Metodi di Ricerca. Prof. Claudio Capiluppi. Un criterio di classificazione dei metodi di ricerca scientifici si basa essenzialmente su:

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1 Metoi i Ricerc Metoi i Ricerc Prof. Cluio Cpiluppi Un criterio i clssificzione ei metoi i ricerc scientifici si s essenzilmente su: possiilità (gro) i controllo che il ricerctore h sull situzione in cui si mnifest il fenomeno oggetto i stuio possiilità i minimizzre gli effetti i isturo (livello i constrint) Gro i controllo: mssimo: quno è il ricerctore stesso che prouce il fenomeno (es. in lortorio) minimo: quno l ntur el fenomeno è tle che può essere osservto solo in conizioni che il ricerctore non può influenzre in lcun moo Livello i constrint : high constrints : lto gro i costrizioni imposte l ricerctore low constrints : gro minimo o nullo i costrizioni

2 Metoi i Ricerc Metoi con lto gro i controllo o i constrints: Esperimenti Qusi esperimenti (o esperimenti ex post fcto) Metoi Correlzionli: Osservzione nturlistic Osservzione prtecipnte Stui osservzionli e epiemiologici Ingine emoscopic (Survey) Stuio cso singolo Ricerc storic o rchivio Met-nlisi Metoo sperimentle Mssimo gro i constrints, cioè mssimo controllo sulle conizioni in cui vviene l osservzione el fenomeno oggetto i stuio: i livelli 0 elle 000 vriili 000 inipenenti 0 sono completmente eterminte l ricerctore, che le ssegn i soggetti in se un preciso isegno in line i principio tutte le ltre vriili che potreero influire sull vriile ipenente evono essere tenute sotto controllo esperimento in conizioni i isolmento (setting ell ricerc) Controllo: ssegnzione rnomizzt ei livelli i trttmento i soggetti Solo in questo moo si può essere rgionevolmente sicuri che l moificzione ell vriile ipenente si stt effettivmente provoct ll vrizione elle vriili inipenenti E il metoo i ricerc che i norm grntisce l mssim vliità intern È l unico metoo che permette i stilire elle relzioni i cuslità tr gli eventi, e quini nche i fre previsioni sull nmento el fenomeno L oggetto i stuio eve essere un fenomeno stnz semplice e isolile: si può trttre i qulche spetto przile e circoscritto, ll interno i un prolem generle i stuio

3 Metoo sperimentle Un volt che si si stilit un relzione i cuslità, nsce il prolem se tle relzione si generlizzile: ll popolzione oiettivo l mono esterno l lortorio: lle conizioni quotiine in cui i solito il fenomeno si present normlmente ll osservzione Prolemtiche el metoo sperimentle, per qunto rigur l vliità estern e ecologic: il controllo elle possiili vriili i isturo implic l necessità i eseguire l esperimento in un lortorio (conizioni i isolmento) rtificilità elle conizioni i lortorio: lo stimolo percepito in lortorio è iverso quello rele, se non ltro proprio per le conizioni mientli iverse (per certi spetti ottimli) el lortorio l motivzione e l ttenzione el soggetto selezionre quel prticolre stimolo è ivers, esseno etermint lle consegne ell situzione sperimentle il cmpione i soggetti utilizzti nell esperimento può non risultre rppresenttivo ell inter popolzione oiettivo (utilizzo i soggetti fcilmente ccessiili,...) Qusi-Esperimenti Situzioni i ricerc in cui, nonostnte si ttuto un lto gro i controllo elle vriili i isturo, il ricerctore non h il completo controllo i lmeno un vriile 00 0 inipenente, in qunto: 0 l vriile inipenente non è irettmente mnipolile l ricerctore l vrizione si è già relizzt prim ell osservzione In ltri termini l ssegnzione ei soggetti i gruppi sperimentli, ovvero lle conizioni sperimentli (fttori), non può essere effettut l ricerctore prim ell esperimento, e quini secono un isegno rnomizzto: l scelt ei gruppi cui ssegnre i soggetti è prestilit (es. sesso, età istruzione, sttus socio-economico) L ssegnzione ei soggetti i gruppi è compiut necessrimente opo che l vrizione si è già relizzt (es. esposizione un fttore i rischio) In queste situzioni si prl i qusi-esperimento, o esperimento ex post fcto : l osservzione ell effetto vviene opo che l vrizione ell vriile inipenente si è già etermint, secono meccnismi noi ignoti

4 Qusi-Esperimenti Quno non è possiile ssegnre i soggetti i gruppi sperimentli, l istriuzione el fttore i soggetti può risultre non csule, m etermint fttori 00 0 ignoti e 000 fuori 000 controllo 0 Il mncto controllo ell vriile inipenente lsci pert l possiilità che le moificzioni ell vriile ipenente sino provocte ltre vriili, estrnee ll ricerc I gruppi così formti possono risultre non equivlenti e quini non confrontili: ovvero il confronto pere i significto e le eventuli ifferenze, nche quno sttisticmente (quntittivmente) significtive, possono essere eterminte lle iverse crtteristiche ei gruppi e non l fttore stuito Vliità intern: non si può stilire un rpporto i cuslità, m solo ssocizioni o correlzioni tr le vriili. Metoi correlzionli Prolemi in cui non si può usre il metoo sperimentle: quno non si h un sufficiente conoscenz priori el fenomeno tle permettere i formulre un ipotesi i cuslità, cioè i vere iniviuto ei fttori cui ttriuire un influenz sull vriile ipenente quno l ricerc è uno stio molto esplortivo, cioè non è ncor stto possiile stilire con precisione gli oiettivi, o sono ncor sconosciuti gli elementi sui quli foclizzre l ttenzione quno il fenomeno è troppo complesso per poter essere riprootto in lortorio, o comunque le vriili controllre sono troppe quno non è possiile nemmeno in line i principio controllre le vriili rilevnti, in qunto non mnipolili, per vrie rgioni quno è inopportuno che si il ricerctore provocre irettmente l moificzione ell vriile inipenente (es. comportmento spontneo, vliità ecologic) il fenomeno stuire è in relzione con un ltro fenomeno, sull cui comprs e colloczione nel tempo il ricerctore non h lcun controllo

5 Metoi correlzionli Osservzione nturlistic Osservzione ei soggetti nel loro hitt nturle, o comunque situzioni in cui il soggetto o il fenomeno poss essere osservto senz l intrusione ell osservtore: l presenz ell osservtore eve iventre così fmilire essere vissut come prte ell miente nturle. Si possono cogliere comportmenti spontnei o eventi non previsti. Mggior flessiilità cogliere l inmic egli eventi. Richiee tempi solitmente molto lunghi. Occorre elimitre l osservile per riurre l complessità el fenomeno. Bsso livello i costrizione: l unic form i controllo pplicile consiste nell feeltà e ccurtezz i registrzione ei ti, che eve essere grntit ll erenz un preciso protocollo i osservzione (osservtori ifferenti). Si scrific ll esigenz i stuire il fenomeno in conizioni nturli, l possiilità i tenere sotto controllo le vriili estrnee e i isolre quelle inipenenti. Metoi correlzionli Osservzione prtecipnte L osservtore è presente e prtecipe ll situzione in cui l evento si verific, contriueno quini, pur senz controllrl, ll inmic el fenomeno. L osservzione i comportmenti ll interno i un prticolre gruppo è possiile solo se si f prte el gruppo stesso, come ricerctore o come confeerto el ricerctore (infiltrto). Prolemtiche i orine etico: non tutte le ltre persone coinvolte nell ricerc possono essere informte i essere sotto osservzione e ei veri scopi ell ricerc, mentre vengono osservti i loro comportmenti privti o personli Prolemtiche i orine prtico: l ggiunt l gruppo i persone che (nche senz essere riconosciuti come osservtori) non ne coniviono gli scopi, può moificre l struttur stess el gruppo e i comportmenti ei suoi memri i prtenz

6 Metoi correlzionli Stuio cso singolo Consiste nell nlizzre in moo intensivo un singolo soggetto Il fenomeno che si vuole stuire è un fenomeno rro osservre, o temporneo. L stori personle e le crtteristiche iniviuli possono essere così prticolri risultre uniche o non permettere i formre un gruppo. L evento che si present, es. un ptologi, non può essere stuito prescinere lle crtteristiche preesistenti nell iniviuo. Si vuole osservre ccurtmente un cso circoscritto prim i comincire formulre elle ipotesi generli testre su un gruppo più consistente i soggetti. Spesso è il solo metoo che può essere utilizzto in cmpo clinico. Molte ricerche fonmentli e pionieristiche (soprttutto in meicin e psicologi) sono i questo tipo, se non irittur utoiogrfiche. Metoi correlzionli Mssim flessiilità i intervento e i ttmento rpio situzioni nuove, non possiili con gli ltri pini i ricerc Può verificrsi un situzione i conflitto tr interesse i ricerc e quello el soggetto stuito (stto i sofferenz, urgenz intervento terpeutico). Come negli stui longituinli, gli effetti elle vriili soggettive inesierte ovreero essere neutrlizzti, fvore ell vliità intern Non è qusi mi possiile trrre conclusioni generlizzili: l momento che le conclusioni sono ste su quell unico iniviuo che può essere molto prticolre Tuttvi gli stui i csi singoli sono sempre ricchissimi i informzioni, e nno luogo conoscenze che permettono i elinere ipotesi che possono poi essere oggetto i ulteriori ricerche conotte con ltri metoi.

7 Metoi correlzionli Ricerc storic o rchivio Livello minimo i controllo: non solo il ricerctore non h l possiilità i mnipolre 00 0 gli eventi 000 i 000 cui vuole 0 stuire gli effetti, m non h nemmeno il conttto iretto con i ti osservtivi. In questo cso il ricerctore lvor su ti rccolti ltri, spesso rccolti per ltri scopi. Può risponere poche ipotesi, cioè solo quelle che hnno un riscontro nei ti rchiviti, che in generle conterrnno informzioni przili. Ri-nlisi e Met-nlisi Quno i ti originli i un ricerc (sperimentle o no), sono pulicti o resi isponiili integrlmente è possiile fre nuove nlisi. È possiile che i ti originli sottoposti nlisi iverse o rivisti ll luce i teorie iverse, si prestino interpretzioni iverse quelle cui er giunto l utore. Met-nlisi: pproccio quntittivo l confronto i ricerche reltive ll stess temtic. Tenttivo i integrzione ei risultti i ricerche comprili in un risultto glole, cominno sttisticmente i iversi risultti ei vri stui. Metoi correlzionli Ingine emoscopic (Survey) È il metoo fonmentle elle scienze socili (es. 00 songgi 0 i opinione, ingini 0 i mercto, ) Consente i rilevre un grn numero i informzioni su un insieme i soggetti (cmpione) per inferire sulle crtteristiche i un popolzione oiettivo. L intervist è sempre conott con un questionrio strutturto L rilevzione è usulmente przile (cmpionri) perché: se il cmpione viene selezionto secono specifiche metoiche (cmpionmento csule, o sttistico, o proilistico), permette i ottenere stime tteniili sull popolzione oiettivo (vliità estern) riuzione tempi e costi per l rccolt ei ti l temtic oggetto ell ingine può essere più pprofonit è possiile un mggiore controllo ell errore extr-cmpionrio L oiettivo elle tecniche i cmpionmento csule è: cercre i grntire che le istriuzioni elle vriili i interesse nel cmpione riproucno quelle ell universo (rppresenttività) ssicurre un precisione prefisst elle stime, reclutno il minor numero i soggetti necessri l conseguimento i tle oiettivo informtivo (efficienz)

8 Metoi correlzionli Tecniche i ingine principli: intervist fcci fcci intervist telefonic questionrio uto-compilto tecniche i intervist computer ssiste : CAI (Computer Assiste Interviewing) Aspetti fonmentli per l vliità ell ricerc: lo strumento i misur: il questionrio isegno i rilevzione e selezione el cmpione misur e controllo ell errore extrcmpionrio: in prticolre ell effetto ell intervisttore controllo e revisione ei ti rilevti (in corso oper o prim ell nlisi): controlli i vliità, i coerenz, i verosimiglinz Metoi i Ricerc Metoi i ricerc epiemiologici Stui trsversli (cross sectionl) Stui longituinli (prospettici) o i coorte (pnel ) Stui cso-controllo Non Mltti Presente (Csi) c Mltti Assente (Controlli)

9 Metoo longituinle Nelle ricerche trsversli, si osservno i soggetti el cmpione in un to istnte temporle: imo quini soggetti i età iverse, provenienti generzioni iverse, 00 che 0 si sono 000 trovti 000 esposti 0 conizioni mientli e socili iverse (es. relzione QI - età) L pproccio longituinle prevee invece l osservzione ei soggetti nel tempo, lungo un rco temporle più o meno lungo, per seguire l inmic i un fenomeno nel cmpione selezionto. I soggetti selezionti per fr prte el cmpione coniviono un evento inizile (es. nscit, lure) e si efiniscono generzione o coorte. L osservzione longituinle ei soggetti permette i rilevre le moificzioni che intervengono nei singoli iniviui, e permette quini i stuire il fenomeno mnteneno costnti le vriili soggettive (le ifferenze iniviuli), che risultno pertnto controllte come vriili i isturo. Tr i metoi i osservzione longituinle, si istinguono: l'orientmento prospettico : nel qule l coorte viene seguit, cioè osservt ripetutmente nel tempo (pnel) l'orientmento retrospettivo : conotto ricostrueno posteriori il fenomeno che si vuole stuire Metoo longituinle L pproccio longituinle si pplic, in moo iverso, molti ei metoi i ricerc: gli iniviui possono essere seguiti nel tempo con tecniche i osservzione nturlistic lo stuio cso singolo è intrinsecmente longituinle situzioni sperimentli strutturte (es. pre-test) songgi emoscopici con reintervist perioic (es. ingine Forz Lvoro) Vliità Intern Secono l interpretzione più restrittiv, il metoo longituinle, pplicto con il mssimo gro i controllo, può essere consierto l mssimo come qusisperimentle un vriile inipenente è sempre l età el soggetto non può essere eliminto il sospetto i influenz i vriili estrnee non controllte sperimentlmente consente i tture il controllo etto entro i soggetti Vliità Sttistic per vlutre l significtività i un ifferenz rilevt nei soggetti (es. tr tempo T e T2): occorre utilizzre test specifici per misure ripetute

10 Metoo longituinle Prolemi che renono l ricerc longituinle i ifficile relizzzione: Necessità i riprourre più volte nel tempo l situzione i ricerc: evitno però 00 che l 0 ripetizione 000 inuc forme meccniche i pprenimento o i perseverzione, o comportmenti evsivi ; conttti ripetuti con l situzione i ricerc possono mplificre l influenz i lcune vr. prssite, come l effetto ovuto llo sperimenttore Mortlità : l collorzione richiest l soggetto non è limitt pochi minuti/ore/giorni, m può urre mesi e nche nni; nel corso ell ricerc i soggetti possono cmire resienz, scuol o città, o semplicemente stncrsi i collorre; i soggetti che soprvvivono fino ll fine possono non essere più rppresenttivi ell popolzione inizile (processo i selezione ifferenzile) Cmpionmento: occorre reclutre soggetti che sino rppresenttivi ell popolzione e che contempornemente non nonino l ingine in corso opo lcune osservzioni; m i soggetti che si sottopongono volontrimente lle ricerche e quelli che sfuggono sono iversi per tutt un serie i prmetri iniviuli MetoI epiemiologici Stui trsversli I soggetti selezionti (popolzione o cmpione csule) vengono osservti, in un to 00 istnte, 0 e si 000 verific 000 stto 0 i slute e esposizione l fttore i rischio Negli stui trsversli è possiile clcolre l Prevlenz ell Mltti tr i soggetti esposti: PV(esposti) = /+ tr i soggetti non esposti: PV(non esposti) = c/c+ Fttore i rischio Non Mltti Presente PV(pop) = +c (numero i soggetti mmlti) / ++c+ (intero cmpione osservt) Per vlutre l importnz el fttore i rischio, l misur i ssocizione clcolile in questo tipo i stuio è ett Rpporto i Prevlenz: PV(esposti) / PV(non esposti) Uno stuio trsversle permette nturlmente i stimre nche l Prevlenz ell mltti nell popolzione, t semplicemente : c Mltti Assente

11 MetoI epiemiologici Stui longituinli (prospettici o i coorte) Due coorti i soggetti che non presentno l mltti (cioè rischio i svilupprl), vengono 00 selezionte in se 000 ll 0 presenz/ssenz el fttore i rischio, e poi seguite per un eterminto intervllo i tempo, registrno l insorgenz i nuovi csi i mltti nelle ue coorti (nche eventi vversi multipli) Gli stui longituinli i coorte, permettono i stimre l Incienz i un mltti, e i vlutre se può esistere un nesso i cus-effetto tr esposizione e mltti. Fttore i Mltti Mltti rischio Presente Assente Non c Si clcol quini l Incienz cumultiv ssolut (IC) per le ue coorti i soggetti : esposti l fttore i rischio: IC(esposti) = /+ e per quell ei non esposti: IC(non esposti) = c/c+. L misur i ssocizione clcolile è ett Rischio Reltivo, to l rpporto ell Incienz nell coorte egli esposti e in quell ei non esposti: RR = IC(esposti) / IC(non esposti) MetoI epiemiologici Per semplicità supponimo sttic l coorte, in moo poter utilizzre come enomintore ell stim ell incienz il numero i soggetti presenti ll inizio ello 00 stuio: 0 cioè000 + per 000 l coorte 0egli esposti e c+ per i non esposti Fttore i rischio Il Rischio Reltivo ci ice (stim) i qunte volte l esposizione l fttore i rischio ingto ument (o iminuisce) l proilità i contrrre l mltti: Non Mltti Presente Mltti Assente : non esiste ssocizione tr fttore i rischio e mltti c > : l esposizione l fttore ingto ument l proilità i contrrre l mltti < : l esposizione riuce l proilità i contrrre l mltti 0 : fttore protettivo, l mltti non è presente nei soggetti esposti m solo nei soggetti non esposti : l mltti è presente solo nei soggetti esposti l fttore i rischio, che in questo cso si configur come l ver cus (unic) ell mltti. Totle + c+

12 MetoI epiemiologici Stui cso-controllo Vengono selezionti ue gruppi i soggetti in se ll presenz ell mltti: il gruppo 00 ei 0 soggetti 000 porttori 000 ell 0mltti (Csi) e quello ei non mlti (Controlli) vengono confrontti per l esposizione uno o più fttori i rischio, rilevt retrospettivmente, vengono cioè intervistti sulle esposizioni vvenute nel pssto Con questo tipo i metoologi i stuio non è possiile stimre né l Prevlenz né l Incienz ell ptologi oggetto ello stuio. Hnno senso e ovreero essere utilizzti solo per stuire mlttie rre. Fttore i rischio Mlti (Csi) Non Mlti (Controlli) Non c Le somme + e c+, per qunto possiili mtemticmente, non hnno senso un punto i visto epiemiologico: le popolzioni egli esposti (+) e ei non esposti (c+) non esistono, m erivno ll selezione ei Csi e ei Controlli. L Prevlenz pprente che ne risult ipene l rpporto i cmpionmento tr numero i Csi e Controlli, che è el tutto rtificile: si ricorre un ltr misur i ssocizione tr esposizione l fttore e mltti, not come Os Rtio MetoI epiemiologici H senso istinguere l popolzione i Csi (+c) e i Controlli (+) in: Csi esposti () e Csi non esposti (c) Controlli esposti () e Controlli non esposti (). Fttore i rischio Per costruire l misur i ssocizione, per prim cos si clcolno le frequenze: Non Totle Mltti Presente (Csi) +c /+c (frequenz reltiv, tr i Csi, i soggetti esposti l fttore i rischio) c/+c (frequenz reltiv, tr i Csi, i soggetti non esposti l fttore) Il rpporto tr queste ue proporzioni è chimto ODDS: ODDS(Csi) = ( /+c) / (c /+c) = /c c Mltti Assente (Controlli) L ODDS inic i qunte volte, tr i csi consierti, l proporzione i esposti l fttore i rischio è superiore o inferiore quell ei non esposti: in cso i uguglinz il risultto srà. +

13 MetoI epiemiologici Anlogmente, per i Controlli vremo l ODD to l rpporto: ODDS(Controlli) = ( / +) / ( / +) = / inic qunte volte, tr i Controlli consierti, l proporzione i esposti l fttore i rischio è superiore o inferiore quell ei non esposti l fttore i rischio. Fttore i rischio Csi Controlli Non Totle c +c + A questo punto, rpportno tr loro i ue ODDS vremo l ODDS RELATIVO, chimto ODDS RATIO (Rpporto egli ODDS) : c / c c / c OR = + + = = = / c / / c + + MetoI epiemiologici L OR inic i qunte volte l ODD ell esposizione nei Csi è superiore o inferiore ll ODD ell esposizione nei Controlli Fttore i rischio Csi Controlli Pur non esseno un Rischio ovvero un Proilità, e quini meno fcilmente interpretile, quest misur i ssocizione present iverse uone proprietà: Non Totle è fcile clcolre ( / c): per questo è etto nche Rpporto Crocito è un misur simmetric: scmino le vriili l OR non cmi inverteno gli esiti (positivo/negtivo), l OR ell relzione ivent coerentemente l inverso (il reciproco) +c non ipene lle numerosità elle popolzioni confronto È l unic misur i ssocizione che può essere utilizzt negli stui Cso- Controllo, ove le numerosità ei gruppi i soggetti sono el tutto ritrrie c +

14 MetoI epiemiologici Relzione lgeric tr Rischio Reltivo (e Rpporto i Prevlenz) e Os Rtio: si confrontno i vlori ssunti lle ue misure in funzione ell incienz (o prevlenz) 00 0 ell 000 mltti /( + ) RR = c /( c + ) / OR = c / MetoI epiemiologici Conclusioni L utilizzo ell OR non è in generle corretto negli stui trsversli i popolzione: usno 00 l OR 0 si otterree un 0 sovrstim ell importnz el fttore ingto, tnto più elevt qunto mggiore è l Prevlenz ell mltti Nel cso i mlttie rre, il vlore ssunto OR pprossim quello i RR: in questo cso può essere utilizzto come un stim ell misur el R.Reltivo Questo h senso nturlmente nel cso egli stui longituinli, ove è possiile concettulmente (oltre che tecnicmente) clcolre il Rischio Reltivo L OR però è utilizzto negli stui cso-controllo, ove è l unic misur i ssocizione pplicile: in questo tipo i stui, retrospettivi e quini trsversli, NON è tuttvi possiile stimre il rischio Nonostnte ciò, in virtù el ftto che OR pprossim l misur i RR in uno stuio longituinle, molti consierno improprimente l OR come un stim el RR nche negli stui Cso-Controllo; e lo interpretno i conseguenz: cioè come un misur i qunte volte l esposizione l fttore i rischio consierto ument o iminuisce il rischio i mltti Quest interpretzione non è metoo-logicmente corrett: l OR è un misur i ssocizione tr fttore i rischio e evento consierto, m quno pplicto in uno stuio Cso-Controllo NON può fornire un stim el RR, pur no un iniczione i un possiile relzione, ingre con metoo longituinle