seamedМорская медицинаMarine Medicine2413-57472587-7828Research Institute of Industrial and Maritime Medicine of the Federal Medical and Biological Agency10.22328/2413-5747-2022-8-3-105-117seamed-585Research ArticleМЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙRESEARCH METHODOLOGYГибридные исследования в медицине и здравоохраненииHybrid studies in medicine and public healthhttps://orcid.org/0000-0002-5240-6470ХолматоваК. К.KholmatovaK. K.

Холматова Камила Кахрамонжоновна — кандидат медицинских наук, доцент, магистр общественного здоровья, доцент кафедры госпитальной терапии и эндокринологии, научный сотрудник международного центра научных компетенций федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования 

163069, г. Архангельск, Троицкий пр., д. 51

SPIN 8494–6495

Kamila K. Kholmatova — Cand. of Sci (Med.), MPH, Associate Professor of the Department of Hospital Therapy and Endocrinology, Researcher of the International Research Competence Center

Troitsky Av., 51, 163069 Arkhangelsk

kkholmatova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3130-2920ХарьковаО. А.KharkovaO. A.

Харькова Ольга Александровна — кандидат психологических наук, PhD, доцент кафедры методологии научных исследований, декан факультета клинической психологии, социальной работы и АФК, федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования 

163069, г. Архангельск, Троицкий пр., д. 51

SPIN 2167–7550

Olga A. Kharkova — PhD, associate professor, Department of Research Methodology, Dean of the Faculty of Clinical Psychology,Social Work and Adaptive Physical Education

51 Troitskiy Prospekt, Arkhangelsk, 163069

harkovaolga@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6363-9595ГорбатоваМ. А.GorbatovaM. A.

Горбатова Мария Александровна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры стоматологии детского возраста федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования 

163069, г. Архангельск, Троицкий пр., д. 51

SPIN 7732–0755

Maria A. Gorbatova — Cand. of Sci. (Med.), Associate Professor, Master of Public Health, Associate Professor of the Departmentof Pediatric Dentistry

51 Troitskiy Prospekt, Arkhangelsk, 163069

marigora@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5464-0498ГржибовскийА. М.GrjibovskiA. M.

Гржибовский Андрей Мечиславович — доктор медицины, начальник управления научно-инновационной работы, заведующий центральной научно-исследовательской лабораторией федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования; профессор кафедры общественного здоровья, здравоохранения, общей гигиены и биоэтики федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования

677007, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Кулаковского, д. 42; 163069, г. Архангельск, Троицкий пр., д. 51

SPIN 5118–0081

Andrej M. Grjibovski — Doctor of Medicine, Head of the Directorate for Research and Innovations, Director of the Central Scientific Research Laboratory; Professor at the Department of Public Health, Public Health, General Hygiene and Bioethics

42 Kulakovskogo St., Yakutsk; Sakha (Yakutia) Republic, 677007; 51 Troitskiy Prospekt, Arkhangelsk, 163069

A.Grjibovski@yandex.ruСеверный государственный медицинский университетРоссияNorthern State Medical UniversityRussian FederationСеверный государственный медицинский университет; Северо-Восточный федеральный университетРоссияNorthern State Medical University; North-Eastern Federal UniversityRussian Federation20222310202283105117Copyright © Холматова К.К., Харькова О.А., Горбатова М.А., Гржибовский А.М., 20222022Холматова К.К., Харькова О.А., Горбатова М.А., Гржибовский А.М.Kholmatova K.K., Kharkova O.A., Gorbatova M.A., Grjibovski A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://seamed.elpub.ru/jour/article/view/585

В данной статье представлены два наиболее часто встречающихся варианта гибридных, или комбинированных, исследований — метод «случай-когорта» и метод «вложенной выборки». Описаны основные научные вопросы, на которые позволяют ответить данные исследования. Обобщены достоинства и недостатки обоих дизайнов, а также особенности интерпретации результатов. Представлены и разобраны примеры вышеописанных гибридных исследований в медицинской рецензируемой литературе.

In this paper we present an overview of the two main types of hybrid (combined) studies — nested case-control studies and case-cohort studies. Main research questions that can be addressed using these study designs are presented. The methodological features of nested case-control and case-cohort studies as well as their strengths and limitations are described in detail. Moreover, we present how to interpret the results of these studies and give examples from the international peer-reviewed literature.

морская медицинагибридное исследованиекомбинированное исследованиегнездовое исследование«случай-когорта»когортное исследованиедизайн исследованийmarine medicinehybrid studycombined studynested case-control studycase-cohort studycohort studystudy designReferencesХолматова К.К., Харькова О.А., Горбатова М.А., Гржибовский А.М. Поперечные исследования: планирование, размер выборки, анализ данных // Экология человека. 2016. № 2. С. 49–56.Kholmatova K.K., Gorbatova M.A., Kharkova O.A., Grjibovski A.M. Cross-sectional studies: planning, sample size, data analysis // Ekologiya cheloveka (Human Ecology), 2016, Vol. 23, Nо. 2, рp. 49–56 (In Russ.) doi: 10.33396/1728- 0869-2016-2-49-56.Холматова К.К., Гржибовский А.М. Применение исследований «случай-контроль» в медицине и общественном здравоохранении // Экология человека. 2016. Т. 23, № 8. C. 53–60.Kholmatova K.K., Grjibovski A.M. Case-control studies in medicine and public health // Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2016. Vol. 23, Nо. 8, рp. 53–60 (In Russ.). doi: 10.33396/1728-0869-2016-8-53-60.Холматова К.К., Харькова О.А., Гржибовский А.М. Особенности применения когортных исследований в медицине и общественном здравоохранении // Экология человека. 2016 № 4. С. 56–64.Kholmatova K.K., Kharkova O.A., Grjibovski A.M. Cohort studies in medicine and public health // Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2016, Vol. 23, Nо. 4, рp. 56–64 (In Russ.). doi: 10.33396/1728- 0869-2016-4-56-64Холматова К.К., Харькова О.А., Гржибовский А.М. Экспериментальные исследования в медицине и здравоохранении: планирование, обработка данных, интерпретация результатов // Экология человека. 2016. Т. 23, № 11. C. 50–58.Kholmatova K.K., Kharkova O.A., Grjibovski A.M. Experimental studies in medicine and public health: planning, data analysis, interpretation of results // Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2016, Vol. 23, Nо. 11, рр. 50–58 (In Russ.). doi: 10.33396/1728-0869- 2016-11-50-58.Mantel N. Synthetic retrospective studies and related topics // Biometrics. 1973. Vol. 29, No. 3. P. 479–486.Mantel N. Synthetic retrospective studies and related topics // Biometrics. 1973. Vol. 29, No. 3. P. 479–486.Ernster V.L. Nested case-control studies // Prev. Med. 1994. Vol. 23, No. 5. P. 587–590. doi: 10.1006/pmed.1994.1093.Ernster V.L. Nested case-control studies // Prev. Med. 1994. Vol. 23, No. 5. P. 587–590. doi: 10.1006/pmed.1994.1093.Beaglehole R., Bonita R. Basic epidemiology. 2nd ed. Geneva: World Health Organization, 2006. 213 p.Beaglehole R., Bonita R. Basic epidemiology. 2nd ed. Geneva: World Health Organization, 2006. 213 p.Kim R.S. A new comparison of nested case-control and case-cohort designs and methods // Eur. J. Epidemiol. 2015. Vol. 30, No. 3. Р. 197–207. doi: 10.1007/s10654-014-9974-4.Kim R.S. A new comparison of nested case-control and case-cohort designs and methods // Eur. J. Epidemiol. 2015. Vol. 30, No. 3. Р. 197–207. doi: 10.1007/s10654-014-9974-4.Borgan Ø., Keogh R. Nested case-control studies: should one break the matching? // Lifetime Data Anal. 2015. Vol. 21, No. 4. P. 517–541. doi: 10.1007/s10985-015-9319-y.Borgan Ø., Keogh R. Nested case-control studies: should one break the matching? // Lifetime Data Anal. 2015. Vol. 21, No. 4. P. 517–541. doi: 10.1007/s10985-015-9319-y.Langholz B., Clayton D. Sampling strategies in nested case-control studies // Environ. Health. Perspect. 1994. Vol. 102, Suppl. 8. P. 47–51. doi: 10.1289/ehp.94102s847.Langholz B., Clayton D. Sampling strategies in nested case-control studies // Environ. Health. Perspect. 1994. Vol. 102, Suppl. 8. P. 47–51. doi: 10.1289/ehp.94102s847.Rosenbaum P.R., Rubin D.B. The central role of the propensity score in observational studies for causal effects // Biometrika. 1983. Vol. 70, No. 1. P. 41–55.Rosenbaum P.R., Rubin D.B. The central role of the propensity score in observational studies for causal effects // Biometrika. 1983. Vol. 70, No. 1. P. 41–55.Гржибовский А.М., Иванов С.В., Горбатова М.А., Дюсупов А.А. Псевдорандомизация (propensity score matching) как современный статистический метод устранения систематических различий сравниваемых групп при анализе количественных исходов в обсервационных исследованиях // Экология человека. 2016. № 7. С. 51–60.Grjibovski A.M., Ivanov S.V., Gorbatova M.A., Dyussupov A.A. Propensity score matching as a modern statistical method for bias control in observarional studies with continuous outcome variable // Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2016, Vol. 23, Nо. 7, рp. 51–60 (In Russ.). doi: 10.33396/1728-0869-2016-7-51-60.Cook S., Malyutina S., Kudryavtsev A.V., Averina M., Bobrova N., Boytsov S., Brage S., Clark T.G., Diez Benavente E., Eggen A.E., Hopstock L.A., Hughes A., Johansen H., Kholmatova K., Kichigina A., Kontsevaya A., Kornev M., Leong D., Magnus P., Mathiesen E., McKee M., Morgan K., Nilssen O., Plakhov I., Quint J.K., Rapala A., Ryabikov A., Saburova L., Schirmer H., Shapkina M., Shiekh S., Shkolnikov V.M., Stylidis M., Voevoda M., Westgate K., Leon D.A. Know Your Heart: Rationale, design and conduct of a cross-sectional study of cardiovascular structure, function and risk factors in 4500 men and women aged 35–69 years from two Russian cities, 2015–18 // Wellcome Open Res. 2018. Vol. 3, No. 3. P. 67. doi: 10.12688/wellcomeopenres.14619.3.Cook S., Malyutina S., Kudryavtsev A.V., Averina M., Bobrova N., Boytsov S., Brage S., Clark T.G., Diez Benavente E., Eggen A.E., Hopstock L.A., Hughes A., Johansen H., Kholmatova K., Kichigina A., Kontsevaya A., Kornev M., Leong D., Magnus P., Mathiesen E., McKee M., Morgan K., Nilssen O., Plakhov I., Quint J.K., Rapala A., Ryabikov A., Saburova L., Schirmer H., Shapkina M., Shiekh S., Shkolnikov V.M., Stylidis M., Voevoda M., Westgate K., Leon D.A. Know Your Heart: Rationale, design and conduct of a cross-sectional study of cardiovascular structure, function and risk factors in 4500 men and women aged 35–69 years from two Russian cities, 2015–18 // Wellcome Open Res. 2018. Vol. 3, No. 3. P. 67. doi: 10.12688/wellcomeopenres.14619.3.Драчев С.Н., Попов В.А., Симакова А.А., Горбатова М.А., Кудрявцев А.В., Шагров Л.Л., Попова Д.А., Гржибовский А.М., Концевая А.В., Юшманова Т.Н., Горбатова Л.Н. Оценка стоматологического здоровья участников исследования «Эпидемиология сердечно-сосудистых заболеваний в регионах Российской Федерации. Третье обследование» в Архангельской области: профиль исследования // Экология человека. 2022. Т. 29, № 7. C. 513–526.Drachev S.N., Popov V.A., Simakova A.A., Gorbatova M.A., Kudryavtsev A.V., Shagrov L.L., Popova D.A., Grjibovski A.M., Kontsevaya A.V., Yushmanova T.N., Gorbatova L.N. Study profile: oral health assessment among participants of «Epidemiology of cardiovascular diseases in Russian regions. Third study» in the Arkhangelsk region // Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2022, Vol. 29, Nо. 7, рp. 513–526 (In Russ.). doi: 10.17816/humeco109191.Prentice R. A case-cohort design for epidemiologic cohort studies and disease prevention trials // Biometrika. 1986. Vol. 73, No. 1. e11.Prentice R. A case-cohort design for epidemiologic cohort studies and disease prevention trials // Biometrika. 1986. Vol. 73, No. 1. e11.Vojvodic M., Shafarenko M., McCabe S.J. Case-Cohort Studies: Design and Applicability to Hand Surgery // J. Hand. Surg. Am. 2018. Vol. 43, No. 8. Р. 762–767. doi: 10.1016/j.jhsa.2018.03.013.Vojvodic M., Shafarenko M., McCabe S.J. Case-Cohort Studies: Design and Applicability to Hand Surgery // J. Hand. Surg. Am. 2018. Vol. 43, No. 8. Р. 762–767. doi: 10.1016/j.jhsa.2018.03.013.Yan Y., Zhou H., Cai J. Improving efficiency of parameter estimation in case-cohort studies with multivariate failure time data // Biometrics. 2017. Vol. 73. No. 3. P. 1042–1052. doi: 10.1111/biom.12657.Yan Y., Zhou H., Cai J. Improving efficiency of parameter estimation in case-cohort studies with multivariate failure time data // Biometrics. 2017. Vol. 73. No. 3. P. 1042–1052. doi: 10.1111/biom.12657.Von Cube M., Schumacher M., Palomar-Martinez M., Olaechea-Astigarraga P., Alvarez-Lerma F, Wolkewitz M. A casecohort approach for multi-state models in hospital epidemiology // Stat. Med. 2017. Vol. 36. No. 3. P. 481–495. doi: 10.1002/sim.7146.Von Cube M., Schumacher M., Palomar-Martinez M., Olaechea-Astigarraga P., Alvarez-Lerma F, Wolkewitz M. A casecohort approach for multi-state models in hospital epidemiology // Stat. Med. 2017. Vol. 36. No. 3. P. 481–495. doi: 10.1002/sim.7146.Nurminen M. Assessment of excess risks in case-base studies // J. Clin. Epidemiol. 1992. Vol. 45, No. 10. P. 1081–1092. doi: 10.1016/0895–4356(92)90148-g.Nurminen M. Assessment of excess risks in case-base studies // J. Clin. Epidemiol. 1992. Vol. 45, No. 10. P. 1081–1092. doi: 10.1016/0895–4356(92)90148-g.Chui T.T., Lee W.C. A regression-based method for estimating risks and relative risks in case-base studies // PLoS One. 2013. Vol. 8, No. 12. e83275. doi: 10.1371/journal.pone.0083275.Chui T.T., Lee W.C. A regression-based method for estimating risks and relative risks in case-base studies // PLoS One. 2013. Vol. 8, No. 12. e83275. doi: 10.1371/journal.pone.0083275.Saarela O., Hanley J.A. Case-base methods for studying vaccination safety // Biometrics. 2015. Vol. 71, No. 1. P. 42– 52. doi: 10.1111/biom.12222.Saarela O., Hanley J.A. Case-base methods for studying vaccination safety // Biometrics. 2015. Vol. 71, No. 1. P. 42– 52. doi: 10.1111/biom.12222.Ye M., Robson P.J., Eurich D.T., Vena J.E., Xu J.Y., Johnson J.A. Systemic use of antibiotics and risk of diabetes in adults: A nested case-control study of Alberta’s Tomorrow Project // Diabetes Obes. Metab. 2018. Vol. 20. P. 849–857.Ye M., Robson P.J., Eurich D.T., Vena J.E., Xu J.Y., Johnson J.A. Systemic use of antibiotics and risk of diabetes in adults: A nested case-control study of Alberta’s Tomorrow Project // Diabetes Obes. Metab. 2018. Vol. 20. P. 849–857.Nanri A., Nakamoto K., Sakamoto N., Imai T., Akter S., Nonaka D., Mizoue T. Association of serum 25-hydroxyvitamin D with influenza in case-control study nested in a cohort of Japanese employees // Clin. Nutr. 2017. Vol. 36, No 5. P. 1288–1293.Nanri A., Nakamoto K., Sakamoto N., Imai T., Akter S., Nonaka D., Mizoue T. Association of serum 25-hydroxyvitamin D with influenza in case-control study nested in a cohort of Japanese employees // Clin. Nutr. 2017. Vol. 36, No 5. P. 1288–1293.Bernstein J.L, Langholz B., Haile R.W., Bernstein L., Thomas D.C., Stovall M., Malone K.E., Lynch C.F., Olsen J.H., Anton-Culver H., Shore R.E., Boice J.D. Jr, Berkowitz G.S., Gatti R.A., Teitelbaum S.L., Smith S.A., Rosenstein B.S., Børresen-Dale A.L., Concannon P., Thompson W.D.; WECARE study. Study design: evaluating gene-environment interactions in the etiology of breast cancer — the WECARE study // Breast Cancer Res. 2004. Vol. 6, No. 3. P. 199–214. doi: 10.1186/bcr771.Bernstein J.L, Langholz B., Haile R.W., Bernstein L., Thomas D.C., Stovall M., Malone K.E., Lynch C.F., Olsen J.H., Anton-Culver H., Shore R.E., Boice J.D. Jr, Berkowitz G.S., Gatti R.A., Teitelbaum S.L., Smith S.A., Rosenstein B.S., Børresen-Dale A.L., Concannon P., Thompson W.D.; WECARE study. Study design: evaluating gene-environment interactions in the etiology of breast cancer — the WECARE study // Breast Cancer Res. 2004. Vol. 6, No. 3. P. 199–214. doi: 10.1186/bcr771.Bernstein J.L., Haile R.W., Stovall M., Boice J.D. Jr, Shore R.E., Langholz B., Thomas D.C., Bernstein L., Lynch C.F., Olsen J.H., Malone K.E., Mellemkjaer L., Borresen-Dale A.L., Rosenstein B.S., Teraoka S.N., Diep A.T., Smith S.A., Capanu M., Reiner A.S., Liang X., Gatti R.A., Concannon P.; WECARE Study Collaborative Group. Radiation exposure, the ATM Gene, and contralateral breast cancer in the women’s environmental cancer and radiation epidemiology study // J. Natl. Cancer Inst. 2010. Vol. 102. No 7. P. 475–483. doi: 10.1093/jnci/djq055.Bernstein J.L., Haile R.W., Stovall M., Boice J.D. Jr, Shore R.E., Langholz B., Thomas D.C., Bernstein L., Lynch C.F., Olsen J.H., Malone K.E., Mellemkjaer L., Borresen-Dale A.L., Rosenstein B.S., Teraoka S.N., Diep A.T., Smith S.A., Capanu M., Reiner A.S., Liang X., Gatti R.A., Concannon P.; WECARE Study Collaborative Group. Radiation exposure, the ATM Gene, and contralateral breast cancer in the women’s environmental cancer and radiation epidemiology study // J. Natl. Cancer Inst. 2010. Vol. 102. No 7. P. 475–483. doi: 10.1093/jnci/djq055.Bang U.C., Benfield T., Bendtsen F. Reduced risk of decompensation and death associated with use of statins in patients with alcoholic cirrhosis. A nationwide case-cohort study // Aliment Pharmacol. Ther. 2017. Vol. 46. P. 673–680. doi: 10.1111/apt.14243.Bang U.C., Benfield T., Bendtsen F. Reduced risk of decompensation and death associated with use of statins in patients with alcoholic cirrhosis. A nationwide case-cohort study // Aliment Pharmacol. Ther. 2017. Vol. 46. P. 673–680. doi: 10.1111/apt.14243.Wolkewitz M., Palomar-Martinez M., Olaechea-Astigarraga P., Alvarez-Lerma F., Schumacher M. A full competing risk analysis of hospital-acquired infections can easily be performed by a case-cohort approach // J. Clin. Epidemiol. 2016. Vol. 74. P. 187–193. doi: 10.1016/j.jclinepi.2015.11.011.Wolkewitz M., Palomar-Martinez M., Olaechea-Astigarraga P., Alvarez-Lerma F., Schumacher M. A full competing risk analysis of hospital-acquired infections can easily be performed by a case-cohort approach // J. Clin. Epidemiol. 2016. Vol. 74. P. 187–193. doi: 10.1016/j.jclinepi.2015.11.011.Agerbo E., Nordentoft M., Mortensen P.B. Familial, psychiatric, and socioeconomic risk factors for suicide in young people: nested case-control study // B.M.J. 2002. Vol. 325. No 7355. P. 74. doi: 10.1136/bmj.325.7355.74.Agerbo E., Nordentoft M., Mortensen P.B. Familial, psychiatric, and socioeconomic risk factors for suicide in young people: nested case-control study // B.M.J. 2002. Vol. 325. No 7355. P. 74. doi: 10.1136/bmj.325.7355.74.Buetti N., Ruckly S., de Montmollin E., Reignier J., Terzi N., Cohen Y., Siami S., Dupuis C., Timsit J.F. COVID-19 increased the risk of ICU-acquired bloodstream infections: a case-cohort study from the multicentric OUTCOMEREA network // Intensive Care Med. 2021. Vol. 47. No 2. P. 180–187. doi: 10.1007/s00134-021-06346-w.Buetti N., Ruckly S., de Montmollin E., Reignier J., Terzi N., Cohen Y., Siami S., Dupuis C., Timsit J.F. COVID-19 increased the risk of ICU-acquired bloodstream infections: a case-cohort study from the multicentric OUTCOMEREA network // Intensive Care Med. 2021. Vol. 47. No 2. P. 180–187. doi: 10.1007/s00134-021-06346-w.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.