Toplum ve Örnek Temel Araştırma Düzenleri Doç. Dr. Ertuğrul ÇOLAK Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyoistatistik Anabilim Dalı
Toplum ve Örnek İstatistik, toplumdan kurallara uygun olarak, rastgele bir mekanizma içerisinde, doğru ve yeterli sayıda örnek toplama, örneğe ait verileri işleme ve verilerden topluma ilişkin çıkarsamalar yapmaya yönelik yöntemler içeren ve geliştiren bir bilim dalıdır.
Toplum ve Örnek Genel olarak istatistik iki şekilde tanımlanır. Tanımlayıcı (Descriptive) istatistik Çıkarsamalı (Inferential) istatistik
Toplum ve Örnek Tanımlayıcı istatistik, çalışma yapılan toplumu tanıtan, örnek birimlerden elde edilen verileri özetleyen, değişkenler hakkında tanımlayıcı bilgiler veren istatistiksel yöntemleri içerir. Kesinlikle toplum hakkında herhangi bir karara ya da genellemeye gitmemizi sağlamaz.
Toplum ve Örnek Çıkarsamalı istatistik, topluma ilişkin tahminlerde bulunulması, uygun kararların alınması ve topluma ilişkin genellemelere gidilmesi ile ilgilidir. Çıkarsamalı istatistik yöntemler genel olarak parametrelere ilişkin tahminleme yöntemleri ile istatistiksel hipotez testleridir.
Toplum ve Örnek Olay: Toplumdaki birimlerde ortaya çıkan ve üzerinde çalışmalar yapmak gereği duyulan oluşumlara olay denir.
Toplum ve Örnek İstatistiksel Olay: Araştırmaya, incelemeye konu teşkil eden, gözlenebilen, deneysel olarak varlığı kanıtlanabilen ve sayılarak, ölçülerek sayısal biçimde ifade edilebilen olaya istatistiksel olay denir.
Toplum ve Örnek Toplum (Popülasyon, Anakütle, Evren): İstatistiksel olayın gözlendiği, gözlenebildiği birimler topluluğuna toplum denir. Toplumdaki birim sayısı büyük N harfi ile gösterilir.
Toplum ve Örnek Birim: İncelenen olayın gözlendiği en küçük toplum parçasına, toplum ögesine birim denir. Gözlem: Birimlerin gözlemlenmesi sonucunda incelenen özelliklerinin sayısal değerine gözlem denir.
Toplum ve Örnek Örnek: Toplumu temsil edebilecek özellikte ve sayıda olan, örnekleme yöntemleri ile elde edilmiş, toplumun bir parçasına örnek denir. Örnekteki birim sayısı küçük n harfi ile gösterilir.
Toplum ve Örnek Türkiye de 2012 yılındaki canlı doğum ağırlıklarına ait dağılımının karakteristik özelliklerini incelemek istiyoruz. Örneğin 2012 yılında meydana gelen canlı doğum ağırlığının ortalamasını ve standart sapması nedir?
Toplum ve Örnek Bu durumda incelenen olay canlı doğum ve bu olaya ait gözlem ise canlı doğum ağırlığıdır. Bu örnekte toplum, 2012 yılında Türkiye genelinde meydana gelen tüm canlı doğumları içermektedir. Toplumu oluşturan birimler ise her bir canlı doğumdur.
Toplum ve Örnek Türkiye de 2012 yılında 1 279 864 canlı doğum gerçekleşmiştir. Doğan bebeklerin %51 i erkek, %49 u kızdır. Bu durumda örnekte tanımlanan toplum sonlu sayıda birim içerdiğinden sonlu toplum olarak tanımlanır ve toplumdaki birim sayısı N= 1 279 864 olarak gösterilir.
Toplum ve Örnek Ancak bir çok durumda tanımlanan toplum sonsuz toplum olarak tanımlanır. Sonsuz toplumlarda, toplumu oluşturan birimlerin sayılması mümkün olmamakta ya da toplum sonsuz sayıda birimden oluşmaktadır.
Toplum ve Örnek 45-54 yaş aralığında meme kanseri tanısı alan ve radikal mastektomi uygulanan kadınların 5 yıllık sağ kalım oranını tahmin etmek için planlanan bir çalışma düşünelim.
Toplum ve Örnek Bu örnekte toplum 45-54 yaş aralığında meme kanseri tanısı almış ve radikal mastektomi uygulanmış dünya üzerindeki tüm kadınları içermektedir. Bu durumda toplumu oluşturan birimlerin toplam sayısının hesaplanması mümkün değildir. Tanımlanan toplum sonsuz toplum olarak nitelendirilir.
Gözlemsel ve Deneysel Araştırmalar Bilimsel araştırmalar (çalışmalar) genel olarak gözlemsel deneysel olmak üzere iki ana grupta sınıflandırılır.
Gözlemsel ve Deneysel Araştırmalar Gözlemsel çalışmalarda araştırmacılar birimleri gözler ve incelenen konu hakkında açıklayıcı ve cevap değişkenlerin değerlerine göre birimleri değerlendirirler.
Gözlemsel ve Deneysel Araştırmalar Gözlemsel araştırmalar genel olarak 3 ana kategoride yer alır. Olgu-Kontrol Kohort (İzlemsel) Kesitsel araştırmalardır.
Gözlemsel ve Deneysel Araştırmalar Deneysel araştırmalarda birimlere bir müdahale söz konusudur. Örneğin hastalar üzerinde tedavi amaçlı ilaç uygulamaları gibi. Bu tip araştırmalarda birimler, uygulanan müdahalenin ardından izlenir ilgilenilen konuya göre cevap değişken sonuçları değerlendirilir.
Gözlemsel ve Deneysel Araştırmalar Deneysel araştırmalar tıp alanında genel olarak randomize klinik denemeler olarak karşımıza çıkmaktadır.
Gözlemsel Araştırmalar Gözlemsel çalışmalarda araştırmacı birimleri doğal ortamlarında olduğu gibi tanımlar ve incelenen konu hakkında cevap değişkene ilişkin değerleri gözlemler. Bu tip çalışmalar ileri yönelik (prospektif) ya da geriye dönük (retrospektif) çalışmalardır.
Gözlemsel Araştırmalar İleriye yönelik çalışmalarda öncelikle birimlere ait açıklayıcı değişken düzeyleri belirlenir sonra incelenen konu hakkında cevap değişken değerleri gözlemlenir. Başka bir anlatımla birimler belli bir etkene maruz kalır ve belli bir zaman sonra etkene bağlı olarak incelenilen olaya ait sonuçlar gözlemlenir.
Gözlemsel Araştırmalar Geriye yönelik çalışmalarda öncelikle incelenen olaya ait sonuçlar gözlemlenir (sonuç bellidir) sonra açıklayıcı değişken düzeyleri hakkında geriye dönük bilgi toplanır.
Gözlemsel Araştırmalar Başka bir anlatımla birimlerde incelenen konu hakkında sonuçlar bellidir, bu sonuçların hangi etkenden kaynaklanmış olabileceği hakkında bilgi toplanır.
Gözlemsel Araştırmalar Örneğin sigara içme alışkanlığı ile akciğer kanseri arasındaki ilişkiyi araştırmak üzere planlanmış bir çalışma düşünelim.
Gözlemsel Araştırmalar Bu çalışmayı iki şekilde planlayabiliriz. (1) Sigara içen ve içmeyen olmak üzere birimleri sınıflayıp (açıklayıcı değişken, etken) bu birimleri belli bir zaman takip edip her iki grupta akciğer kanseri gelişme sıklığına (cevap değişken, sonuç) bakarız. Bu tip bir çalışma ileriye yönelik bir çalışmadır.
Gözlemsel Araştırmalar (2) Hastane kayıtlarından akciğer kanseri olan ve olmayan birimler belirlenir (cevap değişken, sonuç). Daha sonra geriye yönelik olarak bu birimlerin önceden sigara içip içmedikleri araştırılır (açıklayıcı değişken, etken). Bu tip bir çalışma geriye dönük bir çalışmadır.
Gözlemsel Araştırmalar Olgu-Kontrol Çalışmalar: Olgu-kontrol çalışmalar genellikle geriye dönük çalışmalardır. Cevap değişkenin düzeyine göre birimler tanımlanır (hasta-sağlam, kanser-kanser değil gibi).
Gözlemsel Araştırmalar Hasta birimler ya da incelenen olayın gözlendiği birimler olgu olarak tanımlanır. Benzer şekilde hasta olmayan ya da incelenen olayın gözlemlenmediği birimler de kontrol olarak tanımlanır. Sonra tüm birimlere etkene maruz kalıp kalmadığı sorulur.
Gözlemsel Araştırmalar Örnek: Sigara içme alışkanlığı ile akciğer kanseri arasındaki ilişkiyi belirlemek üzere 1940 lı yıllarda Londra da bir olgu-kontrol çalışması planlanmış (Doll and Hill, 1950).
Gözlemsel Araştırmalar Londra daki hastanelerde akciğer kanserli 709 birime (olguya) ulaşılmış. Aynı sayıda yine hastane kayıtlarından ancak akciğer kanseri olmayan 709 birim (kontrol) çalışmaya dahil edilmiştir. Akciğer Kanseri Sigara İçme Var Yok Toplam Evet 688 650 1338 Hayır 21 59 80 Toplam 709 709 1418
Gözlemsel Araştırmalar Kohort Çalışmalar: Kohort çalışmalar genellikle ileriye yönelik çalışmalardır. Etkene maruz kalmalarına göre birimler tanımlanır (sigara içiyorsigara içmiyor gibi). Sonra birimlerden sonuç gözlenir (kanser-kanser değil gibi). Kohort çalışmalarda etkene maruz kalan ve kalmayan birimlerin belli bir zaman izlenmesi gerekmektedir.
Gözlemsel Araştırmalar Örnek: Sigara içme alışkanlığı ile sigaraya bağlı ölümler arasındaki ilişkiyi belirlemek üzere çalışma planlanmış 187 776 erkek çalışmaya dahil edilmiştir (Hammond and Horn, 1954).
Gözlemsel Araştırmalar Birimler sigara içen ve sigara içmeyen olmak üzere iki sınıfa ayrılmıştır. Sonra birimler 2 sene izlenmiş ve bu zaman içinde ölenlerin sayıları saptanmıştır. Sonuçlar aşağıdaki tabloda verilmiştir. Durum Sigara İçme Ölü Sağ Toplam Evet 3002 104820 107822 Hayır 1852 78092 79944 Toplam 4854 182912 187766
Gözlemsel Araştırmalar Kesitsel Çalışma: Kesitsel çalışmalarda incelenen olay ile ilgili olarak birimler tanımlı toplumdan rastgele seçilir. Araştırma periyodu içinde birimlerin değişkenlerinde zamana bağlı önemli değişimler olmayacak kısa bir zaman aralığı seçilir ve bu zaman kesiti içinde veriler toplanır.
Gözlemsel Araştırmalar Örnek: Yeni doğan bebeklerde hipertansiyon çalışması planlanmaktadır. Bu amaçla belli bir hastanede yeni doğan bebeklerde doğumdan sonraki ilk bir haftalık sürede bu bebeklerin sistolik kan basınçları ve kiloları ölçülüyor.
Gözlemsel Araştırmalar Kilo ile hipertansiyon arasındaki ilişkiyi belirlemek üzere yapılan bu çalışma kesitsel bir çalışmadır. Çünkü seçilen zaman aralığında birimlerden bir defaya mahsus olmak üzere ölçümler yapılıyor.
Deneysel Araştırmalar Deneysel araştırmalarda araştırmacılar birimler üzerinde bazı girişimlerde bulunurlar. Genel olarak hastalar üzerinde değişik ilaç ya da tedavi denemeleri yapılır. Hastalar değişik bir ilaç ya da tedavi yöntemlerine tabi tutulurlar. Deneysel araştırmalar içinde en yaygın olarak kullanılan araştırma düzeni randomize klinik denemelerdir.
Deneysel Araştırmalar Randomize Klinik Denemeler: Randomize klinik denemelerde birimler belli bir hasta toplumundan rastgele olarak belli fiziksel kriterlere göre seçilir. Seçim işleminden sonra birimler yine rastgele olarak klinik çalışmada araştırılmak üzere belirlenmiş tedavi gruplarına rastgele atanır.
Deneysel Araştırmalar Randomize klinik denemelerde birimler (hastalar) hangi tedavi grubuna atandığını bilmiyorsa bu tip çalışmalara tek körlü randomize klinik denemeler denir.
Deneysel Araştırmalar Hem hasta hem de çalışmayı yürüten araştırmacı hastaların hangi tedavi grubuna atandığını bilmiyorsa bu tip çalışmalara çift körlü randomize klinik denemeler denir.
Deneysel Araştırmalar Randomize klinik denemelerde körleme, deneysel hatayı ve yanlı karar vermeyi en aza indirmek için yapılan bir yöntemdir. Örneğin hasta hangi tedaviyi alacağını biliyorsa bundan etkilenebilir ve sonuçlar beklenenden farklı çıkabilir. Ya da araştırmacı yanlı davranabilir.
Deneysel Araştırmalar Randomize klinik denemeler genel olarak iki şekilde yürütülür. Paralel Gruplar Çapraz Denemeler
Deneysel Araştırmalar Paralel gruplarda birimler sadece bir gruba atanır. Böylelikle gruplar değişik birimlerden oluşacağından birbirinden bağımsızdır. Çapraz denemelerde birimler her bir tedavi grubunda değişik zamanlarda yer alır. Böylelikle her bir birim aynı zamanda kendi kontrolü olur.
Deneysel Araştırmalar Örnek: Yeni geliştirilen bir ilacın tansiyonu düşürmedeki etkisini test etmek için yüksek tansiyon tanısı almış kişilerden 4736 kişi rastgele seçiliyor ve bu hastalardan 2635 i yeni ilacı deneyecek gruba, diğer 2371 hasta ise plasebo grubuna rastgele atanıyor. Bu tip çalışma paralel grup randomize klinik denemeye bir örnektir.
Deneysel Araştırmalar Örnek: Yeni geliştirilen bir ilacın tansiyonu düşürmedeki etkisini test etmek için yüksek tansiyon tanısı almış kişilerden 4736 kişi rastgele seçiliyor ve bu hastalardan 2635 i yeni ilacı deneyecek gruba (Grup A), diğer 2371 hasta ise plasebo grubuna (Grup B) rastgele atanıyor.
Deneysel Araştırmalar İlacın etkisinin vücuttan tamamen geçmesini gerektirecek bir süre beklendikten sonra bu sefer Grup A ya plasebo, Grup B ye ise ilaç veriliyor. Bu tip çalışma çapraz grup randomize klinik denemeye bir örnektir. Bu çalışma tipinde her bir birim aslında kendi kontrolü olmaktadır.