Was ist eine Fall-Kontroll-Studie in der medizinischen Forschung?
Eine Fall-Kontroll-Studie ist eine Art medizinischer Forschungsuntersuchung, die häufig zur Ermittlung der Krankheitsursache verwendet wird, insbesondere bei der Untersuchung eines Krankheitsausbruchs oder einer seltenen Erkrankung.
Wenn Wissenschaftler des öffentlichen Gesundheitswesens schnell und einfach Hinweise auf die Ursache eines neuen Krankheitsausbruchs finden möchten, können sie zwei Personengruppen vergleichen: Fälle, den Begriff für Personen, die bereits an der Krankheit leiden, und Kontrollpersonen oder Personen, die nicht davon betroffen sind die Krankheit.
Andere Begriffe, die zur Beschreibung von Fall-Kontroll-Studien verwendet werden, umfassen epidemiologische, retrospektive und beobachtende.
Was ist eine Fall-Kontroll-Studie?
Eine Fall-Kontroll-Studie ist eine Möglichkeit, eine medizinische Untersuchung durchzuführen, um zu bestätigen oder anzuzeigen, was wahrscheinlich einen Zustand verursacht hat.
Sie sind in der Regel retrospektiv, dh die Forscher untersuchen anhand früherer Daten, ob ein bestimmtes Ergebnis mit einem vermuteten Risikofaktor in Verbindung gebracht werden kann, und verhindern weitere Ausbrüche.
Prospektive Fall-Kontroll-Studien sind seltener. Dazu gehört die Registrierung einer bestimmten Auswahl von Personen und die Verfolgung dieser Gruppe bei gleichzeitiger Überwachung ihres Gesundheitszustands. Fälle treten als Personen auf, die die zu untersuchende Krankheit oder den untersuchten Zustand im Verlauf der Studie entwickeln. Diejenigen, die von der Krankheit nicht betroffen sind, bilden die Kontrollgruppe.
Um auf bestimmte Ursachen zu testen, müssen die Wissenschaftler eine Hypothese über mögliche Ursachen des Ausbruchs oder der Krankheit erstellen. Diese werden als Risikofaktoren bezeichnet.
Sie vergleichen, wie oft die Personen in der Gruppe der Fälle der vermuteten Ursache ausgesetzt waren, und wie oft Mitglieder der Kontrollgruppe ausgesetzt waren. Wenn mehr Teilnehmer in der Fallgruppe den Risikofaktor erfahren, deutet dies darauf hin, dass dies eine wahrscheinliche Ursache für die Krankheit ist.
Die Forscher könnten auch wahrscheinliche Risikofaktoren aufdecken, die in ihrer Hypothese nicht erwähnt wurden, indem sie die medizinische und persönliche Vorgeschichte der Menschen in jeder Gruppe untersuchen. Es kann ein Muster auftreten, das den Zustand mit bestimmten Faktoren verknüpft.
Wenn bereits ein bestimmter Risikofaktor für eine Krankheit oder einen Zustand identifiziert wurde, z. B. Alter, Geschlecht, Rauchen oder Verzehr von rotem Fleisch, können die Forscher die Studie mithilfe statistischer Methoden anpassen, um diesen Risikofaktor zu berücksichtigen und andere zu identifizieren mögliche Risikofaktoren leichter.
Fall-Kontroll-Forschung ist ein wichtiges Instrument, das von Epidemiologen oder Forschern verwendet wird, die sich mit den Faktoren befassen, die die Gesundheit und Krankheit von Bevölkerungsgruppen beeinflussen.
Nur ein Risikofaktor könnte für ein bestimmtes Ergebnis untersucht werden. Ein gutes Beispiel hierfür ist der Vergleich der Anzahl der Menschen mit Lungenkrebs, die in der Vergangenheit geraucht haben, mit der Anzahl der Personen, die dies nicht tun. Dies zeigt den Zusammenhang zwischen Lungenkrebs und Rauchen.
Warum ist es nützlich?
Es gibt mehrere Gründe für die Verwendung von Fall-Kontroll-Studien.
Relativ schnell und einfach
Fall-Kontroll-Studien basieren in der Regel auf früheren Daten, sodass alle erforderlichen Informationen sofort verfügbar sind und sich schnell durchführen lassen. Wissenschaftler können vorhandene Daten analysieren, um bereits eingetretene Gesundheitsereignisse und bereits beobachtete Risikofaktoren zu untersuchen.
Bei einer retrospektiven Fall-Kontroll-Studie müssen Wissenschaftler nicht abwarten, was in einer Studie über einen Zeitraum von Tagen, Wochen oder Jahren geschieht.
Die Tatsache, dass die Daten bereits für die Zusammenstellung und Analyse verfügbar sind, bedeutet, dass eine Fall-Kontroll-Studie nützlich ist, wenn schnelle Ergebnisse gewünscht werden, möglicherweise wenn Hinweise darauf gesucht werden, was einen plötzlichen Krankheitsausbruch verursacht.
Eine prospektive Fall-Kontroll-Studie kann in diesem Szenario ebenfalls hilfreich sein, da Forscher Daten zu vermuteten Risikofaktoren sammeln können, während sie nach neuen Fällen suchen.
Der zeitsparende Vorteil von Fall-Kontroll-Studien bedeutet auch, dass sie praktischer sind als andere wissenschaftliche Versuchspläne, wenn die Exposition gegenüber einer vermuteten Ursache lange vor dem Ausgang einer Krankheit auftritt.
Wenn Sie beispielsweise die Hypothese testen möchten, dass eine im Erwachsenenalter beobachtete Krankheit mit Faktoren zusammenhängt, die bei kleinen Kindern auftreten, würde die Durchführung einer prospektiven Studie Jahrzehnte dauern. Eine Fall-Kontroll-Studie ist eine weitaus praktikablere Option.
Benötigt keine große Anzahl von Menschen
Zahlreiche Risikofaktoren können in Fall-Kontroll-Studien bewertet werden, da keine große Anzahl von Teilnehmern statistisch aussagekräftig sein muss. Mehr Ressourcen können für die Analyse von weniger Personen verwendet werden.
Überwindet ethische Herausforderungen
Da es sich bei Fall-Kontroll-Studien um Beobachtungsstudien handelt und sich in der Regel um Personen handelt, bei denen bereits eine Erkrankung aufgetreten ist, stellen sie nicht die ethischen Probleme dar, die bei einigen Interventionsstudien auftreten.
Zum Beispiel wäre es unethisch, einer Gruppe von Kindern einen potenziell lebensrettenden Impfstoff zu entziehen, um zu sehen, wer die damit verbundene Krankheit entwickelt hat. Die Analyse einer Gruppe von Kindern mit eingeschränktem Zugang zu diesem Impfstoff kann jedoch dazu beitragen, festzustellen, wer am stärksten von der Entwicklung der Krankheit bedroht ist, und künftige Impfbemühungen leiten.
Einschränkungen
Während eine Fall-Kontroll-Studie helfen kann, eine Hypothese über den Zusammenhang zwischen einem Risikofaktor und einem Ergebnis zu testen, ist sie nicht so aussagekräftig wie andere Arten von Studien, um einen Kausalzusammenhang zu bestätigen.
Fall-Kontroll-Studien werden häufig verwendet, um frühe Hinweise zu liefern und weitere Forschung mit strengeren wissenschaftlichen Methoden zu informieren.
Das Hauptproblem bei Fall-Kontroll-Studien besteht darin, dass sie nicht so zuverlässig sind wie geplante Studien, die Daten in Echtzeit aufzeichnen, da sie Daten aus der Vergangenheit untersuchen.
Die Hauptbeschränkungen von Fall-Kontroll-Studien sind:
‘Recall Bias’
Wenn Menschen Fragen zu ihrer vorherigen Exposition gegenüber bestimmten Risikofaktoren beantworten, ist ihre Fähigkeit, sich zu erinnern, möglicherweise unzuverlässig. Im Vergleich zu Menschen, die nicht von einer Krankheit betroffen sind, erinnern sich Personen mit einem bestimmten Krankheitsverlauf möglicherweise eher an einen bestimmten Risikofaktor, auch wenn dieser nicht vorhanden war, da sie versucht sind, ihre eigenen subjektiven Verknüpfungen herzustellen, um ihren Zustand zu erklären.
Diese Verzerrung kann verringert werden, wenn Daten zu den Risikofaktoren - beispielsweise die Exposition gegenüber bestimmten Arzneimitteln - zu diesem Zeitpunkt in zuverlässige Aufzeichnungen eingegeben wurden. Dies ist jedoch beispielsweise für Lebensstilfaktoren möglicherweise nicht möglich, da diese normalerweise anhand eines Fragebogens untersucht werden.
Ein Beispiel für eine Rückrufverzerrung ist der Unterschied zwischen der Aufforderung an die Studienteilnehmer, sich an das Wetter zum Zeitpunkt des Auftretens eines bestimmten Symptoms zu erinnern, und einer Analyse wissenschaftlich gemessener Wettermuster zum Zeitpunkt einer formalen Diagnose.
Die Messung der Exposition gegenüber einem Risikofaktor im Körper ist eine weitere Möglichkeit, Fall-Kontroll-Studien zuverlässiger und weniger subjektiv zu gestalten. Diese werden als Biomarker bezeichnet. Beispielsweise können Forscher die Ergebnisse von Blut- oder Urintests auf Hinweise auf ein bestimmtes Medikament untersuchen, anstatt einen Teilnehmer nach dem Drogenkonsum zu fragen.
Ursache und Wirkung
Ein Zusammenhang zwischen einer Krankheit und einem möglichen Risiko bedeutet nicht unbedingt, dass ein Faktor den anderen direkt verursacht.
Tatsächlich kann eine retrospektive Studie niemals definitiv beweisen, dass ein Zusammenhang eine bestimmte Ursache darstellt, da es sich nicht um ein Experiment handelt. Es gibt jedoch Fragen, anhand derer die Wahrscheinlichkeit eines Kausalzusammenhangs getestet werden kann, z. B. das Ausmaß des Zusammenhangs oder ob eine „Dosisreaktion“ auf eine zunehmende Exposition gegenüber dem Risikofaktor vorliegt.
Eine Möglichkeit, die Grenzen von Ursache und Wirkung zu veranschaulichen, besteht darin, die Zusammenhänge zwischen einem kulturellen Faktor und einem bestimmten gesundheitlichen Effekt zu untersuchen. Der kulturelle Faktor selbst, wie z. B. eine bestimmte Art von Übung, kann möglicherweise nicht zum Ergebnis führen, wenn dieselbe kulturelle Gruppe von Fällen einen anderen plausiblen gemeinsamen Faktor aufweist, z. B. eine bestimmte Nahrungspräferenz.
Einige Risikofaktoren sind mit anderen verknüpft. Die Forscher müssen Überschneidungen zwischen Risikofaktoren berücksichtigen, z. B. einen sitzenden Lebensstil führen, depressiv sein und in Armut leben.
Wenn Forscher, die eine retrospektive Fall-Kontroll-Studie durchführen, beispielsweise einen Zusammenhang zwischen Depression und Gewichtszunahme im Laufe der Zeit feststellen, können sie nicht mit Sicherheit sagen, dass Depression ein Risikofaktor für Gewichtszunahme ist, ohne eine Kontrollgruppe mit Personen einzubeziehen, die einer sitzenden Person folgen Lebensstil.
‘Sampling Bias’
Die für die Studie ausgewählten Fälle und Kontrollen stellen möglicherweise nicht wirklich die untersuchte Krankheit dar.
Ein Beispiel hierfür ist der Fall, wenn Fälle in einem Lehrkrankenhaus auftreten, einem hochspezialisierten Umfeld im Vergleich zu den meisten Situationen, in denen die Krankheit auftreten kann. Auch die Kontrollen sind möglicherweise nicht typisch für die Bevölkerung. Personen, die ihre Daten freiwillig für die Studie zur Verfügung stellen, haben möglicherweise eine besonders hohe gesundheitliche Motivation.
Andere Einschränkungen
Fall-Kontroll-Studien unterliegen anderen Einschränkungen. Während sie sich gut für die Untersuchung seltener Erkrankungen eignen, da sie keine großen Gruppen von Teilnehmern erfordern, sind sie weniger nützlich für die Untersuchung seltener Risikofaktoren, die durch Kohortenstudien deutlicher angezeigt werden.
Schließlich können Fall-Kontroll-Studien keine unterschiedlichen Niveaus oder Arten der untersuchten Krankheit bestätigen. Sie können nur ein Ergebnis betrachten, da ein Fall dadurch definiert wird, ob sie die Bedingung hatten oder nicht.
