Tutkimusasetelma
Kirurginen kirjallisuus voidaan karkeasti luokitella sellaisiin artikkeleihin, joiden ensisijainen kiinnostuksen kohde on hoito, ennuste, haitat, taloudellinen analyysi tai jotka keskittyvät yleiskatsauksiin, vain muutamia mainitakseni.5 Jokaisen luokittelun sisällä on olemassa todisteiden hierarkia eli jotkin tutkimukset soveltuvat toisia paremmin vastaamaan esimerkiksi terapiaa koskevaan kysymykseen, ja ne saattavat edustaa ”totuutta” tarkemmin. Tutkimuksen kyky tähän perustuu kahteen tärkeimpään vaikuttavaan tekijään, tutkimusasetelmaan ja tutkimuksen laatuun.3 Tässä yhteydessä keskitymme suurimmaksi osaksi niihin tutkimuksiin, jotka käsittelevät terapiaa, koska tämä on yleensä yleisin tutkimus ortopedisen kirurgian kirjallisuudessa.
Käytettävissä oleva terapeuttinen kirjallisuus voidaan karkeasti luokitella luonteeltaan havainnointitutkimuksiin ja satunnaistettuun koeasetelmalla toteutettuihin tutkimuksiin.2 Tutkimukset sijoitetaan hierarkiaan siksi, että ylimpänä olevia tutkimuksia pidetään ”parhaana todistusaineistona”.5 Terapeuttisten tutkimusten tapauksessa tämä on satunnaistettu kontrolloitu tutkimus (RCT, randomized controlled trial) ja RCT:iden meta-analyysit. Satunnaistamisen luonteen vuoksi RCT:t auttavat hallitsemaan harhaa.6,7 Harhat (joita on monenlaisia) voivat sekoittaa tutkimuksen tuloksia siten, että tutkimuksessa saatetaan yli- tai aliarvioida todellista hoitovaikutusta.8 . Satunnaistaminen pystyy saavuttamaan tämän, koska se ei ainoastaan kontrolloi tunnettuja ennustemuuttujia, vaan myös ja mikä vielä tärkeämpää, kontrolloi tuntemattomia ennustemuuttujia otospopulaatiossa.7 Toisin sanoen satunnaistamisella pitäisi pystyä luomaan ennustemuuttujien (sekä tunnettujen että tuntemattomien) tasainen jakauma sekä kontrolli- että hoitoryhmissä tutkimuksessa. Tämä harhaa kontrolloiva toimenpide auttaa saavuttamaan tarkemman arvion totuudesta.6 Niissä tutkimuksissa, jotka ovat luonteeltaan enemmän havainnointitutkimuksia, on suunnittelussaan harhaa aiheuttavia alueita, joita satunnaistetussa tutkimuksessa ei esiinny.
Satunnaistettujen kontrolloitujen tutkimusten meta-analyyseissä käytetään itse asiassa yksittäisten RCT-tutkimusten tietoja ja yhdistetään ne tilastollisesti yhteen.5,9 Tämä kasvattaa tehokkaasti niiden potilaiden lukumäärää, joilta tiedot saatiin, ja siten kasvattaa näin ollen tehokasta otosmäärää. Suurin haittapuoli tässä yhdistämisessä on se, että se on riippuvainen käytettyjen RCT-tutkimusten laadusta.9 Jos esimerkiksi kolme RCT-tutkimusta puoltaa hoitoa ja kaksi ei, tai jos tulokset osoittavat suurta vaihtelua hoitovaikutuksen estimaattien ja suurten luottamusvälien välillä (eli hoitovaikutuksen piste-estimaatin tarkkuus on heikko) eri RCT-tutkimusten välillä, silloin on jokin muuttuja (tai muuttujia), joka aiheuttaa tutkimusten väliset epäjohdonmukaiset tutkimustulokset (eräs muuttuja voi itse asiassa olla tutkimusten laatuun liittyvät eroavaisuudet muiden joukossa), ja tilastollisesta yhdistämistoiminnosta saatujen tulosten laatu on heikko. Jos kuitenkin käytetään viittä metodologisesti hyvin tehtyä RCT-tutkimusta, jotka kaikki suosivat jotakin hoitoa ja joilla on tarkat hoitovaikutuksen mittarit (eli kapeat luottamusvälit), tilastollisesta yhdistämisestä saadut tiedot ovat paljon uskottavampia. Edellisiä tutkimuksia voidaan kutsua heterogeenisiksi ja jälkimmäisiä homogeenisiksi.9
Hierarkian alimmalla tasolla (asiantuntijalausuntoja lukuun ottamatta) ovat sitä vastoin tapausraportit ja tapauskertomussarjat.3 Ne ovat yleensä luonteeltaan retrospektiivisiä, eikä niissä ole vertailuryhmää. Niistä voidaan saada tuloksia vain yhdestä väestöryhmän alaryhmästä (ne, joille toimenpide on tehty). Harhaa voi esiintyä erityisesti silloin, jos tiedonkeruu tai seuranta on puutteellista, mikä voi tapahtua retrospektiivisissä tutkimusasetelmissa. Lisäksi nämä tutkimukset perustuvat yleensä yhden kirurgin tai keskuksen kokemukseen, mikä voi herättää epäilyksiä tulosten yleistettävyydestä. Näistä epäkohdista huolimatta tämä tutkimusasetelma voi olla hyödyllinen monin tavoin. Niitä voidaan käyttää tehokkaasti hypoteesien muodostamiseen sekä mahdollisesti antamaan tietoa harvinaisista tautikokonaisuuksista tai komplikaatioista, jotka voivat liittyä tiettyihin toimenpiteisiin tai implantteihin. Esimerkkinä voidaan mainita infektioiden määrän raportointi suuren sarjan sääriluun murtumien jälkeen, jotka on hoidettu rei’itetyllä intramedullaarisella naulalla10 , tai tietyn implantin laitteiston vikaantumisprosentti vain muutamia esimerkkejä mainitakseni.
Seuraava tutkimustaso on tapaus-verrokkitutkimus. Tapaus-verrokkitutkimus lähtee liikkeelle ryhmästä, jolla on ollut kiinnostava lopputulos, ja tarkastellaan muita samankaltaisia henkilöitä sen selvittämiseksi, mitä tekijöitä tutkimusryhmässä on saattanut esiintyä ja mitkä tekijät voivat olla yhteydessä lopputulokseen. Otetaan hypoteettinen esimerkki. Potilaat, joiden sääriluun varren murtuma, joka on hoidettu intramedullaarisella naulalla, on jäänyt yhdistymättä. Jos haluttaisiin nähdä, mitkä ennustetekijät ovat saattaneet vaikuttaa tähän, voitaisiin vertailla ryhmää, joka oli sovitettu yhteen tunnettujen ennustemuuttujien, kuten iän, hoitotyypin, murtumamallin jne. suhteen, ja analysoida muita ennustemuuttujia, kuten tupakointia, ei-steroidisten tulehduskipulääkkeiden käyttöä tai murtumamallia, ja katsoa, oliko näiden ja nivelrikkoon johtaneiden tekijöiden ja nivelrikkoon johtaneiden tekijöiden välillä mitään yhteyttä. Tämän mallin haittapuolena on se, että voi olla tuntemattomia tai vielä tunnistamattomia riskitekijöitä, joita ei voitaisi analysoida. Tunnettujen tekijöiden osalta yhteyden voimakkuus voidaan kuitenkin määrittää ja antaa kertoimina tai joskus suhteellisina riskeinä. Muita tämän tutkimusasetelman vahvuuksia ovat se, että ne ovat yleensä edullisempia toteuttaa ja ne voivat mahdollistaa nopeamman ”vastauksen” tiettyyn kysymykseen. Niiden avulla voidaan myös analysoida useita ennustetekijöitä ja näiden tekijöiden välisiä suhteita, mikä auttaa määrittämään mahdollisia yhteyksiä valittuun lopputulokseen (tässä tapauksessa nivelrikkoon).
Toisin kuin tapaus-kontrollitutkimus ja hieman korkeammalla todistusaineistohierarkiassa3 , kohorttitutkimus tehdään tavallisesti prospektiivisesti (vaikkakin se voidaan tehdä myös retrospektiivisesti), ja siinä seurataan tavallisesti kahta potilasryhmää. Toisella näistä ryhmistä on jokin kiinnostava riskitekijä tai ennustetekijä ja toisella ei. Ryhmiä seurataan sen selvittämiseksi, mikä on sairauden tai tietyn lopputuloksen kehittymisnopeus niillä, joilla on riskitekijä, verrattuna niihin, joilla ei ole riskitekijää. Koska tämä tehdään yleensä prospektiivisesti, se sijoittuu hierarkiassa korkeammalle, koska tietojen keruuta ja seurantaa voidaan valvoa tarkemmin ja niistä voidaan pyrkiä tekemään mahdollisimman täydellisiä ja tarkkoja. Tämäntyyppinen tutkimusasetelma voi joissakin tapauksissa olla erittäin tehokas. Jos esimerkiksi haluttaisiin nähdä, mikä on tupakoinnin vaikutus nivelrikkomurtumien määrään, ei olisi eettistä tai yleensä mahdollista satunnaistaa murtumapotilaita niihin, jotka aikovat tupakoida, ja niihin, jotka eivät tupakoi. Seuraamalla kuitenkin kahta potilasryhmää, tupakoivia ja tupakoimattomia potilaita, joilla on esimerkiksi sääriluun murtuma, voidaan dokumentoida niveltymättömyysasteet näiden kahden ryhmän välillä. Tässä tapauksessa prospektiivisen rakenteensa vuoksi ryhmät voidaan ainakin sovittaa yhteen, jotta voidaan yrittää rajoittaa ainakin niiden ennusteellisten muuttujien harhaa, jotka tunnetaan, kuten ikä, murtumamalli tai hoitotyyppi muutamia mainitakseni.
On tärkeää ymmärtää tutkimusasetelmien väliset erot. Jotkut tutkijat väittävät, että hyvin rakennetut havainnointitutkimukset johtavat samanlaisiin johtopäätöksiin kuin RCT-tutkimukset.11 Toiset kuitenkin väittävät, että havainnointitutkimuksissa on merkittävämpi mahdollisuus yli- tai aliarvioida hoidon vaikutuksia. Sekä lääketieteen että ortopedisen kirurgian erikoisaloilla on esimerkkejä siitä, että satunnaistettujen ja ei-satunnaistettujen tutkimusten tulokset voivat poiketa toisistaan.6,8,12 Yksi tuore ei-kirurginen esimerkki tästä on hormonikorvaushoito postmenopausaalisilla naisilla.13,14 Aiemmat havainnointitutkimukset antoivat viitteitä siitä, että hormonikorvaushoito vaikutti merkittävästi luuntiheyteen ja että siihen liittyi suotuisa riskiprofiili. Hiljattain tehdyssä laajassa RCT-tutkimuksessa havaittiin kuitenkin, että hormonikorvaushoitoa saavilla henkilöillä esiintyi yhä useammin haitallisia sydän- ja muita haittatapahtumia, ja nämä riskit oli havaintotutkimuksissa aiemmin aliarvioitu.13,14 Tämän seurauksena postmenopausaalisen osteoporoosin hoidossa on siirrytty ensilinjan hoitoon.13 Ortopedisessä kirjallisuudessa on esitetty, että arvioitaessa satunnaistettuja ja satunnaistamattomia tutkimuksia, joissa käytettiin tutkimuksia tekonivelleikkauksesta verrattuna sisäiseen kiinnitykseen, satunnaistamattomat tutkimukset yliarvioivat tekonivelleikkauksen jälkeisen kuolleisuuden riskin ja aliarvioivat tekonivelleikkaukseen liittyvän revisioleikkauksen riskin.8 . Mielenkiintoista on myös havaita, että niissä satunnaistamattomissa tutkimuksissa, joiden tulokset olivat samankaltaisia kuin satunnaistetuissa tutkimuksissa, potilaiden ikä, sukupuoli ja murtuman siirtymä kontrolloitiin ryhmien välillä.8 Tämä osoittaa, miten tärkeää on sekä muuttujien kontrollointi että satunnaistaminen, jolla kontrolloidaan mahdollisesti tärkeät, mutta toistaiseksi tuntemattomat muuttujat.
Käytetyn tutkimusasetelman tyyppi sijoittaa tutkimuksen laajasti ottaen todistusaineiston hierarkiassa tapauskuvasarjoista satunnaistettuun kontrolloituun tutkimukseen asti. Näytön yleisten tasojen sisällä on kuitenkin myös sisäinen hierarkia, ja se perustuu yleensä tutkimuksen metodologiaan ja yleiseen laatuun.