Metodologi Penelitian Oleh : Dr. Edy Meiyanto, Msi., Apt FAK. FARMASI UGM http://ccrc.farmasi.ugm.ac.id
DESAIN PENELITIAN
MENGAPA DESAIN PENELITIAN DIPERLUKAN??
Sifat rancangan penelitian Sebagai rencana, struktur, dan strategi penelitian Untuk menjawab pertanyaan/permasalahan (dapat
menguji kebenaran hipotesis) Memperhitungkan validitas luar dan dalam (dapat mengendalikan/mengontrol varians)
Strategi pengendalian varians Maksimasi varians penelitian: efek yg siknifikan
dr var tergantung akibat var bebas Kontrol variabel luar: kondisi variable luar yg homogen, randomisasi subyek, dan melakukan matching Minimasi kesalahan varians: kontrol terhadap kondisi pengukuran, meningkatkan reliabilitas pengukuran
A. RANCANGAN PENELITIAN
2.
Rancangan penelitian eksperimental (RPE) Rancangan penelitian non-eksperimental (RPNE)
Jenis Penelitian
1.
Penelitian ilmiah → tatacara pelaksanaan mengikuti metode ilmiah Penelitian non-ilmiah → tatacara pelaksanaan tidak mengikuti metode ilmiah
1.
2.
6
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Metode Ilmiah Merupakan teknik /pendekatan yg digunakan dalam penelitian Menerapkan prinsip logis
Penemuan, pengesahan, penjelasan kebenaran
Kriteria Metode Ilmiah
1.
Berdasar fakta Bebas dari prasangka/bias Dengan prinsip analisis Ada hipotesis Objektif Teknik kuantifikasi
2. 3. 4. 5. 6.
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
7
B. Desain Penelitian •
Langkah-langkah mendesain penelitian:
a. b. c.
Identifikasi & pemilihan masalah Pemilihan kerangka konseptual Memformulasi masalah (spesifikasi, tujuan, ruang lingkup, hipotesis) Penyelidikan/percobaan Memilih dan mengukur variabel Memilih prosedur dan teknik sampling Menyusun alat&teknik pengumpulan data Coding, editing dan processing data Analisis data, pemilihan prosedur statistik Pelaporan hasil penelitian
d. e. f. g. h. i. j.
8
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Desain pelaksanaan penelitian : 1. Desain sampel a.Mendefinisikan populasi b.Menentukan besarnya sampel c.Menentukan sampel yang representatif 2. Desain alat : alat pengumpul data → data reliabel → menunjang hipotesis 3. Desain administrasi biaya 4. Desain analisis : analisis yg dibuat harus pararel dengan hipotesis →ideal dilakukan sebelum pengumpulan data
9
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
RANCANGAN penelitian eksperimental (RPE) Pertemuan 4 :
A. PRINSIP RPE Definisi : RP untuk mempelajari fenomena dalam kerangkan SEBAB-AKIBAT dengan cara memberi PERLAKUAN pada SUBJEK UJI penelitian. Maknanya, terdapat : Sebab VARIABEL BEBAS Perantara VARIABEL PERANTARA mekanisme kerja menegaskan LANDASAN TEORI untuk prediksi HIPOTESIS Akibat VARIABEL TERGANTUNG tolok ukur, efek. Ciri : -SEBAB-AKIBAT -MANIPULASI/PERLAKUAN pada SUBJEK UJI -Pemonitoran PERUBAHAN/EFEK -Pengendalian VARIABEL PENGACAU 11
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
KELOMPOK PERLAKUAN Pola dasar : KELOMPOK KONTROL Pengendalian VARIABEL PENGACAU : -Menggunakan rancangan percobaan tertentu
-Pembatasan subjek uji -Randomisasi -Matching -Rancangan sama subjek
-Menggunakan analisis statistik tertentu Macam manipulasi : Perlakuan vs tanpa perlakuan P : X OP K : - OK K = kontrol negatif
Perlakuan lebih banyak vs lebih sedikit P : XXX OP K : -X OK K = kontrol pembanding
X = senyawa uji; Z = senyawa baku/standar; O = observasi 12
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Perlakuan vs perlakuan lain (standar) P : X OP K : Z OK K = kontrol positif
B. JENIS & BENTUK RPE 1. RPE MURNI
2. RPE KUASI/SEMU
= pengelompokan subjek uji ACAK a. RPE SEDERHANA = post test only control group design R : X O1 (-) O2
= TIDAK bisa secara ACAK a. RPE SERI = time series design OOXOO
b. RPE SERI = anova time series design b. RPE ULANG OOXOO = pre test – post test control group design OOXOO R : O1 --- X O2 O3 --- (-) O4 c. RPE FAKTORIAL = acak lengkap pola n arah n = jumlah variabel eksperimen > 1 13
c. RPE ULANG NONRANDOM = anova time series design O1 --- X O2 O3 --- (-) O4
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Experimental Designs
5 Types of Designs
Pretest-Posttest Control Group Design
Posttest Only Control Group Design
Solomon Four Group Design
Factorial Designs
Blocking Designs
Pretests
Purpose of pretest: Demonstrate that randomization worked – that groups are equivalent at baseline
Also, if groups are different in some way, we can statistically control for this since we have pretest data
Only problem: pretest may sensitize participants to the IV manipulation
In some cases then, no pretest is a better design
Contoh : RPE MURNI SEDERHANA Ji, S, Willis, GM, Frank, GR, Cornelius, SG and Spurlock, 1999, Soybean
isoflavones, genistein and genistin, inhibit rat myoblast proliferation, fusion and myotube protein synthesis, J. Anim, Sci.,75(56):1291-1297. lampiran 1
Tujuan : mengevaluasi apakah genistein dan genistin mempunyai efek penghambatan proliferasi secara pada kultur sel myoblast. Rancangan penelitian : -variabel bebas : konsentrasi genistein dan genistin -variabel tergantung : proliferasi sel myoblast Analisis statistik : -parameter yang diukur : waktu pemaparan, protein yang terbentuk -Anova, t test
18
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Solomon 4 Group Design
Combines the previous 2 designs together
Can evaluate several effects within 1 experiment
Allows one to examine effects of the IV manipulation (treatment)
Allows one to see if the pretest had an effect
Allows one to examine effects of the IV manipulation (treatment) above and beyond any pretest effects (interaction)
Note: one is essentially treating the pretest as an additional IV
Solomon as 2 x 2 Factorial Pretest
Group 1
No Pretest
Group 3 Treatment Main Effect
Treatment Group 2
Group 4
Pretest Main Effect
No Treatment
Factorial Designs
Factorial Designs involve more than 1 IV For example, a 2 X 2 design
Sensation Value – Low, High Need for cognition – Low, High
If we wanted 50 subjects in each group, we would need 50 x 2 x 2 = 200 subjects
2 x 2 Factorial High NFC
High SV
Low SV
Low NFC
Group 1 (N=50)
Group 2 (N=50)
Group 3 (N=50)
Group 4 (N=50)
Blocked / Mixed Designs
Blocked or mixed designs are appropriate when we have factors we are interested in that we cannot manipulate, and / or sample size is very small Examples: IQ, Gender, Race Key feature is this: participants are sorted into categories (“blocked”) according to some variable and then are assigned to groups
Contoh : CROSS OVER DESIGN Duncan AM, Underhill, KEW, Xu X, Lavalleur J, Phipps, WR and Kurzer MS, 1999, Modest
hormonal effect of soy isoflavones in postmenopausal women, J. Clin. Endocrinol. Metab.,84:3749-3484. lampiran 2
Tujuan : mengevaluasi apakah konsumsi soy isoflavon memberikan pengaruh hormonal pada wanita postmenopause. Rancangan penelitian : -studi epidemiologi dengan adanya perlakuan pada subjek uji RPE -subjek uji random -cross over design : skor kelompok perlakuan vs kelompok baseline Analisis statistik : -Anova, t test
26
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
B. TAHAPAN PENELITIAN RPE IDENTIFIKASI VARIABEL PENETAPAN SUBJEK UJI DAN POPULASI PENELITIAN PEMILIHAN SAMPEL / PENGELOMPOKAN SUBJEK UJI PEMILIHAN RANCANGAN PENELITIAN PERLAKUAN DAN OBSERVASI VARIABEL TERGANTUNG
27
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
RANCANGAN penelitian non eksperimental (RPNE) Pertemuan 5 : 20 Agustus 2008
A. PRINSIP RPNE Banyak diterapkan dalam SURVEY EPIDEMIOLOGI
Tujuan : 1.EKSPLORASI – DESKRIPTIF survey deskriptif non-analitik Ex. Efek, faktor resiko 2.Analisis dinamika KORELASI survey deskriptif analitik Ex. Faktor resiko vs efek -FAKTOR RESIKO : variabel bebas, variabel perantara (intrinsik, ekstrinsik) -EFEK : variabel tergantung
29
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
B. JENIS RNPE Survey epidemiologi 1. DESKRIPTIF (deskriptif non-analitik)
2. ANALITIK (deskriptif analitik) Ex. Penggunaan kloramfenikol vs kasus anemia aplastik
-
30
Eksplorasi –deskriptif masyarakat Instrumen : telpon, kuisoner, wawancara Ex. pola penggunaan antibiotik di daerah X
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
a. CROSS SECTIONAL Pengamatan faktor resiko dan efek bersamaan RASIO PREVALENSI (RP) b. CASE STUDY / CASE CONTROL Efek ditelusuri ke belakang faktor resikonya ODD’S RATIO (OR) c. COHORT STUDY Faktor resiko diamati efek ke depannya RESIKO RELATIF (RR)
CROSS SECTIONAL Populasi (sampel)
FR (+)
Efek (+) (A)
FR (-)
Efek (-) (B)
RP
31
Efek (+) (C)
=
A : C A+B C+D
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Langkah2 rancangan cross sectional Merumuskan pertanyaan penelitian Identifikasi variabel Penetapan subyek Melakukan observasi Melakukan analisis korelasi
Efek (-) (D)
Contoh kasus
Penelitian untuk mencari hubungan antara kebiasaan menggunakan obat nyamuk semprot dengan kejadian batuk kronik berulang (BKB). Pertanyaan penelitian: Apakah ada hubungan antara kebiasaan menggunakan obat nyamuk semprot dengan kejadian batuk kronik berulang (BKB).
Contoh kasus Identifikasi variabel: Faktor resiko yang diteliti: penggunaan obat nyamuk semprot Efek: BKB pada balita Faktor resiko yang tidak diteliti: riwayat asma dalam keluarga, tingkat sosial ekonomi, jumlah anak dll. Penetapan subyek penelitian: Populasi terjangkau: Balita pengunjung poliklinik yang tidak memiliki riwayat asma dalam keluarga, tingkat sosial ekonomi, jumlah anak Sampel: dipilih sejumlah anak balita sesuai dengan perkiraan besar sampel (misalnya 250 anak)
Contoh kasus Pengukuran: Faktor resiko: ditanyakan apakah di rumah subyek biasa digunakan obat nyamuk semprot Efek: dengan kriteria tertentu ditetapkan apakah subyek menderita BKB
BKB
Ya
Tidak
Jumlah
Obat nyamuk
Ya
30
70
100
Tidak
15
135
150
Contoh kasus Interpretasi: Ada 100 anak terpejan obat nyamuk, 30 anak menderita BKB ---tingkat prevalens: 30/100=0,3 Ada 150 anak yg tidak terpejan obat nyamuk; 15 anak menderita BKB ---- tingkat prevalens: 15/150=0,1 Rasio prevalens= 0,3/0,1= 3 Rasio prevalens = 1 artinya tidak ada pengaruh Rasio prevalens > 1 berarti variabel tersebut merupakan faktor resiko
Kelebihan Cross sectional 1. 2. 3. 4.
Memungkinkan menggunakan populasi masyarakat umum Desain relatif mudah, murah dan hasil cepat didapat Dapat untuk meneliti sekaligus banyak variabel Dapat dimasukkan sebagai tahapan pertama untuk penelitian Kohort atau eksperimen
Kelemahan 1. 2. 3. 4. 5.
Sulit menentukan sebab akibat karena pengambilan data resiko dan efek dilakukan secara bersamaan Studi prevalensi lebih banyak menjaring subyek yang mempunyai masa sakit yang panjang dari pada yang pendek Dibutuhkan subyek uji yang besar Tidak menggambarkan perkembangan penyakit, insiden maupun prognosis Tidak praktis untuk meneliti kasus yang jarang
Langkah2 rancangan Case Control Study
Merumuskan pertanyaan penelitian Identifikasi variabel: faktor resiko dan efek Penetapan subyek Melakukan observasi Melakukan analisis data
CASE STUDY / CASE CONTROL Populasi (sampel) Efek (+) = kasus
MATCHING
Efek (-) = kontrol
Retrospektif
FR (+) (A)
Retrospektif
FR (-) (B)
OR
40
FR (+) (C)
=
AxD BxC
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
FR (-) (D)
Contoh kasus di suatu kecamatan ditemukan kematian neonatus sangat tinggi yang kemungkinan disebabkan oleh pemotongan tali pusar yang tidak steril Pertanyaan penelitian: Bagaimanakah pengaruh pemotongan tali pusar secara steril dalam mencegah kematian neonatus? Desain penelitian: studi kasus kontrol dengan population based Kasus: semua bayi yang lahir di kecamatan A dalam waktu B, yang meninggal dalam 28 hari pertama Kontrol: semua bayi yang lahir di kecamatan A dalam waktu B, yang masih hidup setelah 28 hari Faktor preventif yang ingin diteliti: pemotongan tali pusat yang steril
Contoh kasus
Pengukuran: Faktor resiko: pemotongan talipusat secara steril Efek: insidensi kematian
pemotongn
Tak steril
steril
Jumlah
Neonatus
kasus
38
63
101
kontrol
1120
3615
4735
Hasil Rasio odds= 38x3615/1120x63 = 1.95 PAR (Population attribute risk)= 1120/4735x(1.95-1) = 0.49 1120/4735x(1.95-1) + 1 Kesimpulan: hampir 50 % kasus kematian neonatus dapat dicegah dengan menghilangkan faktor resiko yaitu pemotongan tali pusat yang tidak steril
Contoh : CASE CONTROL STUDY Diet, GSTM1 and GSTT1 and head and neck cancer, Carcinogenesis,25(5):735-740. lampiran 3 Gaudet MM, Olshan, AF, Poole C, Weissler MC, Watson M and Bell DA, 2004,
RPNE, case control study retrospektif Faktor resiko: -konsumsi buah dan sayur -GST genotipe Efek: Head and neck cancer Metode: -interview, kuisioner pola diet Efek (+) (kasus) interview intake 1 tahun sebelum diagnosis Efek (-) (kontrol) interview intake tahun sebelumnya -pengambilan sampel darah Analisis: Odd’s ratio dengan confidential interval (CI) 95% 44
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Kelebihan Dapat untuk meneliti kasus yang jarang Hasil dapat diperoleh dengan cepat Beaya relatif sedikit Subyek penelitian relatif sedikit Dapat mengidentifikasi berbagai faktor resiko
kelemahan Daya ingat responden kurang baik, catatan medik
tidak akurat --- bias data Validasi informasi sukar diperoleh Kontrol dan kasus sering tidak seimbang dalam faktor eksternal Tidak dapat dipakai untuk lebih dari satu variable dependen
Contoh : CASE CONTROL STUDY Diet, GSTM1 and GSTT1 and head and neck cancer, Carcinogenesis,25(5):735-740. lampiran 3 Gaudet MM, Olshan, AF, Poole C, Weissler MC, Watson M and Bell DA, 2004,
RPNE, case control study retrospektif Faktor resiko: -konsumsi buah dan sayur -GST genotipe Efek: Head and neck cancer Metode: -interview, kuisioner pola diet Efek (+) (kasus) interview intake 1 tahun sebelum diagnosis Efek (-) (kontrol) interview intake tahun sebelumnya -pengambilan sampel darah Analisis: Odd’s ratio dengan confidential interval (CI) 95% 47
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Langkah2 rancangan Study Kohort
Merumuskan pertanyaan penelitian Penetapan subyek Memilih kelompok kontrol Identifikasi variabel: faktor resiko dan efek Melakukan observasi Melakukan analisis data
COHORT STUDY Populasi (sampel) Subjek dengan efek (-) = kasus FR (+)
FR (-)
Prospektif
Prospektif
Efek (+) (A)
Efek (-) (B)
RR 49
=
Efek (+) (C)
A : C A+B C+D
Efek (-) (D)
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Contoh Penelitian dilakukan untuk melihat adanya hubungan antara ibu perokok pasif (ayah merokok) dengan kelahiran kecil untuk masa kehamilan pada bayi Pertanyaan penelitian: Bagaimanakah pengaruh ibu perokok pasif (ayah merokok) terhadap kelahiran kecil untuk masa kehamilan pada bayi? Desain penelitian: studi kohort Subyek kohort: ibu hamil dengan perokok pasif Kontrol: ibu hamil bukan perokok pasif/aktif
Contoh kasus
Pengukuran:
Faktor resiko: perokok pasif
Efek: insidensi kelahiran kecil
pemotongn
kecil
Normal
Jumlah
Neonatus Perokok pasif
30
970
1000
Non perokok
12
988
1000
Hasil Resiko Relatif= 30x1000/12x1000 = 2,5 Kesimpulan: Perokok pasif memberikan resiko relatif untuk kelahiran kecil sebesar 2,5 kali
Contoh : COHORT STUDY Genetic polymorphisms and the effect of cigarette smoking in the comet assay, Mutagenesis,20(5):359-364. lampiran 4 Hoffmann H, Isner C, Hogel J and Spei G, 2005,
RPNE, cohort study prospektif Tujuan: evaluasi polimorfisme gen pada perokok dan nonperokok, terkait dengan kerusakan DNA yang diinterpretasi melalui comet assay Faktor resiko: -polimorfisme pada gen GSTM1, CYP1A1, DNA repair gene) -merokok Diamati ke depan apakah menimbulkan efek Efek: kerusakan DNA yang diukur dengan comet assay Variabel kendali: umur, status kesehatan, konsumsi alkohol, obat dan vitamin Metode: -interview -comet assay untuk melihat efek kerusakan DNA Analisis statistik: Anova 53
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008
Kelebihan Disain terbaik untuk menentukan insidens perjalanan
penyakit Pilihan terbaik untuk kasus yang bersifat fatal dan progresif dan dapat menerangkan hubungan faktor resiko dengan efek secara lebih jelas Dapat digunakan untuk meneliti beberapa efek sekaligus
kelemahan Memerlukan waktu lama dan rumit Sarana dan beaya tinggi Terancam adanya drop out Menimbulkan masalah etika
Contoh : COHORT STUDY Genetic polymorphisms and the effect of cigarette smoking in the comet assay, Mutagenesis,20(5):359-364. lampiran 4 Hoffmann H, Isner C, Hogel J and Spei G, 2005,
RPNE, cohort study prospektif Tujuan: evaluasi polimorfisme gen pada perokok dan nonperokok, terkait dengan kerusakan DNA yang diinterpretasi melalui comet assay Faktor resiko: -polimorfisme pada gen GSTM1, CYP1A1, DNA repair gene) -merokok Diamati ke depan apakah menimbulkan efek Efek: kerusakan DNA yang diukur dengan comet assay Variabel kendali: umur, status kesehatan, konsumsi alkohol, obat dan vitamin Metode: -interview -comet assay untuk melihat efek kerusakan DNA Analisis statistik: Anova 56
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus 2008