Kokeellisessa tutkimuksessa tutkija vaikuttaa aktiivisesti tutkittavan altistumiseen tutkittavalle lääkkeelle tai toimenpiteelle ja jakaa tutkittavat eri hoitoryhmiin. Havaintotutkimuksessa tutkija havainnoi altistumisen vaikutusta kiinnostuksen kohteena olevaan päätetapahtumaan, mutta ei vaikuta aktiivisesti tutkittavien altistumiseen.
Havaintotutkimuksen päätyypit ovat altistuslähtöinen eli kohorttitutkimus ja tapauslähtöinen eli tapaus-verrokkitutkimus. Havainnoivaa tutkimusasetelmaa käytetään ennen kaikkea etiologisessa tutkimuksessa, jossa pyritään selvittämään sairauksien syitä, kuten aiheuttaako matkapuhelimen käyttö aivosyöpää tai runsas tyydyttyneen rasvan syönti iskeemisiä sydäntauteja. Sairauksien syiden lisäksi havainnoivaa tutkimusasetelmaa voidaan käyttää myös sairauden ennusteen arviointiin: seurataan potilaita, jotka ovat saaneet erilaisia hoitoja tai joiden muut sairauteen vaikuttavat tekijät ovat poikkeavia, ja tehdään sen perusteella johtopäätöksiä sairauksien ennusteeseen vaikuttavista tekijöistä. Havaintotutkimukset mahdollistavat myös interventioiden harvinaisten haittojen selvittämisen.
Altistus tutkittavalle seikalle tai ennusteellinen tekijä ei ole tutkijan kontrolloitavissa eikä intervention kohde, vaan tutkija havainnoi tutkittavia ja kerää kohortin jäsenistä tietoja esimerkiksi kyselylomakkeella ja haastattelemalla (tupakointi, ravinto, liikunta ym. elintavat), kliinisillä mittauksilla (verenpaine, painoindeksi jne.) ja laboratoriokokeilla (veri- ja virtsatutkimukset, genomin kartoitus ym.).
Altistustietojen keräämisen aikana ja jälkeen tutkittavia (kohorttia) seurataan tutkimuksen kohteena olevan tapahtuman (sydäninfarkti, syöpä, kuolema jne.) suhteen. Seuranta voi olla henkilökohtaista tai perustua rekisteritietoihin tai niiden yhdistelmään. Tutkittavan altisteen lisäksi tutkijan tulee kerätä tiedot myös päätetapahtuman kannalta merkittävistä sekoittavista tekijöistä. Tämä on havaintotutkimuksen keskeinen ongelma, koska kaikkia mahdollisia sekoittavia tekijöitä ei tiedetä eikä voida huomioida.
Kohorttitutkimuksen seuranta-ajat ovat yleensä pitkiä: vuosia tai jopa vuosikymmeniä. Seuranta-aika riippuu kohortin suuruudesta ja päätetapahtuman ilmaantuvuudesta tutkimuskohortissa. Päätetapahtuman ilmaantuvuutta voidaan kasvattaa ja seuranta-aikaa lyhentää valitsemalla tutkimukseen päätetapahtuman suhteen suuririskinen ryhmä, esimerkiksi syöpätutkimuksessa iäkkäämmät henkilöt. Joskus altistustiedot voidaan kerätä kalenteriajassa taannehtivasti rekisteritietojen tai muiden dokumenttien perusteella. Esimerkiksi teollisuuskemikaaleille altistumisesta voidaan saada tietoa työpaikkatietojen perusteella ja suurjännitejohtojen sähkömagneettiselle säteilylle altistumisesta asuinpaikkatietojen perusteella. Tällöin tiedot mahdollisista sekoittavista tekijöistä ovat kuitenkin yleensä puutteelliset.
Sairauden ennustetta tutkiessaan tutkija seuraa potilaita, jotka ovat saaneet erilaisia (jo vakiintuneita) hoitoja tai jotka eroavat jonkun sairauden kulkuun mahdollisesti vaikuttavan muun tekijän suhteen. Voidaan esimerkiksi seurata eri menetelmin leikattuja tai erityyppisen proteesin saaneita lonkkamurtumapotilaita ja verrata heidän pitkäaikaisennustettaan toisiinsa tai selvittää tupakoinnin vaikutusta keuhkosyöpäpotilaan ennusteeseen.
Hyödyt
Haitat
Mikäli tutkittava altiste on elintapa, kuten tupakointi, ravinto, liikunta tai muu sellainen, hyvin suunniteltu ja toteutettu kohorttitutkimus on yleensä paras tutkimusasetelma. Mikäli tutkittava altiste on farmakologinen interventio, kohorttitutkimus voi antaa vain alustavaa informaatiota ja tulos pitää todentaa satunnaistetulla kliinisellä tutkimuksella.
| I) Ovatko tutkimuksen tulokset päteviä (valideja)? |
|---|
| 1. Oliko altisteen tai taudin ennusteellisten tekijöiden ja sekoittavien tekijöiden
määrittäminen kohortin seurannan alussa luotettavaa? |
| 2. Oliko kohortin koko ja seuranta-aika riittävä? |
| 3. Oliko kohortin seuranta kattava ja käytettiinkö lopputulosta mitattaessa puolueettomia
ja harhattomia menetelmiä? |
| 4. Oliko tieto mahdollisista sekoittavista tekijöistä riittävän kattavaa ja huomioitiinko
se analyyseissa (vakiointi)? |
| II) Mitkä olivat tulokset? |
| 1. Miten suuri oli altisteen vaikutus? |
| 2. Miten tarkka oli arvio altisteen vaikutuksesta? |
| III) Ovatko tulokset yleistettävissä ja onko siitä hyötyä potilastyössä? |
| 1. Olivatko tutkitut henkilöt samankaltaisia kuin omat potilaani (väestö)? |
| 2. Onko havaittu tulos kliinisesti ja käytännöllisesti merkittävä? |
Tapaus-verrokkitutkimuksessa kerätään joukko tutkittavaa tautia sairastavia potilaita ja heille verrokit (henkilöitä, jotka eivät sairasta tutkittavaa tautia). Tapausten ja verrokkien altistumistiedot ja tiedot sekoittavista tekijöistä kerätään tutkimuksen kohteena olevan lopputulostapahtuman jälkeen useimmiten kyselylomakkeella tai haastattelemalla. Joskus voidaan myös tehdä kliinisiä mittauksia ja ottaa verinäytteitä ynnä muita biologisia näytteitä sekä kerätä altistumistietoa rekistereistä (esim. sairaskertomukset). Verrokit voivat olla joko sairaala- tai väestöverrokkeja. Esimerkiksi syöpäpotilaiden verrokkeina voidaan käyttää saman sairaalan tapaturmapoliklinikan potilaita. Väestöverrokit rekrytoidaan samasta väestöstä, josta potilaatkin tulevat (esim. kunta). Sairaalaverrokkien tauti ei saa olla yhteydessä tutkittavaan altistumiseen, mutta tästä ei voida käytännössä olla koskaan varmoja. Tutkimuksen kannalta väestöverrokit ovat sairaalaverrokkeja parempia, mutta heidän rekrytoimisensa on usein vaikeaa. Jos vain pieni osa valituista verrokeista suostuu tulemaan mukaan tutkimukseen, syntyy valikoitumisharhan vaara. Joskus altistumistietoa voidaan kerätä myös potilaan omaisilta (menehtyneet ja huonokuntoiset potilaat, lapsipotilaat), mutta tällöin kerätty tieto voi olla epäluotettavaa.
Hyödyt
Haitat
Upotetussa tapaus-verrokkitutkimuksessa tapaukset ja verrokit poimitaan olemassa olevan kohortin jäsenistä. Yleensä mukaan valitaan kaikki kohortin seurannan aikana kertyneet tapaukset, mutta vain 1–4 kaltaistettua verrokkia kullekin tapaukselle. Upotettu tapaus-verrokkitutkimus on mielekäs erityisesti silloin, kun tutkittava altiste on jokin biologinen tekijä, jonka määrittämien on vaikeaa tai kallista. Tutkimuksen edellytyksenä on, että kaikista tutkittavista on kerätty tarvittava biologinen näyte (esim. seerumi- tai DNA-näyte) kohortin seurannan alussa ja sitä on säilytetty asianmukaisesti. Tutkittava biologinen tekijä määritetään kaikilta tapauksilta ja verrokeilta, mutta ei muilta kohortin jäseniltä. Upotetussa tapaus-verrokkitutkimuksessa yhdistyvät kohorttitutkimuksen edut ja tapaus-verrokkitutkimuksen edullisuus. Nimestään huolimatta upotettu tapaus-verrokkitutkimus on menetelmällisesti lähempänä kohortti- kuin tapaus-verrokkitutkimusta.
Ekologisessa tutkimuksessa altistumisesta ja sairauden ilmaantuvuudesta kerätään ryhmätason tiedot, esimerkiksi lihan kulutus ja suolistosyövän ilmaantuvuus eri maissa. Ryhmätasolla todettu altistumisen ja sairauden ilmaantuvuuden välinen yhteys ei kuitenkaan välttämättä toteudu yksilötasolla, koska altistuminen vaihtelee sekä populaatioiden välillä että niiden sisällä ja väestöjen väliset jakaumakäyrät menevät pitkälti päällekkäin. Sekoittavien tekijöiden hallinta on vaikeaa tai lähes mahdotonta. Ekologinen tutkimus soveltuu hypoteesien tuottamiseen, mutta syy-yhteys on todennettava yksilötason koeasetelmassa. Tiedot on useimmiten koottu valmiiksi, joten tutkimus on edullista.
Lääkkeiden (ja joskus myös muiden hoitojen) haittavaikutusten pitkäaikaisseuranta on havaintotutkimusta. Uusien lääkkeiden teho ja turvallisuus tulee osoittaa satunnaistetulla kliinisellä kokeella, jossa tutkittavaa lääkettä verrataan joko lumeeseen tai markkinoilla olevaan hyväksyttyyn hoitoon. Vaikka kliiniset tutkimukset ovatkin nykyään usein suuria, niiden potilasmäärä ja tutkimuksen kesto ovat kuitenkin aina rajalliset. Jos tutkittava lääke osoittautuu tehokkaaksi eivätkä sen haittavaikutukset poikkea merkitsevästi vertailuvalmisteesta, lääke saa myyntiluvan ja tulee kliiniseen käyttöön. Lääkkeen turvallisuuden seuranta jatkuu kuitenkin myös myyntiluvan jälkeen lääkevalvontaviranomaisten haittailmoitusjärjestelmien avulla. Harvinaiset, mutta joskus vakavatkin lääkkeen haittavaikutukset saattavat ilmetä vasta sitten, kun lääkettä on käytetty riittävän pitkä aika riittävän suurelle joukolle potilaita.