Experiment vs. Beobachtungsstudie. Randomisiertes, kontrolliertes Experiment

Transkript

1 Experiment vs. Beobachtungsstudie Randomisiertes, kontrolliertes Experiment

2 Ursache und Wirkung Opfer durch Ertrinken 2

3 Ursache und Wirkung Opfer durch Ertrinken Eisverkauf 3

4 Ursache und Wirkung Opfer durch Ertrinken Eisverkauf 4

5 Ursache und Wirkung Opfer durch Ertrinken Eisverkauf 5

6 Ursache und Wirkung Opfer durch Ertrinken? Eisverkauf 6

7 Ursache und Wirkung Opfer durch Ertrinken Eisverkauf 7

8 Ursache und Wirkung Opfer durch Ertrinken Eisverkauf 8

9 Ursache und Wirkung Opfer durch Ertrinken Eisverkauf 9

10 Kausaler Zusammenhang Assoziation 10

11 Wie findet man Kausalzusammenhaenge? 11

12 Wie findet man Kausalzusammenhaenge? Randomisiertes, kontrolliertes Experiment 12

13 Kausaleffekt finden Experiment? 13

14 Kausaleffekt finden Experiment 14

15 Kausaleffekt finden Experiment 15

16 Kausaleffekt finden Experiment 16

17 Kausaleffekt finden Experiment Duenger besser als kein Duenger? Keine Ahnung! Wie viele rote Blumen haette es ohne Duenger gegeben? Brauchen eine Kontrollgruppe 17

18 Kausaleffekt finden Experiment Behandlungsgruppe Kontrollgruppe 18

19 Kausaleffekt finden Experiment Zwei Gruppen von Feldern in allem gleich (Bodenqualitaet, Wasser, Sonnenlicht, ) 19

20 Kausaleffekt finden Experiment Zwei Gruppen von Feldern in allem gleich: (Bodenqualitaet, Wasser, Sonnenlicht, ) Praxis: Zufaellige Zuordnung der Felder 20

21 Kausaleffekt finden Experiment 21

22 Kausaleffekt finden Experiment Ergebnis ist wegen Duenger, weil alles andere gleich war 22

23 Manchmal sind randomisierte, kontrollierte Experimente nicht machbar zu teuer, zu zeitaufwaendig (Genexpressionsdaten) unethisch, nicht machbar (HIV Behandlung, Rauchen) 23

24 Falls Experiment nicht machbar Beobachtungsstudie 24

25 mache Beobachtungen. Beobachtungsstudie 25

26 mache Beobachtungen. Beobachtungsstudie Es ist nicht garantiert, dass beide Gruppen in allen Aspekten gleich sind 26

27 mache Beobachtungen. Beobachtungsstudie 27

28 mache Beobachtungen. Beobachtungsstudie Ist das Ergebnis wegen Duenger? Keine Ahnung! 28

29 mache Beobachtungen. Beobachtungsstudie 29

30 mache Beobachtungen. Beobachtungsstudie 30

31 Beobachtungsstudie Besser: Vergleiche Bauern, die in moeglichst vielen Punkten uebereinstimmen. 31

32 Beobachtungsstudie Aber: Wir koennen nie sicher sein, dass es nicht doch noch irgendwelche relevanten Unterschiede zwischen den Gruppen gibt. 32

33 Zusammenfassung Randomisierte, kontrollierte Experiment: Beste Moeglichkeit, Daten zu sammeln ( Goldstandard ) Beobachtungsstudie: Man muss skeptisch sein kam der Effekt (viele schoene Blumen) durch die Behandlung (Duenger), oder durch einen Umstand, der in beiden Gruppen unterschiedlich war (Luftqualitaet)? 33

34 Beispiel: Das groesste medizinische Experiment aller Zeiten 1954: Potenzieller Impfstoff gegen Polio Randomisiertes, kontrolliertes Experiment bei Kindern in 1. bis 3. Schulklasse [ Anzahl Kinder Polio bekommen Behandlung Kontrolle Verweigert

35 Beispiel: Polio Impfstoff 1954: Potenzieller Impfstoff gegen Polio Randomisiertes, kontrolliertes Experiment bei Kindern in 1. bis 3. Schulklasse Anzahl Kinder Polio bekommen Behandlung Kontrolle Verweigert Kontrollgruppe hatte mehr Polio-Faelle: Koennte das Zufall sein? 35

36 Beispiel: Polio Impfstoff 1954: Potenzieller Impfstoff gegen Polio Randomisiertes, kontrolliertes Experiment bei Kindern in 1. bis 3. Schulklasse Anzahl Kinder Polio bekommen Behandlung Kontrolle Verweigert Kontrollgruppe hatte mehr Polio-Faelle: Koennte das Zufall sein? KAUM: p-wert = (diesen Test haben wir nicht besprochen) 36

37 Beispiel: Leberzirrhose Shunt (Blutumleitung) Bringt die riskante Operation einen Vorteil? 51 klinische Studien untersucht: Bringt die Operation einen Vorteil? Ja, sehr Etwas Nein Keine Kontrollgruppe Kontrollgruppe, nicht randomisiert Kontrollgruppe, randomisiert

38 Problem: Gesuendere Patienten werden eher operiert 38

39 Problem: Gesuendere Patienten werden eher operiert Experiment Randomisiert, kontrolliert Nicht randomisiert, kontrolliert 39

40 Problem: Gesuendere Patienten werden eher operiert Experiment Randomisiert, kontrolliert Nicht randomisiert, kontrolliert Alle Patienten Geeignet Ungeeignet OP-Gruppe Kontroll-Gruppe 40

41 Problem: Gesuendere Patienten werden eher operiert Experiment Randomisiert, kontrolliert Alle Patienten Nicht randomisiert, kontrolliert Alle Patienten Geeignet Ungeeignet Gesuender Kraenker OP-Gruppe Kontroll-Gruppe OP-Gruppe Kontroll-Gruppe 41

42 Problem: Gesuendere Patienten werden eher operiert Experiment Randomisiert, kontrolliert Alle Patienten Nicht randomisiert, kontrolliert Alle Patienten Geeignet Ungeeignet Gesuender Kraenker OP-Gruppe Kontroll-Gruppe OP-Gruppe Kontroll-Gruppe Gesuendere Patienten in der OP-Gruppe! 42

43 Goldstandard in der Medizin: Randomisiertes, kontrolliertes, doppelblindes Experiment mit Placebo Placebo: Medikamentenattrappe ohne Wirkstoff Placebo hat einen starken Effekt! (J.A. Turner et.al., The importance of placebo effects in pain treatment and research, Journal of the American Medical Association, Vol. 271 (1994), pp ) Doppelblind: Weder Patient noch Arzt weiss, ob er das Placebo oder das wirkliche Medikament erhaelt / verabreicht. (Nur Leiter der Studie weiss das.) 43