Thiết kế trong nghiên cứu khoa học

Trước khi xem xét thiết kế nghiên cứu chúng ta hãy cân nhắc kỹ cái gì cần được nghiên cứu. Trong một nghiên cứu có:
- Tình trạng sức khoẻ quan tâm chính
- Tình trạng phơi nhiễm chính
- Các yếu tố/phơi nhiễm khác có thể ảnh hưởng đến tình trạng sức khoẻ

* Phơi nhiễm (Exposure)
-Là yếu tố nguy cơ ta đang phát hiện (nghiên cứu) và có thể là nguyên nhân
- Được dùng với nghĩa rộng là những yếu tố/đặc điểm có thể liên quan đến tình trạng sức khỏe
- Phơi nhiễm chính: là phơi nhiễm được trình bày trong giả thuyết nghiên cứu

VD: hút thuốc lá gây ung thư phổi

Một nghiên cứu có thể tìm hiểu nhiều phơi nhiễm.

* Tình trạng sức khoẻ
- Tình trạng sức khoẻ là cũng một khái niệm rộng có thể được hiểu là một thay đổi do bị tác động bởi một hay nhiều yếu tố phơi nhiễm. VD: tử vong, bệnh v.v...
- Một nghiên cứu có thể tìm hiểu nhiều tình trạng sức khoẻ.
Một đặc điểm nào đó có thể là tình trạng sức khoẻ của một nghiên cứu này nhưng lại có thể là tình trạng phơi nhiễm của một nghiên cứu khác

I. PHÂN LOẠI CÁC THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU
1.1. Phân loại các thiết kế theo đặc điểm phơi nhiễm
1.1.1. Nghiên cứu quan sát: phơi nhiễm của đối tượng không chịu tác động của nhà nghiên cứu. Nghiên cứu quan sát được chia làm hai loại dựa trên tính chất của sự quan sát: quan sát mô tả (descriptive study) và quan sát phân tích (analytic study).
1.1.2. Nghiên cứu thử nghiệm/thực nghiệm/can thiệp: phơi nhiễm của đối tượng là do nhà nghiên cứu chủ động tác động. là loại nghiên cứu mà để kiểm định giả thuyết nhân quả
1.2.Phân loại các thiết kế theo câu hỏi trả lời
1.2.1. Nghiên cứu mô tả: chủ yếu trả lời câu hỏi cái gì? ai? ở đâu? khi nào? à sự phân bố. Các thiết kế mô tả thường chỉ quan tâm đến việc mô tả bệnh cùng với một (hay một số) yếu tố được cho là nguy cơ để tìm ra các mối liên quan có thể là kết hợp nhân quả tại một thời điểm nên chỉ có giá trị để hình thành giả thuyết
+ Khi thực hiện trên đơn vị quần thể: Nghiên cứu tương quan
+ Khi thực hiện trên đơn vị cá thể: Báo cáo trường hợp, nhóm trường hơp, nghiên cứu cắt ngang
1.2.2.Nghiên cứu phân tích: chủ yếu trả lời câu hỏi tại sao? Các thiết kế phân tích quan tâm đến cả quá trình diễn biến của mối liên hệ giữa nhân và quả, và thường tập trung đi sâu vào quan sát và phân tích một kết hợp nhân - quả. Vì thế các nghiên cứu phân tích thường được tiến hành sau các nghiên cứu mô tả để kiểm định giả thuyết nhân quả mà nghiên cứu mô tả đã hình thành.
+ Trong nghiên cứu quan sát phân tích có : Nghiên cứu thuần tập, nghiên cứu bệnh chứng, nghiên cứu ngang có phân tích
+ Trong nghiên cứu thực nghiệm có: thử nghiệm lâm sàng, nghiên cứu can thiệp cộng đồng, thử nghiệm thực địa.

1.3. Tóm lại
+ Các nghiên cứu mô tả: tìm hiểu sự phân bố bệnh- hình thành giả thuyết
+ Các nghiên cứu phân tích: tìm hiểu các yếu tố quyết định bệnh- kiểm định giả thuyết
+ Các nghiên cứu can thiệp: đánh giá hiệu quả của một biện phấp can thiệp - chứng minh giả thuyết

II. CÁC THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU CƠ BẢN
2.1. Các nghiên cứu quan sát
Gồm nghiên cứu mô tả và nghiên cứu phân tích

2.1.1. Nghiên cứu mô tả (Descriptive study)
2.1.1.1. Định nghĩa: là nghiên cứu hình thái xuất hiện bệnh/hiện tượng sức khỏe theo các đặc trưng về con người, không gian, thời gian.
          - Con người: ai ?
          - Không gian: ở đâu ?
          - Thời gian : Khi nào ?
Lưu ý: một số trường hợp cũng nhằm giải thích vì sao ?
          Mục tiêu của nghiên cứu mô tả là
- Mô tả một bệnh/hiện tượng sức khỏe
- Cung cấp thông tin lập kế hoạch và đánh gía dịch vụ y tế
- Hình thành giả thuyết căn nguyên cho các nghiên cứu phân tích
2.1.1.2. Các loại nghiên cứu mô tả: Bao gồm nghiên cứu sinh thái/ nghiên cứu tương quan, nghiên cứu trường hợp/ nhóm bệnh, nghiên cứu cắt ngang
          * Nghiên cứu sinh thái/ nghiên cứu tương quan.

+ Đơn vị nghiên cứu là quần thể chứ không phải cá thể
+ Nghiên cứu tìm hiểu mối liên quan giữa phơi nghiễm và tình trạng sức khỏe
- Của các quần thể ở các khu vực địa lý khác nhau tại cùng một thời điểm
- Của cùng một quần thể ở các thời điểm khác nhau
+ Ví dụ
- Nghiên cứu về tỷ lệ tự tử ở các khu vực đạo tin lành và đạo cơ đôc ở vương quốc Anh.
- Nghiên cứu về tỷ lệ tử vong do ung thư ở các nước mà thành phần dinh dưỡng có nhiều chất béo
+ Điểm mạnh và yếu của nghiên cứu sinh thái/ nghiên cứu tương quan.
-Điểm mạnh
. Nhanh, dễ tiến hành
. Có thể sử dụng số liệu sẵn có
. Cơ sở để hình thành giả thuyết
-Điểm yếu
. Không xây dựng được mối quan hệ giữa phơi nhiễm và bệnh/hiện tượng sức khỏe ở mức độ cá thể
. Sử dụng phơi nhiễm trung bình chứ không phải các giá trị thực của cá nhân
. Không kiểm soát được các yếu tố gây nhiễu

*Báo cáo trường hợp bệnh hay đợt bệnh (case report/ case series reports)
+ Mô tả chi tiết về một hoặc một vài trường hợp bất bình thường
- Bệnh hiếm
- Bệnh ở người bất bình thường
+ Có thể hình thành giả thuyết liên quan đến căn nguyên
+ Mặc dù bằng chứng không thuyết phục nhưng có thể gợi mở cho những nghiên cứu tiếp theo
+ Ví dụ
-Nghiên cứu về bệnh SARS
- Nghiên cứu về bệnh cúm gia cầm
- Nghiên cứu về bệnh tiêu chảy cấp nguy hiểm
+ Điểm mạnh, điểm yếu của báo cáo trường hợp bệnh hay đợt bệnh
-Điểm mạnh:
.Có thể là công cụ duy nhất để nghiên cứu những sự kiện hiện tượng lâm sàng hiếm
. Cơ sở để hình thành giả thuyết
-Điểm yếu:
. Không có nhóm so sánh, chỉ dựa vào kinh nghiệm quan sát của một số cá nhân
. Không thể kiểm định các giả thuyết
. Có nguy cơ bị sai chệch lớn
*Nghiên cứu cắt ngang (Cross – Sectional Study): điều tra tỷ lệ hiện mắc
+ Định nghĩa: Nghiên cứu cắt ngang (Cross sectional study) là nghiên cứu được thực hiện tại một thời điểm hay trong khoảng một thời gian ngắn, mỗi đối tượng chỉ thu thập thông tin một lần và không theo dõi xuôi theo thời gian như trong nghiên cứu đoàn hệ tương lai. Các yếu tố phơi nhiễm (exposures) và bệnh đều ghi nhận vào cùng một thời điểm vì vậy khó xác định được mối liên hệ nhân quả (bệnh và phơi nhiễm cái nào xảy ra trước).
+Sơ đồ nghiên cứu cắt ngang

+ Ví dụ
          - Tỉ lệ hiện hành và các yếu tố liên quan đến nhiễm Helicobacter pyroli ở trẻ em miền Bắc Việt Nam
          - Khảo sát tỉ lệ hiện hành nhiễm trùng bệnh viện ỏ bệnh nhân người lớn tại các bệnh viện ở Canada
+ Điểm mạnh và điểm yếu của nghiên cứu cắt ngang
          -Điểm mạnh:
. Ít tốn kém và dễ thực hiện
. Cung cấp thông tin về tình trạng hiện mắc tại một thời điểm
. Có khả năng khái quát kết quả nghiên cứu
. Có thể tìm hiểu nhiều phơi nhiễm và tình trạng sức khỏe trong cùng một nghiên cứu
. Có thể gợi ý mối quan hệ nhân quả giữa phơi nhiễm và bệnh
. Có thể kiểm định giả thuyết nếu phơi nhiễm đã hiện diện từ khi sinh (giới tính, chủng tộc, nhóm máu…)
-Điểm yếu
. Chỉ có thể đánh giá tình trạng có bệnh chứ không phải nguy cơ mắc bệnh
. Mối quan hệ thời gian giữa yếu tố phơi nhiễm và bệnh rất khó xác định, liệu yếu tố phơi nhiễm xảy ra trước bệnh và có liên quan đến bệnh?

2.1.2. Nghiên cứu phân tích
          + Mục đích là kiểm định giả thuyết
          + Xác định rõ mối quan hệ giữa phơi nhiễm và bệnh/ hiện tượng sức khỏe
          + Căn cứ để phân loại các nghiên cứu phân tích
- Dựa vào thời điểm
. Nghiên cứu hồi cứu(Retrospective study).
. Nghiên cứu tương lai(Prospective study).
- Dựa vào thời gian:
.Thời gian dài–Nghiên cứu dọc(Longitudinal study).
.Thời gian ngắn–Nghiên cứu ngang(Cross-sectional study).
          + Bao gồm nghiên cứu thuần tập/ đoàn hệ (Cohort Study) và nghiên cứu bệnh chứng (Case – Control Study)

2.1.2.1. Nghiên cứu thuần tập/ đoàn hệ (Cohort Study)
+ Định nghĩa: là một nghiên cứu quan sát phân tích được xuất phát từ 2 nhóm người: nhóm có phơi nhiễm (nhóm chủ cứu) và nhóm không có phơi nhiễm (nhóm đối chứng), sau đó theo dõi sự xuất hiện của bệnh trong tương lai
+ Đặc điểm
          - Là một nghiên cứu dọc
          - Có thể là nghiên cứu tương lai hay hồi cứu
          - Xuất phát từ phơi nhiễm, theo dõi tìm sự xuất hiện của bệnh
          - Thuộc nhóm nghiên cứu quan sát
          - Thuộc nhóm nghiên cứu phân tích
+ Sơ đồ nghiên cứu thuần tập

+ Sơ đồ thiết kế
-Nghiên cứu thuần tập tương lai (Concurrent prospective cohort study)
. Tình trạng bệnh xảy ra trong tương lai
. Nghiên cứu theo dõi để xác định tình trạng bệnh

-Nghiên cứu thuần tập hồi cứu (Retrospective cohort study)
. Toàn bộ phơi nhiễm và bệnh đều xảy ra trong quá khứ
. Nghiên cứu thu thập số liệu sẵn có về tình trạng phơi nhiễm và tiếp tục dựa vào số liệu sẵn có để xác định tình trạng bệnh

+ Ví dụ: Tìm hiểu mối quan hệ giữa hút thuốc lá và bệnh mạch vành. Nghiên cứu chọn 3000 người hút thuốc lá và 5000 người không hút thuốc lá. Cả 2 nhóm lúc bắt đầu nghiên cứu đều không có bệnh mạch vành và được theo dõi để xem xét sự phát triển bệnh. Sau một thời gian kết quả nghiên cứu phát hiện 84 người hút thuốc phát triển bệnh và 87 người không hút thuốc lá phát triển bệnh.

2.1.2.2. Nghiên cứu bệnh chứng (Case – Control Study)
+ Định nghĩa: là một nghiên cứu quan sát phân tích được xuất phát từ 2 nhóm người: nhóm có bệnh (nhóm chủ cứu) và nhóm không có bệnh (nhóm đối chứng), sau đó theo dõi ngược theo dòng thời gian xác định tiền sử phơi nhiễm trong quá khứ
          Thường được dùng trong dịch tễ học để tìm nguyên nhân gây bệnh, đặc biệt các trường hợp bệnh hiếm hoặc khó có điều kiện theo dõi thời gian dài như trong nghiên cứu đoàn hệ. Lợi điểm cùa nghiên cứu bệnh-chứng cho kết quả nhanh, ít tốn kém nhưng do hồi cứu lại các sự kiện ở quá khứ nên có nhiều sai lệch (bias) trong thu thập thông tin, vì vậy các kết luận về mối liên hệ nhân quả giữa yếu tố phơi nhiễm và bệnh không có tính thuyết phục cao
+ Đặc điểm
          - Là một nghiên cứu dọc
          - Chỉ có thể là một nghiên cứu hồi cứu
          - Xuất phát từ bệnh chứ không phải từ phơi nhiễm
+ Sơ đồ nghiên cứu bệnh- chứng

+ Điểm mạnh- điểm yếu

-Điểm mạnh:
. Khá nhanh và đỡ tốn kém hơn nghiên cứu thuần tập
. Phù hợp với những bệnh có thời kỳ ủ bệnh dài
. Tối ưu với nghiên cứu bệnh hiếm
. Có thể tìm hiểu nhiều yếu tố phơi nhiễm
-Điểm yếu:
. Đánh giá phơi nhiễm sau khi bệnh đã phát triển (sai số nhớ lại)
. Nguy cơ bị sai số chọn (chọn nhóm chứng)
. Không phù hợp để đánh giá phơi nhiễm hiếm
. Thường chỉ tìm hiểu được 1 bệnh
+ Ví dụ: Trong 3 năm tại khoa Sản bệnh viện nhận điều trị 30 bệnh nhân bị ung thư cổ tử cung (CTC). Các nhà khoa học đặt giả thuyết rằng có thể ung thư CTC gây ra do Human papilloma virus (HPV). Chọn nhóm chứng gồm 60 người là các phụ nữ có cùng độ tuổi không mắc bệnh ung thư CTC. Tất cả các đối tượng này đều được làm xét nghiệm PCR để tìm HPV. Kết quả xét nghiệm PCR cho thấy có 22/30 (73,3%) bệnh nhân mắc ung thư CTC có HPV (+), trong khi chỉ 10/60 (16,6%) phụ nữ không bị ung thư CTC có HPV (+)

2.2. Nghiên cứu can thiệp (Interventional Study)
          + Định nghĩa: là nghiên cứu thực nghiệm có kế hoạch, thực chất là nghiên cứu thuần tập tương lai, chỉ khác là phơi nhiễm do chính nhà nghiên cứu chỉ định
          Nghiên cứu thực nghiệm là loại nghiên cứu có giá trị nhất trong nghiên cứu y học, nó cung cấp những bằng chứng tin cậy nhất nhưng đòi hỏi thiết kế đúng đắn, tiến hành nghiên cứu phải kiên trì và nghiêm túc, thời gian thường dài và tốn kém.
          + Các loại nghiên cứu can thiệp
          - Can thiệp cộng đồng (Community Intervention)
          - Thử nghiệm thực địa (Field Trial) hay can thiệp phòng bệnh
(Prophylactic Intervention)
          -Thử nghiệm lâm sàng (Clinical Trial)
+ Sơ đồ nghiên cứu can thiệp

2.2.1. Can thiệp cộng đồng:
Là loại nghiên cứu thực nghiệm tiến hành trên cộng đồng. Đối tượng nghiên cứu là tất cả cư dân sinh sống trong cộng đồng được quan tâm không kể là có bệnh hay không. Có nhiều cách tiến hành thiết kế nghiên cứu can thiệp cộng đồng, có giá trị và phổ biến nhất là can thiệp cộng đồng có đối chứng nhưng đơn giản và dễ thực hiện nhất là can thiệp (so sánh) trước - sau.
Ví dụ như việc đánh giá hiệu quả của việc cải tạo vệ sinh môi trường trong việc phòng chống sốt rét.
2.2.2. Thử nghiệm thực địa:
Là nghiên cứu thực nghiệm tiến hành trên cộng đồng nhưng đối tượng nghiên cứu là những người không có bệnh nhằm phòng bệnh cho họ.
Các thử nghiệm vaccine là một loại thử nghiệm thực địa phổ biến nhất.
2.2.3. Thử nghiệm lâm sàng:
Là nghiên cứu tiến hành trong bệnh viện (có thể một hay nhiều bệnh viện) nhằm so sánh hiệu quả điều trị của 2 hay nhiều phương án điều trị. Đây cũng là nghiên cứu về mối quan hệ nhân quả mà nhân ở đây là phương án điều trị và quả là hiện tượng khỏi hoặc không khỏi bệnh. Có nhiều cách thiết kế thử nghiệm lâm sàng: ngẫu nhiên hoặc không ngẫu nhiên, có đối chứng hoặc không đối chứng...Loại thử nghiệm lâm sàng có giá trị hơn cả là thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng

* Thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng (Randomized Controled Clinical Trial)
+ Khái niệm
- Là một nghiên cứu can thiệp, là công cụ tối ưu để so sánh các phương pháp điều trị
- Là một nghiên cứu phân tích để kiểm định giả thuyết
+ Các đặc điểm cơ bản:
          -Đối tượng nghiên cứu phải được lựa chọn theo một tiêu chuẩn nhất định và được phân bổ ngẫu nhiên vào các nhóm nghiên cứu
          - Nhà nghiên cứu so sánh nhóm được điều trị với nhóm đối chứng thích hợp
          - Nhà nghiên cứu tiến hành các thủ pháp điều trị để nghiên cứu sao cho điều trị đúng
+ Thiết kế thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng

+ Các bước tiến hành
-Nêu giả thuyết: “Nếu A thì B” ?
- Chọn đối tượng nghiên cứu
. Xác định đối tượng dưới 3 góc độ: con người, không gian, thời gian
. Xác định tiêu chuẩn đầu vào của thử nghiệm lâm sàng
. Xác định cỡ mẫu
- Chọn nhóm đối chứng
- Ấn định đối tượng vào các nhóm để so sánh: có thể thiết kế theo 2 cách sau đây: thiết kế ngẫu nhiên hoàn toàn hay thiết kế ngẫu nhiên phân tầng
- Tiến hành điều trị và theo dõi kết quả
. Cả 2 nhóm đem ra so sánh (nhóm nhận điều trị và nhóm không nhận điều trị) đều phải được nhà nghiên cứu điều trị có vẻ giống nhau trong suốt cuộc nghiên cứu
. Ơ mối nhóm các đối tượng được nghiên cứu đều được theo dõi, đo lường và ghi chép lại
-Trong RCT nên sử dụng kỹ thuật làm mù (mù đơn, mù đôi hoặc mù ba) vì
. Cả trong giai đoạn can thiệp điều trị và theo dõi đo lường kết quả đều có thể gặp sai số và nhiễu
. Giá trị nội tại của nghiên cứu có thể bị sai lệch bởi đối tượng được nghiên cứu, người trực tiếp điều tri và người xử lý phân tích số liệu nếu học biết rõ vấn đề nghiên cứu đặc biệt là mục đích nghiên cứu.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Học viện Quân Y (2011), “Phương pháp nghiên cứu khoa học”, Bài giảng sau Đại học, Hà nội.
2.Đinh Thanh Huề (2009), “Phương pháp nghiên cứu khoa học” Bài giảng sau Đại học, Đại học Y dược Huế
3. Nguyễn Ngọc Rạng “Nghiên cứu khoa học trong bệnh viện”