Semester 1 | Periode 1 | MK Epidemiologi Klinik & Biostatistik Lanjut (6 SKS) | Sesi 1 | Modul 7
Dalam banyak penelitian obstetri ginekologi, pertanyaan yang relevan bukan sekadar apakah suatu event terjadi, tetapi kapan event tersebut terjadi. Apakah ibu dengan preeklampsia yang diterapi dengan labetalol akan mengalami komplikasi lebih lambat dibanding yang tidak diterapi? Berapa lama waktu yang dibutuhkan dari diagnosis serviks berdilatasi 4 cm hingga persalinan pada primipara versus multipara? Apakah interval antara terminasi kehamilan dan kematian ibu berbeda antara kelompok yang ditangani di RSUD versus puskesmas?
Semua pertanyaan ini memiliki dimensi waktu yang tidak dapat dijawab dengan regresi logistik biasa. Di sinilah survival analysis — atau lebih tepatnya time-to-event analysis — menjadi tidak tergantikan.
Modul ini membangun kompetensi survival analysis dari konsep dasar censoring dan fungsi survival, melalui estimasi kurva Kaplan-Meier dan uji log-rank, hingga model Cox Proportional Hazard yang memungkinkan analisis multivariat dengan mempertimbangkan dimensi waktu secara eksplisit. Pemahaman modul ini sangat relevan tidak hanya untuk penelitian klinis, tetapi juga untuk analisis surveilans maternal, evaluasi program intervensi jangka panjang, dan studi prognosis pasien dengan kondisi ginekologi kronis.
Setelah menyelesaikan modul ini, peserta didik mampu:
Keterbatasan analisis konvensional untuk data time-to-event:
Bayangkan sebuah studi kohort yang mengikuti 200 ibu hamil dengan preeklampsia selama kehamilan hingga persalinan untuk melihat siapa yang mengalami eklamsia (kejang). Pada akhir studi:
Survival analysis dirancang khusus untuk menganalisis data dengan karakteristik ini — memanfaatkan seluruh informasi yang tersedia, termasuk dari individu yang di-censor.
Waktu dari titik awal pengamatan (time origin) hingga terjadinya event yang ditetapkan (event of interest). Titik awal harus didefinisikan dengan jelas dan konsisten untuk semua subjek:
Event adalah outcome yang diamati — harus didefinisikan secara operasional yang jelas dan terukur:
Censoring terjadi ketika informasi tentang waktu hingga event tidak lengkap. Ini adalah fitur yang membedakan survival analysis dari analisis biasa dan harus dipahami dengan benar.
(paling umum): Subjek keluar dari follow-up sebelum event terjadi, atau studi berakhir sebelum semua subjek mengalami event. Kita tahu event belum terjadi hingga waktu censoring, tetapi tidak tahu apakah akan terjadi setelahnya.
Event sudah terjadi sebelum pengamatan dimulai. Contoh: infeksi HPV yang sudah ada sebelum skrining pertama.
Hanya diketahui bahwa event terjadi dalam interval waktu tertentu, bukan waktu pasti. Contoh: lesi prakanker serviks terdeteksi antara dua pemeriksaan tahunan.
Fungsi survival S(t) adalah probabilitas bahwa subjek belum mengalami event hingga waktu t:
di mana T adalah waktu hingga event.
Sifat-sifat S(t):
Hazard function h(t) adalah rate sesaat terjadinya event pada waktu t, dengan syarat subjek belum mengalami event hingga waktu t:
Berbeda dari probabilitas, hazard adalah rate (per satuan waktu) dan dapat bernilai > 1. Hazard dapat berubah seiring waktu: meningkat (hazard meninggi setelah operasi), menurun (hazard kematian neonatal turun cepat setelah hari pertama), atau konstan.
Hubungan S(t) dan h(t):
Kaplan-Meier (KM) adalah metode non-parametrik untuk mengestimasi fungsi survival dari data yang mengandung censored observations.
di mana:
Data: 10 ibu hamil dengan hipertensi kronik, diamati untuk event eklamsia. Waktu hingga event atau censoring (dalam minggu gestasi):
| Subjek | Waktu (minggu) | Status |
|---|---|---|
| 1 | 28 | Event (eklamsia) |
| 2 | 30 | Censor (melahirkan normal) |
| 3 | 32 | Event |
| 4 | 32 | Event |
| 5 | 34 | Censor |
| 6 | 35 | Event |
| 7 | 36 | Censor |
| 8 | 37 | Censor |
| 9 | 38 | Event |
| 10 | 40 | Censor |
Langkah perhitungan:
| tⱼ | nⱼ (at risk) | dⱼ (events) | dⱼ/nⱼ | 1−dⱼ/nⱼ | S(tⱼ) |
|---|---|---|---|---|---|
| 28 | 10 | 1 | 0,100 | 0,900 | 0,900 |
| 32 | 8* | 2 | 0,250 | 0,750 | 0,900×0,750 = 0,675 |
| 35 | 5* | 1 | 0,200 | 0,800 | 0,675×0,800 = 0,540 |
| 38 | 3* | 1 | 0,333 | 0,667 | 0,540×0,667 = 0,360 |
*nⱼ dikurangi setelah censored observations di waktu sebelumnya
Kurva KM berbentuk tangga (step function) — turun secara diskret setiap kali terjadi event:
Penurunan vertikal = event terjadi | Tick kecil = censored observation
Cara membaca kurva KM:
Uji log-rank adalah uji statistik non-parametrik untuk membandingkan kurva survival antara dua atau lebih kelompok. Ini menjawab pertanyaan: "Apakah distribusi waktu hingga event berbeda secara bermakna antara kelompok?"
Log-rank test membandingkan jumlah event yang diamati (O) dengan yang diharapkan (E) di setiap waktu event, dengan bobot yang sama untuk setiap waktu:
Statistik ini berdistribusi chi-square dengan 1 derajat bebas (untuk 2 kelompok).
Untuk perbandingan yang mengontrol confounding → gunakan Cox regression (C.5)
Model Cox adalah model regresi semi-parametrik yang paling banyak digunakan dalam survival analysis. Ia memungkinkan analisis multivariat untuk data time-to-event — analog dengan regresi logistik, tetapi dengan mempertimbangkan dimensi waktu secara eksplisit.
di mana:
HR adalah ukuran asosiasi utama dalam Cox regression:
Interpretasi HR:
| Nilai HR | Interpretasi |
|---|---|
| HR = 1,0 | Tidak ada perbedaan hazard antara kelompok |
| HR > 1,0 | Kelompok terpapar memiliki hazard lebih tinggi (event lebih cepat terjadi) |
| HR < 1,0 | Kelompok terpapar memiliki hazard lebih rendah (event lebih lambat terjadi / efek protektif) |
Ini adalah sumber kebingungan yang sering terjadi:
| Ukuran | Dari | Mengukur | Dimensi Waktu |
|---|---|---|---|
| OR | Regresi logistik | Odds outcome | Tidak |
| RR | Studi kohort | Risiko kumulatif | Implisit (periode fixed) |
| HR | Cox regression | Rate sesaat event | Eksplisit dan kontinu |
HR bukanlah RR meskipun keduanya sering disamakan dalam literatur. HR adalah rasio dari instantaneous rates — ia menyatakan seberapa cepat event terjadi pada satu kelompok relatif terhadap kelompok lain di setiap titik waktu.
Kapan HR ≈ RR: Ketika event jarang dan follow-up singkat, HR mendekati RR. Tetapi untuk event yang umum atau follow-up panjang, perbedaan antara keduanya dapat bermakna.
Asumsi proportional hazards menyatakan bahwa rasio hazard antara dua kelompok adalah konstan sepanjang waktu — tidak berubah seiring berjalannya waktu pengamatan.
Secara grafis: kurva log(-log[S(t)]) vs. log(t) untuk dua kelompok harus paralel jika asumsi PH terpenuhi.
Hazard rekurensi preeklampsia pada primipara vs. multipara: jika HR = 1,8 pada minggu ke-28, ia harus tetap sekitar 1,8 pada minggu ke-32, 36, dan seterusnya.
Efek kemoterapi pada kanker ovarium: di awal terapi, kelompok yang diterapi memiliki hazard lebih tinggi (karena efek toksik akut), tetapi setelah 6 bulan, hazard-nya justru lebih rendah. HR tidak konstan → asumsi PH dilanggar.
| Pendekatan | Kapan digunakan |
|---|---|
| Stratifikasi | Covariat yang melanggar PH dijadikan stratifikasi variabel |
| Time-varying covariates | Efek covariat berubah secara pre-specified dengan waktu |
| Restricted mean survival time (RMST) | Alternatif non-model-based untuk membandingkan survival |
| Accelerated Failure Time (AFT) model | Alternatif parametrik yang tidak mengasumsikan PH |
Situasi di mana Survival Analysis paling tepat:
Log-rank test: p = 0,043 | Adjusted HR (Cox): 0,71 (95% CI: 0,52–0,97)
Interpretasi: Ibu yang menerima labetalol memiliki hazard komplikasi 29% lebih rendah dibandingkan yang menerima nifedipin (HR=0,71), setelah mengontrol usia gestasi dan paritas. Perbedaan ini bermakna secara statistik (log-rank p=0,043).
Median Survival Time adalah waktu di mana S(t) = 0,50 — titik di mana 50% subjek telah mengalami event. Ini adalah ukuran ringkas yang paling sering dilaporkan dari analisis KM.
Cara membaca dari kurva KM:
Mean Survival Time: Rata-rata waktu hingga event. Kurang informatif dari median karena sangat dipengaruhi oleh outlier dan tidak dapat dihitung jika kurva tidak turun hingga S(t)=0 (restricted mean survival time digunakan sebagai alternatif).
Sebuah studi kohort mengikuti 150 ibu dengan kanker serviks stadium IIB yang menerima kemoradiasi konkuren. Tujuan studi adalah membandingkan disease-free survival (DFS) antara yang menggunakan cisplatin saja (n=75) versus cisplatin + bevacizumab (n=75). Pada plot kurva KM, kedua kurva terlihat bersilangan di sekitar bulan ke-18: sebelum bulan ke-18, kelompok cisplatin+bevacizumab memiliki survival lebih baik, tetapi setelahnya kelompok cisplatin saja mengejar dan bahkan sedikit lebih baik. Peneliti melaporkan log-rank p=0,21 (tidak bermakna) dan menyimpulkan "tidak ada perbedaan antara dua regimen." Evaluasi kesimpulan ini: apakah log-rank test tepat digunakan dalam situasi ini? Apa yang mungkin terjadi secara biologis yang menjelaskan pola kurva yang bersilangan? Analisis apa yang lebih tepat digunakan?
Anda merancang studi untuk mengevaluasi apakah program kunjungan bidan proaktif setiap minggu pada ibu hamil risiko tinggi memperpanjang usia kehamilan (menunda persalinan prematur). Populasi adalah ibu hamil usia 24–32 minggu dengan riwayat persalinan prematur sebelumnya. Outcome adalah persalinan prematur (< 37 minggu). Jelaskan: (a) apa yang menjadi time origin, event, dan kondisi censoring dalam studi ini; (b) mengapa survival analysis lebih tepat dari regresi logistik untuk menjawab pertanyaan penelitian ini; (c) ukuran asosiasi apa yang akan dilaporkan dan bagaimana cara menginterpretasikannya kepada pembuat kebijakan program KIA.
Mata Kuliah: Epidemiologi Klinik & Biostatistik Lanjut | Materi: Modul 6 & 7 (Regresi Logistik dan Survival Analysis)
| Jenis Tugas | Tugas Personal – Analisis Kritis dan Aplikasi |
|---|---|
| Minggu | Minggu ke-7 |
| Materi | Modul 6 (Regresi Logistik) + Modul 7 (Survival Analysis) |
| Bobot Nilai | 10% dari nilai akhir mata kuliah |
| Batas Pengumpulan | Akhir Minggu ke-7 (7 hari sejak tugas dibuka) |
| Format Pengumpulan | Dokumen Word / PDF, diunggah di LMS |
| Panjang Jawaban | 900–1.400 kata (tidak termasuk tabel dan referensi) |
Bacalah abstrak penelitian berikut dengan seksama:
Latar Belakang: Angka kematian neonatal di Sulawesi Tengah masih tinggi. Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi faktor risiko kematian neonatal.
Metode: Studi kasus-kontrol dengan 55 kasus kematian neonatal dan 55 kontrol (neonatus yang hidup). Analisis menggunakan regresi logistik dengan metode stepwise backward. Sebanyak 18 variabel dimasukkan dalam model awal.
Hasil: Lima variabel yang bermakna dalam model akhir: BBLR (OR=8,4; p<0,001), asfiksia neonatorum (OR=6,2; p<0,001), tidak ASI eksklusif (OR=3,1; p=0,012), ibu primipara (OR=2,3; p=0,034), dan tidak ANC (OR=2,1; p=0,041). Hosmer-Lemeshow p=0,38. AUC=0,91.
Kesimpulan: BBLR dan asfiksia adalah faktor risiko terkuat kematian neonatal. Model ini dapat digunakan sebagai alat skrining neonatus berisiko tinggi di fasilitas kesehatan.
Hitung EPV (Events Per Variable) untuk model awal (18 variabel) dan model akhir (5 variabel) dari studi ini. Berdasarkan perhitungan tersebut:
Selain masalah EPV, identifikasi dan jelaskan DUA masalah metodologis lain yang Anda temukan dalam laporan penelitian ini. Untuk setiap masalah:
(Petunjuk: pertimbangkan aspek desain studi, pemilihan variabel, interpretasi hasil, dan klaim kesimpulan)
Dr. Hendra, SpOG di RSUD Kabupaten Flores Timur, ingin mengevaluasi apakah pemberian progesteron mikronisasi vaginal pada ibu hamil dengan riwayat persalinan prematur dapat memperpanjang usia kehamilan. Ia merekrut 80 ibu hamil usia 20–28 minggu dengan riwayat persalinan prematur sebelumnya:
Semua ibu diikuti hingga persalinan. Outcome utama adalah persalinan prematur (< 37 minggu). Beberapa ibu pindah domisili atau menolak melanjutkan studi sebelum persalinan.
Data ringkas pada akhir studi:
| Persalinan Prematur | Persalinan Aterm | Lost to Follow-up | |
|---|---|---|---|
| Progesteron (n=40) | 10 | 25 | 5 |
| Kontrol (n=40) | 18 | 17 | 5 |
Median usia kehamilan saat persalinan:
Identifikasi dan definisikan secara operasional untuk studi Dr. Hendra:
Dr. Hendra ragu antara menggunakan regresi logistik atau survival analysis (Cox regression) untuk menganalisis data ini.
Misalkan analisis Cox regression menghasilkan:
| Bagian | Komponen | Bobot |
|---|---|---|
| A1 | Ketepatan perhitungan EPV; kedalaman analisis konsekuensi overfitting; evaluasi klaim AUC | 25% |
| A2 | Ketajaman identifikasi masalah; relevansi konsekuensi; konkretnya saran perbaikan | 20% |
| B1 | Ketepatan definisi operasional time origin, event, censoring; analisis informativeness | 20% |
| B2 | Kedalaman perbandingan metode; ketepatan perhitungan RR; pemahaman informasi yang hilang | 20% |
| B3 | Ketepatan interpretasi HR; kualitas komunikasi non-teknis; kehati-hatian metodologis | 15% |