倚。 例如，如果年齡被認為是興趣關聯的潛在混雜因素，因為年齡與疾病風險相關（即，癌症在老年人中變得更頻繁）並且還與暴露（暴露條件隨年齡或與年齡相關的因素，如資格、工作職位和就業期限），存在幾種解決方案。 最簡單的方法是將研究限制在指定的年齡範圍內——例如，只招募 40 至 50 歲的白人男性。這將為簡單分析提供要素，但也有將結果的應用限制在單一人群的缺點性別年齡/種族群體。 另一種解決方案是按年齡匹配。 這意味著對於每個案例，都需要一個相同年齡的參照物。 這是一個很有吸引力的想法，但必須記住，隨著匹配因素數量的增加，滿足這一要求可能會很困難。 此外，一旦匹配了一個因素，就無法評估其在疾病發生中的作用。 最後一個解決方案是在研究數據庫中獲得關於潛在混雜因素的足夠信息，以便在分析中檢查它們。 這可以通過簡單的分層分析或使用更複雜的工具（例如多變量分析）來完成。 但是，應該記住，分析永遠無法彌補設計或實施不當的研究。
結論
流行病學研究中出現偏差的可能性由來已久。 當所研究的關聯很強（如吸煙和肺癌的情況）時，這並不是一個太大的問題，因此一些不准確不會導致太嚴重的問題。 然而，現在是評估較弱風險因素的時候了，對更好工具的需求變得至關重要。 這包括對優秀研究設計的需求，以及將各種傳統設計（如病例對照或隊列研究）的優勢與更創新的方法（如嵌套在隊列中的病例對照研究）相結合的可能性。 此外，生物標誌物的使用可以提供對當前和可能過去的暴露以及疾病早期階段進行更準確評估的方法。