Lecture 9:  Analysis ofintervention studies
Randomized trial - categorical outcome
Measures of risk:
incidence rate of an adverse event (death, etc)
It = incidence rate in treatment group
Ic = incidence rate in control group
Example (mammography and mortality):
It = 2/10,000/year
Ic = 4/10,000/year
Risk difference and ratio
Risk difference = Ic - It/units
usually easier to express as risk reduction
4 - 2/10,000/year = 1/10,000/year
Risk ratio (relative risk) = Ic = 4/2  = 2.0
                                           It
                 Alternatively: = It= 2/4  = 0.50
                                           Ic
Relative risk reduction
Analogous to attributable risk percent
Sometimes called percent effectiveness
=   risk difference =  Ic - It
   risk in control group       Ic
=  2/4 = 50%
Can be computed from the risk ratio:  1 - 1
      RR
=  1 -1/2
Example from GUSTO trial
tissue plasminogen activator (TPA) vsstreptokinase (SK)  as thrombolyticstrategy in treatment of AMI.
30-day mortality in TPA group = 6.3%
30-day mortality in SK group = 7.3%
Measures of effect
RATE/RISK RATIO
SK rate=7.31.16
TPA rate6.3
RELATIVE RISK REDUCTION
SK rate – TPA rate=7.3 – 6.3=   14%
SK rate    7.3
[also calculated as 1 – (1/rate ratio)]
Measures of effect (cont)
ABSOLUTE RISK REDUCTION (rate/risk difference;attributable risk)
SK rate – TPA rate  = 7.3% – 6.3%= 1.0%
NUMBER NEEDED TO TREAT (NNT)
(Reciprocal of risk difference)
 1  1     =100
SK rate – TPA rate.01
SELECTION OF EFFECT MEASURES
Ratio measures assess strength of effect  - how effective is thetreatment?
Difference measures take into account frequency of the outcome –can assess whether it is worthwhile (allocation of time and $$)
Both ratio and difference measures are needed
All these measures are estimates and are subject to sampling error– need confidence intervals to determine their precision
All the measures are limited by the study(ies) that generated them– they may vary by patient characteristics, adherence totreatment, duration of follow-up, etc)
Measures consider only beneficial and not adverse effects oftreatment.
Aspirin in prevention of MI among malesmokers(data from Physicians’ Health Study)
5-year incidence of MI:
aspirin group   = 1.2%
placebo group = 2.2%
Risk ratio = 1.8
Relative risk reduction = 45%
Absolute risk reduction = 1.0% in 5 years
NNT = 100 for 5 years (to prevent 1 MI)
Antihypertensive treatment in 75-year old women with BP of 170/80(data from SHEP study)
5-year incidence of stroke:
treatment group = 5.2%
placebo group    = 8.2%
Risk ratio = 1.6
Relative risk reduction = 37%
Absolute risk reduction = 3.0% in 5 years
NNT = 33 / 5 years (to prevent 1 stroke)
Measures of effect in RCTs:continuous outcomes
Example: RCT of antidepressant vsplacebo:
Measures on depression scale at baselineand at follow-up
Possible measures:
Difference in mean scores at follow-up
Difference in change scores from baseline tofollow-up
Measures of effect in RCT:adjustment for covariates
Is it necessary?
Compare characteristics of study groups at baseline(statistical testing not appropriate but may be requested!)
Regression models:
time to event: Cox proportional hazards
categorical outcome at point in time: multiple logisticregression
continuous outcome (at point in time or change score):multiple linear regression
Measures of effect inobservational studies
Cohort studies:
can use same measures as in RCTs but control ofconfounding is essential
Case-control studies:
odds ratio may be used to estimate relative risk undercertain assumptions
relative risk reduction can be computed as:
  1 - 1/OR
risk difference and NNT cannot normally be computedfrom case-control studies
Example: a quasi-randomized trial of a 2-stage ED intervention for seniors
2-stage intervention:
screening with ISAR screening tool
(if ISAR 2+):  brief, standardized nurse assessment
referrals to primary MD, CLSC, etc, as needed
Patients randomized by day of visit to:
intervention
usual care
Outcomes (4 months after ED visit):
Functional decline
Example: a quasi-randomized trial of a 2-stage ED intervention for seniors
Outcomes (4 months after ED visit):
Functional decline
Change in depresssive symptoms
Caregiver physical and mental health
Patient and caregiver satisfaction with care
Which method of analysis?
A:\Table 5.jpg
Example:  Systematic detection andmultidisciplinary care of delirium in oldermedical inpatientsCole et al, CMAJ 2002; 167:753-9
Intervention group:
Consultation by geriatrician orpsychogeriatrician
Identification of associated factors -recommendations
Nurse daily visits
Control group:
Usual care
Limitations?
Screened for delirium
(n = 1855)
Prevalent delirium
(n=243)
No prevalent delirium
(n=1612)
Total delirium
(n=299)
Incident delirium
(n=56)
No incident delirium
(n=56)
Refused
(n=72)
Randomized
(n=227)
Intervention
(n=113)
Control
(n=114)
Incidence rate = 3%
Prevalencerate = 13%
SCREENING AND ENROLLMENT
weeks post-dischargefollow-upweeks post-dischargefollow-up
PRIMARY OUTCOMEPRIMARY OUTCOME
MEASUREMEASURE
Mini-Mental State Exam (MMSE):
Every 2-3 days during 1st week,then weekly until discharge
If discharged before 8 weeks:8-week post discharge homeassessment
PRIMARY OUTCOMEPRIMARY OUTCOME
MEASURE (continued)MEASURE (continued)
Time to improvement in hospital
Improvement = MMSE scorepersistently at least 2 points higherthan initial score
Kaplan-Meier survival curves ofpercent with improved MMSE scoreKaplan-Meier survival curves ofpercent with improved MMSE score
Kaplan-Meier survival curves of percentwith improved MMSE scorestratified by dementiaKaplan-Meier survival curves of percentwith improved MMSE scorestratified by dementia
Measure of effect
Hazard ratio (HR) for shorter time toimprovement = 1.10 (95% CI: 0.74, 1.63)
Pre-specified sub-group analyses:
no dementia: HR 1.54 (0.80, 2.97)
less comorbidity  HR  1.36 (0.75, 2.46)
Conclusion?