Lineaarisesta regressiomallista monitasoiseen rakenneyhtälömalliin – Menetelmien toimivuustarkasteluja skitsofreniaperheaineistossa

Opinnäytetyössä perehdytään erilaisiin tilastollisiin menetelmiin, joilla voidaan analysoida lääkityksen vaikutusta skitsofreniapotilaiden kognitiiviseen suoriutumiseen. Analysoitava aineisto on osa laajaa perheaineistoa, joka kerättiin alun perin Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen tutkimusprojektia varten. Projektin tarkoituksena on selvittäävakavien mielenterveyshäiriöiden geneettistä epidemiologiaa. Keskeiset työssä käsiteltävät menetelmät ovat lineaarinen regressioanalyysi, faktorianalyysi ja rakenneyhtälömallinnus. Potilaiden kognitiivista suoriutumista on mitattu neuropsykologisella testipatteristolla, joka koostuu useasta eri testistä. Lääkityksen ja kognition välisiä yhteyksiä tutkitaan aluksi lineaaristen regressiomallien avulla, joissa lääkityksen vaikutusta jokaiseen kognitiotestiin arvioidaan erikseen. Testit kuitenkin korreloivat keskenään kohtalaisen voimakkaasti muodostaen erilaisia alaryhmiä. Analyyseissa sovelletaan täten myös rakenneyhtälömallia, jossa yksittäisten testimuuttujien sijaan tarkastellaan eräänlaisia laajempia kognitiota edustavia ulottuvuuksia. Toisaalta aineistossa voidaan ajatella olevan riippuvuutta myös havaintojen tasolla. Tutkimusaineisto on kerätty hyödyntäen perhetason otantaa, joten otoksessa saattaa olla useampi samaan perheeseen kuuluva henkilö. Tällaista monitasoista aineistoa ei suoraviivaisesti voida analysoida kaikkein yleisimmin käytetyillä tilastollisilla menetelmillä, jotka yleensä on tarkoitettu satunnaisotannalla kerätyn riippumattoman aineiston analyysiin. Monitasoisuus tullaan huomioimaan analyyseissa käyttäen ns. satunnaistekijä- ja marginaalimallinnusta. Tarkastelujen tavoitteena on ennen kaikkea kokeilla erilaisten menetelmien sovellettavuutta tässä aineistossa. Huomionarvoiset seikat liittyvät toisaalta yksittäisten regressiomallien ja rakenneyhtälömallin välisiin eroihin ja toisaalta siihen, mitä merkitystä aineiston monitasoisuuden huomioimisella on. Aluksi mallinnukset suoritetaan siten, että perherakennetta ei lainkaan huomioida. Työn myöhemmässä vaiheessa samoja menetelmiä käytetään uudelleen, tällä kertaa kuitenkin olettamatta havaintoja riippumattomiksi. Otanta-asetelman huomioiminen estimoinnissa ja toisaalta erilaiset monimuuttujamenetelmät ovat tunnettuja ja yleisesti sovellettuja. Kuitenkin menetelmät, jotka yhdistävät nämä kaksi aluetta, ovat vasta melko hiljattain vakiinnuttamassa asemaansa tutkimuksessa. Työn loppuosassa perehdytään jo melko monimutkaiseen analyysitapaan, kun sovelletaan monitasoista rakenneyhtälömallia. Eri menetelmillä saadut tulokset ovat hyvin samankaltaisia, eikä monitasoisuuden huomioiminen merkittävästi muuta analyysien tuloksia ja tulkintoja tässä aineistossa. Kokeilut antavat kuitenkin hyvän ja perusteellisen kuvan lääkityksen ja kognition välisistä suhteista ja auttavat ymmärtämään eri menetelmien välisiä suhteita.