Study Design in Epidemiology Putri Handayani, SKM

Concept Map Descriptive Epidemiology Hypothesis Analytical Epidemiology Judging Causality Experimental Cohort Case Control Cross Sectional Prevention Strategies

Type of The Study Observational Descriptive - Case Report or Case Series - Ecological (correlation) Study - Cross Sectional Analytic - Cross Sectional - Case Control - Cohort Experimental Randomized Non-Randomized

Finding your way : in the Terminology “jungle” Cross - sectional study = prevalence survey Case - control study = retrospective study Cohort study = prospective = longitudinal study <> concurrent cohort study = prospective study <> non-concurrent cohort study = historic study (retrospective cohort study) Randomized trial = intervention (experimental) study <> controlled clinical trial ( prospective ) <> community trial (prospective )

Type of Study Design I Observational Study Investigator just observes or measure researchable objects, but doesn’t intervene. Prevalence of TBC Characteristics of defaulter Malaria cases

Type on Study Design II Interventions/experimental study There is an active attempt to change a disease determinant or progress of a desease through treatment or manippulation. The effect of intensive health education on the improvement in Annual Parasite Index The effect of new case management.

Cross-Sectional Study Study yang meneliti sekaligus suatu faktor pajanan (exposure) dan sebuah penyakit/masalah kesehatan tanpa arah dimensi penyelidikan tertentu (non-directional dimention)

Cross-Sectional Study Disadvantages Only representative of participants Not effective of desease if disease is rare May not be representative of all cases May not be possible to establish temporal relationship.

Cross-Sectional Study Advantages One Stop, One Time Less Expensive Useful for planning services Shows relative distribution of conditions Shows interrelatedness of attributes and conditions.

Research Question and Study Design State of knowledge of the problem Type of research question Type of study Knowing little about the caracteristics or possible causes of problem What is the nature or magnitude of the problem Who is affected How do the affective people behave? What do they know, believe, think about the problem and its cause? Exploratory studies or Descriptive Study: Case Studies Cross-sectional survey Suspecting that certain factors contribute to the problem Are certain factor associated with the problem Analytic (comparative) studies Cross-sectional study Case-Control Study Cohort Study

Case Control Study Penelitian kasus-kontrol adalah penelitian observasional yang membandingkan kelompok kasus (mengalami kondisi yg ingin diteliti) dengan kelompok kontrol (tak mengalami kondisi yang ingin diteliti)

Case Control Study

Case Control Study Sifat Case Control Study - Penelitian observasional - Penelitian longitudinal - Penelitian analitik - Penelitian yang arah penelusurannya ke belakang - Dapat prospektif atau retrospektif, tetapi sering disebut penelitian retrospektif

Study Population DISEASED non-DISEASED (Cases) (Controls) exposed non-exposed exposed non-exposed Case Control Study

Kelebihan Ca-Co Study Cenderung lebih mudah dibandingkan desain studi analitik yang lainnya. Cenderung lebih hemat waktu dibanding desain studi analitik lainnya. Efisien untuk menyelidiki penyakit yang jarang Dapat dipakai untuk menyelidiki hubungan suatu penyakit dengan > 1 pajanan/determinan/faktor risiko.

Kekurangan Ca-Co Study Tidak efisien untuk menyelidiki eksposure yang jarang Tidak bermanfaat untuk tujuan deskriptif Rentan terhadap bias seleksi Informasi tentang paparan rentan terhadap kesalahan pengukuran karena diukur setelah penyakit terjadi. Jika paparan yg diukur adalah paparan masa sekarang, problem yg lebih besar dapat terjadi yaiu bias temporal ambiguity.

Pemilihan Kasus Sumber Kasus Pasien RS Pasien Klinik atau praktek swasta Pasien puskesmas Data kasus penyakit dan hasil survey sebelumnya Data kasus penyakit pada pencatatan dan pelaporan rutin atau surveilans.

Pemilihan Kasus Prinsip pemilihan kasus Tidak berpengaruh status pajanan Tidak harus mewakili seluruh populasi orang sakit Definisi kasus jelas (kriteria diagnosisi, klinis, atau laboratorium, atadium atau fase kasus, dll) Prosedur deteksi dan diagnostik kasus (juga pelaporan kasus) tidak boleh dipengaruhi status paparan Prosedur diasnotik menggunakan instrumen yang valid dan reliabel.

Pemilihan Kontrol Sumber Kontrol Pasien penderita penyakit lain di RS Keluarga kasus (Suami, Istri, anak, saudara, dll) Tetangga kasus Masyarakat yang tinggal di sekitar/ di wilayah asal kasus

Pemilihan Kontrol Prinsip Pemilihan Kontrol Mewakili base populasi atau study base yang sama (mewakili populasi asal kasus) Kontrol biasanya dipilih secara random Jumlah kontrol dapat 1 – 5 kali jumlah kasusnya Dapat dengan matching atau tanpa matching

Contoh Studi paparan radiasi sinar X dengan kematian akibat keganasan (carsinoma atau sarcoma) pada anak-anak (1950): 1299 ibu dari anak-anak yang meninggal karena keganasan Dibandingkan dengan 1299 ibu dari anak-anak yang tidak terkena keganasan

Contoh 2 Studi merokok dan Ca. Paru (Richard Doll dan Bradford Hill, 1950) 1357 Pasien Ca. Paru laki-laki dibandingkan dengan 1357 kelompok non kontrol (non-Ca Paru) laki-laki Pada setiap kelompok (kasus dan Kontrol) ditanya temtang jumlah rata-rata rokok sigaret yang dihisap setiap hari dalam kurun waktu 10 tahun sebelum sakit. Proporsi pajanan pada kedua kelompok dibandingkan. Ditemukan lebih sedikit proporsi perokok berat pada kontrol, dan sangat kecil proporsi bukan perokok pada kasus.

Studi Merokok dan Ca Paru Jumlah Rata-rata sigaret/hari Kasus Ca. Paru Kontrol Non-Ca Paru 7 61 1 – 4 55 129 5 – 14 489 570 15 – 24 475 431 25 – 49 293 154 50+ 38 12 Total 1357

Analisis Kasus Kontrol   Kasus Kontrol E a b n1 NE C d n0 m1 m0 n (Eksposure) Odds ratio (OR) = Odds terpapar pada kasus/ odds terpapar pada kontrol = (a/c) : (b/d) = ad/bc

Contoh Sebuah studi kasus kontrol dilakukan untuk melihat hubungan merokok PJK. Dalam studi ini dipilih 200 kasus PJK yang diperbandingkan dengan 400 kontrol orang sehat.

Contoh OR = ad/bc OR = (112*224)/ (176*88) Kasus PJK Kontrol Merokok   Kasus PJK Kontrol Merokok 112 176 3000 Tidak Merokok 88 224 5000 200 400 OR = ad/bc OR = (112*224)/ (176*88)

Interpretation of OR OR = 1 then exposure NOT related to disease OR < 1 then exposure NEGATIVELY related to disease OR > 1 then exposure POSITIVELY related to disease

Cohort Study Penelitian observational yang dilakukan pada sekelompok orang yang mempunyai atau mengalami pengalaman yang sama.

Cohort Study Perspektif kronologis waktu Kohort prospektif (concurrent study) Kohort retrospektif/ sejarah (non-concurrent study) Kohort ambispektif II. Perspektif elemen Kohort dasar Kohort hybrid - study follow-up berulang - study follow-up intervensi

Planning of Cohort Study Apakah populasi studi cukup besar untuk menghasilkan data yg reliable secara statistik? Apakah jangka waktu penelitian cukup panjang untuk meneliti efek yang lama atau penyakit yg jarang terjadi? Apakah data pajanan dapat menjelaskan hubungan pajanan dengan terjadinya outcome?

Cohort Study Advantages Arah penyelidikan logis, sehingga menjamin asas temporalitas Dapat mengukur insidens (risk and rate) Dapat membedakan faktor risiko dari faktor prognostik Pada kohort prospektif, info status penyakit tidak mempengaruhi status pajanan Cocok untuk pajanan (exposure) yang jarang Dapat meneliti multiple outcome.

Cohort Study Disadvantages Potensi loss to follow-up Tidak efisien untuk penyakit yang jarang Mahal dan menghabiskan waktu Kohort retrospektif membutuhkan catatan/rekam kesehatan yang lengkap dan teliti.

Cohort Study

Cohort Study Calculate measure of frequency: Cumulative incidence Incidence proportion Attack rate (outbreak) Incidence density

Cumulative Incidence CI is a population-based estimate of individual risk CI is always a proportion (0 – 1, or %) CI needs the follow-up period over which the risk is estimated CI = I/N I = # of new cases during follow-up N= # of disease-free subjects at start

Analisis Cumulative Incidence Ratio (CIR)/Incidence Risk Ratio ND E a b n1 NE c d n0 D ND E a I1 NE c I0 Cumulative Incidence Ratio (CIR)/Incidence Risk Ratio RR = CIR = CI1/CI0 = (a/n1)/(a/n0) Incidence Dencity Ratio (IDR)/Incidence Rate Ratio RR = IDR = ID1/ID0 = (a/I1)/(c/I0)

CONTOH Keterangan: ◦ = saat mulai diamati Subyek Tahun Orang-Waktu Beresiko 1976 1977 1978 1979 1980 1981 A ◦……………………………… 2.0 O-TH B ◦………………………………………….….X 3.0 O-TH C ◦……………………………………………………………………….. 5.0 O-TH D ◦…………………………………………………………… 4.0 O-TH E ◦………………………………………..X TOTAL ORANG-WAKTU BERESIKO 16.0 O-TH Keterangan: ◦ = saat mulai diamati …….. = perjalanan pengamatan/pemantauan X = munculnya penyakit

CONTOH (cont..) Interpretasi CI = 2 kasus baru/5 orang selama 5 tahun ID = 2 kasus baru/ 16 orang-tahun Interpretasi RR = 1 tidak ada efek asosiasi RR < 1 menurunkan risiko (protective effect) RR > 1 meningkatkan risiko (harmful effect)

CONTOH Srudi kohort untuk melihat hubungan antara merokok dengan Ca. Paru memberikan perkiraan efek (kekuatan hubungan) sebesar RR = 2.1 yang artinya: - populasi perokok memiliki besar risiko 2 kali untuk terkena Ca. Paru dibandingkan bukan perokok. - Rate penyakit Ca. Paru pada populasi perokok adalah 2 kali dibandingan rate pada populasi bukan perokok.

Experimental Study Peneliti mempunyai kontrol thd pajanan (mis. pengobatan) dgn cara subyek ke kelompok eksperimen atau kelompok kontrol Tujuan assignment adalah supaya kedua kelompok mempunyai kesamaan dalam faktor risiko lainnya, kecuali faktor pajanan

Tipe Studi Eksperimental Randomized control groups Clinical trials (Therapeutic) Field trials Nonrandom control groups (Quasi experiment) Community trials

Metode Studi Eksperimental Membagi subyek menjadi 2 kelompok Memberikan perlakuan pd satu kelompok Mengikuti kedua kelompok untuk melihat hasilnya  Prospektif  Ke depan

Cara pemilihan subyek Populasi penelitian: Cara membagi dlm kelompok Individu yg belum mengalami outcome yg diteliti Cara membagi dlm kelompok Random atau non-random Penentuan kelompok yg diintervensi Dilakukan oleh peneliti

Prinsip Studi Intervensi

CLINICAL TRIAL Clinical trial Objektif: Populasi: Theurapeutic atau secondary prevention trials Objektif: mengetahui obat atau prosedur pengobatan baru yg dapat mengurangi symptoms, mencegah recurrence, menurunkan resiko kematian Populasi: Pasien (penderita penyakit)

Therapeutic Clinical Trial Participants have a disease or condition Therapies are tested for safety and effectiveness (secondary prevention)

FIELD TRIALS Field trials Orang yg sehat di awal penelitian Preventive atau primary prevention trials Objektif: Mengetahui prosedur baru atau agen yg dapat mencegah terjadinya penyakit Populasi: Orang yg sehat di awal penelitian Contoh: Polio vaccine trials 1954

Preventive Field Trial Participants (individuals) are free from the condition of interest Potential preventive treatments are tested -- can include healthy individuals at usual risk, or persons recognized to be at high risk (primary prevention) e.g : polio vaccine trial

Community Trials Objektif: Mengetahui prosedur baru atau agen yg dapat mencegah terjadinya penyakit Populasi: Total populasi di daerah penelitian Contoh: Fluoridasi air minum

Preventive Community Trial Entire communities are randomly allocated to treatments of interest Example: Newburgh-Kingston dental caries study/ water fluoridation

Unique Problem Pertimbangan Etika Fisibilitas Pertimbangan biaya Prosedur atau agen tsb dapat mencegah atau menurunkan resiko (agen atau prosedur yg membahayakan tidak diperbolehkan) Prosedur atau agen tsb mempunyai benefit yg lebih dibandingkan prosedur yg sudah ada Fisibilitas Populasi control cukup besar untuk memperlihatkan efektifitas intervensi Pertimbangan biaya

Kelemahan studi experimen: Mahal dan memakan waktu Tidak semua pertanyaan penelitian dapat dijawab dengan disain experimen karena : Masalah etika Frekuensi “outcome” yang jarang Standar intervensi “exposure” mungkin dapat berbeda dengan kondisi sesungguhnya di populasi Cenderung membatasi skope penelitian