METODOLOGIA DELLA
RICERCA
4 – Scelta del disegno
Prof. Paolo Chiari
Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche
Università di Bologna
STUDIO CLINICO
• STUDIO CLINICO: esperimento rigorosamente controllato
e eticamente progettato, nel quale i soggetti che
partecipano vengono assegnati alle diverse modalità di
intervento in modo simultaneo (nello stesso lasso di tempo),
in maniera aleatorie e nel contempo supervisionati in modo
simultaneo.
• STUDI SPERIMENTALI: In epidemiologia, studio clinico
controllato con distribuzione aleatoria. Il ricercatore
manipola le condizioni di ricerca e distribuisce i gruppi in
modo aleatorio. L’obiettivo degli studi sperimentali è stimare
l’efficacia di un intervento preventivo, di cura o
riabilitazione.
STUDIO CLINICO e CECITA’
• APERTO: manca la cecità
• A SINGOLO CIECO: studio nel quale il soggetto, ma
non l’operatore, ignora quale dei due possibili trattamenti
riceve.
• A DOPPIO CIECO: studio nel quale il soggetto e
l’osservatore ignorano il trattamento somministrato.
• A TRIPLO CIECO: studio nel quale il soggetto
partecipante, l’investigatore osservatore e l’investigatore
che analizza i dati ignorano il trattamento ricevuto .
STUDIO CLINICO e TRATTAMENTO
• INCROCIATO (CROSSOVER): studio clinico nel quale
ogni individuo riceve in modo consecutivo ognuno dei
trattamenti sottoposti a studio.
• PARALLELO: studio clinico nel quale ogni gruppo di
pazienti riceve simultaneamente un solo trattamento.
• SEQUENZIALE: studio clinico nel quale le osservazioni
si valutano mano a mano che si verificano ed il numero
totale di partecipanti non è predeterminato, ma dipende
dai risultati accumulati.
STUDIO CLINICO e PARTECIPANTI
• ESPLICATIVO: studio il cui obiettivo è acquisire
conoscenze scientifiche e spiegazioni biologiche
sull’efficacia ignota. Si realizza solitamente nelle prime
fasi dello sviluppo di un farmaco, con criteri di inclusione
restrittivi, al fine di ottenere un campione di partecipanti
omogeneo, rappresentativa solamente di determinati
sottogruppi di popolazione di grandezza limitata.
• STUDIO PILOTA: applicazione iniziale, su piccola scala,
di un protocollo di studio, al fine di verificare se il progetto
è adeguato, stabilirne la fattibilità o ricavare informazioni
che permettano di determinare la grandezza del
campione dello studio definitivo.
STUDIO CLINICO e PARTECIPANTI
• PRAGMATICO: studio il cui obiettivo è conoscere gli
effetti di un trattamento sulla popolazione generale. Si
realizza solitamente nella terza fase dello sviluppo di un
farmaco, con criteri di inclusione limitati, al fine di
ottenere un campione di partecipanti rappresentativo
della popolazione.
• DI n = 1: studio nel quale tutta la popolazione si limita a
un paziente e nel quale l’ordine di amministrazione dei
trattamenti comparati si determina in modo aleatorio.
Case study
N of 1 trial - Case study con trattamento
Sperimentazione
OGGI!
N1
M1
T
M2
Dissipazione effetti
Controllo
M3
M4
Intervalli temporali equivalenti
STUDIO CLINICO e CENTRI
• UNICENTRICO: è lo studio realizzato da un
solo ricercatore o gruppo di ricerca in un centro
ospedaliero o extra ospedaliero.
• MULTICENTRICO: è lo studio “realizzato in 2 o
più centri con un protocollo identico ed un
coordinatore che si incarica della elaborazione
di tutti i dati e dell’analisi dei risultati”.
STUDIO DESCRITTIVO
• Studio progettato unicamente allo scopo di
descrivere la distribuzione di certe
variabili, senza occuparsi
dell’associazione tra queste.
• Generalmente è un progetto trasversale.
Descrittivo
Definizione
Fenomeno
di interesse
Misurazione
Descrizione
Variabile 1
Desc. Variabile 1
Variabile 2
Desc. Variabile 2
Variabile 3
Desc. Variabile 3
Variabile n
Desc. Variabile n
Interpre tazione
Interpretazione
dei significati
Sviluppo di
ipotesi
Descrittivo comparativo
Definizione
Descrizione
Misurazione
Interpre tazione
Comparazion
e dei gruppi
sulle variali
selezionate
Interpretazione
dei significati
Gruppo 1
Variabili
misurate
Descrizione
Gruppo 2
Variabili
misurate
Descrizione
Sviluppo di
ipotesi
Case study
Case study osservazionale
OGGI!
Tempo 1
Misura
variabile
N1
Tempo 2
Misura
variabile
N1
Tempo 3
Misura
variabile
N1
Osservazione
Tempo 4
Misura
variabile
N1
Tempo 5
Misura
variabile
N1
STUDIO OSSERVAZIONALE
• Studio epidemiologico analitico nel quale il
ricercatore non determina l’assegnazione dei
soggetti a ciascun gruppo, ma si limita a
registrare (osservare) quello che avviene nella
realtà.
• Può essere di coorti, caso-controllo o
trasversale.
STUDIO OSSERVAZIONALE
• a) studi osservazionali descrittivi: si realizza quando
si hanno poche informazioni sulla comparsa, storia
naturale o determinanti di una malattia.
• b) studi osservazionali analitici: uno studio analitico
(eziologico) si sviluppa quando si conoscono dati
sufficienti sulla malattia prima della ricerca, in modo che
esistono già ipotesi stabilite a priori e che queste
possono essere comprovate nello studio.
STUDI TRASVERSALI
• Sono gli studi nei quali i dati di ogni soggetto
rappresentano essenzialmente un momento del tempo.
• Questi progetti non permettono di abbordare lo studio di
una presunta relazione causa-effetto.
• Gli studi trasversali sono per definizione descrittivi.
• Strategia epidemiologica nella quale si registrano
osservazioni su numerosi fattori nello stesso momento
per poi comparare tali fattori tra di loro.
STUDI TRASVERSALI
• La presenza o meno di una malattia e di altre variabili
(oppure, se sono quantitative, il loro livello) sono
determinate in ogni soggetto.
• L’analisi dei risultati si può effettuare in due modi: per
comparazione di tutte le variabili negli individui che
soffrono la malattia di interesse, paragonandoli a quelli
che non la soffrono, oppure per comparazione della
prevalenza della malattia in differenti sottogruppi della
popolazione.
Disegno trasversale
Tempo 1
Misura variabile
Campione 1 (senza lesione)
Tempo 1
Misura variabile
OGGI!
Campione 2 (stadio 1)
Tempo 1
Misura variabile
Campione 3 (stadio 2)
Tempo 1
Misura variabile
Campione 4 (stadio 3 …)
Studi trasversali
• Vantaggi
•
•
•
Relativamente semplici da condurre
Forniscono una buona immagine dei bisogni di salute della popolazione in un
particolare momento (descrittivi)
Sono usati anche per analizzare possibili associazioni fra esposizione e
outcome (anche multipli).
• Svantaggi
•
•
•
•
•
Selezione si un campione non rappresentativo della popolazione (selection
bias)
Essendo basati su casi prevalenti (esistenti) più che su casi incidenti (nuovi
casi), sono di valore limitati per indagare le associazioni causali
Non sono utili per indagare fenomeni rari o di breve durata, ne per indagare
esposizioni rare
E’ necessaria molta cura nella predisposizione e standardizzazione degli
strumenti di indagine
Cautela nell’inferenza causale se sono raccolte dallo stesso soggetto sia le
informazioni sullo stato di salute sia quelle della pregressa esposizione (bias
di informazione).
STUDI LONGITUDINALI
• Sono studi nei quali esiste un lasso di tempo tra le
distinte variabili, in modo che si possano stabilire tra le
stesse variabili una relazione temporale.
• Possono essere descrittivi o analitici.
• Negli studi analitici si deve considerare se la sequenza
temporale è dalla causa alla soluzione (studi
sperimentali e studi di corte), oppure dalla risoluzione
alla causa (studi caso-controllo).
STUDI LONGITUDINALI
•
•
•
•
Si considera non descrittivo ogni studio non focalizzato su una
presunta relazione causa-effetto, ma i cui dati siano usati a fini
puramente descrittivi.
Questo tipo di studi è utile per generare ipotesi eziologiche che si
dovranno contrastare in seguito con studi analitici.
Si considera analitico ogni studio che valuta una presunta relaz ione
causa-effetto.
Il presunto agente casuale può essere sia un fattore che si sosp etta
possa portare eziologicamente ad una malattia sia un trattamento
per prevenire o migliorare una situazione clinica.
Disegno longitudinale
Tempo 1
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 2
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 3
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 4
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 5
Misura
variabile
Gruppo 1
OGGI!
Disegno longitudinale e Trend
analisi
Tempo 1
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 2
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 3
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 4
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo n.
Misura
variabile
Gruppo 1
OGGI!
Tempo 1
Misura
variabile
Gruppo 1
OGGI!
Tempo 2
Misura
variabile
Gruppo 2
Tempo 3
Misura
variabile
Gruppo 3
Tempo 4
Misura
variabile
Gruppo 4
Tempo n
Misura
variabile
Gruppo n
Previsione
STUDIO ANALITICO
• Studio progettato per esaminare associazioni, il cui
obiettivo finale è di solito identificare o misurare gli effetti
dei fattori di rischio o di interventi specifici sulla salute.
• Gli studi analitici possono essere studi clinici controllati,
studi di coorte, studi casi-controlli o studi trasversali.
• 24) STUDIO PROSPETTICO:
• Studio nel quale i pazienti sono inclusi a partire dal
momento in cui si decide il suo inizio.
• 25) STUDIO RETROSPETTIVO:
• Studio nel quale i dati raccolti si riferiscono ad eventi che
si sono verificati.
STUDI CASI-CONTROLLI
• Questo tipo di studio identifica persone con una malattia
(o altre variabili di interesse) e le paragona ad un gruppo
di controllo appropriato che non presenti la patologia.
• Si esamina, con paragoni, la frequenza di esposizione a
questo o altri fattori tra i casi ed i controlli. È uno studio
osservazionale analitico che permette di studiare la
relazione causa-effetto.
• Se la frequenza di esposizione o la causa è maggiore
nel gruppo dei casi della malattia rispetto ai controlli,
possiamo affermare che esiste una associazione tra la
causa e l’effetto.
STUDI CASI-CONTROLLI
• La misura di associazione che quantifica l'associazione
è chiamata “odds ratio” (OR).
• Studio nel quale persone, con una determinata malattia
o sintomo (casi), sono comparate con altre che non
presentano la malattia o sintomo oggetti di studio
(controlli), per quanto riguarda una precedente
esposizione a fattori di rischio.
• In uno studio di casi e controlli si esamina una sola
malattia, però vari fattori di rischio o esposizione.
Disegno retrospettivo
Caso-controllo
Tempo 5
Misura
variabile
Casi
Tempo 4
Misura
variabile
Casi
Tempo 3
Misura
variabile
Casi
Tempo 2
Misura
variabile
Casi
Tempo 1
Misura
variabile
Casi
Tempo 5
Misura
variabile
Controlli
Tempo 4
Misura
variabile
Controlli
Tempo 3
Misura
variabile
Controlli
Tempo 2
Misura
variabile
Controlli
Tempo 1
Misura
variabile
Controlli
Studio caso -controllo
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Vantaggi
Efficienti in termini di tempo e costi (relativamente alle coort i
prospettiche)
Consentono di indagare contemporaneamente diverse esposizioni
Molto utili per esaminare fenomeni rari o con lunghi periodi di
latenza
Svantaggi
Difficile la selezione accurata di casi e, soprattutto, controll i
Difficile ottenere misure precise, accurate e non affette da bias della
pregressa esposizione (bias di informazione)
Può essere difficile stabilire la sequenza temporale fra esposizione
ed outome (reverse causality)
Non sono utili per studiare esposizioni rare
Non si possono ottenere stime dell’incidenza dell’outcome in esposti
e non esposti.
STUDIO DI COORTE
• Nell’esercito romano, una centuria era formata da 60
soldati. Due centurie formavano un manipolo. I manipoli
potevano essere di astati (soldati giovani e meno esperti,
forniti di lancia o spada, con armamento leggero), di
principi (soldati con vari anni di servizio e molte
campagne militari) oppure di triari (veterani).
In accampamento o in marcia formavano le coorti,
composte da un manipolo di astati, un manipolo di
principi ed una centuria di triari, cioè 300 soldati.
STUDIO DI COORTE
• La epidemiologia adottò questo termine per riferire l’idea
di un avanzamento simultaneo, nel tempo, di un gruppo
di individui definiti dal possedere una caratteristica o un
gruppo con caratteristiche comuni.
La caratteristica comune suole essere l’esposizione ad
un fattore (ambientale, farmacologico, lavorativo, ecc.).
La parola coorte si utilizza per designare un gruppo di
soggetti con una caratteristica o un insieme di
caratteristiche in comune che sono monitorate nel
tempo.
Necessitano di un grande numero di casi (300 o più).
STUDIO DI COORTE
• Si tratta di un progetto di analisi osservazionale
longitudinale, in cui si comparano due coorti che
differiscono per la loro esposizione al fattore di studio,
per valutare una possibile relazione causa-effetto.
• Studio nel quale le persone sottoposte ad una
determinata esposizione o trattamento sono comparate
con persone non trattate o non esposte.
• Ci sono studi do coorte prospettici e retrospettivi; per
questo motivo il termine non è sinonimo di “studio
prospettico”.
Disegno longitudinale prospettico
analitico
Coorte
Tempo 1
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 2
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 3
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 4
Misura
variabile
Gruppo 1
Tempo 5
Misura
variabile
Gruppo 1
OGGI!
Disegno longitudinale prospettico
analitico
Coorte
Tempo 1
Misura
variabile
Esposti
Tempo 2
Misura
variabile
Esposti
Tempo 3
Misura
variabile
Esposti
Tempo 4
Misura
variabile
Esposti
Tempo 5
Misura
variabile
Esposti
Tempo 1
Misura
variabile
Non esposti
Tempo 2
Misura
variabile
Non esposti
Tempo 3
Misura
variabile
Non esposti
Tempo 4
Misura
variabile
Non esposti
Tempo 5
Misura
variabile
Non esposti
OGGI!
OGGI!
Coorte concorrente
Studi di Coorte
• Vantaggi:
- possibilità di studiare diversi outcomes per la stessa
esposizione
- calcolo dell’incidenza e del rischio relativo fra gruppi
di esposti e non esposti
• Svantaggi:
- possono essere molto costosi e di lunga durata
- il rilevamento dell’outcome può essere influenzato
dalla conoscenza dello stato di esposizione del
soggetto (bias di informazione)
- le perdite di follow-up possono indurre un bias di
selezione
Studio controllato randomizzato
• È uno Studio nel quale i pazienti sono assegnati in modo
casuale per ricevere un intervento clinico.
• Uno di questi interventi sarà lo standard di paragone o di
controllo.
• Il controllo può essere una pratica standard, un placebo
o nessun tipo di intervento.
• Non è possibile sottovalutare l’importanza di avere un
gruppo di controllo.
Studio controllato randomizzato
• Si tratta di una sperimentazione clinica che prevede
almeno un test di trattamento e un trattamento di
controllo, registrazione simultanea e follow up dei gruppi
controllo e di studio, ed in cui vengono selezionati i
trattamenti che si somministreranno con un
procedimento casuale, così come l’uso di una tabella
numerica casuale.
• Le assegnazioni del trattamento usando numeri
selezionati casualmente si chiamano semplicemente uno
STUDIO CLINICO CONTROLLATO.
Studio controllato randomizzato
• Gli studi controllati randomizzati (randomized controlled
trial) sono tra gli strumenti più semplici e più efficaci nella
ricerca clinica.
• Gli studi controllati randomizzati sono esperimenti
quantitativi, comparativi, controllati nei quali i ricercatori
studiano 2 o più interventi su una serie di individui che li
ricevono in modo casuale.
• Gli studi controllati randomizzati si utilizzano per
verificare l’efficacia mentre si evitano alcuni fattori. Gli
studi possono essere aperti, nascosti o in doppio cieco.
Solo post test con gruppo di studio
Variabile indipendente
OGGI!
Variabile dipen dente
Trattamento
•
•
Post-test
Trattamento: spesso ex post facto
Gruppo sperimentale: tutti quelli che ricevono il trattamento ed il
post-test
Pre-test e comparazione: inferenza sulla popolazione
•
Pre-test e Post-test con gruppo di controllo
Var. dipendente Var. indipendente
Pre-test
Var. dipendente
Trattamento
Post-test
OGGI!
Pre-test
•
•
•
Post-test
Trattamento: sotto controllo del ricercatore
Assegnazione: randomizzazione
Gruppo di controllo
Pretest/post-test
con gruppo
controllo
RCT
Studio randomizzato per blocchi
Var. dipendente Var. indipendente
Pre-test
Var. dipendente
Trattamento
Post-test
OGGI!
Pre-test
•
•
•
•
Post-test
Trattamento: sotto controllo del ricercatore
Assegnazione: randomizzazione per blocchi
Gruppo di controllo
Controllo dei fattori confondenti
R block T
Clinical trials
• Vantaggi:
- RCT è il paradigma dello studio analitico, perché sono
rispettati al meglio i principi dell’inferenza statistica
• Svantaggi:
- problemi etici (l’esperimento è eticamente permesso
quando l’aderenza al protocollo non è in conflitto con
gli interessi dei soggetti)
- compliance
- spesso di difficile organizzazione, di lunga durata e
costosi.
CLASSIFICAZIONE DEI TIPI DI STUDIO
•
•
•
•
•
•
•
•
•
a) studi descrittivi trasversali:
studi di prevalenza
serie di casi trasversali
valutazione di prove diagnostiche
studi di concordanza
b) studi descrittivi longitudinali:
studi di incidenza
descrizione degli effetti di un intervento non deliberato
descrizione della storia naturale
CLASSIFICAZIONE DEI TIPI DI STUDIO
•
•
•
•
•
•
c) studi analitici osservazionali:
sequenza causa-effetto: studi di coorte
sequenze effetto-causa: studi di caso-controllo
d) studi analitici sperimentali:
studi controllati
studi non controllati
Studi descrittivi -osservazionali
Esaminare una sequenza nel tempo?
NO
SI
Un gruppo?
Seguono gli stessi soggetti nel tempo?
NO
SI
Descrittivo
comparativo
Descrittivo
NO
SI
Dati raccolti nel
tempo?
Singola unità di
studio?
SI
NO
Studia eventi
suddivisi nel
tempo?
Trasversale
Burns N. Grove K.G.
The practice of
Nursing Research
2009 Saunders
NO
SI
Longitudinale
Case study
Prospettico?
Retrospettivo?
Trend analisi
Serie storiche
Studi sperimentali
Compara gruppi?
SI
NO
Solo post test
con gruppo di
studio
Adattato da:
Burns N. Grove K.G.
The practice of
Nursing Research
2009 Saunders
Misure ripetute?
NO
Esamina l’effetto di
variabili confondenti?
SI
NO
Pretest/posttest con
gruppo
controllo
(RCT)
R block T (età
o sesso o
patologie
concomitanti)
SI
Misure
ripetute
(sorveglianza)
Paolo Chiari
Corso di Laurea Magistrale in Scienze Infermieristiche e Ostetri che
[email protected]
www.unibo.it