Evidenzbasierte Medizin

Welche Studienarten gibt es?

Wissenschaftliche Studien können zum Beispiel Experimente und vergleichende Untersuchungen sein, Beobachtungsstudien, Umfragen oder Interviews. Welche Studienart ausgewählt wird, hängt vor allem von der jeweiligen Forschungsfrage ab.

Patienten und Ärzte benötigen für ihre Entscheidungen möglichst zuverlässige Antworten auf eine Reihe von Fragen. Je nach Erkrankung und persönlicher Situation werden vielleicht folgende Informationen gesucht:

  • Was ist die Ursache der Krankheit?
  • Wie verläuft die Krankheit, wenn ich nichts tue?
  • Was ändert sich durch eine Behandlung?
  • Wie viele andere Menschen haben diese Krankheit?
  • Wie kommen andere Menschen damit zurecht?

Tatsächlich gibt es für jede dieser Fragen eine Studienart, die am besten geeignet ist, sie zu beantworten.

Um verlässliche Ergebnisse liefern zu können, muss eine Studie vor ihrem Beginn sorgfältig geplant werden. Dabei ist es besonders wichtig, die Studienart auszuwählen, die zur Forschungsfrage passt. Der Studienplan und der Verlauf der Studie sollten außerdem lückenlos dokumentiert werden. Nur so lassen sich ihre Ergebnisse später nachvollziehen und von anderen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern überprüfen.

Die wichtigsten Studienarten sind randomisierte kontrollierte Studien („ RCT“, Abkürzung des englischen Begriffs „randomized controlled trial“), Kohortenstudien, Fall-Kontroll-Studien und qualitative Studien.

Randomisierte kontrollierte Studien

Wenn die Wirkung einer Behandlung oder Untersuchung geprüft werden soll, geben randomisierte Studien die zuverlässigsten Antworten. Weil der Effekt einer Behandlung in solchen Studien oft mit „keiner Therapie“ (oder einer anderen) verglichen wird, zeigt sich dabei auch, was passiert, wenn man sich gegen eine Behandlung oder Untersuchung entscheidet.

Bei der Planung einer solchen Studie wird zunächst eine Forschungsfrage festgelegt. Das heißt, es wird bestimmt, was genau untersucht werden soll und an welcher Personengruppe. Damit Aussagen über den Erfolg der Behandlung möglich sind, wird zudem geklärt,

  • über welchen Zeitraum die Studie laufen muss,
  • wie viele Teilnehmende benötigt werden und
  • wie die Wirkung der Behandlung gemessen werden soll.

Ein Medikament gegen Beschwerden in den Wechseljahren muss zum Beispiel an einer anderen Gruppe von Menschen getestet werden als ein Mittel gegen Grippe. Bei einem Mittel gegen Schnupfen kann die Studiendauer viel kürzer sein als bei einem Medikament zur Vorbeugung von Schlaganfällen.

„Randomisiert“ bedeutet: nach dem Zufallsprinzip zugeteilt. In einer randomisierten kontrollierten Studie werden die Teilnehmerinnen und Teilnehmer per Zufall unterschiedlichen Gruppen zugeordnet. Dann erhält beispielsweise die eine Gruppe das neue Medikament A, die andere Gruppe das bewährte Medikament B oder ein Scheinmedikament (Placebo). Medikament und Placebo sollten äußerlich und zum Beispiel im Geschmack möglichst nicht zu unterscheiden sein. Idealerweise geschieht die Zuordnung „doppelt verblindet“: Dann wissen weder die Teilnehmenden noch die behandelnden Ärztinnen und Ärzte, wer zu welcher Gruppe gehört.

Die zufällige Zuordnung zu den Gruppen ist notwendig, damit nur die Wirkung der Medikamente miteinander verglichen wird und keine anderen Faktoren das Ergebnis beeinflussen. Sie verhindert zum Beispiel, dass der behandelnde Arzt die Patientinnen, bei denen er größere Heilungschancen vermutet, der Gruppe mit dem vielversprechenderen Medikament zuteilt. Das würde das Ergebnis verzerren. Durch die zufällige Zuteilung kann man ziemlich sicher sein, dass unterschiedliche Behandlungsergebnisse in den Gruppen tatsächlich auf die untersuchte Therapie zurückzuführen sind und nicht auf irgendeine andere Ursache.

Randomisierte kontrollierte Studien liefern die besten Ergebnisse, wenn es darum geht, einen ursächlichen Zusammenhang herauszufinden. RCT können zum Beispiel folgende Fragen untersuchen:

  • Eignet sich das neue Medikament A besser zur Behandlung von Krankheit X als die bisherige Standardtherapie?
  • Beschleunigt regelmäßige körperliche Aktivität im Vergleich zu passivem Abwarten nach einem Bandscheibenvorfall die Genesung?

Kohortenstudien

Eine Kohorte ist eine Gruppe von Personen, die oft über viele Jahre beobachtet wird – zum Beispiel um festzustellen, wie oft eine bestimmte Erkrankung auftritt. In einer Kohortenstudie werden zwei (oder mehrere) Gruppen beobachtet, die verschiedenen Einflüssen ausgesetzt sind: Beispielsweise raucht die eine Gruppe, die andere nicht. Oder eine Gruppe ist beruflich einem Schadstoff ausgesetzt und die Vergleichsgruppe nicht. Dann kann untersucht werden, wie sich der Gesundheitszustand in beiden Gruppen über die Jahre entwickelt, ob und woran die Teilnehmenden erkranken und wie viele von ihnen sterben. An Kohortenstudien nehmen oft Menschen teil, die zu Studienbeginn gesund sind.

Kohortenstudien können vorausschauend (prospektiv) oder rückblickend (retrospektiv) angelegt sein. In einer prospektiven Studie ist das Ereignis, das die Forscherinnen und Forscher interessiert (zum Beispiel eine bestimmte Krankheit), zum Studienbeginn noch nicht eingetreten. Sie können aber die Ereignisse, die sie messen wollen, und andere mögliche Einflussgrößen vorab genau beschreiben. In einer retrospektiven Studie ist das Ereignis (die Erkrankung) zu Beginn der Studie schon eingetreten, und es wird rückblickend nach Risikofaktoren gesucht.

Kohortenstudien können vor allem helfen, Fragen nach der Häufigkeit und den Risikofaktoren einer Krankheit zu beantworten. Mit ihnen lassen sich zum Beispiel folgende Fragen prüfen:

Zum Beispiel hat eine berühmte Kohortenstudie über einen langen Zeitraum 40.000 britische Ärzte beobachtet, darunter viele Raucher. Sie erforschte, wie viele Ärzte über die Jahre starben und an welchen Erkrankungen. Die Studie konnte zeigen, dass das Rauchen für viele Todesfälle verantwortlich war und dass das Risiko, zu erkranken und zu sterben, umso höher war, je mehr Zigaretten jemand rauchte.

Fall-Kontroll-Studien

In Fall-Kontroll-Studien werden erkrankte Menschen mit anderen Personen verglichen, die die Erkrankung nicht haben, ihnen aber ansonsten möglichst ähnlich sind, zum Beispiel in Geschlecht und Alter. Beide Personengruppen werden dann befragt oder ihre Krankenakten analysiert, um herauszufinden, ob es Einflüsse gegeben hat, die als Risikofaktoren für die Erkrankung infrage kommen. Eine Fall-Kontroll-Studie ist also in der Regel retrospektiv.

Fall-Kontroll-Studien sind zum Beispiel bei seltenen Erkrankungen eine Möglichkeit, weitere Erkenntnisse zu gewinnen. Sie sind zudem nicht so teuer und zeitaufwendig wie RCTs oder Kohortenstudien. Oft ist es allerdings nur schwer zu bestimmen, welche Menschen ähnliche Eigenschaften haben und sich am besten miteinander vergleichen lassen. Da meist nach vergangenen Ereignissen gefragt wird, sind die Forscherinnen und Forscher zudem auf die Erinnerungen der Teilnehmenden angewiesen. Diese wissen aber vielleicht nicht mehr, ob sie früher zum Beispiel einem bestimmten Risikofaktor ausgesetzt waren.

Fall-Kontroll-Studien können dennoch dazu beitragen, die Frage nach den Ursachen einer Erkrankung zu beantworten und zum Beispiel folgende Fragen untersuchen:

  • Ist eine Infektion mit Humanen Papillomviren ein Risikofaktor für Gebärmutterhalskrebs?
  • Erhöht es das Risiko für einen plötzlichen Kindstod, wenn die Eltern in der Wohnung rauchen?

Kohortenstudien und Fall-Kontroll-Studien werden auch als „Beobachtungsstudien“ bezeichnet.

Querschnittstudien

Mit diesem Forschungstyp sind wahrscheinlich die meisten Menschen in Deutschland schon einmal in Berührung gekommen. Die klassische Form der Querschnittstudie ist die Umfrage: Eine repräsentative Auswahl von Menschen – meist eine Zufallsstichprobe – wird interviewt oder untersucht, um bestimmte Meinungen oder Fakten zu erheben. Da die Daten nur einmal erhoben werden, sind Querschnittstudien oft schnell und vergleichsweise günstig machbar. Sie können Erkenntnisse zum Beispiel über die Häufigkeit einer Erkrankung liefern. Querschnittstudien erlauben jedoch keine Aussagen darüber, was eine Erkrankung verursacht oder wie sie am besten behandelt wird.

Querschnittstudien können zum Beispiel folgende Fragen untersuchen:

  • Wie groß sind deutsche Männer und Frauen mit 20 Jahren?
  • Wie viele Menschen nehmen an einer Untersuchung zur Krebsfrüherkennung teil?

Qualitative Studien

Diese Art von Studien wird eingesetzt, um zum Beispiel das Erleben und die persönlichen Erfahrungen von Menschen mit einer bestimmten Krankheit zu verstehen. Die Grundlagen qualitativer Forschung sind keine Zahlen und Daten wie bei anderen Studientypen, sondern Inhalte aus Erzählungen, Interviews mit Betroffenen und ihren Angehörigen, schriftlichen Dokumenten und Beobachtungen. Die gesammelten Informationen werden mithilfe verschiedener Methoden analysiert und interpretiert.

Qualitative Studien können zum Beispiel folgende Fragen untersuchen:

  • Wie erleben Frauen einen Kaiserschnitt?
  • Welche Aspekte sind an Prostatakrebs erkrankten Männern bei der Behandlung besonders wichtig?

Wie verlässlich ist welcher Studientyp?

Jeder Studientyp hat seine Vor- und Nachteile. Wichtig zu klären ist immer: Haben die Forscherinnen und Forscher einen Studientyp ausgewählt, mit dem sie ihre Forschungsfrage auch wirklich beantworten können? So kann man zum Beispiel mit einer Umfrage nicht herausfinden, was die Ursache für eine Erkrankung ist.

Verlässliche Aussagen über Ursache und Wirkung sind nur aufgrund von Ergebnissen randomisierter kontrollierter Studien möglich. Mit anderen Studien lassen sich in der Regel lediglich Zusammenhänge (Korrelationen) erkennen. Zum Beispiel könnten die Daten aus einer Kohortenstudie ergeben, dass Menschen, die häufig rotes Fleisch essen, öfter an Darmkrebs erkranken als Menschen, die dies nicht tun. Dann liegt die Vermutung nahe, dass der Verzehr von rotem Fleisch Darmkrebs begünstigen kann. Denkbar ist aber auch, dass Personen, die viel rotes Fleisch essen, auch häufiger rauchen, mehr Alkohol trinken oder öfter Übergewicht haben. Der Einfluss dieser und möglicher anderer Risikofaktoren ließe sich nur durch den Vergleich zweier großer Gruppen mit zufällig zugeteilten Teilnehmenden ausschließen.

Um den Nutzen einer Behandlung zu untersuchen, sind daher meist nur randomisierte kontrollierte Studien geeignet – und vor allem systematische Übersichten, die mehrere solche Studien zusammenfassen. Bei allen Studien und systematischen Übersichten muss aber geprüft werden, wie sie aufgebaut sind und in welchem Umfang sie mögliche Fehlerquellen ausschließen.