Лекция курса «Наука о данных в медицине»

1. Тема 1. Основы
доказательной медицины
Курс “Наука о данных в медицине”
Кузьменков Алексей Юрьевич
к.м.н., заместитель директора
НИИ антимикробной химиотерапии
доцент кафедры микробиологии
ФГБОУ ВО СГМУ Минздрава России

3. Введение

4. О чем этот курс?
Наука о данных (или “Data Science“) - это набор фундаментальных
принципов, которые поддерживают и направляют извлечение
информации и знаний из данных
Главная проблема:
Высокие требования к знанию предметной области специалистом по
анализу данных

5. О чем этот курс?
Курс “Наука о данных в медицине”:
● адаптационный курс для формирования критического мышления
исследователя
● курс для формирования базовых навыков программирования в
сфере Data Science
● возможность представить свой проект/идею для дальнейшего
развития
● получение второго диплома при окончании университета

6. Программа курса

7. Информация о
курсе
https://ds.smolgmu.ru/
Dt.Science@Yandex.Ru
● Начало обучения: сентябрь
2022
● Итоговая аттестация: июнь
2023

8. Что такое доказательная медицина?
Доказа́тельная медицина (англ. evidence-based medicine) — подход к
медицинской практике, при котором:
● решения о применении профилактических, диагностических и
лечебных вмешательств принимаются, исходя из имеющихся
доказательств их эффективности и безопасности
● такие доказательства подвергаются оценке, сравнению, обобщению
и широкому распространению для использования в интересах
пациентов

9. История вопроса
Джеймс Линд
(1716-1794)
● профилактика цинги (Джеймс Линд)
● начиная с 1960-х годов появлялись отдельные
публикации с критикой существующих
подходов
● знаковая публикация 1990 г. “Clinical decision
making: from theory to practice. Anatomy of a
decision” (Д. М. Эдди)
● термин “доказательная медицина” впервые
использован 1990 г. канадским
эпидемиологом (Д. Саккет)

10. Основные идеи
доказательной
медицины
● систематическое использование лучших из
существующих доказательств эффективности
при выборе метода лечения
● прозрачность исследований и принятия
решений
● равноправие (данные исследований первичны,
а не авторитет и/или личный опыт)

11. Применение
принципов
доказательной
медицины
● Формулирование клинического вопроса
● Сбор доказательств, чтобы ответить на вопрос
● Оценка качества и достоверности
доказательств
● Принятие решения о том, чтобы применить
полученные результаты для лечения
определенного пациента

12. Формулирование клинического вопроса
Вопросы должны быть конкретными
● Не конкретный вопрос: «Какой наилучший способ оценки пациента с
болью в животе?»
● Конкретный вопрос: «Является ли КТ или УЗИ предпочтительнее для
диагностики острого аппендицита у 30-летнего мужчины с острой
болью внизу живота?»

13. Сбор
доказательств,
чтобы ответить
на вопрос
Поиск литературы и ее оценка
База данных Адрес
АСР Journal Club www.acponline.org/journals/acpjc/jcmetui.htm
Best Evidence www.acponline.org/catalog/electronic/best _evidence.htm
Cochrane Library https://www.cochrane.org/
UpToDate www.uptodate.com
PubMed www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed
Internet Grateful Med igm.nlm.nih.gov
Другие базы данных www.niedmatrix.org/info/medline-table.asp
Scientific American Medicine www.samed.com
Clinical Evidence www.evidence.org
Harrison’s Online www.harrisonsonline.com

14. Сбор
доказательств,
чтобы ответить
на вопрос
Поиск литературы и ее оценка

15. Сбор
доказательств,
чтобы ответить
на вопрос
Проведение клинических исследований
Клиническое исследование (КИ) - научное исследование с
участием людей, которое проводится с целью оценки
эффективности и безопасности метода лечения/диагностики или
расширения показаний к применению уже известного метода
лечения/диагностики.
https://clinicaltrials.gov/

16. Этические
принципы
проведения
медицинских
исследований с
участием людей
в качестве
субъектов
Проведение клинических исследований
Этические и научные стандарты проведения медико-
биологических исследований на человеке получили разработку и
развитие в форме международных принципов:
● Хельсинская Декларация
● «Международные этические принципы медико-
биологических исследований, включая исследования на
человеке» (Совет международных организаций по
медицинским наукам – CIOMS)
● «Принципы надлежащей медицинской практики», принятые
ВОЗ
● Международной конференцией по согласованию
технических требований, предъявляемых к регистрации
лекарственных средств (ICH)
Информированное согласие
Информированное согласие – процедура добровольного
подтверждения субъектом своего согласия на участие в
конкретном исследовании
после получения информации обо всех значимых для принятия им
решения аспектах исследования.

17. Участники
клинических
испытаний
Спонсор, исследователь, монитор, пациент
● Спонсор – физическое или юридическое лицо, являющееся
инициатором клинического исследования и несущее
ответственность за его организацию и/или финансирование.
● Исследователь – физическое лицо, ответственное за
практическое проведение клинического испытания и защиту
прав и состояния здоровья субъектов испытания в
исследовательском центре.
● Монитор – деятельность монитора заключается в
осуществлении контроля всех этапов клинического
исследования: обеспечении его проведения, сборе данных и
представлении результатов в соответствии с протоколом,
стандартными операционными процедурами, надлежащей
клинической практикой и нормативными документами.
● Субъект исследования – физическое лицо, участвующее в
клиническом исследовании в составе группы, получающей
исследуемый продукт, либо в составе контрольной группы.

18. Фаза Основная цель Доза Кем
осуществляется
Типичное число
участников
Доклиниче
ская
Тестирование не на людях для получения
информации об эффективности, токсичности и
фармакокинетических свойствах
не ограничена исследователь-
учёный
не применимо
(исследования только in vitro
или на животных)
Фаза 0 Фармакокинетические параметры: биодоступность,
период полувыведения
очень малая, меньше
терапевтической
клинический
исследователь
10 человек
Фаза I Тестирование на здоровых добровольцах для оценки
безопасности; включает применение различных доз
препарата
часто меньше
терапевтической, с
увеличением дозы
клинический
исследователь
20-100 здоровых
добровольцев
Фаза II Тестирование на пациентах для оценки
эффективности и побочных эффектов
терапевтическая доза клинический
исследователь
100-300 пациентов с
соответствующим
заболеванием
Фаза III Тестирование на пациентах для оценки
эффективности и проверки на безопасность
терапевтическая доза клинический
исследователь и
личный врач
300-3000 пациентов с
соответствующим
заболеванием
Фаза IV Исследования после начала использования терапевтическая доза лечащий врач люди, обращающиеся к
лечащему врачу

19. Дизайн
медицинских
исследований
1. Описательные исследования
a. Описание случая
b. Серии случаев
2. Клинические исследования
a. Экспериментальные
i. Рандомизированные
ii. Нерандомизированные
b. Наблюдательные
i. Исследование “Случай-
контроль”
ii. Когортные (проспективное и
ретроспективное)
iii. Кросс-секционные
3. Метаанализ

20. Наблюдательные
исследования
Когортное исследование – исследование, при котором
изучаемые группы пациентов набираются по следующему
принципу:
● В качестве I группы набираются пациенты, не имеющие
изучаемого заболевания или состояния, но имеющие
изучаемый фактор риска (экспонированная группа)
● В качестве II группы – пациенты, также не имеющие
изучаемого заболевания или состояния, но не имеющие
изучаемый фактор риска (неэкспонированная группа)
Исследование «Случай-контроль» – исследование, при котором
изучаемые группы пациентов набираются по следующему
принципу:
● В качестве I группы набираются пациенты, имеющие
изучаемое заболевание или состояние (группа случаев)
● В качестве II группы – пациенты, не имеющие изучаемого
заболевания или состояния (группа контроля)
● Далее выявляются факторы риска, ассоциированные с
изучаемым заболеванием или состоянием

21. Экспериментальные
исследования
Нерандомизированные исследования:
● В исследовании набирается две максимально
одинаковые (по половозрастной структуре, по степени
заболевания и т.д.) группы пациентов.
● Первая группа получает один препарат, схему или
хирургический метод лечения, а вторая группа – второй
препарат, схему или хирургический метод лечения.
Рандомизированные исследования
(призваны устранить одну из возможных причин смещения результатов лечения
– несопоставимость исследуемых групп пациентов):
● Один из предлагаемых подходов к терапии случайным
образом назначается пациенту
● Может быть плацебо-контролируемым или с активным
контролем
● Может быть “ослепленным”

22. Мета-анализ

23. “Базовые
документы”
клинического
исследования
1. Протокол клинического исследования
2. Добровольное информированное согласие
3. План статистического анализа
4. План ввода и валидации данных
5. Индивидуальная регистрационная карта

24. Конечные точки
исследования
Первичная конечная точка (primary end-point):
● заранее выбранный в протоколе исследования вариант
исхода (или комбинация вариантов – комбинированная
первичная конечная точка), для которого планируется
возможность наиболее мощного статистического анализа.
Пример: частота летальных исходов
Вторичные (иногда и третичные) конечные точки
(secondary/tertiary end-point):
● заранее выбранные варианты исхода, для которых протокол
исследования предусматривает возможность адекватного
статистического анализа. Их весомость не столь высока, как
весомость первичной конечной точки. Пример: частота
нежелательных реакций
Суррогатные (мягкие) конечные точки
● это клинические или лабораторные показатели, которые
относительно легко измерить, предсказывающие
отдаленный исход терапевтического вмешательства, но не
являющиеся сами по себе прямыми показателями такого
исхода. Пример: Уровень АЛТ и АСТ в биохимическом
анализе крови

25. Критерии включения
и исключения
Критерии включения и исключения фиксируются в протоколе
исследования и проверяются у каждого пациента
Пример
Критерии включения в исследование:
● Больные с диагнозом бронхиальная астма (GINA 2014);
● Больные с диагнозом ХОБЛ (GOLD 2014);
● Возраст больных от 18 до 70 лет;
● Информированное согласие испытуемых.
Критерии исключения:
● Крайне тяжелая степень тяжести БА и ХОБЛ;
● Психические заболевания;
● Туберкулез любой локализации в активной фазе и в
анамнезе;
● Тяжелые и декомпенсированные заболевания печени и
почек, сердечнососудистой системы;
● Тяжелое и декомпенсированное течение эндокринных
заболеваний, включая сахарный диабет;
● Аутоиммунные заболевания.
Обычно критерии включения/исключения определяются, исходя из
следующих показателей: возраст, пол, диагноз, длительность
заболевания, тяжесть
заболевания, анамнез заболевания, предшествующие виды лечения.

26. Оценка результатов
исследования
Критерии эффективности и безопасности
a. Эффективность - максимальная способность
лекарственного средства или лечения, приводить к
желаемому результату независимо от дозировки
b. К критериям безопасности относятся все
нежелательные явления (НЯ), зарегистрированные
после начала исследования.

27. Клинические вопросы и оптимальные типы решения
Клинический вопрос Тип исследования
Лечение Рандомизированное контролируемое
исследование
Заболеваемость/ Распространенность Одномоментное обследование популяции
Этиология/факторы риска Когортное исследование
Прогноз Когортное исследование
Диагностическая ценность теста Одномоментное исследование с использованием
случайной или последовательной выборки

28. Уровни доказательности КИ
Уровни доказательности результатов КИ (Постановление Правительства РФ от 28.08.2014 N 871 (ред. от 12.08.2020))
Характеристика исследований Уровень доказательности
результатов
Шкала оценки
(баллов)
Систематические обзоры и мета-анализы I 10
Рандомизированные слепые клинические исследования II 9
Рандомизированные открытые клинические исследования II 8
Сетевой мета-анализ (в том числе непрямые сравнения и смешанные
сравнения)
III 7
Когортные исследования IV 6
Исследования "случай-контроль" V 5
Описание случаев и серии случаев VI 4
Мнение экспертов VII 3

29. Основные причины систематической
ошибки в клинических исследованиях
Причина систематической ошибки Результат
Пациенты в исследовании отличаются от популяции Смещение вследствие отбора
Неслучайное (нерандомизированное) распределение
участников
Смещение вследствие распределения на группы
Наличие искажающего фактора Оценка величины эффекта может быть искажена
вследствие различия между группами
Отсутствие ослепления Знание пациента/исследователя о принадлежности к
группе может исказить результат
Отрицательные результаты исследований часто не
публикуются
Преимущественная публикация положительных
результатов

30. Критерии
валидности
клинического
исследования
Критерий оценки
a. Четко определена задача/цель
b. Была ли проведена рандомизация (и стратификация)
c. Использовался ли «слепой» метод (плацебо-контроль)
d. Сопоставимость групп при начале испытания
e. Идентичность базовой терапии
f. Все ли исходы выявлены с помощью стандартных и
достоверных методов
g. Данные о каком проценте от общего числа участников
включены в анализ (процент выбытия, анализ
подгрупп)
h. Продолжительность лечения, отслеживание
последствий/результата
i. Однородны ли результаты, полученные в разных
центрах

31. Уровни
доказательности
КИ

32. Уровни
доказательности
клинических
рекомендаций
Клинические рекомендации — систематически разработанные
документы, описывающие действия врача по диагностике,
лечению и профилактике заболеваний и помогающие ему
принимать правильные клинические решения.
https://cr.minzdrav.gov.ru/clin_reco
mend

33. Основные причины систематической
ошибки в клинических исследованиях
3 класса клинических рекомендаций:
Класс I. У экспертного совета есть доказательства и/или
общее согласие, что данные методы диагностики/лечения –
благоприятные, полезные и эффективные.
Класс II. Доказательства по данному вопросу
противоречивы и/ или у экспертов противоположные
мнения относительно полезности/ эффективности лечения.
Класс II-а. Большинство доказательств/ мнений в пользу
полезности/ эффективности.
Класс II-б. Полезность/эффективность не имеют
достаточных доказательств/ определенного мнения.
Класс III. Доказательства и/или общее согласие
свидетельствует о том, что лечение не является полезным/
эффективным и, в некоторых случаях, может быть
вредным.
3 уровня доказательности клинических
рекомендаций:
Уровень А. Доказательства основаны на данных
многих рандомизированных клинических
исследований или мета-анализов.
Уровень B. Доказательства основаны на данных
одного рандомизированного клинического
исследования или многих
нерандомизированных исследований.
Уровень С. Согласованные мнения экспертов
и/или немногочисленные исследования,
ретроспективные исследования, регистры.