Post on 05-Apr-2015
Effizientere psychotherapeutische Versorgung: Simulationsstudien auf Basis von Symptomverlaufsmodellen
Robert Perčević
April 2007
Ergebnismonitoring während der Behandlung
Continue TreatmentSchedule reassessment based on the
difference between intended outcome and present outcome
Assess Outcome Intended OutcomeReached?
Consider Termination
No
Yes
Zugrunde liegendes Verlaufsmodel: Random Walk
xit=xi
t-1+c+ψ
Kosten-Wirksamkeits-Simulation
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30 40 50 60
Mean number of sessions
% in
acc
epta
ble
dist
ress
rang
e
Effizienz: Verhältnis eines in definierter Qualität vorgegebenen Ziels zu dem Aufwand, der zur Erreichung dieses Ziels nötig ist
Weiterentwicklung
• Update der Parameter• Effektivitätseffekt• Censoring der Werte • Messfehler berücksichtigt• Interindividuelle Varianz in der
Veränderungsrate aufgenommen• Probabilistisches Gesundungskriterium
aufgenommen• Kontinuierliches Gesundungskriterium exploriert
Update der Parameter
• xit = INTERCEPT + ai + t·(SLOPE + bi) + ε
• Verteilung Anfangsbeschwerden– Erwartungswert = INTERCEPT– Varianz aus Rohwerten
• Veränderungsrate (c)– SLOPE
• Residual-Komponente (ψ)– E=0; V aus Varianz der Zuwächse
Update der Parameter
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Entlassungszustand <2.5 mit EM (Grün) und ohne EM (Rot) :
Durchschittliche Dauer der Behandlung
p
Update der Parameter
0 10 20 30 40 50 600
50
100
150
200
250
300
350
400
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Max
imal
e D
auer
der
Beh
andl
ung
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Entlassungszustand <2.5 mit EM (Grün) und ohne EM (Rot) :
Durchschittliche Dauer der Behandlung
p
Effektivitätseffekt
Censoring der Werte
GES
4,003,75
3,503,25
3,002,75
2,502,25
2,001,75
1,501,25
1,00
500
400
300
200
100
0
Std.abw. = ,52
Mittel = 2,83
N = 4153,00
Censoring der Werte
• x>4 x=4; x<1 x=1
Censoring der Werte
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Entlassungszustand <2.5
Durchschittliche Dauer der Behandlung
p
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Entlassungszustand <2.5 mit EM (Grün) und ohne EM (Rot) :
Durchschittliche Dauer der Behandlung
p
Messfehler
• xit=xi
t-1+c+ψ+εt-εt-1
• E=0, V geschätzt aus interner Konsistenz
Messfehler
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1beobachteter Entlassungswert <2.5 (Blau), wahrer Entlassungszustand <2.5 (Grün) und Entlassungszustand ohne EM (rot)
Durchschittliche Dauer der Behandlung
p
Messfehler
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Bobachter Entlassungswert <2.5 (Blau), wahrer Entlassungszustand <2.5 (Grün) und ohne EM (rot) :
Durchschittliche Dauer der Behandlung
p
Interindividuelle Varianz in der Veränderungsrate
• xit=xi
t-1+c+ψ+εt-εt-1
• c interindividuell unterschiedlich xi
t=xit-1+ci+ψ+εt-εt-1
• V von c aus std(bi)
Interindividuelle Varianz in der Veränderungsrate
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Entlassungszustand <2.5 mit (Blau) und ohne EM (rot) :
Durchschittliche Dauer der Behandlung
p
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Bobachter Entlassungswert <2.5 (Blau), wahrer Entlassungszustand <2.5 (Grün) und ohne EM (rot) :
Durchschittliche Dauer der Behandlung
p
Interindividuelle Varianz in der Veränderungsrate
0 50 100 150 200 250 300 350-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
Beobachtungsdauer
r
Korrelation des beobachteten Thresponse von Thbeg. bis Beobachtungsdauer mit der folgenden Veränderung
0 50 100 150 200 250 300 3500
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Beobachtungsdauer
r
Korrelation des beobachteten Thresponse von Thbeg. bis Beoabachtungsdauer mit c
Interindividuelle Varianz in der Veränderungsrate
0 50 100 150 200 250 300 3500
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Beobachtungsdauer
p
Anteil der Patienten mit c>=0 unter allen Patienten welche nach der gegebenen Beobachtungsdauer keine Besserung zeigen
Interindividuelle Varianz in der Veränderungsrate
0 50 100 150 200 250 300 3500
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Beobachtungsdauer
p
Anteil der Patienten mit c>=0 unter allen Patienten welche nach der gegebenen Beobachtungsdauer keine Besserung zeigen
Sind stationäre Behandlungen dieser Länge realistisch?
Gibt es eine Alternativbehandlung welche für die richtig klassifizierten Nonresponder mehr Erfolg verspricht?
Falls ja, bedeutet dies einen Therapeutenwechsel?
Schadet diese Alternativbehandlung den falsch klassifizierten Nonrespondern?
Interindividuelle Varianz in der Veränderungsrate
0 50 100 150 200 250 300 3500
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Beobachtungsdauer
p
Anteil der Patienten mit c>=0 unter allen Patienten welche nach der gegebenen Beobachtungsdauer keine Besserung zeigen
(1) Nonresponse nicht als Ausschlusskriterium verwenden
(2) Ergebnismonitoring wie vorgeschlagen durchführen
(3) Sinnvolle maximale Behandlungsdauer festlegen
(4) Den Patienten welche in dieser Zeit das Behandlungsziel nicht erreichen Nachbetreuung bzw. ambulante Behandlung anbieten
Probabilistisches Gesundungskriterium
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
"Krank"
"Gesund"
Dichotomes Gesundungskriterium
KPD38 GES
Probabilistisches Gesundungskriterium
• Nachteile dichotomes Gesundungskriterium:– Informationsverlust– Messfehler erfordert zwei Cutoffs– „Ungewöhnliches“ Verhalten bei
Cutoffveränderungen– Effizienzvergleiche schwer möglich– Zweistufiges Vorgehen
Probabilistisches Gesundungskriterium
0 10 20 30 40 50 60 70 800
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
p
Entlassungszustand < Cutoff
2.02.22.4
2.62.83.0
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD38 GES
p
Wahrscheinlichkeit das Norm(al)
Probabilistisches Gesundungskriterium
Probabilistisches Gesundungskriterium
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD38 GES
p
Norm
Patient
Probabilistisches Gesundungskriterium
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD38 GES
p
Norm
Patient
)P(B
P(B|A)P(A)P(A|B)
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD38 GES
p
Wahrscheinlichkeit das Norm(al)
Probabilistisches Gesundungskriterium
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Durschnitliche Wahrscheinlichkeit das Entlassungszustand = "Gesund" mit EM (Blau) und ohne EM (Rot)
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
p
Probabilistisches Gesundungskriterium
0 10 20 30 40 50 60 70 800.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
p
Durchschnittliche Wahrscheinlichkeit das Entlassungszustand = "Gesund"
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
Probabilistisches Gesundungskriterium
Probabilistisches Gesundungskriterium
2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 30.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
Empfohlener Entlassungswert
Eff
izie
nz
2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 30.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Empfohlener Entlassungswert
max
p "
Ges
und"
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Ist die dichotome Betrachtung „gesund“ vs. „krank“ ausreichend?
oder
ist eine kontinuierliche Betrachtung der Gesundheit (z.B. jeder befindet sich
irgendwo zwischen „vollständig gesund“ und „sehr krank“) nützlich?
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4(sehr Krank) 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
(sehr Gesund) 1
KPD-GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4(sehr Krank) 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
(sehr Gesund) 1
KPD-GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Nutzenfunktion
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD- GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Lineare Nutzenfunktion
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD- GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Lineare Nutzenfunktion
100 Patienten, 50 Anfangswert = 450 Anfangswert = 3
200 Sitzungenc=-.5
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD- GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Lineare Nutzenfunktion
100 Patienten, 50 Anfangswert = 450 Anfangswert = 3
200 Sitzungenc=-.5
Jeder Pat. bekommt 2 Sitzungen:Gesamtnutzen =
50*(.33-0) = 16.550*(.66-.33) = 16.5
= 33
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD- GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Lineare Nutzenfunktion
100 Patienten, 50 Anfangswert = 450 Anfangswert = 3
200 Sitzungenc=-.5
Jeder Pat. bekommt 2 Sitzungen:Gesamtnutzen =
50*(.33-0) = 16.550*(.66-.33) = 16.5
= 33
Jeder Pat. bekommt Beh. bis KPD=2.5Gesamtnutzen =
50*(.5-0) = 2550*(.5-.33) = 8
= 33
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Durchschnittlicher Nutzen zur Entlassung mit EM (Blau) und ohne EM (Rot)
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Lineare Nutzenfunktion
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD-GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Konkave NutzenfunktionBsp. Kopfschmerzen
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD-GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Konkave Nutzenfunktion
100 Patienten, 50 Anfangswert = 450 Anfangswert = 3
200 Sitzungenc=-.5
Jeder Pat. bekommt 2 Sitzungen:Gesamtnutzen =
50*(.70.-0) = 3550*(.96-.70) = 13
= 48
Jeder Pat. bekommt Beh. bis KPD=2,5Gesamtnutzen =
50*(.88.-0) = 4450*(.88-.70) = 9
= 53
0 10 20 30 40 50 60
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
1Durchschnittlicher Nutzen zur Entlassung mit EM (Blau) und ohne EM (Rot)
Durchschnitliche Dauer der Behandlung
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Konkave Nutzenfunktion
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD-GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Konvexe NutzenfunktionBsp. Brechanfälle
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD-GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
100 Patienten, 50 Anfangswert = 450 Anfangswert = 3
200 Sitzungenc=-.5
Jeder Pat. bekommt 2 Sitzungen:Gesamtnutzen =
50*(.21.-0) = 10.550*(.5-.21) = 14.5
= 25
Konvexe Nutzenfunktion
Jeder Pat. bekommt Beh. bis KPD=2,5Gesamtnutzen =
50*(.34.-0) = 1750*(.34-.21) = 6.5
= 23.5
0 10 20 30 40 50 600.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
0.3Durchschnittlicher Nutzen zur Entlassung mit EM (Blau) und ohne EM (Rot)
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Konvexe Nutzenfunktion
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
KPD-GES
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
100 Patienten, 50 Anfangswert = 450 Anfangswert = 3
200 Sitzungenc=-.5
Jeder Pat. bekommt 2 Sitzungen:Gesamtnutzen =
50*(.21.-0) = 10.550*(.5-.21) = 14.5
= 25
Konvexe Nutzenfunktion
Jeder Pat. bekommt Beh. bis KPD=2,5Gesamtnutzen =
50*(.34.-0) = 1750*(.34-.21) = 6.5
= 23.5
Pats. mit AW=3 bekommen 4 Sitzungen,die übrigen bekommen keine Beh.
Gesamtnutzen =50*(0-0) = 050*(1-.21) = 39.5
= 39.5
Kontinuierliches Gesundungskriterium
„Gerechtigkeitskriterium“:„Maximalisierung des Gesamtnutzens“ (Utilitarismus)
Kontinuierliches Gesundungskriterium
„Gerechtigkeitskriterium“:„Gleiche Behandlung(sressourcen) für alle“ (Egalitarismus)
0 10 20 30 40 50 600
10
20
30
40
50
60
70
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Std
(Dau
er)
Kontinuierliches Gesundungskriterium
„Gerechtigkeitskriterium“:„Gleiche Behandlung(sressourcen) für alle“
0 10 20 30 40 50 600
10
20
30
40
50
60
70
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Std
(Dau
er)
Kontinuierliches Gesundungskriterium
„Gerechtigkeitskriterium“:„Gleiche Behandlung(sressourcen) für alle“
Kontinuierliches Gesundungskriterium
„Gerechtigkeitskriterium“:„Gleiches Ergebnis für alle“ (Egalitarismus)
0 10 20 30 40 50 600
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35Standardabweichung des Nutzen zur Entlassung mit EM (Blau) und ohne EM (Rot)
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Std
(Nut
zen)
Kontinuierliches Gesundungskriterium
„Gerechtigkeitskriterium“:„Gleiches Ergebnis für alle“
Kontinuierliches Gesundungskriterium
„Gerechtigkeitskriterium“:„Orientierung an den Bedürftigsten“ (Rawlsche Perspektive)
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Nutzen der 10% der schlechtesten Ergebnisse zur Entlassung mit EM (Blau) und ohne EM (Rot)
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
„Gerechtigkeitskriterium“:„Orientierung an den Bedürftigsten“ (Rawlsche Perspektive)
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Nutzenfunktion: Konkav-Konvex
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Nutzenfunktion: Konkav-Konvex
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Nutzenfunktion: Konkav-Konvex
100 PatAnfangswert: 4200 Sitzungenc=-0,5
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Nutzenfunktion: Konkav-Konvex
100 PatAnfangswert: 4200 Sitzungenc=-0,5
Jeder Pat. 2 Sitzungen:100*.92 = 92
Jeder Pat. KPD=3 (EM):100*.92 = 92
50 Pat 4 Sitzungen, 50 Pat keine Beh. (Anti-EM):50*.003 + 50*.999 ~ 50
1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Durchschnittliche Dauer der Behandlung
Nut
zen
Kontinuierliches Gesundungskriterium
Nutzenfunktion: Konkav-Konvex
Zusammenfassung• Es gibt einen positiven Zusammenhang zwischen Ergebnisqualität
und durchschnittlicher Behandlungsdauer.• Ergebnismonitoring resultiert im allgemeinen in einer effizienteren
Versorgung. – Explorationen mit kontinuierlichen Gesundungskriterien zeigen, dass bei
einem Trennwert im konkaven Teil der Nutzenfunktion Ergebnismonitoring effizienter ist.
• Ergebnismonitoring ist unter den üblichen Gerechtigkeitskriterien je nach Kriterium genau so gut oder besser wie „Behandlung as usual“.
• Explorationen mit probabilistischen Gesundungskriterien zeigen einen Zusammenhang zwischen Effizienz und empfohlenen Entlassungswert, wobei es einen unter Effizienzgesichtspunkten optimalen Entlassungswert gibt.– Die durchschnittliche Behandlungsdauer (und damit die
Ergebnisqualität) wird daher besser über die maximale Behandlungsdauer gesteuert statt über den Cutoff.
Übertragbarkeit…• Zentrale Modellannahmen, Homogenität und Unabhängigkeit, an
mehreren unabhängigen Stichproben bestätigt.– Einschränkungen: Unimodal, Beobachtungsstudien, wenige Messungen
pro Patient, (relativ) kurze Beobachtungsdauer.– RWM default, bis nicht (für ein bestimmtes Setting) widerlegt.
• Empfindlichkeit der Ergebnisse gegenüber realistischen alternativen Modellen und Modellparametern (z.B. leicht verlangsamte oder beschleunigte Verläufe) gering.
• Nutzen der Simulationsmethode unabhängig vom konkreten Modell. – Simulationen helfen komplexe Wechselwirkungen zu verstehen, sind
nützlich für die Hypothesengewinnung und Versuchsplanung und stellen zu erwartende Beziehungen her…
• Simulationen ersetzen jedoch nicht die empirische Überprüfung.
Nachbehandlungsverläufe
Katamnese2
3210-1-2
Ka
tam
ne
se1
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
-,5
-1,0
-1,5
-2,0
xit=xi
t-1+εt-εt-1
Nachbehandlungsverläufe: Modell
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101.5
2
2.5
3
3.5
4
Nachbehandlungsverläufe: Beispiel
Was können wir tun um Rückfall-Episoden zu vermeiden?
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Niedrigere Entlassungswerte
01
23
45
67
89
10
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Trendbezogene Nachbetreuung
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101.5
2
2.5
3
3.5
4
Schwankungsbezogene Nachbetreuung
Wer soll Nachbetreuung bekommen?
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 202
2.2
2.4
2.6
2.8
3
3.2
3.4
3.6
3.8
4
Nachbetreuung vorrangig bei hohen Entlassungswerten
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101.5
2
2.5
3
3.5
4
Nachbetreuung gesteuert durch Monitoring
Klinische Folgerungen:
• Niedrigere Entlassungswerte geringeres Rückfallrisiko / längere Zeit bis Rückfall
• Reduktion der Schwankungsbreite wichtiges Ziel der Nachbehandlung
• Nachbehandlung vorrangig bei hohen Entlassungswerten
• Nachbehandlung kann evtl. durch Monitoring gesteuert werden (falls Verläufe autokorreliert sind)
Schwankung um Entlassungswert vs. “Setting-Point”?
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101.5
2
2.5
3
3.5
4
Schwankung um Entlassungswert
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101.5
2
2.5
3
3.5
4
Schwankung um “Setting-Point”