Forskningsdesign & Begrepp i vetenskaplig metodik Catharina Gustavsson & Daniel Sjöberg

Forskningsdesign & Begrepp i vetenskaplig metodik Catharina Gustavsson & Daniel Sjöberg Centrum för Klinisk Forskning Landstinget Dalarna catharina.gustavsson@ltdalarna.se 2016-10-03

Studiedesigner Huvudgrupper Undergrupper Exempel Begrepp i kvantitativ & kvalitativ forskningsmetodik Population vs. Stickprov/Sample Validitet Reliabilitet Generaliserbarhet/Extern validitet Systematiska felkällor: Bias Confounder Mätdata - Datanivå

Studiedesigner: Forskningsdesign och begrepp Exponering eller intervention? Observationsstudie Nej! Deskriptiv Nej! Kontrollgrupp? Ja! Analyserande Tidsriktning? (prospektivretrospektiv) Ja! Experimentell studie Slumpmässig fördelning? Nej! Kvasiexperimentell Ja! Randomiserad kontrollerad studie - RCT dåtid Fall-kontrollstudie nutid Tvärsnittsstudie framtid Kohortstudie Kvalitativ studiedesign

Kännetecken för kvantitativ forskningsmetodik kvalitativ forskningsmetodik Forskaren är objektiv Data är siffror Forskaren är subjektiv Data är ord Frågeställningen: strukturerad och otvetydigt formulerad i förväg Hypotesprövande: bekräfta eller förkasta en teori Stort antal individer & begränsat antal variabler Slumpmässigt urval Statistisk generalisering (inferens) Resultat generalla Variabler valida och reliabla Forskningsfrågan: flexibel och kan ändras under forskningsprocessen, successivt framåtskridande Hypotesgenererande Litet antal individer & stort antal variabler Strategiskt urval Analytisk beskrivning Resultat på djupet, gällande specifika kontexter Forskning med kvantitativ metodik är en slags tillämpad matematik

Population Stickprov/Sample N n Urval till stickprov Slumpmässigt eller strategiskt urval? Representativt, konsekutivt, systematiskt, stratifierat urval, Bekvämlighetsurval: ex Väntrumsurval Snöbollsurval Inklusions- och exklusionkriterier Datainsamling Litteratur Fråga (ex. enkät) Granska (ex. journal, kvalitetsregister) Mäta (ex. testinstrument) Slutsats Resultat för n & Generaliserbarhet till N? Population = N Stickprov = n Intervention Undersöka fråga Effekt/utfall?

Hur vanligt är det med sömnsvårigheter hos patienter med hypertoni? Primärvårdspatienter Fördelar respektive nackdelar med: Slumpmässigt stickprov Stratifierat urval Väntrumsundersökning Population = N Stickprov = n

Vad är frekvensen av problemet? Population-Studiepopulation-Stickprov Hela eller delar av den utvalda gruppen av individer (vilken är avgränsad och definierad av något karakteristika) Prevalens Andelen (ofta %) individer med en viss egenskap (t.ex. sjukdom/skada eller ohälsofaktor som t.ex. rökare) i en definierad population Incidens Antalet nya händelser (t.ex. nyinsjuknade/nyskadade eller nya rökare) under en viss tid i en definierad population

Validitet Reliabilitet Generaliserbarhet Validitet överensstämmelse mellan mätningen och det den avser att mäta - att man mäter det man vill mäta (Intern validitet) Reliabilitet uttrycker noggrannheten/precisionen i mätningen Generaliserbarhet Extern validitet till vilka andra utöver mitt stickprov kan jag generalisera mitt resultat?

Relationen mellan Validitet Reliabilitet Validitet överensstämmelse mellan mätningen och det den avser att mäta - att man mäter det man vill mäta Reliabilitet uttrycker noggrannheten/precisionen i mätningen reliabilitet validitet reliabilitet validitet reliabilitet validitet

Systematiska fel som hot mot Validitet Reliabilitet Bias systematiskt fel dvs. ger en avvikelse i samma riktning vid varje upprepad mätning

Systematiska fel som hot mot Validitet Reliabilitet Bias systematiskt fel dvs. ger en avvikelse i samma riktning vid varje upprepad mätning Confounder störfaktor dvs. en faktor/variabel som samvarierar med studerade variabler och samtidigt påverkar effekten Kaffe Rökning Lungcancer

Population = N Stickprov = n Generaliserbarhet Extern validitet till vilka andra utöver mitt stickprov kan jag generalisera mitt resultat?? Intervention Undersöka fråga Effekt?

Har patienten det här problemet? Sensitivitet andelen (ofta %) av de med hög risk (faktiska fall ) som testet upptäcker (klassar som fall ) vid screening Specificitet andelen av de med låg risk (icke- fall ) som testet utesluter (klassar som icke- fall ) vid screening

Observationsstudie Design: Observationsstudie Deskriptiv/analyserande - Tvärsnittsstudie Undersöka attityder/förekomst avseende en frågeställning i ett stickprov ur en viss population Exempel: Syftet är att genom en enkät undersöka gymtränande ungdomars attityd till och användning av prestationshöjande kosttillskott Frågeställningar: Vilka attityder har gymtränande ungdomar till prestationshöjande kosttillskott? Vilka kosttillskott använder gymtränande ungdomar?

Exempel: Syftet är att undersöka attityd till och användning av prestationshöjande kosttillskott hos gymtränande ungdomar födda 1998 och om det förändras när de blir äldre Frågeställningar: Vilka attityder har gymtränande ungdomar till prestationshöjande kosttillskott? Förändras dessa ungdomars attityder till prestationshöjande kosttillskott när de blir äldre, dvs. 5 resp 10 år senare? Fortsätter dessa ungdomar att använda kosttillskott 5 resp. 10 år senare? Forskningsdesign och begrepp Observationsstudie Design: Observationsstudie - Prospektiv - Kohortstudie Undersöka attityder/förekomst avseende en frågeställning i ett stickprov ur en viss population och förändringar över tid

Observationsstudie Design: Observationsstudie - Retrospektiv Fall-kontrollstudie Undersöka faktorer som är associerade (samband, samvariation) med förekomst av en frågeställning i ett stickprov ur en viss population Exempel: Syftet är undersöka faktorer som är associerade med användning av prestationshöjande kosttillskott bland gymtränande ungdomar Frågeställningar: Vilka bakgrundfaktorer; kön, familjesituation, föräldrars utbildningsnivå, skolresultat/skolk, tidigare lagöverträdelser osv, är associerade med användning av prestationshöjande kosttillskott bland gymtränande ungdomar?

Mätdata Datanivåer Skalor Skalsteg/indelning Nominal = kategori med namn Ordinal = skalsteg med ordning Kategorisera: antal och % (Ja, Nej) (Kvinna, Man) Rangordna: Likert-skala (ex. Väldigt bra, Ganska bra, Sådär/ok, Ganska dåligt, Väldigt dåligt) NRS 0-10, NRS 0-100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 VAS 0-100 Väldigt bra Väldigt dåligt Intervall = ordning med ekvidistans (lika långt mellan skalstegen) Kvot = ordning med ekvidistans och absolut nollpunkt Räkna plus och minus: ex. temperatur Räkna alla 4 räknesätt: ex. längd, vikt, ålder

EQ-5D Forskningsdesign och begrepp

Experimentell Interventionsstudie Design: Experimentell - Prospektiv Randomiserat kontrollerat försök RCT Studera effekten av en intervention i ett stickprov ur en viss population Exempel: Syftet är undersöka om kreatin som kosttillskott ger ökad styrka hos en grupp ungdomar efter ett 12 veckors gymträningsprogram jämfört med en grupp ungdomar som inte får kreatin eller annat kosttillskott Frågeställningar: Har kreatin en prestationshöjande effekt (styrkeökning) vid styrketräning för gymtränande ungdomar? Uppnår gymtränande ungdomar som inte tar kosttillskott samma styrkeökning?

Randomiserad kontrollerad experimentell studie - RCT Experimentell - Kliniskt försök Intervention Prova effekten av X (på en viss kategori personer i en viss situation) Randomiserad slumpmässigt lottad fördelning av försökspersoner Kontrollerad kontrollgrupp som får placebo eller annan behandling än interventionen

Randomiserad kontrollerad experimentell studie - RCT Experimentell - Kliniskt försök Intervention Prova effekten av X Randomiserad = slumpmässigt lottad fördelning av försökspersoner Kontrollerad = kontrollgrupp som får placebo eller annan behandling än interventionen? Populationen Stickprov Effekt? Kausalitet - orsakssamband följer grupperna över tid och utvärderar effekten av behandlingen minskar risk för bias hög intern validitet inte självklart: generaliserbarhet/extern validitet Intervention Effekt? Kontroll

Randomiserad kontrollerad experimentell studie - RCT Experimentell - Kliniskt försök Intervention Prova effekten av X Randomiserad = slumpmässigt lottad fördelning av försökspersoner Kontrollerad = kontrollgrupp som får placebo eller annan behandling än interventionen? Populationen Stickprov Effekt? Kausalitet - orsakssamband följer grupperna över tid och utvärderar effekten av behandlingen Hur många föll bort över tid? Hur har man justerat för bortfall? Intention-to-treat (ITT) analysis Per Protocol, On treatment analysis Imputering av missing values t.ex. LVCF Intervention Effekt? Kontroll

RRR, ARR och NNT En ny medicin har kommit mot benskörhet. En randomiserad kontrollerad studie har utförts med 100 patienter i behandlingsgrupp och 100 patienter i placebogrupp. 10 patienter i behandlingsgruppen fick en fraktur. 50 patienter i placebogruppen fick en fraktur. Behandling Placebo Fraktur 10 50 Inte fraktur 90 50 http://ktclearinghouse.ca/cebm/practise/ca/calculators/statscalc

RRR, ARR och NNT Absolut risk (AR) = Händelser Antal individer Behandling Placebo Fraktur 10 50 Inte fraktur 90 50 http://ktclearinghouse.ca/cebm/practise/ca/calculators/statscalc 10/100 = 0,1 50/100 =0,5

RRR, ARR och NNT Relativ risk (RR) = AR intervention AR kontroll 20% risk att få en fraktur vid behandling jämfört med placebo http://ktclearinghouse.ca/cebm/practise/ca/calculators/statscalc Behandling Placebo Fraktur 10 50 Inte fraktur 90 50 0,1/0,5= 0,2 = 20 %

RRR, ARR och NNT Relativ riskreduktion (RRR) = (AR kontroll AR intervention ) AR kontroll Behandling minskar risken för fraktur med 80% jämfört med placebo Behandling Placebo Fraktur 10 50 Inte fraktur 90 50 http://ktclearinghouse.ca/cebm/practise/ca/calculators/statscalc (0,5-0,1)/0,5 = 0,8 = 80 % [95% CI:0.63-0.89]

RRR, ARR och NNT Absolut riskreduktion (ARR) = AR kontroll AR intervention Behandling Placebo Vid behandling sänker man risken att få en fraktur med 40% Fraktur 10 50 Inte fraktur 90 50 http://ktclearinghouse.ca/cebm/practise/ca/calculators/statscalc 0,5 0,1 = 0,4 = 40 % (95% CI:0.28-0.51]

RRR, ARR och NNT Numbers needed to treat (NNT) = 1 ARR Behandling Placebo Vi måste behandla 2 patienter för att 1 patient ska slippa fraktur Fraktur 10 50 Inte fraktur 90 50 http://ktclearinghouse.ca/cebm/practise/ca/calculators/statscalc 1/0,4 = 2

RRR, ARR och NNT Antal/arm Händelser kontroll Händelser placebo RRR ARR NNT 100 10 50 80% 40% 2 1000 10 50 80% 4% 25 100 10 11 9,1% 1% 100 1000 1 100 99% 9,9% 10

Vad kommer det att kosta? Är interventionen dyr? Hälsoekonomi Health economic evaluation Kostnadseffektivitetsprincipen Rimlig relation mellan kostnader och effekt mätt i minskad mortalitet/förbättrad hälsa/höjd livskvalitet Var ligger kostnaderna? - Sjukvården (personal, lokaler, läkemedel, öppen- och slutenvård) - Patienten (produktionsbortfall avlönat resp. icke-avlönat arbete, hälsorelaterad livskvalitet, disability)

Vad kommer det att kosta? Är interventionen dyr? Kostnadseffektivitetsprincipen Rimlig relation mellan kostnader och effekt mätt i minskad mortalitet/förbättrad hälsa/höjd livskvalitet Kostnadseffektanalys - Cost-effectivness Ex. kronor per vunnet levnadsår Inkrementell kostnadseffektkvot ICER= Kostnadsnyttoanalys Cost-utility Effekten = Kvalitetsjusterade levnadsår QALY s (DALY s) Mäter hälsorelaterad livskvalitet (ex. EQ-5D viktade värden) Willingness-to-pay <100 SEK = låg kostnad/vunnen QALY 100-500 SEK = måttlig kostnad/vunnen QALY Kost. A Kost. B Effekt A Effekt B

Studiedesign med kvalitativ forskningsmetodik När är kvalitativ metodik användbar? Fenomen som vi inte vet så mycket om, när det inte finns några eller få teorier Hypotesgenererande Induktiv vs Deduktiv ansats Hur gör man? Strategiskt urval, t.ex. snöbollsurval Få forskningsobjekt/individer (informanter) Data är ord: intervjuer, observationer, texter Datainsamling till mättnad Dataanalys: beskriver och tolkar Forskaren är subjektiv: Redovisar forskarens förförståelse Resultat på djupet gällande specifika kontexter: Beskriver kontext Generaliserbarhet vs Tillförlitlighet i tolkningen

Exempel studiedesign med kvalitativ forskningsmetodik Kvalitativ innehållsanalys av intervjuer Frågeguide: Öppna frågor, Semi-strukturerad eller helt öppna frågor Transkribering till text Textanalys: Meningsbärande enheter Koder Gruppering i kategorier Övergripande tema/n Manifest vs. Latent analys Datainsamling till mättnad Resultat: Beskriver och tolkar Diskuterar: Tillförlitligheten av tolkningen