งานระบาดวิทยากั บกัารทดลองในฟาร�ม

สุ�วิชา เกัษมสุ�วิรรณคณะสุ ตวิแพทยศาสุตร� มหาวิทยาล ย

เกัษตรศาสุตร�

source of vet data

Sources of veterinary dataData collection

Qualitative evaluation

The natural history of diseaseEcology Causal factors

Transmission and maintenance Host, agent and environment

Quantitative evaluation

ModellingStudies and surveys

Experimental studies, clinical trialsObservational studiesSurveys

Cross sectional surveysMonitoring surveillanceCross-sectional studies Longitudinal studiesCase-control studies Cohort studies

Economic evaluationCausal hypothesis testing

The natural history of diseaseEcology Causal factors

Transmission and maintenance Host, agent and environment

3 main study designs

• - Cross sectional : สุ�"มต วิอย"างโดยไม"ค%าน&งถึ&งภาวิะสุ�ขภาพหร*อกัารสุ มผั สุ

เช*,อ มากั"อน• Case-control : ต ,งใจเล*อกัตาม

สุภาวิะของสุ�ขภาพ• Cohort : ต ,งใจเล*อกัตามสุภาวิะของ

กัารสุ มผั สุเช*,อ

Disease

+ -

Factor + A B A+B

- C D C+D

A+C B+D N

• Random sampling of N units,โดยไม"ค%าน&งถึ&งสุภาวิะสุ�ขภาพหร*อกัารสุ มผั สุเช*,อ - (cross sectional studies)

• sampling ตามสุภาวิะของโรค ตาม A+C (diseased) และ B+D (healthy) (case-control studies)

•sampling ตามสุภาวิะของปั/จจ ย ตามA+B (exposed) และ C+D (unexposed) (cohort studies)

Disease

+ -

Factor + A B A+B

- C D C+D

A+C B+D N

Overview of the 3 basic types of observational studyType Past

Present FutureCross-sectional Disease

ExposureCase-control ExposureDiseaseRetrospective cohortExposure/Disease DiseaseDiseaseProspective cohortExposure Disease

present

present

absent

absent

disease

no disease

disease

no disease

Case of disease

Matched controls

Exposed/at risk

whole population or random sample

not exposed/at risk

Case-

control

cohort

Past history risk factors

Composition of study population

Future disease

ข0อด1ของ cross-sectional study

•กัรณ1ท12สุ�"มต วิอย"างแบบ random จะสุามารถึปัระเมนสุ ดสุ"วินของ exposed และ unexposed ได0ในกัล�"มปัระชากัรเปั3าหมาย

•เร4วิในกัารปัฏิบ ต•ไม"แพง•ต0องกัารต วิอย"างไม"มากั (ยกัเวิ0นถึ0าโรค

เปั6น rare disease)•บางโอกัาสุอาจสุามารถึใช0 บ นท&กัข0อม7ลท12

ปัร บปัระจ%าได0•ไม"ม1ควิามเสุ12ยงต"อต วิอย"างท12ศ&กัษา•สุามารถึศ&กัษาสุาเหต�หลายปัระกัารของ

โรคท1ละปั/จจ ย

ข0อด1ของ case-control study

•เหมาะสุ%าหร บ rare disease หร*อ โรคท12ม1 incubation period ยาวิ

•เร4วิในกัารปัฏิบ ต•ไม"แพง•ต0องกัารต วิอย"างไม"มากั•บางโอกัาสุสุามารถึใช0ข0อม7ลท12ม1อย7"แล0วิได0•ไม"ม1ควิามเสุ12ยงต"อต วิอย"างท12ศ&กัษา•สุามารถึศ&กัษาสุาเหต�หลายปัระกัารของ

โรค ท1ละปั/จจ ย

ข0อด1ของ cohort study

• สุามารถึค%านวิณ incidence ในสุ ดสุ"วิน exposed และ unexposed

• สุามารถึย*ดหย�"นในกัารใช0ต วิแปัรท12เล*อกัให0เปั6น systematically recorded

ข0อเสุ1ยของ cross-sectional study

•ต0องกัารขนาดต วิอย"างขนาดกัลางในกัารศ&กัษา rare diseases

•ไม"สุามารถึควิบค�มต วิแปัรภายนอกัได0สุมบ7รณ�

•ไม"สุามารถึปัระเมน incidence ในต วิ exposed และ unexposed ได0

ข0อเสุ1ยของ case-control study

• ไม"สุามารถึปัระเมนสุ ดสุ"วิน exposed และ unexposed ในปัระชากัรเปั3าหมายได0

• ข&,นอย7"กั บควิามสุามารถึในกัารจดจ%าเร*2องราวิในอด1ต

• ข0อม7ลท12 valid อาจหาได0ยากั หร*อเปั6นไปัไม"ได0

• ไม"สุามารถึควิบค�มต วิแปัรภายนอกัได0สุมบ7รณ�

• กัารเล*อกักัล�"มเปัร1ยบเท1ยบอาจเปั6นไปัได0ยากั

• สุามารถึปัระเมน incidence ในต วิ exposed และ unexposed ได0

ข0อเสุ1ยของcohort study

•ไม"สุามารถึปัระเมนสุ ดสุ"วิน exposed และ unexposed ในปัระชากัรเปั3าหมายได0

•ต0องกัารขนาดต วิอย"างใหญ่"ในกัารศ&กัษา rare diseases

•ต0องใช0เวิลานานในกัารตตามข0อม7ล•แพง•กัารตดตามข0อม7ลม กัท%าได0ล%าบากั•ไม"สุามารถึควิบค�มต วิแปัรภายนอกัได0

สุมบ7รณ�

Risk

•Cohort study -> provide the data needed to calculate incidence rates of the disease amongst individuals exposed to the suspected causal agent and those not exposed.

•Case-control studies only provide the data from which the rate of exposure to suspected harmful agents in diseased and non-diseased individuals can be calculated.

Case-control study

diseased Not diseased

Suspected cause present A B

Suspected cause absent C D

Total A+C B+D

Cohort

Disease present Disease absent total

Exposed tosuspected cause

A B A+B

Not exposed tosuspected cause

C D C+D

Relative risk

•เปั6นค"าท12ใช0วิ ดควิามสุ มพ นธุ์��ระหวิ"างปั/จจ ยเสุ12ยงและโรควิ"าม1มากัน0อยเพ1ยงไร

• = อ ตราสุ"วินของ incidence rate ในกัล�"มท12สุ มผั สุปั/จจ ยเสุ12ยงต"อ

incidence rate ในกัล�"มท12ไม"สุ มผั สุปั/จจ ยเสุ12ยง

•ค%านวิณโดยกัารหาร incidence ของสุ ตวิ�ท12สุ มผั สุปั/จจ ยเสุ12ยง ด0วิย

incidence ของสุ ตวิ�ท12ไม"สุ มผั สุปั/จจ ยเสุ12ยง

• สุามารถึม1ค"าได0ต ,งแต" 0 ถึ&ง infinity.• เปั6นด ชน1บ"งช1, strength ของควิามสุ ม

พ นธุ์�� (association) ระหวิ"างปั/จจ ย เสุ12ยงและโรค แต"ไม"สุามารถึใช0บอกั

absolute magnitude ของควิามเสุ12ยงน ,น

•Cohort: สุ ตวิ� = exposed (A+B) and not exposed (C+D).

• ต"อมาสุ ตวิ� = เปั6นโรคหร*อไม"เปั6นโรค•rate in the exposed =

[A/(A+B)] •rate in the unexposed =

[C(C+D)]•Relative risk (RR) = [A/(A+B)]

/ [C(C+D)]•Attributable risk (AR) =

[A/(A+B)] - [C(C+D)]

Disease present Disease absent total

Exposed tosuspected cause

A B A+B

Not exposed tosuspected cause

C D C+D

• - Case control = ม1โรค (cases)หร*อไม"ม1โรค (control)

•เหต�กัารณ�ต"อมา = exposed and not exposed

•ไม"สุามารถึได0 case ท ,งหมดใน ปัระชากัร ท12ซึ่&2งสุ มผั สุหร*อไม"สุ มผั สุ

ปั/จจ ยเสุ12ยง เพราะ case-control study ไม"ได0ข&,นกั บสุ ดสุ"วินท12ร7 0มากั"อนของปัระชากัรน ,น

Odds Ratio

•ไม"สุามารถึได0อ�บ ตกัาร ไม"วิ"าจากัท ,งหมดหร*อจากัสุ ตวิ�ท12สุ มผั สุปั/จจ ยเสุ12ยง

•ไม"สุามารถึค%านวิณควิามเสุ12ยง (risk) ได0โดยตรง ต0องปัระมาณจากั OR

• OR ค*อ อ ตราสุ"วินระหวิ"าง odds ของผั70ม1ปั/จจ ยเสุ12ยงท12จะเกัดโรคต"อ odds ของผั70ท12ไม"ม1ปั/จจ ยเสุ12ยงท12จะเกัดโรค

•โดยมากัม กัพบ A น0อยเม*2อเท1ยบกั บ B•และ C น0อย เม*2อเท1ยบกั บ D•ด งน ,น D จ&งม1ค"าปัระมาณ C+D และ B

ม1ค"าปัระมาณเปั6น A+B•OR ค*อ A*D / B*C•ค"า OR ม1ค"าปัระมาณ RR กัรณ1ท12โรคม1

อ�บ ตกัารต%2า

diseased Not diseased

Suspected cause present A B

Suspected cause absent C D

Total A+C B+D

สุมม�ตฐาน: กัารท12โค Hereford เปั6น ocular squamous cell carcinoma เกัดมาจากักัารท12ม นเคย ม1เปัล*อกัตาท12ไม"ม1เม4ดสุ1มากั"อนหร*อไม"

Ocularcarcinoma

All otheranimals

Non-pigmentedeyelids

38 4962 5000

Pigmentedeyelids

2 998 1000

40 5960 6000

Ocular carcinoma

เปั6นโรค ไม"เปั6นโรค ท ,งหมด

หน งตาไม"ม1สุ1 38 4962 5000

จากัตารางน1,ได0 เปั6นโรคในกัรณ1หน งตาไม"ม1สุ1 = 38/5000 =

0.0056

จากัตารางน1,ได0 เปั6นโรคในกัรณ1หน งตาม1สุ1 = 2/1000 =

0.0002

Ocular carcinoma

เปั6นโรค ไม"เปั6นโรค ท ,งหมด

หน งตาม1สุ1 2 998 1000

เปั6นโรคในกัรณ1หน งตาไม"ม1สุ1 = 38/5000 = 0.0056

• เปั6นโรคในกัรณ1หน งตาม1สุ1 = 2/1000 = 0.0002 relative risk = (38/5000)/(2/1000) = 3.8

= Relative risk ของ ocular carcinoma ในฝู7งโคท12หน งตาท12ไม"ม1เม4ดสุ1

the risk of acquiring ocular carcinoma, - given non pigmented eyelids, is 3.8 times

greater than that for pigmented eyelids. ควิามเสุ12ยงของกัารท12เกัด ocular carcinoma ในโค

หน งตาไม"ม1เม4ดสุ1 ม1มากัเปั6น 3 .8 เท"าของโคท12ม1หน งตาม1เม4ดสุ1

38*98 462*2OR = ( ) / ( ) =403

- theprobablyofhavingnon pi gment ed eyel i ds i n ani mal s with ocular carcinoma is estimated as

being 4 .0 times greater than in anim als without ocular carcinoma.

เปั6นไปัได0ท12โคท12เปั6น ocular carcinoma ม1หน งตา ไม"ม1เม4ดสุ1จะปัระเมนมากัเปั6น 4 เท"าของโคท12ไม"เปั6น

ocular carcinoma

Example : gamma globulin + death in calves

Cases Non-cases Total

Exposed (tolow gammaglobulinlevels)

12 61 73

Not exposed(to low …)

6 214 220

Total 18 275 293

Odds ratio = (12*214) / (61*6) = 7.02Relative risk = 6.03

เปั6นไปัได0ท12กัารตายของล7กัโคจากักัารม1 low globuling มากัเปั6น 702.เท"าของล7กัโคท12ม1 globulin ปักัต

Example : risks associated with being a veterinarian

Cause of death incidence in vet(%) incidence in general(%) RR AR All cancers 1659. 1639

101 020

056brain+CNS . 034

163. 022.skin 048 030.

161. 018.lymphatic 223. 150.149. 073

colon221. 165.134. 057.

stomach 094. 144.065. -051.lung 229. 371.

062. -142.Suicide 273. 160.

170. 113. Vehicle accidents315. 219.144. 096.

Circulatory dis 5036. 4857.104. 179.

Respiratory dis 327. 517.063. -190.

All others 2390. 2608.092. -218.

Cause of death incidence in vet(%) incidence in general(%) RR AR

Suicide 273. 160.170. 113.

Vehicle accidents315. 219.144. 096.

Circulatory dis 5036.4857. 104. 179.

Respiratory dis 327. 517.063. -190.

RR and AR estimated from case-control studies of lung cancer and coronary heart disease

Death rates per 1000 males

smokers Non-smokers

RR AR

Lung cancer 2.27 0.07 32.4 2.20

Cardiovascular disease

9.93 7.32 1.4 2.61

Death rates per 1000 males

smokers Non-smokers

RR AR

Lung cancer 2.27 0.07 32.4 2.20

Cardiovascular disease

9.93 7.32 1.4 2.61

เปั6นหวิ ด ไม"เปั6นหวิ ด

คนไทย 15 30 45

คนลาวิ 1 4 5

16 34 50

อ ตราปั=วิยเปั6นหวิ ดของนสุตสุพ.ปั> 6 ท12เล*อกัเร1ยนหม7 1650= / = 32%

อ ตราปั=วิยของคนไทย = 1545 = 33.33 อ ตราปั=วิยของคนลาวิ = 1/5 = 20

RR = 33.33/20 = 1.65 !!!!!!!!! อะไรผัด!!!!!!!!! คนไทยปั=วิยง"าย????

Uses of Risk

•Prediction : ปัระเมนควิามน"าจะเกัด ของอ�บ ตกัารของโรคต"างๆ ในอนาคต

ในฝู7งสุ ตวิ�ท12ใช0เปัร1ยบเท1ยบกั นได0•Cause : ปั/จจ ยเสุ12ยงม กัถึ7กั

identified เพราะม นจะสุ มพ นธุ์�กั บโรค อย"างม1น ยสุ%าค ญ่ทางสุถึต

•Prevention : ถึ0าปั/จจ ยเสุ12ยงเปั6น สุาเหต�ของโรค กัารเอาปั/จจ ยเสุ12ยงออกั

จะสุามารถึปั3องกั นโรคได0 แม0แต"ย งไม"ร7 0กัลไกัของโรค ถึ0าม1ควิามสุ มพ นธุ์�ระหวิ"าง

ปั/จจ ยเสุ12ยงกั บโรคมากั กัารไม"ม1ปั/จจ ย เสุ12ยงน ,นๆ สุามารถึใช0ในกัาร rule out

โรคได0 ( ไม"ม1ปั/จจ ยเสุ12ยงน ,น ไม"ม1โรคน1,)

Cross-sectional study

Smoking smoking smokingtotal prevalence

parents child +ve child -ve(%)

yes 3203 2418

5621 570

no 1601 1508

3109 515.total 4804

3926 8730

550.

• Prevalence ของเด4กัท12สุ7บบ�หร1ท12พ"อแม"สุ7บ บ�หร12 = 3203/5621

= 57.0%• Prevalence ของเด4กัท12สุ7บบ�หร12ท12พ"อแม"ไม"

สุ7บบ�หร12 = 1601/3109 = 51.5%• prevalence ratio (relative risk) =

57/51.5 = 1.11• odds ratio =

(3203/2418)/(1601/1508) = 1.25• OR > RR เพราะกัารสุ7บบ�หร12ในเด4กัเกัดบ"อย

(เปั6นโรคท12พบบ"อย)

• ถึ0าควิามช�กัของโรคท12สุนใจต%2า และระยะเวิลาของกัารเกัดโรคเท"ากั นระหวิ"างผั70ท12ม1และไม"ม1ปั/จจ ยเสุ12ยง ค"า RR ท12ค%านวิณจากักัารเปัร1ยบเท1ยบควิามช�กัจะม1ค"าใกัล0เค1ยงกั บค"า RR ท12ค%านวิณจากัอ�บ ตกัาร

• ถึ0าควิามช�กัของโรคเพ2มข&,น prevalence ratio (RR) ม1ค"าใกัล0 1

กัารวิางแผันและกัารวิเคราะห�กัารศ&กัษา จ�ดปัระสุงค�ของกัารศ&กัษา : ช ดเจน กัารพรรณนากัล�"มปัระชากัรเปั3าหมาย : ต วิแทน กัารค%านวิณขนาดต วิอย"าง และกัารเล*อกัวิธุ์1กัารสุ�"ม

ต วิอย"าง กัารวิ ดสุภาวิะโรค : sensitivity, specificity กัารวิ ดกัารสุ มผั สุปั/จจ ยเสุ12ยง : แบบสุอบถึาม

(recall bias) กัารปัระมาณ ถึ0าม1กัารตอบ สุนองต%2า -> เพ2ม sample size เปั6น 2-3 เท"า

กัารวิางแผันและกัารวิเคราะห�กัารศ&กัษา อคต ข0อม7ลดบท12น%ามาใช0ได0 : missing value ,

code, กัรอกัผัด ผัลกัารวิเคราะห�ข0อม7ลแบบพรรณนา :

prevalence, mean, median, SD, ... กัารวิเคราะห�ข0อม7ล (กัารทดสุอบควิามสุ มพ นธุ์��) :

crude, univariate, multivariate กัารรายงานผัล

อคต(bias)

Selection biasMisclassification “cut-off”

point Information bias ควิามร7 0ของผั70

ตอบConfounding

Subject variation

•ใน subject เด1ยวิกั น ในโอกัาสุต"างๆ กั น•กัารเปัล12ยนแปัลงทางสุร1ระ : ควิามด น

เล*อด•ปั/จจ ยท12ม1ผัลต"อกัารตอบสุนองต"อค%าถึาม

เช"น กัารเกั4บเหต�กัารณ�ในอด1ต กัารต*2นต วิต"อกัารตอบสุนองและอารมณ�ในขณะถึ7กัสุ มภาษณ� ปัฏิกัรยาต"อสุ2งแวิดล0อมและควิามเห4นใจผั70สุ มภาษณ�

•กัารกัระต�0นกัารเปัล12ยนแปัลง จากักัารท12ร7 0วิ"าถึ7กัศ&กัษาอย7"

Observer variation

• กัารท12ผั70สุ งเกัต�ไม"สุามารถึท12จะบ นท&กัผัลท12เหม*อนกั นได0 จากักัารทดลองเด1ยวิกั นบนวิ ตถึ�เด1ยวิกั น (inconsistency) = intra-observer variation

• กัารท12ผั70สุ งเกัต�อ*2นๆ ไม"สุามารถึบ นท&กัผัลกัารทดลองเด1ยวิกั นให0เหม*อนกั น = inter-observer variation

• สุาเหต� = อคตท12เกัดจากักัารร7 0สุมม�ตฐาน

• ข0อผัดพลาดในกัารท%ากัารทดลอง หร*อควิามแปัรปัรวินในข ,นตอนค%าถึาม เช"น ควิามไม"สุามารถึท12จะใช0วิธุ์1กัารเด1ยวิกั นตลอด ควิามเลนเล"อในกัาร set เคร*2องม*อหร*อกัารอ"าน scale ควิามไม"สุามารถึท%าตามค%าแนะน%าในกัารตอบแบบสุอบถึาม กัารละเวิ0นบางค%าถึามหร*อบางกัารทดสุอบ ควิามผัดพลาดในกัารบ นท&กัผัล

• กัารขาดปัระสุบกัารณ�หร*อฝู>ม*อ ของผั70สุ งเกัต� โดยเฉพาะย2งเกั12ยวิกั บกัารปัระเมนผัล เช"น กัารเข0าใจผัดของผั70ท%ากัาร

สุ มภาษณ� กัารขาดฝู>ม*อในกัารใช0เคร*2อง ม*อ กัารไม"สุนใจในกัารทดลอง

• อคตในกัารท%ากัารทดลอง เช"น กัารร7 0อย7"กั"อนแล0วิวิ"าอะไรจะเปั6นปักัต หร*อควิรจะคาดหวิ งอะไร

ข0อจ%ากั ดของวิธุ์1กัารทางเทคนคท12ใช0• กัารทดสุอบน ,น ไม"เหมาะสุม• วิธุ์1กัารท12ใช0ไม"น"าเช*2อถึ*อ หร*อไม"แน"นอน

เช"น ผัลกัารทดลองไม"สุามารถึท%าซึ่%,าได0 ผัลท12ได0ให0ผัลท12ไม"สุอดคล0องกั บผัลจากัวิธุ์1อ*2นๆ ผัลท12ได0ไม"สุอดคล0องกั บควิามร�นแรงของสุภาพท12พบ

• ข0อผัดพลาดในระบบกัารทดสุอบ เช"น เคร*2องม*อม1ปั/ญ่หา กัาร calibrate ผัดพลาด สุารท12ใช0ในกัารทดลองไม"ด1

กัารหล1กัเล12ยงข0อผัดพลาดและอคต• เกัณฑ์�ท12ใช0ในกัารจ%าแนกักัารวินจฉ ยต0อง

พรรณนาอย"างช ดเจน• กัารจ%าแนกัควิามร�นแรงหร*อกัารแบ"ง

เกัรดของโรค ควิรเปั6นในร7ปัแบบเชงปัรมาณ

• ควิรสุ งเกัต�ท�กัต วิอย"างภายใต0สุภาวิะ (ท12ม1ผัลต"อสุภาวิะทางช1วิวิทยา ) เด1ยวิกั นในท�กัๆ คร ,ง

• ควิรจ%ากั ดจ%านวินผั70ท%ากัารสุ งเกัต� และผั70สุ งเกัต�ต0องได0ร บกัารฝูBกั เช"น -x ray

• ควิรท%ากัารบอด (ท ,งผั70ท%ากัารสุ งเกัต�และ subject น ,นๆ)

• วิธุ์1กัารทดลองท12เล*อกัควิรสุอดคล0องกั บจ�ดปัระสุงค�

• เคร*2องม*อท12ใช0ควิร ง"าย และเช*2อถึ*อได0• วิธุ์1กัารท12ใช0ควิรท%าให0มาตรฐานโดย เช"น

กัารใช0สุารมาตรฐานในกัารเท1ยบ กัารต ,งมาตรฐานในค%าถึาม กัาร calibrate เคร*2องม*อตามวิธุ์1กัารอ0างอง

ควิามผัดพลาดจากัต วิหาร

• เม*2อไม"พรรณนาปัระชากัรท12ตรวิจให0ด1หร*อต วิอย"างท12ควิรถึ7กัเล*อกัไม"ได0ท%ากัารทดลองให0ครบ

• สุามารถึลดได0จากั กัารพยายามให0แต"ละต วิอย"างได0เข0าร"วิมกัารทดลองโดยหล1กั

เล12ยงควิามไม"สุะดวิกั และควิรหาวิธุ์1กัาร ท12ตดตามให0ต วิอย"างน ,นๆ อย7"ในกัาร

ทดลองจนเสุร4จ

กัารทดสุอบท12ด1• reproducibility = reliability and

repeatability• consistency วิ ดได0โดยค%าถึามหร*อกัารทดสุอบ

จะให0ผัลเดมเสุมอภายใต0สุภาวิะกัารทดลองเด1ยวิกั น• reproducibility สุ7ง = low random error

although have systematic error.• validity = accuracy• ควิามสุามารถึของวิธุ์1กัารทดสุอบท12จะให0ผัลเด1ยวิกั น

confounding

  dystocia Normal parturition

Fat 50 150

Normal body condition score

30 170

OR = 1.88 (95% CL = 1.14-3.12)

  Parity 1-2 Parity>2

  dystocia Normal parturition

dystocia Normal parturition

Fat 5 45 45 105

Normal weight 15 135 15 35

OR (parity 1-2) = 1.0; OR (parity >2) = 1.0

OR (parity 1-2) = 1OR (parity >2) = 1OR (parity ไม"สุนใจควิามอ0วิน ) =

3.86

ปั/จจ ยจะเปั6นปั/จจ ยกัวินเม*2อ เกั12ยวิข0องกั บโรค เกั12ยวิข0องกั บปั/จจ ยท12ผัลของม นกั%าล ง

ศ&กัษาอย7" ไม"ใช0ข ,นตอนกั&2งกัลางท12จ%าเปั6นระหวิ"าง

ปั/จจ ยและโรค

วิธุ์1กัารควิบค�มปั/จจ ยกัวิน กัารควิบค�มในกัารวิเคราะห� (Mantel

Haenszel OR)exclusionmatching

F

M

D

ต0อง match : ม1ควิามสุ มพ นธุ์�ทางอ0อมระหวิ"าง exposure กั บ factor of interest และ diseases

F = factor of interest, M = matching factor, D = - - -disease, > = causal, < > = non causal

สุภาพร"างกัาย ล%าด บท0อง dystocia

M

D

F

ต0อง match : F และ M เปั6นปั/จจ ยเสุ12ยงท ,งค7" แต"ท ,งค7"เกั12ยวิข0องกั น

อาย� milk yield mastitis

M

D

F

ไม"ต0อง match : F และ M ไม"สุ มพ นธุ์�กั นอาย� เพศ โรคพยาธุ์

M

D

F

ไม"ต0อง match : F และ M สุ มพ นธุ์�กั นแต"ไม"ใช"ปั/จจ ยเสุ12ยงสุ%าหร บ D

กัารสุ�"มต วิอย"างnon-probability sampling simple random sampling systemic random sampling stratified random samplingcluster samplingmultistage sampling

Sampling (important terms)

• target population =

population at risk

• study population = population

sampled

• sampling frame = lists of all

units in population

• sampling unit = each member

of sampling frame

• sampling fraction = ratio

sample size / study

population• unit of interest ไม"จ%าเปั6นต0อง

เท"ากั บ sampling unit (cluster)

Sampling process

Target population

Sampledpopulation

sample

Common sense judgementRandom sampling

จะเล*อกัเกั4บต วิอย"างได0อย"างไร

•จ�ดปัระสุงค�•เล*อกัต วิอย"างท12

•เปั6นต วิแทนท12แท0จรงของปัระชากัร•น%าไปัสุ7"กัารปัระเมนล กัษณะเฉพาะของปัระชากัรโดยม1 precision และ accuracy ท12ยอมร บได0

•เปั6น probability หร*อ non-probability sample

Non-probability sample

•กัารสุ�"มต วิอย"างแบบสุะดวิกั•สุ�"มแบบเล*อกัเอาเองตามปัระสุงค�

•ต ,งใจเล*อกัตามท12ผั70ท%ากัารทดลอง ‘ต ,งใจให0เปั6น representative

sample’‘ representativeness’ cannot be measured

Probability sampling

•สุ�"มเล*อกัต วิอย"าง ตามควิามเปั6นไปัได0 ท12วิ"าท�กัต วิจะได0ร บกัารค ดเล*อกัเท"าๆ กั น•เปั6นแหล"งของกัารผัดพลาดถึ0าสุ�"มไม"ด1•ระวิ งควิามแปัรปัรวินและอคต•ข&,นกั บ confidence interval•ต0องค%าน&งถึ&งขนาดต วิอย"างท12ใช0•ต0องค%าน&งถึ&งระด บอ�บ ตกัาร หร*อควิามช�กัของโรค

กัารใช0 probability sampling

•Sampling unit = individual•simple random sampling•systemic sampling•stratified sampling

•sampling unit = group•cluster sampling•multistage sampling

จ�ดปัระสุงค�ของกัารเล*อกัต วิอย"างแบบ probability sampling

•เพ*2อให0ได0ต วิแปัร (variable) ท12เปั6นต วิแทนท12ใกัล0เค1ยงกั บปัระชากัรกัล�"มเปั3าหมายท12สุ�ด•unbiased•minimum effect of sampling variation

Simple random sampling

• ง"ายในทางทฤษฎี1 ยากัในทางปัฏิบ ต• สุ ตวิ�แต"ละต วิ หร*อ experimental

unit แต"ละ unit ม1โอกัาสุได0ร บกัารเล*อกัเท"าๆ กั น และกัารเล*อกัแต"ละหน"วิย (ต วิ)ไม"ได0ข&,นกั บหน"วิย (ต วิ )อ*2นๆ ท12ถึ7กัเล*อกั

• ปั/ญ่หา:• ถึ0าม1ควิามแปัรปัรวินมากั - > ต0องใช0

ขนาดต วิอย"างมากั

Systemic random sample

•เปั6นวิธุ์1ท12ปัฏิบ ตได0ในกัารสุ�"มต วิอย"างท12เปั6นต วิแทน

•ต0องแน"ใจวิ"าท�กัต วิอย"างม1กัารกัระจายต วิอย"างสุม%2าเสุมอ

•ปั/ญ่หา:•ถึ0าล กัษณะพเศษท12จะวิ ดม1ควิามเกั12ยวิ

พ นกั บช"วิงท12เล*อกั (ฤด7กัาล พฤตกัรรม)

•เปั6นกัารล%าบากัท12จะได0กัารกัระจายต วิท12ใช0ได0

Multistage sampling

•สุามารถึสุมด�ลย�หน"วิย primary หร*อ secondary ตามค"าใช0จ"าย และ/หร*อ ควิามแปัรปัรวินระหวิ"าง และภายใน primary sampling units

•ปั/ญ่หา:•จ%านวินต วิอย"างเพ2มข&,น

Stratified random sampling

• ลดควิามแปัรปัรวิน (variance)•ถึ0าปั/จจ ยท12เกั12ยวิข0องกั บต วิแปัรท12ได0

ร บ (outcome variable) กั"อให0เกัดควิามแปัรปัรวิน (variation) อย"างม1น ยสุ%าค ญ่?

• equal (same n per stratum) or proportional (same n/N per stratum) allocation

• ท%าให0ได0ข0อม7ลจากั sub-populations ง"าย

•เพ*2อให0ได0ควิามแม"นย%าสุ7งสุ�ด•เล*อกัแบ"ง stratum ให0เข0ากั นได0 (e.g. high producing & low producing breed)

•แบ"งเม*2อควิามแปัรปัรวินของแต"ละ stratum ม1มากั

•ปั/ญ่หา•ต0องร7 0สุถึานภาพของ sampling unit โดยค%าน&งถึ&งปั/จจ ยต"อ stratum

•ใช0วิธุ์1ท12ย�"งยากัมากัข&,นในกัารปัระเมนควิามแปัรปัรวิน

Cluster sampling

•หน"วิยในกัารสุ�"มเล*อกัเร2มแรกัใหญ่"กัวิ"า หน"วิยท12สุนใจศ&กัษา

• ไม"ต0องกัาร sampling frame ภายใน cluster

•clusters• - natural > litters, herds• - artificial > geographic areas,

administrative units• cluster selection

• simple random, systematic or stratified random sampling

•ต ดสุนควิามแปัรปัรวินโดยจ%านวิน cluster ไม"ใช"จ%านวินสุ ตวิ�

• elements in clusters should be heterogeneous (unlike stratified

sampling)• use in multicenter trials•ปั/ญ่หา:

•ควิามแปัรปัรวินจากักัารสุ�"มต วิอย"างอาจเพ2มข&,น - > ต0องใช0ขนาดต วิอย"างมากั

•ถึ0าม1ควิามแปัรปัรวินมากัระหวิ"าง cluster - > ค"าท12ปัระเมนได0ไม"แม"นย%า

Comparison of main sampling techniques

Population characteristics Population type Appropriate samplingtechnique

homogeneous Cattle on a farm, to be sampled to determinetuberculosis prevalence

Simple random

Definite strata, but homogeneouswithin strata

Farm with 2 different dairy breeds, each withequal number; sampled to determine milkproduction

Simple stratified

Definite strata, each stratum hasproportionate ratio of numbers of otherstrata

Farm with 2 different dairy breeds, but differentnumbers; sampled to determine milk production

Proportional stratified

Clusters with similar characteristics,but heterogeneous within cluster

Veterinary lab. In a country equipped according toa standard; wide variation between samplessubmitted; to be sampled to determine proportionof contaminated tissue samples

cluster

ฟาร�มสุ�กัรข�น 1000ต วิ: หม7 20% ปั=วิยด0วิยอากัารไอแห0งๆ

โรงเร*อน 5 โรงเร*อน โรงเร*อนละ 200

ต วิ ปั=วิยท�กัโรงเร*อน จะสุ�"มต วิอย"าง อย"างไรเพ*2อน%าสุ�กัรไปัผั"า

ซึ่ากั เพ*2อให0ร7 0วิ"าเปั6นโรคอะไร สุมม�ต ค%านวิณวิ"าต0องสุ�"มต วิอย"าง 10 ต วิ

หม7200ต วิ

หม7200ต วิ

หม7200ต วิ

หม7200ต วิ

หม7200ต วิ

A B C D E

สุ�กัรไม"ม1เบอร� สุ�"มเล*อกัเฉพาะต วิปั=วิยหร*อสุ�"มจากัหม7

ท ,งหมด simple หร*อ systemic หร*อ stratify

2020

20

20

20

20

20

20

20

20

แหล"งของควิามผัดพลาด•ควิามแปัรปัรวิน (Variance)

• sampling error•อคต (bias)

• - non observational errors (selection bias)

• - non responsive (เช"นไม"ตอบแบบสุอบถึาม)

• observational errors• response error (ไม"บอกัควิาม

จรง - ผัด กั.ม.)• measurement error(mathematical test)

Variance and bias

*

*

*

**

*

*

*

**

**

Confidence intervals

•วิ ดควิามหลากัหลายของกัารสุ�"ม (Measure sampling variability

) (ไม"ใช"อคต)•ค"าต วิอย"างท12ปัระเมนห"างจากัค"าจรง

เท"าไร•แปัลผัล 95% confidenceinterval•โดยกัารสุ�"มต วิอย"างซึ่%,าๆ และค%านวิณ 95% confidence interval ของแต"ละต วิอย"างท12ปัระเมน จะพบวิ"า 95% ของต วิอย"างจะถึ7กัต0อง

กัารลดควิามแปัรปัรวิน (variation)•เพ2ม sample size

•double sample size -> half variance

•quadruple sample size -> half confidence interval

•วิธุ์1กัารเล*อกั (selection procedure)•เล*อกัเฉพาะกัล�"ม หร*อ บรเวิณทางภ7มศาสุตร�ท12สุนใจ

•เล*อกัวิธุ์1ปัระเมน (choice of estimator)•ใช0สุ ดสุ"วิน (ratio) หร*อ regression estimator

Sources of data

•ม1ควิามสุมบ7รณ� validity และเปั6นต วิแทน

•ข0อม7ลท12ม1กัารเกั4บกั นเปั6นปัระจ%า•ข0อม7ลจากัห0องปัฏิบ ตกัาร•disease surveillance program

•industry-based data recording system

•farm / bureau based data recording system

•โรงฆ่"าสุ ตวิ�

structured data collection–monitoring of disease / production

epidemiological studies

Random selection of sampling unit

• โยนเหร1ยญ่• จ บสุลากั• สุ�"มจากัตาราง• ใช0คอมพวิเตอร�• เล*อกัจากัจ�ดต ดในแผันท12

Random sampling table77674 53445 53161 62433 19123 63501 61568 15327 38946 4476605483 57100 30218 70094 61639 08816 60144 59966 29688 2992206998 85903 42998 41051 17856 77886 99488 46908 66814 3420804664 20208 18390 57211 44043 32571 25779 63343 27177 4333718669 40957 70424 82228 40288 54316 10693 96789 78381 1721467325 80559 99797 84672 94310 02899 43379 36138 90022 2641250842 48617 56661 22912 60326 83196 26588 63852 52313 3337697746 66168 22595 08656 45348 19473 61979 51816 02021 4441747419 13325 23596 45948 74260 31313 82729 39054 84286 9055057549 71835 69252 58868 07495 17938 54594 24456 53566 57632

  True difference

 

Different (reject null hypothesis)

Not different

present Absent

(a)                    correct(1-, Power)

(b)                   incorrect(type I, -error)

(c)                    incorrect(type II, -error)

(d)                   correct(1 confidence)

ขนาดต วิอย"าง ระด บกัารยอมร บ type I error (ควิามเปั6นไปัได0

ของควิามผัดพลาดของควิามแตกัต"างระหวิ"างกัล�"มทดลองและกัล�"มควิบค�ม)

power ของกัารทดสุอบ (ควิามเปั6นไปัได0ของกัารท12จะบอกัควิามแตกัต"างระหวิ"างกัล�"มทดลองและกัล�"มควิบค�มให0ถึ7กัต0อง)

ควิามมากั (magnitude) ของผัลกัารทดลอง กัารเล*อกัของ alternative hypothesis : one

tailed หร*อ two-tailed ควิามแปัรปัรวิน (variability) ของต วิแปัรท12ตอบ

สุนองระหวิ"างกัล�"มควิบค�ม

Sampling theory

Central limit theoremถึ0า sample size ขนาดใหญ่" กัารกัระจายต วิของ sample mean หร*อ proportion ม1แนวิโน0มท12จะเปั6น normal68% -> z = 0.8495% -> z = 1.9699% -> z = 2.58

68% -> z = 0.8495% -> z = 1.9699% -> z = 2.58

กัารพจารณา sample size

•ต วิแปัรเปั6น categorical หร*อ continuous

•ปั/จจ ยท12น%ามาพจารณา• accuracy required•วิธุ์1กัารเกั4บต วิอย"างท12ใช0•size of smallest group•actual variability ของต วิแปัรท12สุนใจ (variable of interest) ในปัระชากัรน ,น

Table for sample size for estimation of disease prevalence at 95% confidence levelDesired accuracy

Prevalence +/- 10 +/- 5 +/- 110% 35 138 345720% 61 246 614740% 92 369 922060% 92 369 922080% 61 246 6147

กัารปัระเมนขนาดต วิอย"าง ปัระเมน mean ปัระเมน ควิามแตกัต"างระหวิ"าง mean ปัระเมนสุ ดสุ"วิน ( เช"น ควิามช�กั) ปัระเมนควิามแตกัต"างระหวิ"างสุ ดสุ"วิน เพ*2อ detect โรคในปัระชากัร ปัระเมนควิามสุ มพ นธุ์� ระหวิ"าง exposure

และ disease

http://epiweb.massey.ac.nz/http://epiweb.massey.ac.nz/

Sampling_software.htm

Simplified formula for disease detection sampling•กัารปัระเมนขนาดต วิอย"างในกัารตรวิจหา

โรค (detection)• 300 หารด0วิยสุ ดสุ"วินของปัระชากัร

ท12เปั6นโรคท12คาดไวิ0 •ปัระเมนจ%านวินท12ม1โอกัาสุเปั6นโรค โดยท12ให0

ขนาดต วิอย"างหน&2งท12ท�กัต วิทดสุอบเปั6นลบ

• 300 หารด0วิยจ%านวินท12ทดสุอบ• ใช0 460 ต วิสุ%าหร บ 99%

confidence และ 690 สุ%าหร บ 9999. % confidence

Example - disease detection

•ค%านวิณขนาดต วิอย"างท12ใช0ในระด บกัารแน"ใจท12 95 วิ"าจะไม"ม1โรคในต วิอย"าง•ฟาร�มสุ�กัรข�น 500 ต วิ•สุ�"มต วิอย"างเพ*2อจะตรวิจหาโรค leptospirosis

•ค"า prevalence ท12คาดวิ"าจะเปั6นถึ0าม1โรคอย7" = 25

• - 30025 12/ = > minimum sample size

ต วิอย"างกัารค%านวิณ sample size

•ปัระเมนสุ ดสุ"วินของสุ�กัรท12จะพบพยาธุ์ไสุ0เด*อนได0 - 5+/ % เม*2อสุ�"มต วิอย"างท12โรงฆ่"าสุ ตวิ�•สุ ดสุ"วินท12คาดวิ"าจะพบ : 10%• n = 1.962 X

-(.1 0 )(1 .1 0 )/(.0 5 )2

= 1 3 8 ต วิ•จะต0องสุ�"มตรวิจสุ�กัรปัระมาณ

138 ต วิ ในกัารปัระเมนสุ ดสุ"วินของกัารพบพยาธุ์ไสุ0เด*อน

Example - number diseased missed

• ถึ0าใช0ขนาดต วิอย"างหน&2ง แล0วิพบวิ"าสุ ตวิ�ท�กัต วิอย"างให0ผัลทดสุอบเปั6นลบ

•จะม1สุ ตวิ�กั12ต วิในฝู7งท12เปั6นโรค ถึ0าใช0ระด บควิามเช*2อม 2นท12 95%

• sample size = 10• - 30010 30 150/ = %> ต วิ•อาจม1ถึ&ง 150 ต วิท12ตดเช*,ออย7"ในฝู7ง

Estimation of continuous type outcome variable

•ต0องใช0กัารคาดปัระเมน รวิมกั บค"าควิามแปัรปัรวินท12เปั6นไปัได0

•ใช0สุ7ตรน1, สุ%าหร บ 95% CI n = 4S2//3 s = estimated standard

deviation L = ค"าควิามแม"นย%าท12คาดไวิ0

Example - sample size for estimation of continuous variable

•กัารปัระเมน - -lambing to conception level

•แกัะปัระมาณ 23 พบม1ค"าน1,อย7"ในช"วิง 20 วิ น +/- จากัค"าเฉล12ย (SD

20 วิ น)•ต0องสุ�"มใช0แกัะกั12ต วิในกัารท12จะได0ค"าท12จะให0ห"างจากัค"าจรง 5 วิ น , 95% ของเวิลา?

N = 4 X (20)252 =6 4 ต วิ

clinical trial

เปั6นกัารศ&กัษาอย"างเปั6นระบบใน species หร*อกัล�"มของ species ท12จะใช0วิธุ์1กัา

รน ,นๆ เพ*2อท12จะให0ผัลในกัารปั3องกั น หร*อร กัษา

Components of a protocol for a clinical trial

General Title of trialinformation Names and addresses of investigators

and sponsors Identify of trial site(s)

Justification andobjectives

Reason for execution of the trial Primary hypothesis to be tested

Components of a protocol for a clinical trialDesign Response variables

DurationExperimental populationTherapeutic or prophylactic procedureType of trialData collectionData analysis

field trial

กัารทดลองในสุ ตวิ�ในภาคสุนามภายใต0กัาร จ ดกัาร กัารสุ�ขาภบาลท12ต ,งใจจะน%าผัลกัาร

ทดลองไปัใช0 กัารทดลองท12ม กัเปั6นร7ปัแบบปั3องกั น จ&ง

ม กัข0นกั บกัาร challenge แบบธุ์รรมชาตกั บต วิทดลองท12ต0องกัารปัระเมน

Experimental unit

Independent unit ท12เล4กัท12สุ�ดท12แบ"งสุ�"มต วิอย"าง

blinding

ชนดของกัารบอด เจ0าของ ผั70ตรวิจ

ไม"ม1 ร7 0 ร7 0

Single ไม"ร7 0 ร7 0

double ไม"ร7 0 ไม"ร7 0

กัารวิางแผันกัารทดลอง

Standard -cross over sequent i al

Standard trial

Exper i ment al uni t ได0ร บกัาร treatment คร ,งเด1ยวิ และในแต"ละกัล�"ม

ได0ร บกัาร treatment คร ,งเด1ยวิ สุ ตวิ�ถึ7กัตดตามในระยะเวิลาตามท12ทดลองbasic design ท%าให0ด1ข&,นโดยกัาร

stratification

Cross-over trial

Experimental unit ได0ร บกัารtreatment มากักัวิ"า 1 treatment

experimental unit หน&2ง เปั6นท ,งกัล�"มควิบค�มและกัล�"มทดลอง = match

Sequential trial

เปัร1ยบเท1ยบผัลกัารทดลองจากั 2 treatment

experimental unit ม กัเปั6นต วิๆ จ บค7" : ต วิหน&2งเปั6น 1 treatment อ1กัต วิเปั6น

อ1กั treatment ( หร*อ control)

ต0องวิเคราะห�ข0อม7ลซึ่%,าๆเม*2อข0อม7ลสุะสุมมากัข&,น

อ*2นๆ ท12ต0องค%าน&งถึ&ง

กัารตดตาม (follow up)

กัารเห4นพ0องกั น (compliance)

กัารล0มเลกักัารทดลอง

ต วิอย"าง ระยะเวิลาช"วิงคลอดปักัตของแม"สุ�กัรในล%าด บ

ท0องต"างๆparity mean 95%CI SD1 11.7 0.11-14.29 0.282 14.92 8.22-21.61 0.343 14.32 7.77-20.88 0.319 13.58 7.53-19.63 0.15

ต วิอย"าง preweaning diarrhea Case definition กัารเกัดภาวิะท0องเสุ1ยในคอกัใด ต0องม1ล7กั

สุ�กัรท0องเสุ1ยมากักัวิ"า 3 ต วิ กัารหายหร*อไม"หาย: น บจากัวิ นท12เร2ม

บ นท&กัวิ"าท0องเสุ1ยวิ นแรกั แล0วิล7กัสุ�กัรหายจากั อากัารท0องเสุ1ยภายใน 3 วิ ยหล งจากัท12เร2ม

บ นท&กั ค*อหาย แต"ถึ0านานกัวิ"าน1,น บวิ"าไม"หาย

ไม"หาย หาย Odds ratio P valueLitter size <=10Litter size >10

2912

3111

0.1 0.75

7-14 อาย� วิ นอาย�อ*2นๆ

47

1725

14.04 <0.01

แถึวิกัลางแถึวิรม

2714

3111

0.6 0.43