Oleh : Dr. Edy Meiyanto, Msi., Apt FAK. FARMASI UGM http://ccrc.farmasi.ugm.ac.id Metodologi Penelitian DESAIN PENELITIAN
Oleh : Dr. Edy Meiyanto, Msi., AptFAK. FARMASI UGM
http://ccrc.farmasi.ugm.ac.id
Metodologi Penelitian
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 siknifikandr var tergantung akibat var bebas
Kontrol variabel luar: kondisi variable luar yghomogen, randomisasi subyek, dan melakukanmatching
Minimasi kesalahan varians: kontrol terhadapkondisi pengukuran, meningkatkan reliabilitaspengukuran
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus20086
A. RANCANGAN PENELITIAN
1. Rancangan penelitian eksperimental (RPE)2. Rancangan penelitian non-eksperimental (RPNE)
Jenis Penelitian
1. Penelitian ilmiah → tatacara pelaksanaan mengikuti metodeilmiah
2. Penelitian non-ilmiah → tatacara pelaksanaan tidak mengikutimetode ilmiah
Metode Ilmiah
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus20087
Kriteria Metode Ilmiah1. Berdasar fakta2. Bebas dari prasangka/bias3. Dengan prinsip analisis4. Ada hipotesis5. Objektif6. Teknik kuantifikasi
Merupakan teknik /pendekatan yg digunakan dalam penelitian
Menerapkan prinsip logis Penemuan, pengesahan, penjelasankebenaran
B. Desain Penelitian
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus20088
• Langkah-langkah mendesain penelitian:a. Identifikasi & pemilihan masalahb. Pemilihan kerangka konseptualc. Memformulasi masalah (spesifikasi, tujuan, ruang lingkup,
hipotesis)d. Penyelidikan/percobaane. Memilih dan mengukur variabelf. Memilih prosedur dan teknik samplingg. Menyusun alat&teknik pengumpulan datah. Coding, editing dan processing datai. Analisis data, pemilihan prosedur statistikj. Pelaporan hasil penelitian
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus20089
Desain pelaksanaan penelitian :
1. Desain sampela.Mendefinisikan populasib.Menentukan besarnya sampelc.Menentukan sampel yang representatif
2. Desain alat : alat pengumpul data → data reliabel → menunjanghipotesis
3. Desain administrasi biaya
4. Desain analisis : analisis yg dibuat harus pararel dengan hipotesis→ideal dilakukan sebelum pengumpulan data
Pertemuan 4 :
RANCANGAN penelitianeksperimental (RPE)
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200811
A. PRINSIP RPE
Definisi : RP untuk mempelajari fenomena dalam kerangkanSEBAB-AKIBAT dengan cara memberi PERLAKUANpada SUBJEK UJI penelitian.
Maknanya, terdapat :Sebab VARIABEL BEBASPerantara VARIABEL PERANTARA mekanisme kerja
menegaskan LANDASAN TEORI untuk prediksi HIPOTESISAkibat VARIABEL TERGANTUNG tolok ukur, efek.
Ciri :-SEBAB-AKIBAT-MANIPULASI/PERLAKUAN pada SUBJEK UJI-Pemonitoran PERUBAHAN/EFEK-Pengendalian VARIABEL PENGACAU
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200812
Pola dasar :KELOMPOK PERLAKUAN
Pengendalian VARIABEL PENGACAU :-Menggunakan rancangan percobaantertentu
-Menggunakan analisis statistik tertentu
KELOMPOK KONTROL
-Pembatasan subjek uji-Randomisasi-Matching-Rancangan sama subjek
Macam manipulasi :
Perlakuan vstanpa perlakuan
P : X OPK : - OKK = kontrol negatif
Perlakuan lebih banyakvs lebih sedikit
P : XXX OPK : -X OKK = kontrol pembanding
Perlakuan vsperlakuan lain
(standar)P : X OPK : Z OKK = kontrol positifX = senyawa uji; Z = senyawa baku/standar; O = observasi
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200813
B. JENIS & BENTUK RPE
1. RPE MURNI= pengelompokan subjek uji ACAK
2. RPE KUASI/SEMU= TIDAK bisa secara ACAK
a. RPE SEDERHANA= post test only control group designR : X O1
(-) O2
b. RPE ULANG= pre test – post test control group designR : O1 --- X O2
O3 --- (-) O4
c. RPE FAKTORIAL= acak lengkap pola n arahn = jumlah variabel eksperimen > 1
a. RPE SERI= time series designO O X O O
b. RPE SERI= anova time series designO O X O OO O X O O
c. RPE ULANG NONRANDOM= anova time series designO1 --- X O2O3 --- (-) O4
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 randomizationworked – that groups are equivalent at baseline
Also, if groups are different in some way, we canstatistically control for this since we have pretest data
Only problem: pretest may sensitize participants tothe IV manipulation
In some cases then, no pretest is a better design
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200818
Contoh : RPE MURNI SEDERHANAJi, S, Willis, GM, Frank, GR, Cornelius, SG and Spurlock, 1999, Soybean isoflavones,genistein and genistin, inhibit rat myoblast proliferation, fusion and myotubeprotein synthesis, J. Anim, Sci.,75(56):1291-1297. lampiran 1
Tujuan : mengevaluasi apakah genistein dan genistin mempunyaiefek 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
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 andbeyond any pretest effects (interaction)
Note: one is essentially treating the pretest as an additional IV
Group 4Group 2
Group 3Group 1
Solomon as 2 x 2 Factorial
TreatmentTreatment
PretestPretest
NoNoTreatmentTreatment
No PretestNo Pretest
Pretest MainPretest MainEffectEffect
TreatmentTreatment Main Effect Main Effect
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 wouldneed 50 x 2 x 2 = 200 subjects
Group 4(N=50)
Group 3(N=50)
Group 2(N=50)
Group 1(N=50)
2 x 2 Factorial
High SVHigh SV
High NFCHigh NFC
Low SVLow SV
Low NFCLow NFC
Blocked / Mixed Designs
Blocked or mixed designs are appropriate when wehave factors we are interested in that we cannotmanipulate, and / or sample size is very small
Examples: IQ, Gender, Race Key feature is this: participants are sorted into
categories (“blocked”) according to some variableand then are assigned to groups
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200826
Contoh : CROSS OVER DESIGNDuncan AM, Underhill, KEW, Xu X, Lavalleur J, Phipps, WR and Kurzer MS, 1999, Modesthormonal effect of soy isoflavones in postmenopausal women, J. Clin. Endocrinol.Metab.,84:3749-3484. lampiran 2
Tujuan : mengevaluasi apakah konsumsi soy isoflavon memberikanpengaruh 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
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200827
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
Pertemuan 5 : 20 Agustus 2008
RANCANGAN penelitian noneksperimental (RPNE)
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200829
A. PRINSIP RPNE
Banyak diterapkan dalam SURVEY EPIDEMIOLOGI
Tujuan :1.EKSPLORASI – DESKRIPTIF survey deskriptif non-analitik
Ex. Efek, faktor resiko2.Analisis dinamika KORELASI survey deskriptif analitik
Ex. Faktor resiko vs efek
-FAKTOR RESIKO : variabel bebas, variabel perantara(intrinsik, ekstrinsik)
-EFEK : variabel tergantung
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200830
B. JENIS RNPE
1. DESKRIPTIF(deskriptif non-analitik)
2. ANALITIK(deskriptif analitik)
- Eksplorasi –deskriptif masyarakat- Instrumen : telpon, kuisoner,
wawancara- Ex. pola penggunaan antibiotik di
daerah X
a. CROSS SECTIONALPengamatan faktor resiko danefek bersamaan RASIOPREVALENSI (RP)
b. CASE STUDY / CASE CONTROLEfek ditelusuri ke belakang faktorresikonya ODD’S RATIO (OR)
Survey epidemiologi
Ex. Penggunaan kloramfenikol vs kasusanemia aplastik
c. COHORT STUDYFaktor resiko diamati efek kedepannya RESIKO RELATIF(RR)
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200831
CROSS SECTIONAL
Populasi (sampel)
FR (+) FR (-)
Efek (-)(B)
Efek (+)(A)
Efek (+)(C)
Efek (-)(D)
RP = A : C A+B C+D
Langkah2 rancangan cross sectional Merumuskan pertanyaan penelitian Identifikasi variabel Penetapan subyek Melakukan observasi Melakukan analisis korelasi
Contoh kasus
Penelitian untuk mencari hubungan antara kebiasaanmenggunakan obat nyamuk semprot dengan kejadian batukkronik berulang (BKB).
Pertanyaan penelitian: Apakah ada hubungan antarakebiasaan menggunakan obat nyamuk semprot dengankejadian 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
15013515Tidak
1007030Ya
JumlahTidakYa BKB
Obat nyamuk
Contoh kasus
Interpretasi:Ada 100 anak terpejan obat nyamuk, 30 anak menderita BKB ----
tingkat prevalens: 30/100=0,3Ada 150 anak yg tidak terpejan obat nyamuk; 15 anak menderita
BKB ---- tingkat prevalens: 15/150=0,1Rasio prevalens= 0,3/0,1= 3
Rasio prevalens = 1 artinya tidak ada pengaruhRasio prevalens > 1 berarti variabel tersebut merupakan faktor
resiko
Kelebihan Cross sectional
1. Memungkinkan menggunakan populasi masyarakat umum2. Desain relatif mudah, murah dan hasil cepat didapat3. Dapat untuk meneliti sekaligus banyak variabel4. Dapat dimasukkan sebagai tahapan pertama untuk penelitian
Kohort atau eksperimen
Kelemahan
1. Sulit menentukan sebab akibat karena pengambilan data resiko danefek dilakukan secara bersamaan
2. Studi prevalensi lebih banyak menjaring subyek yang mempunyaimasa sakit yang panjang dari pada yang pendek
3. Dibutuhkan subyek uji yang besar4. Tidak menggambarkan perkembangan penyakit, insiden maupun
prognosis5. 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
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200840
CASE STUDY / CASE CONTROL
Populasi (sampel)
Efek (+) = kasus
FR (-)(B)
FR (+)(A)
OR = A x D B x C
Retrospektif
Efek (-) = kontrol
FR (-)(D)
FR (+)(C)
Retrospektif
MATCHING
Contoh kasus
di suatu kecamatan ditemukan kematian neonatus sangat tinggi yangkemungkinan disebabkan oleh pemotongan tali pusar yang tidak steril
Pertanyaan penelitian: Bagaimanakah pengaruh pemotongan tali pusarsecara steril dalam mencegah kematian neonatus?
Desain penelitian: studi kasus kontrol dengan population basedKasus: semua bayi yang lahir di kecamatan A dalam waktu B, yang
meninggal dalam 28 hari pertamaKontrol: semua bayi yang lahir di kecamatan A dalam waktu B, yang
masih hidup setelah 28 hariFaktor preventif yang ingin diteliti: pemotongan tali pusat yang steril
Contoh kasus Pengukuran: Faktor resiko: pemotongan talipusat secara steril Efek: insidensi kematian
473536151120kontrol
1016338kasus
JumlahsterilTak steril pemotongn
Neonatus
HasilRasio odds= 38x3615/1120x63 = 1.95
PAR (Population attribute risk)=1120/4735x(1.95-1)
= 0.491120/4735x(1.95-1) + 1 Kesimpulan: hampir 50 % kasus kematian neonatus dapat
dicegah dengan menghilangkan faktor resiko yaitupemotongan tali pusat yang tidak steril
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200844
Contoh : CASE CONTROL STUDYGaudet MM, Olshan, AF, Poole C, Weissler MC, Watson M and Bell DA, 2004, Diet, GSTM1 andGSTT1 and head and neck cancer, Carcinogenesis,25(5):735-740. lampiran 3
RPNE, case control study retrospektif
Faktor resiko:-konsumsi buah dan sayur-GST genotipeEfek: 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%
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
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200847
Contoh : CASE CONTROL STUDYGaudet MM, Olshan, AF, Poole C, Weissler MC, Watson M and Bell DA, 2004, Diet, GSTM1 andGSTT1 and head and neck cancer, Carcinogenesis,25(5):735-740. lampiran 3
RPNE, case control study retrospektif
Faktor resiko:-konsumsi buah dan sayur-GST genotipeEfek: 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%
Langkah2 rancangan Study Kohort Merumuskan pertanyaan penelitian Penetapan subyek Memilih kelompok kontrol Identifikasi variabel: faktor resiko dan efek Melakukan observasi Melakukan analisis data
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200849
COHORT STUDYPopulasi (sampel)
Subjek dengan efek (-) = kasus
Efek (-)(B)
Efek (+)(A)
Prospektif
Efek (-)(D)
Efek (+)(C)
Prospektif
FR (+) FR (-)
RR = A : C A+B C+D
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 kohortSubyek kohort: ibu hamil dengan perokok pasifKontrol: ibu hamil bukan perokok pasif/aktif
Contoh kasus Pengukuran: Faktor resiko: perokok pasif Efek: insidensi kelahiran kecil
100098812Non perokok
100097030Perokok pasif
JumlahNormalkecil pemotongn
Neonatus
HasilResiko Relatif= 30x1000/12x1000 = 2,5
Kesimpulan:
Perokok pasif memberikan resiko relatif untuk kelahiran kecilsebesar 2,5 kali
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200853
Contoh : COHORT STUDYHoffmann H, Isner C, Hogel J and Spei G, 2005, Genetic polymorphisms and the effect ofcigarette smoking in the comet assay, Mutagenesis,20(5):359-364. lampiran 4
RPNE, cohort study prospektifTujuan: evaluasi polimorfisme gen pada perokok dan nonperokok,terkait dengan kerusakan DNA yang diinterpretasi melalui cometassayFaktor resiko:-polimorfisme pada gen GSTM1, CYP1A1, DNA repair gene)-merokok Diamati ke depan apakah menimbulkan efekEfek: kerusakan DNA yang diukur dengan comet assayVariabel kendali: umur, status kesehatan, konsumsi alkohol, obatdan vitaminMetode:-interview-comet assay untuk melihat efek kerusakan DNAAnalisis statistik: Anova
Kelebihan Disain terbaik untuk menentukan insidens perjalanan
penyakit Pilihan terbaik untuk kasus yang bersifat fatal dan
progresif dan dapat menerangkan hubungan faktor resikodengan 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
Pelatihan Metodologi Penelitian,15-30 Agustus200856
Contoh : COHORT STUDYHoffmann H, Isner C, Hogel J and Spei G, 2005, Genetic polymorphisms and the effect ofcigarette smoking in the comet assay, Mutagenesis,20(5):359-364. lampiran 4
RPNE, cohort study prospektifTujuan: evaluasi polimorfisme gen pada perokok dan nonperokok,terkait dengan kerusakan DNA yang diinterpretasi melalui cometassayFaktor resiko:-polimorfisme pada gen GSTM1, CYP1A1, DNA repair gene)-merokok Diamati ke depan apakah menimbulkan efekEfek: kerusakan DNA yang diukur dengan comet assayVariabel kendali: umur, status kesehatan, konsumsi alkohol, obatdan vitaminMetode:-interview-comet assay untuk melihat efek kerusakan DNAAnalisis statistik: Anova