IL DISEGNO DELLO STUDIO

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1 IL DISEGNO DELLO STUDIO

2 Le strategie dell epidemiologia clinica Epidemiologia osservazionale Studi descrittivi Case-report Case-series Studi costruttivi Trasversali Caso-controllo Coorte Epidemiologia sperimentale RCT

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4 STUDI DESCRITTIVI

5 Studi descrittivi

6 Case-report e case-series Descrivono l esperienza e le caratteristiche di un singolo paziente, o di un gruppo di pazienti con la stessa diagnosi Osservazioni mediche insolite possono essere il primo indizio di una nuova malattia, di effetti nocivi di un esposizione o di efficacia di un trattamento L analisi delle caratteristiche dei casi osservati può portare alla formulazione di nuove ipotesi

7 Case-report e case-series Svantaggi Mancano di un gruppo di controllo La presenza del fattore di rischio e della malattia può essere una coincidenza

8 Case reports Vantaggi economico valido per generare ipotesi Svantaggi non può essere usato per testare ipotesi Case series valido per generare ipotesi dati più attendibili su caratteristiche della malattia non può essere usato per testare ipotesi

9 Tipi di studio Studi Case reports dettagliata descrizione di segni e sintomi o risultati di laboratorio relativi ad un caso tipico od un piccolo gruppo di casi

10 Case report: un esempio

11 Tipi di studio Studi Case series dettagliata descrizione di segni e sintomi o risultati di laboratorio relativi ad un elevato numero di casi

12 Case-series: un esempio Prima del 1980, il sarcoma di Kaposi era un tumore molto raro negli USA 3 casi al New York Cancer Research Centre tra il 1960 ed il 1979 La polmonite da Pneumocystis Carinii era rarissima se non in casi di immunodeficienza Ottobre 1980-maggio giovani omosessuali ricoverati in tre ospedali di Los Angeles per polmonite da Pneumocystis Carinii Luglio casi di sarcoma di Kaposi in omosessuali a New York e in California Agosto casi di sarcoma di Kaposi e polmonite da Pneumocystis Carinii, di cui 96 in omosessuali

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14 STUDI TRASVERSALI

15 Studi trasversali Lo studio trasversale misura la frequenza dei fenomeni di salute-malattia e dei fattori ad essi correlati in un determinato istante, che non è necessariamente lo stesso per tutti gli individui (es. prevalenza di malformazioni congenite) Secondo l obiettivo che si prefiggono, gli studi trasversali possono essere distinti in: Studi descrittivi (surveys) Studi eziologici

16 Studi trasversali Lo studio trasversale permette il calcolo della prevalenza degli eventi di salute-malattia Non permette di calcolare i valori di incidenza (es. nuovi casi di malattia in una popolazione in un intervallo Δt), poiché non prende in considerazione il tempo di esposizione dei soggetti

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19 Studi trasversali cosruttivi Poiché esposizione e malattia sono rilevati nello stesso istante in molti casi non è possibile stabilire se l esposizione ha preceduto la malattia Poiché vengono studiati i casi prevalenti e non quelli incidenti, i dati ottenuti rifletteranno sempre i determinanti della prevalenza, oltre agli eventuali fattori causali

20 Studi trasversali

21 Studi trasversali un esempio Luogo di lavoro rumoroso (esposizione) e sordità (effetto) Alcuni lavoratori, una volta diventati sordi potrebbero aver ottenuto un nuovo lavoro, meno rumoroso e quindi, al momento dello studio di prevalenza, risultare non esposti ad un luogo rumoroso La prevalenza di sordità sarà più bassa nel luogo rumoroso e più alta nel luogo non rumoroso Si avrà quindi una sottostima del rischio associato all esposizione

22 Studi trasversali un esempio Potrebbe anche avvenire che solo i lavoratori con un certo grado di sordità ottengano posti di lavoro rumorosi, mentre i lavoratori sani potrebbero tendere ad evitare questi mestieri La prevalenza di sordità sarà più alta nel luogo rumoroso e più bassa nel luogo non rumoroso Si avrà quindi una sovrastima del rischio associato all esposizione

23 Studi trasversali Gli studi trasversali sono relativamente facili da condurre e sono utili per valutare l effetto di quelle esposizioni che sono caratteristiche fisse degli individui etnia gruppo sanguigno caratteristiche genetiche

24 Studi trasversali Vantaggi Non è richiesto un periodo di follow-up, né è necessario selezionare un gruppo di controllo L informazione sull esposizione attuale è spesso migliore rispetto al ricordo di una esposizione passata Svantaggi Non può essere determinato il tempo di esposizione

25 STUDI DI COORTE

26 Studi di coorte

27 Il termine Coorte deriva dalle coorti romane Coorte esposta Effetto Coorte esposta Coorte non esposta t 1 Effetto Coorte non esposta Effetto t 2

28 Studio di coorte: caratteristiche Le coorti sono definite in base ad i valori della variabile di esposizione Alla fine del follow-up, l occorrenza della malattia viene confrontata tra le coorti Si possono calcolare il rischio o il tasso di incidenza Si possono misurare una varietà di outcome Possono essere prospettici o retrospettivi

29 Studi di Coorte Esposti Malati Non malati Esposti Prospettici Non esposti Malati Non malati Malati Non malati Passato Presente Futuro Storici Non esposti Malati Non malati

30 Uno studio di coorte ΔT Casi incidenti Coorti all inizio del follow-up Esposti Non esposti

31 Uno studio di coorte ΔT Casi incidenti Rischio tra gli esposti = 5/18 = 0.28 =28%

32 Uno studio di coorte ΔT Casi incidenti Rischio tra i non esposti = 3/36 = 0.08 =8%

33 Uno studio di coorte Rischio tra gli esposti= 5/18 = 0.28 =28% Rischio tra i non esposti = 3/36 = 0.08 =8% Rapporto di rischio (RR) = 28%/8% = 3.3

34 Studio di coorte: un esempio

35 Studio di coorte: come ridurre i costi Utilizzare sistemi di monitoraggio esistenti Realizzare studi retrospettivi Utilizzare la popolazione generale come gruppo di confronto Condurre uno studio caso controllo nested (letteralmente annidato)

36 STUDI CASO-CONTROLLO

37 Studi caso-controllo

38 Studio caso-controllo Uno studio epidemiologico in cui, piuttosto che misurare l esperienza di un intera popolazione per ottenere il tasso (o il rischio) di incidenza di un evento, alcuni soggetti (controlli) sono selezionati dall intera popolazione che dà origine ai casi, consentendo una stima del rischio relativo Ogni studio caso-controllo può essere immaginato come uno studio di coorte in cui: Vengono studiate le caratteristiche dei soggetti affetti dalla malattia È il gruppo dei casi Al posto di seguire nel tempo l intero gruppo di soggetti a rischio, ne viene selezionato un campione È il gruppo dei controlli Possono essere prospettici o retrospettivi

39 Studi Caso-Controllo Esposti Non esposti Esposti Non esposti Malati Non malati Retrospettivi Passato Presente Futuro

40 Uno studio caso-controllo È uno studio più efficiente di un analogo studio di coorte Consente di calcolare l Odds Ratio, stima del rischio relativo Casi Controlli

41 Uno studio caso-controllo Casi Controlli

42 Uno studio caso-controllo L odd dell esposizione sarà confrontato nel gruppo dei casi ed in quello dei controlli, attraverso il calcolo dell'odds Ratio Odds dell esposizione tra i casi = 5/3 Odds dell esposizione tra i controlli = 2/4 Rapporto di odds (OR) = 5/3/2/4 = 3.3 Casi Controlli

43 Studio caso-controllo La selezione dei controlli dalla popolazione da cui originano i casi deve essere indipendente dall esposizione Il gruppo di controllo fornisce una stima della distribuzione dell esposizione nella popolazione da cui provengono i casi Il gruppo di controllo fa da sostituto ai denominatori dei tassi dei rischi

44 STUDI SPERIMENTALI

45 Studi sperimentali

46 Epidemiologia sperimentale Trial clinici Rappresentanoil gold standard, ossiala standard di riferimento, nellavalutazionedi efficaciadi un interventosanitario, siaessodi carattere preventivo, terapeutico, o riabilitativo

47 Il trial clinico Qualsiasi esperimento programmato che riguarda pazienti e che ha lo scopo di mettere in evidenza il trattamento più appropriato per futuri pazienti con una data condizione clinica Inferenza: vogliamo utilizzare i risultati provenienti da un campione limitato di pazienti per identificare qual è il miglior trattamento per la popolazione generale di pazienti che richiederanno un trattamento in futuro

48 Storia del Trial clinico Scurvy Trial - James Lind, MD, H.M.S. Salisbury 1754 Daily Treatment 2 men quart of cider 2 men sweet oil of vitriol 2 men vinegar 2 men seawater 2 men herb paste 2 men oranges and lemons Fruits effectiveness was obvious, 1795 Ascorbic Acid critical missing element, discovered in the 20th Century Source: McNeill WH. Plaques and Peoples, 1989.

49 Aspetti etici Dichiarazione di Helsinki (1960) Non è etico condurre una ricerca che è mal programmata od eseguita Confronta il trattamento A con il trattamento B solo se si è realmente indecisi su quale sia l intervento migliore Non è etico condurre un trial che ha scarse possibilità di raggiungere una qualsiasi conclusione Bassa numerosità Disegno dello studio carente

50 Il metodo sperimentale La validità nel metodo sperimentale risiede nel controllo diretto da parte del ricercatore sulla assegnazione dei soggetti ai gruppi di studio Negli studi osservazionali, invece, il ricercatore accetta essenzialmente la situazione così come si presenta

51 Sperimentazione controllata E possibile sperimentare: farmaci tecniche chirurgiche vaccini misure di sanità pubblica(es. screening) Gli individui sono assegnati a due gruppi: gruppo sperimentale gruppo di controllo

52 Sperimentazione controllata intervento non intervento Valutazione degli effetti dell intervento

53 Sperimentazione controllata Cosa differenzia i due gruppi ( bracci )? Gruppo sperimentale viene effettuato l intervento es. viene somministrato il farmaco in esame Gruppo di controllo non viene effettuato l intervento, o viene effettuato uno pseudo-intervento, o comunque non si fa nulla di nuovo es. viene somministrato il farmaco in uso nella pratica corrente, o un placebo (sostanza inerte come una pillola di zucchero o soluzione fisiologica)

54 Trial Controllato Randomizzato (RCT) Un esperimento epidemiologico nel quale soggetti tratti da una popolazione sono assegnati a caso a gruppi generalmente detti gruppo in studio e gruppo di controllo al fine di essere sottoposti o meno ad un trattamento o procedura preventiva o terapeutica Può essere utilizzato per diversi tipi di outcome (binari, continui) Alla fine viene effettuato un confronto dei tassi dell outcome scelto il disegno controlla per i confondenti, che risultano distribuiti in maniera simile tra i diversi gruppi. I soggetti trattati non sono cioè più giovani, ricchi, in salute..

55 Fasi di un RCT Selezionare i partecipanti Effettuare misurazioni baseline Randomizzare (ad 1 o a più trattamenti) Effettuare l intervento Follow-up misurare l outcome

56 Svantaggi degli RCT Costosi Lunga durata Possono rispondere ad una sola domanda

57 Cecità e placebo Tre sono gli attori che potrebbero condizionare il loro atteggiamento nei confronti dello studio alla conoscenza del regime di trattamento: Il paziente (Singolo cieco) L equipe di trattamento (Doppio cieco) Il valutatore ( Triplo cieco o cecità parziale)

58 Alternative RCT designs: Cross-over Nel disegno classico del RCT il confronto è tra pazienti diversi (es. Quelli sottoposti ad A e B) Nello studio cross-over, il confronto è invece realizzato tra gli stessi pazienti

59 Cross-over designs Entrambi i trattamenti sono somministrati successivamente a tutti i soggetti Ogni soggetto agisce da controllo di sè stesso, in ordine casuale Diuretici vs. beta-bloccanti per l ipertensione arteriosa 1/2 assumono diuretici ed in seguito beta-bloccanti 1/2 assumono beta-bloccanti ed in seguito diuretici

60 Cross-over assumptions/limitations Solo variabili continue Nessun effetto carry-over Necessità di una risposta rapida ed altrettanto rapida risoluzione Periodo di wash out utile

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62 Esercitazione Il disegno dello studio

63 Esercitazione L'esercitazione sarà svolta attraverso un lavoro di gruppo Ogni gruppo avrà il compito di scegliere e definire il disegno dello studio più adatto per lo studio di un determinato problema (ca. 45') Al termine del lavoro, ogni gruppo sarà chiamato ad esporre al resto della classe il disegno dello studio prescelto (ca. 10'), che sarà quindi discusso dagli altri gruppi (ca. 10')

64 Compito Definizione del disegno dello studio Studio trasversale, caso-controllo, coorte, trial clinico randomizzato Definizione del campione Definizione delle fonti dei dati Definizione della variabile di esposizione e della/e variabili d'effetto Definizione delle misure di frequenza e/o misure di effetto

65 Gli argomenti dell'esercitazione Somministrazione di un farmaco per via i.m. Training per infermieri in area psichiatrica Decubito laterale e ossigenazione arteriosa Prevenzione delle cadute negli anziani Prevalenza delle infezioni respiratorie inferiori nei pazienti ospedalizzati Vaccinazione anti-epatite B e sclerosi multipla