研究デザイン（2022/05/15）

EBMミニレクチャーシリーズ 研究デザイン

研究デザイン • 臨床研究には，様々な方法がある • どのような疑問か（＝どのようなPICOか） によって，その疑問を解決するために行 われる臨床研究として，最適な方法は異 なる • 疑問を解決する際には，研究デザインの 理解が必要

研究デザインの種類 準ランダム化比較試験 症例報告 症例集積研究 介入前後比較試験 コホート研究（CS） 横断研究 症例対照研究（CCS） ランダム化比較試験（RCT）

研究デザインの3分類 ジ ①時間軸 縦断研究 Longitudinal study 横断研究 Cross-sectional study ム ②時間軸の向き 前向き Prospective 後ろ向き Retrospective カ ③研究者の関与 観察研究 Observation study 介入研究 Intervention study

分類①：時間軸（ジ） • 縦断研究 – 現在を起点に，時間軸に沿って前向き，または後 ろ向きに経過を追ってその結果や因子について 測定する研究 – 観察研究と介入研究の両方 • 横断研究 – 時間軸を横断して，ある1時点でのみ観察，測定 する研究 – 観察研究のみ

分類②：時間軸の向き（ム） • 縦断研究のみ • 前向きprospective – 現在を起点に，時間軸に沿って将来に向かって に経過を追ってその結果について測定する • 後ろ向きretrospective – 現在を起点に，時間軸に沿って過去に遡って 経過を手繰ってその因子について測定する • 違 い は ， 研 究 開 始 時 点 で 既 に outcome の 発症の有無が明らかになっているか否か

分類③：研究者の関与（カ） • 観察研究 – 研究者が対象者に介入を加えず，経過を追って 起こっていることを観察，記述する研究 • 介入研究 – 研究者が対象者に介入を加え，経過を追って その介入による結果を測定する研究

分類③：研究者の関与（カ） • 観察研究 • 介入研究 – コホート研究 – ランダム化比較試験 • 前向きコホート研究 – 準ランダム化比較試験 • 後ろ向きコホート研究 – 介入前後比較試験 （One arm trial） – 症例対照研究 • コホート内症例対照研究 – 症例集積研究 – 症例報告

過去 現在 （後ろ向き） 後ろ向きコホート研究 未来 （前向き） ランダム化比較試験 コホート研究 症例対照研究 コホート内症例対照研究 横断研究

ランダム化比較試験 治療群 ＋ イベント あり － イベント なし ＋ イベント あり － イベント なし ランダム割り付け 対照群 （現在） 前向き！ （未来）

コホート研究（前向き） 対象患者 ＋ 危険因子 あり － ＋ 危険因子 なし － （現在） 前向き！ （未来）

後ろ向きコホート研究 対照患者 ＋ 危険因子 あり － ＋ 危険因子 なし － （過去） 後ろ向き！ （現在）

コホート研究の結果 曝露あり 曝露なし 計 アウトカム 発生 a c a+c アウトカム 計 発生せず b a+b d c+d b+d a+b+c+d 発症率 曝露群 a/（a+b） 非曝露群 c/（c+d） リスク比（risk ratio: RR） a/(a+b) c/（c+d）

症例対照研究 曝露因子 あり ＋ 象 × 症例 曝露因子 なし － 曝露因子 あり ＋ 対照 曝露因子 なし （過去） － 後ろ向き！ （現在）

症例対照研究の結果 症例 対照 計 曝露あり a b a+b 曝露なし c d c+d 計 a+c b+d a+b+c+d 症例／対照の中の曝露ありのオッズ 症例群 a/c 対照群 b/d オッズ比（odds ratio: OR） a/c b/d ＝ ad bc

後ろ向きコホート研究と症例対照研究 • 後ろ向きコホート研究 – 既に存在するコホートを利用する – 集団全体に対する病気を持つ人の割合が求まる →発症率が求まる • 症例対照研究 – 新たにデータを集める – 症例を集めて，それに対して対照を選ぶ – 症例と対照の割合は研究者が決められる →発症率を求めることができない

後ろ向きコホート研究と症例対照研究 疾患あり 疾患あり 疾患なし 疾患なし 全員を解析する 一部の人だけ解析する 後ろ向きコホート研究 症例対照研究

リスク比とオッズ比 曝露あり 曝露なし 計 アウトカム 発生 a c a+c アウトカム 計 発生せず b a+b d c+d b+d a+b+c+d リスク比（risk ratio: RR） a/(a+b) a(c+d) ＝ c/（c+d） （a+b）c もし稀な疾患ならば，a≪b，c≪dなので， ad a+b≒b，c+d≒dと考えられ，リスク比は bc

リスク比とオッズ比 • 稀な疾患のコホート研究のリスク比（RR） a/(a+b) ad RR＝ → c/（c+d） bc • 症例対照研究のオッズ比（OR） ad OR＝ bc 稀な疾患では，リスク比とオッズ比は近似可能

3種類のバイアス • 選択バイアス – 患者の選び方に偏りを生じる • 情報バイアス – 曝露因子やアウトカムの測定を行うときに，情報が あることで測定結果に手心が入る • 交絡因子 – 曝露因子とアウトカムの両方に関連がある別の因 子の介在で，幻の関連性が生まれる

バイアスに対する対処法 研究方法 選択バイアス 情報バイアス RCT コホート研究 症例対照研究 ◎ △ ランダム抽出 マッチングなど ○ ○ ○ マスキング マスキング マスキング △ △ 多変量解析 多変量解析 △ ◎ 交絡因子 ランダム割 付け

疑問のカテゴリーと研究デザイン カテゴリー 効果を検証するために PubMed検索の際の検索語 最も適した研究デザイン 治療・予防 ランダム化比較試験 RCT（フィルター） コホート研究 病因・予後 （ランダム化比較試験） Cohort studies[MeSH] risk factors 診断 横断研究 Sensitivity and Specificity[MeSH] （ランダム化比較試験） ランダム化比較試験 RCT，CS，CCS，risk factors 害・副作用 コホート研究，症例対照 / adverse effects(subheading) 研究 RCT: Randomized controlled trial，CS:Cohort study，CCS:Case-controlled study

研究デザインマップ 治療・予防 ランダム化比較試験 前向き コホート研究 病因・予後 後ろ向き 研究の方向 過去のコホート 後ろ向きコホート研究 新規の調査 症例対照研究 病因・害 縦断研究 一時点 横断研究 診断

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