DISAIN STUDI DALAM PENELITIAN EPIDEMIOLOGI

Minsarnawati Tahangnacca

PSIK-FKIK UIN Syarif HidayatullahJakarta Juni 2011

Concept Map

Descriptive Epidemiology

Hypothesis Analytic Epidemiology

Judging Causality

Prevention Strategies

Tipe-tipe Studi

Observational Deskriptif

Case Report or case series Ekologi (correlation) study Cross sectional

Analitik Cross sectional Case control Cohort

Experimental Randomizied Non Randomized

Tipe Studi I

Observational Study

Investigator hanya mengobservasi atau mengukur subyek penelitian, tapi tidak

melakukan intervensi/perlakuan

Prevalens TB Karakteristik penderita malaria Hubungan jumlah pasangan seksual dengan STD

Tipe Studi II

Interventions/experimental study

Adanya aktifitas dalam melihat perubahan faktor diterminan atau progres suatu penyakit

melalui perlakuan atau manipulasi.

Dampak pendidikan kesehatan yang diberikan secara intensif dalam peningkatan Index parasit

Dampak sistem manajemen baru

Observasional- Cross-sectional- Case control- Cohort

Berdasarkan arah (direction)- Maju (forward)- Mundur (backward)- Tanpa arah (non directional)

Berdasarkan Waktu (timing)- Prospective- Retrospective- Ambispective

Alur Pelaksanaan Penelitian Epidemiologi

Cross Sectional Study (Studi Potong Lintang)

Studi cross sectional disebut juga studi survei prevalens

Pada studi ini, status keterpajanan dengan faktor risiko dan status penyakit diukur secara simultan pada individu-individu dari populasi yang telah ditentukan

Pada studi cross sectional diperoleh informasi tentang:

Frekuensi penyakit Karakteristik dari penyakit(Yang dipotret pada waktu saat

bersamaan)

E+

E-

E+

E-

D+

D-

Desain Cross Sectional Study

Analysis of cross-sectional study

Before starting any formal analysis, the data should be checked for any errors and outlines.

Obvious error must be corrected. The records of outliners should be examined excluded Checking normality of data distribution.

e.q. using the Kolmogorov-Smirnov Goodness of Fit Test.

Standard descriptive statistics can then be used: mean, median, quartiles, and mode; measure of dispersion or variability such as : standard deviation; measure precision such as: standard error, and confidence intervals.

Uji Chi-square (X2) Mean can be compared using t-tests or analysis of

variance (ANOVA). More complex multivariate analysis can be carried out

such as multiple and logistic regression.

Tabel 2 x 2 Status kesehatan

Kategori Ya Tidak Total --------------------------------------------------Positif a b (a+b) (baris 1)Negatif c d (c+d) (baris 2)-------------------------------------------------- Total (a+c) (b+d) n (kolom 1) (kolom 2) (grand total)

UJI CHI-SQUARE (X2)

Untuk menguji hubungan antara dua variabelUntuk tabel 2 x 2, 2 x 3, 3 x 3, dsb.

UJI CHI-SQUARE .

(O – E) 2

Rumus X2 = Σ ----------- E O = Observed E = Expected (ad – bc)2 nX2 = ----------------------------- (a+b)(c+d)(b+d)(a+c)

Uji Chi-square.1. Perhatikan Tabel (Apa memenuhi syarat).2. Tetapkan α (alpha), 5% = 0.054. Hitung besar nilai Chi-square & df.5. Tetapkan apakah Ho ditolak/diterima.6. Menarik kesimpulan.

Syarat Uji Chi-square :1. Sampel harus besar. (n > 30).2. Sel-sel tidak boleh ada yg nol.3. Expected sel-sel harus > 5. Bila ada sel dg exp <5, max 20% dari jumlah sel.

Cross Sectional Study

Kelebihan: Relatif cepat dan lebih murah Sangat bermanfaat bagi pengambil keputusan di bidang

kesehatan masyarakat: Mengukur status kesehatan Kebutuhan atas pelayanan kesehatan

Data dari studi potong lintang kebanyakan merupakan kasus-kasus prevalensi daripada kasus-kasus insidens memberikan informasi prevalensi suatu penyakit

Memberikan informasi faktor-faktor risiko yang berkaitan dengan timbulnya penyakit untuk menguji hipotesa

Cross Sectional Study

Kekurangan: Karena pengukuran pemajan dengan

status penyakit dilakukan saat yang bersamaan maka tidak dapat dipastikan apakah pemajan mendahului penyakit atau sebaliknya

Tidak representatif untuk semua kasus Tidak efektif pada penelitian dengan kasus

yang jarang

Case Control StudyPenelitian untuk membuktikan hubungan sebab

akibat yang dilaksanakan dengan membandingkan pemaparan pada kelompok

kasus dan kelompok non kasus (kontrol)

PENELITIAN YANG MEMBANDINGKAN SATU KELOMPOK KASUS DENGAN SATU ATAU LEBIH

KELOMPOK BUKAN KASUS TERHADAP FAKTOR-FAKTOR YANG DITELITI

(KLEINBAUM et al, 1982)

Kegunaannya:

- Melihat hubungan (asosiasi) atau menguji hipotesa,

- Mengidentifikasi/menemukan etiologi, faktor resiko & faktor prognostik,determinan dari penyakit atau masalah baru.

- Menjadi dasar dari upaya pencegahan dan penanggulangan penyakit.

Cara:Desain ini dimulai dengan menentukan/menseleksi populasi penderita/kasus dan populasi pembandingnya (orang sehat atau orang dengan penyakit lain) yang disebut populasi kontrol.

Setiap kelompok kasus dan kontrol diselidiki/ digali informasi tentang pajanan /faktor resiko tertentu.

Arah penyelidikan :

Backward : dari penyakit menuju pajanan.

CASE (D+)

CONTROL (D-)

E+

E-

E+

E-

Desain Studi

Populasi (sampel)

Efek (+) = kasus

Efek (-) = kontrol

(matching)

FR (+)

FR (-)

FR (+)

FR (-)

retrospektif

retrospektif

Kelompok yang dibandingkan (1)

Kasus: sekumpulan subyek yang sudah mengalami akibat (outcome) yang diteliti

Kontrol: sekumpulan subyek yang tidak mengalami akibat (outcome) yang diteliti

Kelompok yang Dibandingkan (2)Kasus Sudah mengalami akibat Ada kemungkinan terpapar dan ada kemungkinan

tidak terpapar Bila tidak menggunakan seluruh kasus, merupakan

wakit (representasi) dari kasus yang ada

Kelompok yang Dibandingkan (3)

Kontrol Tidak menaglami akibat yang diteliti Ada kemungkinan terpapar dan ada

kemungkinan tidak terpapar Bila tidak menggunakan seluruh kontrol,

merupakan wakil (representasi) dari kontrol yang ada.

Pemilihan kasus dan kontrol:Sumber kasus:1. Pasien RS2. Pasien PKM3. Data kasus penyakit pada pencatatan dan pelaporan rutin.4. Data kasus penyakit dari survei

Prinsip pemilihan kasus5. Tdk terpengaruh pajanan6. Tdk hrs mewakili seluruh populasi orang sakit7. Defenisi kasus jelas8. Prosedur diagnostik menggunakan instrumen yg valid dan

reliable.9. Dapat dipertimbangkan melakukan retriksi kasus untuk

mencegah counfounding.

Sumber kontrol:- Pasien penderita penyakit lain di RS.- Keluarga kasus (suami, istri,anak,

saudara)- Teman atau tetangga- Masyarakat di wilayah asal kasus

Apabila tidak ada kontrol yang memuaskan maka:

Dilakukan penelitian yang sama dengan menggunakan kontrol lain

Satu penelitian dengan beberapa kontrol

d đ

e o p o + p

ē q r q + r

o + q p + r N

OR = Odds pada kasusOdds pada kontrol

OR < 1OR = 1OR > 1 ?

ANALISA DATA

a b

c d

Perhitungan ODD Ratio (OR)

Case ControlExposure +

a+b

Exposure – c+d

a+c b+d

Status PenyakitKasus (+) Kontrol

(-)

Ada (+)Faktor Risiko

a b

Tidak ada (-)

c d

adOR =

bc

Interpretasi Nilai OR

OR < 1, berarti sebagai faktor protektif OR = 1, berarti tidak ada hubungan OR > 1, berarti faktor risiko

OR < 1OR = 1OR > 1

?

Nilai Odds Ratio (OR) dikatakan bermakna jika nilai lower dan upper limit tidak mencakup nilai 1 (satu)

Case Control Study

Kelebihan:1.Cenderung lebih murah dibanding desain

analitik lainnya.2.Cenderung lebih hemat waktu dibanding

desain analitik lainnya.3.Efesien untuk penyakit yang jarang4.Dapat menyelidiki multiple exposure/risk

factor

Case Control Study

Kekurangan:1. Tidak efisien untuk menyelidiki

paparan/pajanan (exposure) yg jarang.2. Tidak bermanfaat untuk tujuan deskriptif3. Rentan terhadap bias seleksi karena info

tentang paparan dapat mempengaruhi seleksi subyek secara berbeda untuk kelompok kasus dan kontrol.

4. Tidak tepat jika outcome penyakit diukur sebagai variabel kontinyu.

Case Control Study

Kekurangan:4. Informasi tentang paparan, rentan

terhadap kesalahan pengukuran (khususnya apabila dikumpulkan secara retrospektif melalui ingatan (recall) atau catatan medik) karena diukur setelah penyakitnya terjadi. Kesalahan pengukuran ini dapat menjurus kepada bias (informasi), khususnya bila tingkat kesalahan pengukuran berbeda pada kasus dan kontrol.

5. Jika paparan yang diukur adalah paparan masa sekarang, problem yang lebih besar dapat terjadi yaitu bias temporal ambiguity.

Cohort Study

KARAKTERISTIK PENELITIAN KOHORT1. Bersifat observasional2. Pengamatan dilakukan dari sebab ke akibat3. Disebut sebagai studi insidens4. Terdapat kelompok kontrol5. Terdapat hipotesis spesifik6. Dapat bersifat prospektif ataupun retrospektif7. Untuk kohor retrospektif, sumber datanya

menggunakan data sekunder

Membandingkan insidens penyakit pada kelompok terpajan dengan insidens penyakit pada kelompok

tidak terpajan.

3 Karakteristik yang harus diperhatikan

Angka serangan tinggi pada yang terpapar Angka serangan rendah pada yang tidak

terpapar, sehingga perbedan atau ratio antara angka serangan menjadi tinggi

Sebagian besar kasus terpapar, sehingga pemapar dapat “menerangkan” sebagian besar dari kejadian

Kegunaan :Setiap klp kohort kemudian (follow up) dan diamati kapan dan berapa banyak dari subyek study yang berubah menjadi sakit (kasus baru)

Caranya : Desain ini dimulai dengan menentukan populasi berisiko yang pada awal pengamatan longitudinal dlm keadaan sehat dan membagi menjadi kelompok terpajan (E) dan tidak exposed dari faktor risiko tertentu.

Arahnya : forward (dari faktor risiko menjadi penyakit)

SKEMA KOHORT

Terpapar (E) sakit (D)tidak sakit (D)

Tidak terpapar (E) sakit (D)tidak sakit (D)

Populasi (sampel)

Exposure (+)

Exposure (-)

FR (+)

FR (-)

FR (+)

FR (-)

Prospektif

Prospektif

Subjek dengan efek negatif

SUMBER KELOMPOK TERPAPARA. Populasi umum, untuk keadaan berikut:

1. Prevalensi paparan pada populasi cukup tinggi2. Mempunyai batas geografik yang jelas3. Secara demografik stabil4. Ketersediaan catatan demografik yang

lengkap dan up to date

B. Populasi khusus, untuk keadaan berikut:1. Prevalensi paparan dan kejadian penyakit

pada populasi umum rendah2. Kemudahan untuk memperoleh informasi yang

akurat dan pengamatan yang lebih terkontrol

SUMBER KELOMPOK TAK TERPAPARA. POPULASI UMUMB. POPULASI KHUSUS

Bisa dipilih dari populasi yang sama atau bukan dengan populasi terpapar

ANALISA DATA KOHORT

a b

c d

Perhitungan Relative Risk (RR)

outcome+ outcome-Exposure + a+b

Exposure – c+da+c b+d

a/(a+b)RISIKO RELATIF (RR)=

c/(c+d)

Cohort StudyKelebihan :- Arah penyelidikan logis, khususnya pada kohort prospektif,

sehingga lebih menjamin azas temporalitas.• Urutan Waktu Kejadian Yang Logis

E O- Dapat mengukur insidens (Memperkirakan Secara Langsung Risk Atau

Rate- Dapat membedakan faktor resiko dan prognostik- Cocok untuk exposure yang jarang- Dapat meneliti multiple outcome.

Kelemahan :- Potensi loss to follow-up, khususnya pada kohort prospektif- Tidak efisien untuk penyakit yang jarang- Mahal dan menghabiskan waktu- Kohort retrospektif membutuhkan catatan/ rekam

kesehatan yang lengkap dan teliti.

Case-Control Studies

Disease

Coh

ort

Stu

die

s

Fact

or

Present(cases)

Absent(not exposed)

Present(exposed)

Absent(controls)

A

DC

B

Perbedaan Case Control dan Cohort Study

CONTOH SOAL

1. Suatu penelitian kasus kontrol tentang hubungan antara rokok dan kanker paru-paru. Pada penelitian tersebut diambil 100 orang penderita kanker paru-paru yang dirawat di beberapa rumah sakit selama 1 tahun sebagai kelompok kasus, sedangkan untuk kelompok kontrol diambil 100 penderita penyakit lain. Hasil wawancara menunjukkan bahwa pada kelompok kasus terdapat 90 orang perokok, sedangkan pada kelompok kontrol terdapat 40 orang perokok. Hitunglah besarnya resiko merokok terhadap terjadinya kanker paru-paru!

Cont….

2. Dalam suatu penelitian yang menggunakan rancangan kasus-kontrol untuk menentukan hubungan antara infark miokard dengan rokok. Kelompok kasus terdiri dari 100 orang penderita infark miokard dan kelompok kontrol terdiri dari 200 orang bukan penderita miokard. Hasil penelitian menunjukkan bahwa diantara 100 org penderita infark miokard terdapat 20 orang perokok dan diantara 200 orang bukan penderita infark miokard terdapat terdapat 14 orang perokok. Hitunglah besarnya resiko relatifnya!

Experimental Study

Experimental Study Untuk mencapai tujuan ini dibutuhkan kemampuan

untuk mengendalikan semua kondisi lain yang relevan yang dapat mempengaruhi “outcome” yang diteliti

Studi eksperimental epidemiologi juga berakar pada konsep eksperimentasi ilmiah. Pada disain ini diupayakan faktor-faktor eksternal/luar direduksi

Ciri khas: intervensi/perlakuan

Menciptakan tiruan situasi dimana hanya satu faktor (yang berkaitan dengan outcome) yang akan bervariasi, sehingga memungkinkan mengamati efek variasi dari

faktor tersebut.

TIPE-TIPE STUDI1. Eksperimen murni: manipulasi faktor-faktor penelitian

dengan randomisasi (random assignment/allocatiion)1. Subtipe: Laboratory, clinical trial, community intervention

2. Eksperimen tidak murni (quasi): Tidak ada randomisasi pada saat melakukan manipulasi faktor-faktor penelitian

1. Subtipe: Clinical/Laboratory/ program or policy

1. EFFICACY : Apakah intervensi memberikan efek + jika diberikan secara tepat kepada orang tertentu

2. EFFECTIVENESS: Apakah intervensi memberikan efek + pada kondisi yang sesungguhnya di populasi target

LINGKUP MASALAH, TUJUAN DAN DISAIN

STUDI EKSPERIMEN

Berdasarkan Perlakuan:

1. EKSPERIMEN MURNI perlakuan dengan teknik randomisasi

2. EKSPERIMEN KUASI/SEMU perlakuan dengan teknik non randomisasi

Tujuan:Memperoleh penjelasan apakah perlakuan mengakibatkan perubahan pada status kesehatan

STUDI EKSPERIMEN

Berdasarkan unit eksperimen:

1. UJI KLINIK Eksperimen dengan pasien sebagai

subyek penelitian -> randomisasi secara individual

2. EKSPERIMEN LAPANGAN Dilakukan di lapangan -> subyek penelitian yg

belum terjangkiti penyakit yg diteliti.

3. INTERVENSI KOMUNITAS Eksperimen dimana unit eksperimentasinya

adalah komunitas yg belum sakit, tanpa randomisasi.

Eksprimen memberikan bukti yang nyata untuk menguji suatu hipotesis yang berhubungan dengan etiologi, kontrol penyakit atau pertanyaan ilmiah lainnya.

Eksprimen dapat berupa percobaan untuk : - Mencegah penyakit (percobaan propilaktik) - Menghilangkan proses penyakit yg tetap (percobaan terapeutik).

Prinsip Pelaksanaan Studi Eksprimental

Esensi dari suatu eksprimen adalah suatu sistem yang subjeknya diberikan perlakuan.

- Variabel independen: perlakuan pada subjek- Variabel Dependen: Efek dari perlakuan

PROTOKOL Prasyarat setiap percobaan eksperimen :

menegakkan prosedur standar. Protokol mencakup penjelasan tentang

karakteristik subjek yang dicatat pada awal penelitian

Pada penelitian terapeutik, tahap penyakit sangat penting.

Menentukan jumlah sampel yang dibutuhkan, biasanya digunakan multicenter trial (spy lebih mudah mengontrol hasil yang tdk diketahui)

POPULASI REFERENSI & EKSPRIMEN

Populasi referensi : Kelompok yang menjadi perhatian pokok

Populasi Eksprimen : kelompok yang sebenarnya dipelajari

Karakteristik khusus populasi eksprimen (Lokasi geografi, status sosial ekonomi atau karakteristik lain) akan mempengaruhi hasil penelitian

Keterangan tentang informed konsent dan hak-hak subjek sebagai prasyarat mutlak etika dalam penelitian.Subjek harus diberitahu tentang keikutsertaannya dalam suatu eksprimen serta akibat-akibatnya.

PEMILIHAN SUBJEK Populasi subjek dibagi secara acak dalam sub kelompok. Subjek dibagi dalam 2 kelompok : 1. Kelompok eksprimen : menerima obat vaksin atau prosedur lain 2. Kelompok kontrol : tidak menerima perlakukan, prosedur plasebo atau terapi standar.

LANGKAH-LANGKAH UNTUK MELAKUKAN PERCOBAAN EKSPRIMEN

1. Penetapan populasi eksperimen pada kelompok studi dan kontrol dilakukan setelah orang yang telah setuju untuk ikut berpartisipasi telah diidentifikasi.

2. Jika terdapat jumlah non partisipan dan pengurangan yang substansial, sulit untuk menggeneralisasikan hasil percobaan pada populasi eksperimen total.

Disain Penelitian Eksperimen

Pre Experimen

tal

True Experimen

tal

Factorial Experimen

talQuasi

Experimental

One shot Case StudyOne group pre-post test designIntact group comparison

Post test control design

Pre-post test control design

Time series design

Nonequivalent control group design

Disain Penelitian

Eksperimental

I. Pre Experimental Design Biasa digunakan untuk penelitian pendahuluan

(belum eksperimen sunguh-sungguh)

Disain Pre

Experimental

One shot Case Study

One group pre-post test design

Intact group comparison

O1 X O2

O1 X

O2

X : Treatmen

O : Observasi

O1 : Pre test

X : Treatmen

O2 : Post test

O1 : Setengah kelompok. Tanpa perlakuan

X : Treatmen

O2 : Setengah kelompok perlakuan

II.True Experimental Design

Disain True

Experimental

Post test Only Control DesignR X O1

R O2

•Dua kelompok dipilih secara random, satu kelompok diberi perlakuan yang atu lagi tidak

R X O1 R O2

Pre test-post test Control Group Design

•Dua kelompok dipilih secara random(O2 – O1) : (O4 –

O3)Diuji beda

AtributPerlakuan

A1 A2B1 A1B1 A2B1B2 A1B2 A2B2

III. Factorial Design

Uji faktorial 2 x 2

III. Quasi Experimental Design

1. Time Series Design

O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8

Pre test diulang 4x

Post test diulang 4x

Pengaruh Perlakuan(O5+ O6+ O7+ O8) - (O1+ O2+

O3+ O4) Grafik yang berbalik

O1 O2 O3

O4

O5 O6 O7

O8X

2. Non equivalent Control DesignO1 X O2

O3 O4

(O2 – O1) : (O4 – O3)

Diuji beda

•Mirip True Experimental tapi kelompok tidak dipilih secara random

•Mirip dengan Pre-post test Control Design

LINGKUP MASALAH, TUJUAN DAN DISAINLINGKUP MASALAH TUJUAN DISAIN

STUDIBELUM DIKETAHUINYA/ MASIH SANGAT TERBATAS PENGETAHUAN TENTANG KEJADIAN, RIWAYAT ALAMIAH ATAU DITERMINAN MASALAH KESEHATAN

IDENTIFIKASI KASUS MASALAH KESEHATAN, MEMPERKIRAKAN FREKWENSI PENYAKIT DAN MENGAMATI KECENDERUNGAN WAKTU PADA POPULASI

STUDI DESKRIPTIF

• STUDI KASUS• SERIAL KASUS• CROSS SECTIONAL• STUDI EKOLOGI

SUDAH DIKETAHUI SERBA SEDIKIT TTG KEJADIAN –KEJADIAN RIWAYAT ALAMIAH, NAMUN FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ATAU SEBAB MASALAH KESEHATAN/PENYAKIT BELUM DIKETAHUI DENGAN PASTI/MEYAKINKAN

• MENENTUKAN HUBUNGAN ANTARA MASALAH KESEHATAN/PENYAKIT DENGAN FAKTOR-FAKTOR RISIKO (ETIOLOGI/PREVENTIF), FAKTOR-FAKTOR PROGNOSTIK YANG SPESIFIK SERTA MELIHAT DAMPAK KESEHATANNYA• MEREKOMENDASIKAN INTERVENSI PENCEGAHAN DAN PROMOSI KESEHATAN

STUDI ANALITIK

• CROSS SECTIONAL• KASUS KONTROL• KOHORT

APABILA FAKTOR-FAKTOR DITERMINAN SUDAH DAPAT DIIDENTIFIKASI, MASIH BELUM JELAS APAKAH ALTERNATIF INTERVENSI TERTENTU AKAN EFEKTIF DAN INTERVENSI MANA YANG LEBIH BAIK

• MENENTUKAN EFFICACY INTERVENSI UNTUK MEMPERBAIKI PROGNOSIS ATAU MENCEGAH PENYAKIT• MENENTUKAN EFFICACY DAN EFFEKTIVENESS DARI INTERVENSI POPULASI UNTUK MENCEGAH PENYAKIT ATAU MEMPROMOSIKAN KESEHATAN

STUDI ANALITIK EKSPERIMEN

• MURNI• QUASI