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Kohortenstudien: prospektive und retrospektive Designs

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Gepostet am 6. März 2019 von Izabel de Oliveira

Tutorials und Grundlagen

In der Epidemiologie wird der Begriff „Kohorte“ verwendet, um eine Gruppe von Menschen zu definieren, die über einen bestimmten Zeitraum hinweg verfolgt wird. W. H. Frost, ein Epidemiologe des 20. Jahrhunderts, war der erste, der den Begriff in einer Publikation aus dem Jahr 1935 verwendete, als er altersspezifische und tuberkulosespezifische Sterblichkeitsraten untersuchte. Die epidemiologische Definition des Wortes bedeutet heute:

eine Gruppe von Menschen mit bestimmten Merkmalen, die verfolgt wird, um die Inzidenz oder Mortalität durch eine bestimmte Krankheit, alle Todesursachen oder ein anderes Ergebnis zu bestimmen.

Das Design von Kohortenstudien wird als „beobachtend“ bezeichnet, weil es im Gegensatz zu klinischen Studien keine Intervention gibt. Da die Exposition vor dem Ergebnis identifiziert wird, wird davon ausgegangen, dass Kohortenstudien eine stärkere wissenschaftliche Evidenz liefern als andere Beobachtungsstudien wie Fall-Kontroll-Studien. Ein grundlegendes Merkmal der Studie ist, dass zu Beginn die Probanden identifiziert werden und die Exposition gegenüber bestimmten Risikofaktoren ermittelt wird. Anschließend wird die Häufigkeit des Ergebnisses, in der Regel die Inzidenz von Krankheit oder Tod über einen bestimmten Zeitraum, gemessen und mit dem Expositionsstatus in Beziehung gesetzt.

Das relative Risiko (RR) ist das Assoziationsmaß, das für die Analyse der Ergebnisse in Kohortenstudien verwendet wird. Es vergleicht die Inzidenz der Krankheit in der exponierten Gruppe mit der Inzidenz in der nicht-exponierten Gruppe, daher der Name relatives Risiko oder Risikoverhältnis. Wenn die Inzidenz in den beiden Gruppen gleich ist, ist der Wert für das RR gleich 1. Ist der Wert jedoch größer als 1, deutet dies auf einen positiven Zusammenhang zwischen dem Risikofaktor und dem Ergebnis hin. Um festzustellen, ob die untersuchte Stichprobe einen realen Effekt des Risikofaktors in der Population widerspiegelt, kann die Stichprobenstreuung der Ergebnisse durch Signifikanztests oder Konfidenzintervalle bewertet werden.

Vorteile von Kohortenstudien sind die Möglichkeit, mehrere Ergebnisse einer bestimmten Exposition zu untersuchen, Krankheitsraten bei exponierten und nicht exponierten Personen im Zeitverlauf zu bestimmen und Mehrfachexpositionen zu untersuchen. Darüber hinaus sind Kohortenstudien weniger anfällig für Selektionsverzerrungen als Fall-Kontroll-Studien. Die Nachteile sind die Schwächen des Beobachtungsdesigns, die Ineffizienz, seltene Krankheiten oder solche mit langen Latenzzeiten zu untersuchen, hohe Kosten, Zeitaufwand und der Verlust von Teilnehmern während der Nachbeobachtungszeit, was die Validität der Ergebnisse beeinträchtigen kann.

Prospektive Kohortenstudien

Prospektive Kohortenstudien zeichnen sich durch die Auswahl der Kohorte und die Messung von Risikofaktoren oder Expositionen vor dem Auftreten des Ergebnisses aus, wodurch Zeitlichkeit hergestellt wird, ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Kausalität. Dieses Design bietet einen anderen Vorteil als Fall-Kontroll-Studien, bei denen Exposition und Krankheit zum gleichen Zeitpunkt erfasst werden.

Die Studie wird in drei grundlegenden Schritten durchgeführt: Identifizierung der Individuen, Beobachtung jeder Gruppe über die Zeit, um die Entwicklung der Krankheit in den Gruppen zu bewerten, und Vergleich des Risikos des Auftretens der Krankheit zwischen exponierten und nicht-exponierten Gruppen.

Der größte Nachteil von prospektiven Kohortenstudien sind die Kosten. Sie erfordern eine große Anzahl von Personen, die über einen langen Zeitraum nachverfolgt werden müssen, und dies kann aufgrund von Verlusten bei der Nachverfolgung oder dem Ausstieg der untersuchten Personen schwierig sein. Es kann zu Verzerrungen kommen, besonders wenn es signifikante Verluste während der Nachbeobachtung gibt.

Es ist wichtig, den „Loss to Follow-up“ zu minimieren, eine Situation, in der der Forscher den Kontakt mit der Person verliert, was zu fehlenden Daten führt. Wenn Loss to Follow-up bei vielen Personen auftritt, wird die interne Validität der Studie reduziert. Als allgemeine Regel gilt, dass die Verlustrate nicht mehr als 20 % der Stichprobe betragen sollte. Alle systematischen Unterschiede in Bezug auf das Ergebnis oder die Exposition von Risikofaktoren bei denjenigen, die aus der Studie ausscheiden, und denjenigen, die in der Studie verbleiben, sollten, wenn möglich, untersucht werden. Strategien zur Vermeidung von Verlusten bei der Nachbeobachtung sind der Ausschluss von Personen, die wahrscheinlich verloren gehen, wie z. B. Personen, die einen Umzug planen, und die Beschaffung von Informationen, um eine zukünftige Nachverfolgung zu ermöglichen und einen regelmäßigen Kontakt aufrechtzuerhalten.

Prospektives Design ist ineffizient und ungeeignet für die Untersuchung von seltenen Krankheiten, aber es wird effizienter, wenn die Häufigkeit der Krankheit in der Bevölkerung zunimmt.

Die Nurses‘ Health Study…

Die Nurses‘ Health Study (NHS) gehört zu den größten prospektiven Untersuchungen der Risikofaktoren für wichtige chronische Krankheiten bei Frauen. Donna Shalala, ehemalige Sekretärin des U.S. Department of Health and Human Services, bezeichnete die NHS als „eine der bedeutendsten Studien, die jemals über die Gesundheit von Frauen durchgeführt wurde“

Die Nurses‘ Health Study (NHS) wurde 1976 von Dr. Frank Speizer ins Leben gerufen und wird seither von den National Institutes of Health gefördert. Die Hauptmotivation für die Studie war es, die möglichen Langzeitfolgen von oralen Kontrazeptiva zu untersuchen, die Millionen von Frauen verschrieben wurden.

Schwestern wurden als Studienpopulation ausgewählt, da sie aufgrund ihrer Ausbildung als Krankenschwester über ein großes Wissen über Gesundheit verfügten und in der Lage waren, vollständige und genaue Informationen über verschiedene Krankheiten zu geben. Sie waren relativ einfach über die Zeit zu verfolgen und waren motiviert, an einer Langzeitstudie teilzunehmen. Die Kohorte war auf verheiratete Frauen beschränkt, da Fragen zur Verhütungsmethode zu dieser Zeit sehr sensibel waren.

Der ursprüngliche Fokus der Studie lag auf Verhütungsmethoden, Rauchen, Krebs und Herzerkrankungen, wurde aber im Laufe der Zeit erweitert, um viele andere Lebensstilfaktoren, Verhaltensweisen, persönliche Eigenschaften und auch andere Krankheiten zu untersuchen.

Retrospektive Kohortenstudien

Kohortenstudien können auch retrospektiv sein. Retrospektive Kohorten werden auch als historische Kohorten bezeichnet. Eine retrospektive Kohortenstudie betrachtet Ereignisse, die bereits stattgefunden haben. Die Gesundheitsdaten einer bestimmten Gruppe von Patienten wurden bereits gesammelt und in einer Datenbank gespeichert, so dass es möglich ist, eine Gruppe von Patienten – die Kohorte – zu identifizieren und ihre Erfahrungen so zu rekonstruieren, als ob sie prospektiv verfolgt worden wären.

Obwohl die Patienteninformationen wahrscheinlich prospektiv gesammelt wurden, hätte die Kohorte ursprünglich nicht das Ziel gehabt, Einzelpersonen zu verfolgen und den Zusammenhang zwischen Risikofaktor und Ergebnis zu untersuchen. Bei einer retrospektiven Studie ist es wahrscheinlich, dass nicht alle relevanten Risikofaktoren erfasst worden sind. Dies kann die Validität einer berichteten Assoziation zwischen Risikofaktor und Ergebnis beeinträchtigen, wenn sie um Confounding bereinigt wird. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Messung der Risikofaktoren und des Outcomes nicht so genau war wie in einer prospektiven Kohortenstudie.

Viele der Vor- und Nachteile von retrospektiven Kohortenstudien sind ähnlich wie die von prospektiven Studien. Wie bereits beschrieben, werden retrospektive Kohortenstudien typischerweise aus zuvor gesammelten Aufzeichnungen konstruiert, im Gegensatz zu einem prospektiven Design, bei dem eine prospektiv verfolgte Gruppe identifiziert wird, mit dem Ziel, den Zusammenhang zwischen einem oder mehreren Risikofaktoren und dem Ergebnis zu untersuchen. Ein Vorteil beider Studiendesigns ist jedoch, dass die Exposition gegenüber Risikofaktoren erfasst werden kann, bevor das Ergebnis eintritt. Dies ist wichtig, weil so die Abfolge von Risiko- und Outcome-Faktoren bewertet werden kann.

Die Verwendung von zuvor gesammelten und in einer Datenbank gespeicherten Aufzeichnungen zeigt, dass die retrospektive Kohortenstudie relativ kostengünstig und schnell und einfach durchführbar ist. Allerdings ist es bei retrospektiven Kohorten möglich, dass nicht alle relevanten Risikofaktoren identifiziert und erfasst wurden. Ein weiterer Nachteil ist, dass viele medizinische Fachkräfte in die Patientenversorgung involviert sein werden, wodurch die Messung von Risikofaktoren und Ergebnissen weniger konsistent ist als bei einem prospektiven Studiendesign.

Dying to be famous…

Rock- und Pop-Ruhm ist mit Risikobereitschaft, Substanzkonsum und vorzeitiger Sterblichkeit verbunden. Diese retrospektive Kohortenstudie untersuchte die Zusammenhänge zwischen Ruhm und vorzeitiger Sterblichkeit und testete, wie diese Zusammenhänge mit der Art des Interpreten (Solo- oder Bandmitglied) und der Nationalität variieren und ob die Todesursache mit ungünstigen Kindheitserfahrungen zusammenhängt.

Die Kohorte umfasste 1.489 Rock- und Popstars, die zwischen 1956 und 2006 berühmt wurden. Die Studie untersuchte die Risiko- und Schutzfaktoren für die Sterblichkeit von Stars sowie die relativen Beiträge von ungünstigen Kindheitserfahrungen und anderen Leistungsmerkmalen zur Ursache des vorzeitigen Todes von Rock- und Popstars.

Obwohl Künstler im Allgemeinen nicht durch Suchtechniken zugänglich sind, sind beträchtliche Informationen durch biografische Veröffentlichungen, Nachrichten und andere Medienberichte verfügbar. Die Genauigkeit und Vollständigkeit der aus den Medien und biografischen Quellen gesammelten Daten kann nicht quantifiziert werden. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass solche Einschränkungen die in dieser Studie identifizierten Muster erzeugt haben.

Die Studie kam zu dem Schluss, dass der Zusammenhang zwischen Ruhm und Sterblichkeit hauptsächlich durch die Eigenschaften der Künstler bedingt ist. Ungünstige Erfahrungen in ihrem Leben prädisponierten sie dazu, gesundheitsschädigende Verhaltensweisen anzunehmen, und Ruhm und Reichtum bieten größere Möglichkeiten, sich auf Risikobereitschaft einzulassen. Junge Menschen wollen ihren Idolen nacheifern, deshalb ist es wichtig, dass sie erkennen, dass Drogenmissbrauch und Risikobereitschaft eher in negativen Erfahrungen wurzeln, als dass sie diese in Zusammenhang mit Erfolg sehen.

Punkte zum Mitnehmen:

  • Kohortenstudien sind geeignete Studien, um Zusammenhänge zwischen mehreren Expositionen und mehreren Ergebnissen zu untersuchen.
  • Ein Vorteil von prospektiven und retrospektiven Kohortendesigns ist, dass sie in der Lage sind, die zeitliche Beziehung zwischen der Exposition und dem Ergebnis zu untersuchen.

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