Смешивание эффектов (конфаундинг), систематическая ошибка (смещение) и валидность исследования
Эта область объединяет концепции, используемые эпидемиологами для оценки того, отражает ли наблюдаемая связь между воздействием и исходом реальный эффект или артефакт. Она различает систематические ошибки — смешивание эффектов (конфаундинг), систематическую ошибку отбора (смещение отбора) и информационную систематическую ошибку (информационное смещение) — от случайной ошибки и формулирует результат с точки зрения внутренней валидности (является ли оценка корректной для исследуемой популяции?) и связанного понятия модификации эффекта (отличается ли эффект в разных подгруппах?).
Definition
Смешивание эффектов (конфаундинг), систематическая ошибка (смещение) и валидность исследования вместе образуют основу, с помощью которой эпидемиология оценивает, является ли измеренная ассоциация валидной оценкой причинно-следственного эффекта, отделяя систематическую ошибку (смешивание эффектов, систематическая ошибка отбора, информационная систематическая ошибка) от случайной ошибки и от подлинной вариации эффекта в разных подгруппах (модификация эффекта).
Scope
Эта область представляет собой обзор угроз валидности в эпидемиологических исследованиях и терминологии, используемой для их анализа. Она связывает подробные тематические статьи по смешиванию эффектов (конфаундингу), систематической ошибке отбора (смещению отбора), информационной систематической ошибке (информационному смещению), модификации эффекта и взаимодействию, а также внутренней валидности. Это методологический справочник, который не содержит клинических или индивидуальных рекомендаций по лечению.
Sub-topics
Core questions
- Объясняется ли наблюдаемая ассоциация общей причиной воздействия и исхода (смешивание эффектов)?
- Исказил ли способ включения или пребывания субъектов в исследовании ассоциацию (систематическая ошибка отбора)?
- Измерялись или сообщались ли воздействие или исход по-разному в разных группах (информационная систематическая ошибка)?
- Действительно ли эффект отличается в разных подгруппах (модификация эффекта), и отличается ли это от смешивания эффектов?
- В совокупности, является ли оценка внутренне валидной для фактически изученной популяции?
Key concepts
- Систематическая ошибка против случайной ошибки
- Смешивание эффектов (конфаундинг)
- Систематическая ошибка отбора (смещение отбора)
- Информационная (измерительная) систематическая ошибка
- Модификация эффекта и взаимодействие
- Внутренняя валидность
- Внешняя валидность (обобщаемость)
- Причинные диаграммы (DAGs)
Mechanisms
Измеренная ассоциация может отличаться от истинного причинно-следственного эффекта по нескольким различным причинам. Смешивание эффектов (конфаундинг) возникает, когда третий фактор является общей причиной как воздействия, так и исхода, смешивая свой эффект с изучаемым. Систематическая ошибка отбора (смещение отбора) возникает, когда процедуры, с помощью которых субъекты включаются в анализ — и остаются в нем — зависят одновременно от воздействия и исхода, искажая ассоциацию в анализируемой выборке. Информационная систематическая ошибка (информационное смещение) возникает, когда воздействие или исход неправильно классифицируются, и эта неправильная классификация может быть недифференциальной (смещая оценку к нулевой гипотезе) или дифференциальной (смещая ее в любом направлении). Эти систематические ошибки концептуально отделены от случайной ошибки, которая отражает изменчивость выборки и суммируется доверительными интервалами. Модификация эффекта вообще не является ошибкой: она описывает реальную вариацию эффекта на разных уровнях третьей переменной. Причинные диаграммы (направленные ациклические графы) дают общий язык для различения смешивания эффектов от систематической ошибки отбора и для принятия решения о том, что следует корректировать.
Clinical relevance
Эти концепции имеют центральное значение для оценки доказательств, лежащих в основе медицинских знаний. Доверие к сообщаемой связи между воздействием и заболеванием зависит от того, насколько хорошо исследование контролировало смешивание эффектов и систематические ошибки, а также от того, является ли его оценка внутренне валидной. Эта область описывает, как оцениваются доказательства, а не то, что должен делать каждый человек в отношении диагноза или лечения.
Epidemiology
Анализ смешивания эффектов и систематических ошибок является частью каждого обсервационного исследования и встроен в стандарты отчетности, такие как заявление STROBE, которое требует от авторов описывать, как они справлялись с этими угрозами. Эта концептуальная основа применяется в когортных исследованиях, исследованиях случай-контроль и поперечных исследованиях, и все чаще с помощью явных методов причинных диаграмм.
Evidence & guidelines
Заявление STROBE (von Elm et al., 2007) — это широко используемое руководство по отчетности, которое требует от обсервационных исследований рассмотрения источников систематических ошибок, контроля смешивания эффектов и ограничений, влияющих на внутреннюю и внешнюю валидность.
History
Терминология систематических ошибок и смешивания эффектов кристаллизовалась в течение двадцатого века по мере развития обсервационной эпидемиологии, опираясь на дебаты о причинно-следственном выводе из неэкспериментальных данных. С конца двадцатого века формальные причинные модели — потенциальные исходы и направленные ациклические графы — дали точные определения, которые объединили ранее отдельные понятия смешивания эффектов и систематической ошибки отбора и прояснили их отличие от модификации эффекта.
Debates
- Являются ли смешивание эффектов и систематическая ошибка отбора одним явлением или двумя?
- Модели причинных диаграмм показывают смешивание эффектов (общая причина воздействия и исхода) и систематическую ошибку отбора (обусловленность общим эффектом, или коллайдером) как структурно различные, хотя обе приводят к непричинным ассоциациям; некоторые классические подходы группируют их более свободно.
Key figures
- Sander Greenland
- James Robins
- Judea Pearl
- Kenneth Rothman
- Miguel Hernán
Related topics
Seminal works
- greenland-pearl-robins-1999
- grimes-schulz-2002-bias
- delgado-rodriguez-2004
Frequently asked questions
- В чем разница между систематической ошибкой и смешиванием эффектов?
- Обе являются систематическими ошибками, но смешивание эффектов — это смешение эффектов от общей причины воздействия и исхода, тогда как систематическая ошибка здесь относится к искажениям, вносимым способом отбора субъектов (систематическая ошибка отбора) или способом измерения переменных (информационная систематическая ошибка).
- Является ли модификация эффекта типом систематической ошибки?
- Нет. Модификация эффекта описывает подлинную вариацию эффекта в разных подгруппах; это характеристика изучаемой взаимосвязи, а не ошибка, которую нужно устранять, как смешивание эффектов или систематическая ошибка.