DESAIN STUDI EPIDEMIOLOGI ANALITIK APRININGSIH, SKM, MKM

(1)

DESAIN STUDI EPIDEMIOLOGI

ANALITIK

(2)

Types of epidemiological study

• Discriptive :

*

Case report

* Case series

* Cross-sectional

* Ecological

• Analytic:

*

Observational:

- Case-control

- Cohort

* Experimental: intervention

(3)

CASE CONTROL STUDIES

SOME KEY POINTS

• Most frequently used study design

• Participants selected on the basis on whether

or not they are DISEASED (

remember in a cohort

study participants are selected based on exposure

status)

• Those who are diseased are called CASES

• Those who are not diseased are called

CONTROLS

CASE CONTROL STUDIES

SOME KEY POINTS

(4)

Study Population

DISEASED

non-DISEASED

(Cases)

(Controls)

(5)

Exposed Unexposed

(6)

Cases

(7)

Cases

Exposed Unexposed Source population Sample Controls

(8)

Cases

Source population

Controls =

Sample of the denominator Representative with

regard to exposure

Controls

(9)

Case control study

Disease

Controls

Exposure

?

Retrospective nature

(10)

SELECTION OF CASES

• FIRST

decide on a specific case definition based

on a medically diagnosed condition

• Must consider what criteria will confirm the case

definition

– lung cancer confirmed by biopsy

– osteoporosis confirmed by bone density

measurements

– atherosclerosis confirmed by ultrasound of

carotid arteries

(11)

SELECTION OF CASES

• SECOND will you use INCIDENT or

PREVALENT cases?

• Incident…

– must wait for new cases to occur

– study can specifically measure exposure

relating to development of disease

• Prevalent...

– don’t have to wait while cases occur with

time - more practical!

– study will specifically measure exposure

relating to survival with disease

(12)

SELECTION OF CASES

• THIRD be aware of the unique qualities of certain

groups

– hospital admissions

– nursing homes

– screening participants

– day care facilities

• some groups may have better supporting medical

records

• some groups may be more homogenous and

present less confounding variables

(13)

SELECTION OF CONTROLS

• THE BIG PICTURE

…

– Controls should be representative of the

referent population from which cases are

selected (I.e. comparable)

– They don’t have to be representative of the

source (I.e. total) population

– Controls should have the potential to

become cases (they have to be susceptible

for the disease of interest)

(14)

Total Population

Reference

Population

Cases

Controls

(15)

SELECTION OF CONTROLS

• Different Types of Controls…

– randomly selected individuals from the

population like RDD (random digit dialing)

– individuals that live in the same

(16)

SELECTION OF CONTROLS

• Different Types of Controls( con’t)…

– best friends of cases

– spouses or siblings of cases

(17)

• What would be a good sources of controls for

…?

• Investigating whether risk of cancer was

associated with a local chemical

manufacturing company . . .

• Investigating whether heart disease was

associated with cultural or family dietary

patterns . . .

(18)

MEASURING ASSOCIATION

• because study participants in Case Control

studies are selected based on disease

status...

– case control studies are ideal for the study

of rare diseases

(19)

MEASURING ASSOCIATION

• Because incidence can’t be calculated, a

relative risk can’t be calculated (RR is a

ratio of INCIDENCE in exposed and

non-exposed)

• Instead of the RR, an ODDS RATIO is

calculated in case control studies

(20)

MEASURING ASSOCIATION

• Odds: NOT a proportion, but the ratio of

the # ways an event CAN occur relative to

the # of ways an event CAN NOT occur

Odds = P(event occurs) = p / ( 1 - p)

1 - P(event occurs)

• Odds Ratio: Odds of case being exposed

Odds of control being exposed

(21)

Classic 2 x 2 Table

Odds Ratio = a/c = a d

b/d b c

Disease No Disease

Exposure a b

No Exposure c d

(22)

Is Use of Artificial Sweeteners associated

with Bladder Cancer?

Cases

Controls

Ever Used

1,293

2,455

Never Used

1,707

3,321

Total

3,000

5,776

ODDS RATIO = 1,293 * 3,321 = 1.026

2,455 * 1,707

(23)

Interpretation of the Odds

Ratio…

If

O.R. = 1 then exposure NOT related to disease

OR >1 then exposure POSITIVELY related to disease

OR <1 then exposure NEGATIVELY related

to disease

Hoover and Strasser concluded what from their study?

(24)

A Special Case...

When the disease is RARE and

the duration of the given disease SHORT….

(25)

CASE CONTROL STUDY SUMMARY

Total population

Referent pop’n cases

• cases and controls are

representative of a referent population

• controls have the potential to become cases

• selection based on disease and exposure assessed retrospectively

(26)

SELECTION OF CONTROLS

• to avoid potential problems of confounding

some studies use MATCHING

– MATCHING: the process of selecting

controls so that they are similar to cases

on certain specific characteristics

(27)

SELECTION OF CONTROLS

• CHARACTERISTICS THAT ARE OFTEN USED

FOR MATCHING…

– age

– gender

– body mass index (weight / height

2

₎

– smoking status

– marital status

(28)

SELECTION OF CONTROLS

• There are two types of matching…

– GROUP MATCHING (frequency matching)

• based on proportions

• Idea is to select a control group with a

certain characteristic identical to cases in

the same proportion as it appeared in

cases

Example: if 25% of cases in your study

smoke you would select a control

(29)

SELECTION OF CONTROLS

• There are two types of matching…

– INDIVIDUAL MATCHING (matched pairs)

• for every individual case a control is

selected who is identical to the case on

certain characteristics

Example: If your first case is a 25 year-old

woman who smokes then you would find a

control who is 25, female and a smoker

(30)

• MATCHED PAIRS EXAMPLE

case

control

case

(31)

Cohort study is the

gold standard of

analytical

epidemiology

Alain Moren

Case-control studies have their place in

epidemiology

,

but if cohort study is possible do

not settle for second best

(32)

krisbantas/studi kohort/S2 32

Introduksi

 Studi kohort merupakan suatu studi yang mengamati sekelompok/beberapa kelompok subjek selama periode waktu tertentu.

 Kata kohort (cohort) berasal dari bahasa Romawi kuno sebagai istilah bagi sekelompok prajurit yang berangkat ke arena peperangan secara bersama-sama.

 Pada studi epidemiologi, kohort diartikan sebagai sekelompok subjek yang secara bersama-sama diikuti/diamati selama periode waktu tertentu

(33)

33

Tujuan dari studi kohort

Tujuan dari studi kohort secara garis besar dapat dibagi dua :

Deskriptif :

Menggambarkan insiden dan riwayat alamiah dari penyakit (kondisi-kondisi tertentu) dalam suatu kurun waktu tertentu.

Analitik :

Menganalisa hubungan antara “predictor variable”/ faktor resiko (exposure) dan “outcome”/akibat (disease) yang ditimbulkannya

(34)

34

Studi Kohort Prospektif

• Prospective cohort study : • nama lain :

• concurrent cohort study • longitudinal study

• Struktur :

• peneliti memilih sampel (kelompok kohort) yang akan diteliti dari populasi

• ukur status “exposure” pada anggota sampel sehingga menjadi sampel menjadi 2 kelompok

• kelompok dengan “E” + • kelompok dengan “E” -

• follow-up kedua kelompok selama periode waktu tertentu

• ukur status “disease” pada anggota sampel dari kedua kelompok kohort

• bandingkan

(35)

35

• dari pengamatan yang dilakukan , diperoleh informasi : • insiden dari “outcome” (sakit, meninggal dll)

• riwayat alamiah penyakit • analisa hubungan antara

“predictor variable” dan “outcome variable” “exposure” “disease” • disain :

The Present The Future

Risk factor “E” + Risk factor “E” - Disease + Disease - Disease + Disease - o populasi sampel Follow -up

(36)

36

• contoh :

• suatu studi ingin menentukan apakah olah raga dapat mencegah penyakit jantung koroner (PJK) • kelompok kohort yang diteliti terdiri dari 16.936 (dokter)

• variabel “exposure”: olah raga • olah raga teratur ( E+) • tidak olah raga ( E -)

• Follow-up cohort 10 tahun

• variabel “outcome” meninggal karena PJK • hasil :

• Insiden pada kelompok E + = 24/10.000 person-year • insiden pada kelompok E - = 16/10.000 person-year

24/10.000

RR = --- = 1.5 16/10.000

(37)

37

Kelebihan dan Kelemahan Studi Kohort prospektif

Kelebihan :

• sangat cocok untuk studi yang ingin melihat : • gambaran insiden penyakit

• kausa atau faktor risiko

(studi dimulai dari pengukuran faktor risiko sebelum “outcome” muncul) • memberi kesempatan pada peneliti mengukur variabel yang diteliti, lebih akurat dan komplit

no recall bias Kelemahan :

• mahal

• tidak efisien

(38)

38

Studi Kohort Retrospektif

• Nama lain :

• retrospective cohort study • non concurrent cohort study • hystorical cohort study

• Stuktur :

• strukturnya sama dengan studi kohort prospektif bedanya, pada studi kohort retrospektif :

• pengukuran variabel prediktor, data dasar follow-up dilakukan pada masa lalu

• pengukuran terhadap variabel “outcome” dapat dilakukan :

• saat studi dimulai

• dari data masa lampau

• pada prinsipnya pengukuran variabel “outcome” dilakukan setelah pengukuran variabel “predictor”

(39)

39

• disain :

The Past The Present

Risk factor “E” + Risk factor “E” - Disease + Disease - Disease + Disease - populasi sampel

(40)

40

• Langkah-langkah studi :

• tentukan kelompok kohort yang akan diteliti (data dari masa lampau)

• kumpulkan data mengenai variabel “predictor” atau “exposure” (data dari masa lampau)

• follow-up kelompok kohort

• kumpulkan data variabel “outcome” (data dapat diperoleh :

• dari masa lampau • pada saat penelitian • Kalkulasi :

Insiden “D” pada kelompok “E”+ RR= --- Insiden “D” pada kelompok “E” -

(41)

41

Contoh :

• suatu studi ingin melihat prognosa dari prolaps katup mitral dengan kelainan tambahan

• ditentukan kelompok kohort yang akan diteliti

• 343 pasien dengan kelainan prolaps katup mitral ( data dari pemeriksaan EKG tahun 1975 dan 1979) • dikumpulkan data menegenai variabel “predictor””

• data dari medical record

• variabel “predictor” berupa kelainan tambahan pada prolapsus katup mitral (data EKG)

• dikumpulkan data mengenai variabel “outcome” • variabel “outcome” yang diukur berupa :

• mati tiba-tiba • emboli

(42)

• hasil :

10% dari pasien -pasien prolaps mitral dengan

kelainan tambahan pada katup mitral meninggal

tiba-tiba 0.7 % dari pasien tanpa kelainan tambahan

Pada katup mitral meninggal tiba-tiba

Insiden E+ 10

RR = --- = --- = 14

Insiden E - 0.7

(43)

43

Kelebihan dan kelemahan studi kohort retrospektif Kelebihan :

• seperti studi kohort prospektif

variabel “predictor” diukur sebelum variabel “outcome”

• pengukuran variabel “predictor” tidak bias karena diukur sebelum variabel “outcome” diukur

tidak ada pengaruh yang disebabkan telah diketahuinya “outcome” (spt pada studi kasus- kontrol)

• lebih hemat waktu, dana

Kelemahan :

• peneliti tidak dapat mengontrol kualitas data yang dipakai

(44)

44

Nested Case-Control

• Merupakan studi kasus kontrol di dalam studi kohort • Studi kasus kontrol yang disarangkan pada studi kohort • Stuktur :

• pengukuran variabel “predictor”pada partisipan

telah dikumpulkan dimasa lampau (kemudian disimpan) • semua partisipan di follow-up

• pada akhir penelitian, diukur variabel “outcome” • kelompok dengan “outcome” / disease + • kelompok dengan “outcome” / disease - • kemudian pada kelompok “disease +” (case) dan “disease -”(control) masing-masing dilihat kembali nilai dari pengukuran variabel “predictor” pada masa lalu

• bandingkan “exposure” pada kedua kelompok kasus dan kontrol

(45)

45

Contoh :

• Suatu studi ingin melihat apakah kadar mikronutrien X dalam darah ada hubungannya dengan kejadian penyakit kanker

• pengambilan sampel darah telah dilakukan 10 tahun yang lalu pada 1000 orang

• pada saat penelitian terdapat 50 penderita kanker, 950 tetap sehat

• kemudian dilakukan pemeriksaan terhadap sampel darah yang telah diambil

• dari 50 penderita kanker 25 diantaranya mempunyai kadar mikronutrien X yang rendah

• dari 950 yang sehat, 300 diantaranya mempunyai kadar mikronutrien X yang rendah

(46)

46

Kasus 100

40 (Kadar mikronutrien X rendah)

60 _{Kadar mikronutrien X normal)}

Kontrol

900

300 (Kadar mikronutrien X rendah)

600 (Kadar mikronutrien X normal)

OR = --- = 1.3 40/60

300/600 interpretasi Kadar mikronutrien X yang rendah dalam darah berisiko 1.3 x menimbulkan kanker dari pada bila kadarnya normal

(47)

47

Studi Kohort Tunggal / Single-cohort study

Struktur :

• kelompok kohort terdiri dari 2 sampel kelompok kohort atau lebih dengan status keterpaparan dengan “exposure” yang berbeda-beda

• sampel kohort berasal dari 1 populasi yang sama

• variabel “predictor” diukur sebelum variabel “outcome” diukur

(48)

48

Disain :

Risk factor “E” + Risk factor “E” -Disease + Disease -Disease + Disease -population Sample Sampel

(49)

49

Studi Kohort Ganda / Double-cohort study

Struktur :

• kelompok kohort terdiri dari 2 kelompok atau lebih • sampel kohort berasal dari 2 populasi atau lebih yang berbeda-beda level keterpaparannya dengan faktor risiko

• variabel “predictor” diukur sebelum variabel “outcome” diukur

(50)

50

Disain :

Risk factor “E” + Risk factor “E” - Follow-up Disease + Disease -Disease + Disease - Population ( risk factor +) Population ( risk factor -) sample sample

(51)

51

Contoh :

• suatu studi ingin meneliti apakah para dokter yang terpapar radiasi mempunyai mortality rate yang tinggi • dilakukan triple cohort study

• diidentifikasikan 3 kelompok sampel kohort dengan keterpaparan “exposure” yang berbeda-beda

• sampel diambil dari 3 populasi dengan keterpaparan “exposure” yang berbeda

• populasi 1 adalah dokter-dokter dari bagian radiologi • populasi 2 adalah dokter umum

• populasi 3 adalah dokter dari bagian opthalmologi • peneliti mencatat

• semua status vital dari semua anggota sampel • tahun kematian

• peneyebab kematian

• hasil : radiologist mempunyai mortality rate yang paling tinggi dari ketiga kelompok kohort tadi

(52)

52

Kelebihan dan kelemahan studi kohort ganda Kelebihan :

• merupakan disain kohort yang paling cocok untuk

penelitian terhadap faktor-faktor risisko yang berbahaya • kelebihan lainnya sama dengan penelitian kohort lainnya Kelemahan :

• oleh karena sampel berasal bukan dari 1 populasi sampel tidak komparabel

• pengaruh konfounder

• kelemahan lainnya sama dengan penelitian kohort lain