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Studien-Grundtypen
Christa Scheidt-Nave, Abt. Allgemeinmedizin, Universität Göttingen
cscheid@gwdg.de
www.allgemeinmedizin.med.uni-goettingen.deScript: http://www.degam.de/forschkurs/projekte/EPIScript2003.pdf
Testen von Hypothesen
Epidemiologische Studien
IX. Forschungskurs Allgemeinmedizin, Freiburg, 3. Mai 2003
Korrelation und Kausalität
EPI DEMOS – ‚Was auf dem Volke liegt‘
Fazit für die Praxis
SurveyRegister
analysieren
Kontrollierte Studie
RCT AnwendungsbeobachtungMeta-Analyse, system.
Review Leitlinien-, HTA-BerichtEvaluations-Studie
quantifizieren
KasuistikFallserie
Gesundheitsproblem beschreiben
Deskriptiv
Hypothesengenerieren
Hypothesen testen
Schätzung vonKrankheits-Häufigkeit
Verteilung von Messwerten
Studien - Grundtypen
qualitativ quantitative statistische Methoden
Inferenziell(empirisch-schlussfolgernd)
Studien - deskriptiv
Kasuistik, Fallserie
(NEJM; BMJ; MMWR)
Korrelation zwischen Inzidenz von Oberschenkelhalsfrakturen bei Hochbetagten
und verbleibende Lebenserwartung mit 70 Jahren in Europa
Johnell et al. 1992; Osteoporos Int 2:298-302
Studien - deskriptiv
‚Ökologische Studie‘
Studien - inferenziell-schätzend
Querschnittliche Studien
- Bevölkerungs-Survey
- Screening-/Filterstudien
Längsschnittliche Studien
- Register-, Trendstudien
Prävalenz von Rückenschmerzen
Prävalenz von Alkoholabusus;
Übergewicht bei Kindern
Risikofaktoren, Inzidenz u.
Mortalität im Verlauf
(Krebsregister; MONICA)
Studien - inferenziell-schätzend
Prävalenz
Inzidenz(absolutes Risiko)
Neuerkrankungen
Kranke
Studien - inferenziell-schätzend
Studien - inferenziell-schätzend
Beispiel: Prävalenz (P)Screening auf Osteoporose in der Gemeinde Eppelheim bei Heidelberg 1.1.1992 - 31.3.1993, bei Frauen und Männern 50-80 Jahre:
Unter Teilnehmern (58%) wurde eine manifeste Wirbel-Osteoporose (Einbrüche eines oder mehrerer Wirbelkörper + kritisch erniedrigte Knochendichte) mit folgender Periodenprävalenz diagnostiziert:
Leidig-Bruckner et al. 2000; Osteoporos Int 11:102-119
Punktschätzer 95% Konfidenzintervall bei Frauen: P = 21 / 283 = 0,07 [0,040 - 0,100]
bei Männern: P = 15 / 297 = 0,05 [0,025 - 0,075]
Studien - inferenziell-Hypothese-testend
Beobachtende, kontrollierte Studien
- Korrelationsstudien
- Fall-Kontroll-Studien
- Kohortenstudien
Randomisierte, kontrollierte Studien
- Therapiestudie
- Interventionsstudie
retrospektiv
prospektiv; historisch
prospektiv
querschnittlich
Studien - inferenziell-Hypothese-testend
Es besteht ein Zusammenhang zwischen
Faktor X und Faktor Y.
Beispiele:
Knochendichte und Blutdruck bei postmenopausalen Frauen
Rauchen und Lungenkrebs
Sozialstatus und Mortalität
...........
Hypothese:
Studien - inferenziell-Hypothese-testend
Hypothese
Studienhypothese
PrüfplanStudiendesign (Studientyp, -dauer; Messgrößen, Zielkriterien)
Studienpopulation (Zielpopulation; Ein-/Ausschlusskriterien; Rekrutierung) Erhebungsinstrumente, Untersuchungsmethoden
Nullhypothese; statistische Vorbedingungen (Signifikanzniveau=; Fallzahl, Power=1-)
Auswertung
Studien - inferenziell-Hypothese-testend
Hypothese:Es besteht ein Zusammenhang zwischen Östrogen-mangel und erhöhtem kardiovaskulären Risiko.
Studienhypothese: Postmenopausale Frauen, die Hormone
einnehmen, haben ein besseres kardiovaskuläres Risikoprofil (niedrigeren Blutdruck, LDL, höheres HDL), als Frauen, die keine Hormone einnehmen.
Studien - inferenziell-Hypothese-testend
Querschnitts-Studie: 4958 gesunde, postmenopausale Frauen, 45-64 Jahre, U.S.A., 2/3 weiß
N (%) 173 (4) 813 (16)
roh 68 69 58
adjustiert* 67 66 58
Oestrogen Oest. + Prog. Früher
Hormontherapie
Nie
3119 (63)853 (17)
Mittelwerte HDL-Cholesterin, mg/dL
58
58
* Für Alter, Rasse, Bildungsstand, Body Mass Index, Rauchen, Alkohol-Konsum, Studienregion,sportl. Aktivität; p< 0.001für Gruppenunterschiede mit vs. ohne Hormontherapie
Nabulsi et al. 1993; NEJM 328:1069-1075
Schlussfolgerungen ?
- Ergebnisse valide ?
- verallgemeinerbar ?
- kausaler Zusammenhang
?
Studien - inferenziell-Hypothese-testend
Hypothese:Es besteht ein Zusammenhang zwischen Östrogen-mangel und erhöhtem kardiovaskulären Risiko.
Studienhypothese: Bei postmenopausalen Frauen, die Hormone nehmen,
treten kardiovaskuläre Erkrankungen und Todesfälle
weniger häufig auf als bei Frauen, die keine Hormone
nehmen.
prospektiv
retrospektiv
Kohortenstudie
Fall-Kontroll-Studie
Risikofaktor +
Risikofaktor -
Krank
Gesund
Gesund
Krank
Risikofaktor +
Risikofaktor -
Risikofaktor +
Risikofaktor -
Fälle(Krank)
Kontrollen(Gesund)
Kranke
Gesunde
Risikofaktor +
Risikofaktor -
A + B A B
C D C + D
Kranke
Gesunde
Risikofaktor +
Risikofaktor -
A + B A B
C D C + D
=(A / A+B) / (B / A+B) (C / C+D) / (D / C+D)
Odds
Ratio
A x D
B x C =
A / A+B
C / C+D
Relatives
Risiko =
Studien-population von Gesunden
A djusted R elative R isk (95% C I)
G rodste in e t a l., N Eng l J M ed ; 335 :4531996
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
(C V D 1991)
Ö strogen + P rogeste ron
N ur Ö strogen
16 Jahre Follow -up, 59.337 postm enopausa le F rauen, 30-55 J.
Nurses' Health Study: HRT und Kardiovaskuläre Ereignisse
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
A djusted R elative R isk (95% C I)
G esam tm orta ltät
KH K-M ortalität
G esam tm orta litä t beihohem kardiovask. R isiko
G esam tm orta lität bei n iedrigem kardiovask. R isiko
N urses' H ealth Study: H RT und G esam tm orta litä tG rodste in e t a l., N Eng l J M ed ; 336 :17691997
(C V D , 1991)
Studien - inferenziell-Hypothese-testend
Hypothese:Es besteht ein Zusammenhang zwischen Östrogen-mangel und erhöhtem kardiovaskulären Risiko.
Studienhypothese: Hormontherapie verhindert kardiovaskuläre Todesfälle
und Erkrankungen bei postmenopausalen Frauen.
Protektiver Effekt von konjugiertem Östrogen (0.625 mg/Tag) plus
Medroxyprogesteron-Azetat (2.5 mg/Tag) auf Infarkt-Risiko und
KHK-Mortalität bei postmenopausalen Frauen
(44-79 J.) mit KHK ?
Randomisierte,kontrollierte Studie
Hulley et al. JAMA 280:605-613,1998
Randomized Trial of Estrogen Plus Progestin for Secondary Prevention of Coronary Heart
Disease in Postmenopausal Women (HERS)
Östrogen + Gestagen (n=1.380)
Randomisiert(N=2.763)
Plazebo(n=1.383)
kompletter Follow-up (5 J.)Studien-Abbruch lost to Follow-up verstorben
1228 1222
32 27
- -123 131
Screening von 68.561 möglichen Teilnehmerinnen in 20 U.S.-Studienzentren.
Hulley et al. JAMA 280:605-613,1998
Randomized Trial of Estrogen plus Progestin
for Secondary Prevention of Coronary Heart Disease
in Postmenopausal Women (HERS)
A djusted R elative R isk (95% C I)
H eart and Estrogen / P rogestin R ep lacem ent StudyH eart and Estrogen / P rogestin R ep lacem ent StudyH ulley e t a l,JAM A 280 : 605 1998,
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
KH K Ere ignisse
Insgesam t
Jahr 1
Jahr 2
Jahr 3
Jahr 4 und 5
Grady et al. JAMA 2002; 288:49-57
W om en's H ealth In itia tiveN ational Institu tes o f H ealthW om en's H ealth In itia tiveN ational Institu tes o f H ealth
27.000 postm enopausale Frauen50 - 79 Jahrekonj.Ö strogene/Progesteron gegen P laceboStart: 1998Follow -up: 8 - 12 Jahre
Leicht erhöhtes R isiko für kard iovaskuläre E re ign isse (M yokard infarkt, Schlaganfa ll, tie fe Venenthrom bosen)in der H RT-G ruppe vs. P lacebo innerhalb der ersten zw ei Jahre
(n=16.608)
(373.092 gescreent)
Women‘s Health Initiative (WHI)
Vorzeitiger Abbruch des Östrogen + Gestagen-Arms
am 31. Mai 2002, nach durchschnittlich 5,2 J. Follow-up.
Unter Hormontherapie für 1 Jahr je 10.000 Frauen:+ 7 koronare Ereignisse+ 8 invasive Mamma-Karzinome+ 8 Schlaganfälle+ 8 Lungenembolien– 6 kolorektale Karzinome– 5 Schenkelhalsfrakturen
Globalrisiko: + 19 unerwünschte Ereignisse NNH=526Writing Group for the Women‘s Health Initiative Investigators 2002; JAMA 288:321-333
"Healthy User" B ias"Healthy User" B iasPostm enopausaler Frauen m it vs. ohne HRT zeigen im Vergleich durchschnittlich:
höhere Schulbildung- gesünderen Lebenstil- höherer sozioökonom ischer Status- niedrigeres Körpergewicht- m ehr sportliche Aktivitäten- .......- ?
(Spezifität der Assoziation)
Experimenteller Nachweis
Klare Zeitabhängigkeit (X vor Y)
Konsistenz der Studienergebnisse
Biologischer Gradient (Dosis-Wirkungs-Beziehung)
Biologische Plausibilität
Stärke des Zusammenhanges (RR; OR)
Ein kausaler Zusammenhang zwischen einem Faktor X und einem Faktor Y wird gestützt durch:
Kausalitätskriterien
US Agency for Health Care Policy and Research, 1993
Evidenz-Level Vorhandene Studien Empfehlungsgrad
II Meta-Analyse oder syst. Review AAvon RCTs oder mind. 1 RCT
IIII Mind. 1 kontrollierte Beobachtungsstudie B B Fall-Kontroll-, Kohorten-Studien
IIIIII Nicht-kontrollierte Beobachtungsstudien, CCFallserien, Querschnittsstudien
IVIV Expertenmeinung; Konsensuskonferenz D
Evidenzbewertung von Studien
Bias in epidemiologischen Studien
Systematische Fehler verzerren die Studienergebnisse,
(z.B. beobachteten Zusammenhang zwischen Faktor X und Faktor Y) Ergebnisse nicht valide
Studienpopulation
Datenerhebung
Datenauswertung, -interpretation
Selektionsbias
Attritionsbias
Misklassifikationsbias
Interviewer-Bias
Methodische Fehler
‚Confounding‘
Extrapolation
DatapoolDatapool
Was man nicht tun sollte................