آموزش طرح های آزمایشی تک آزمودنی

در این مقاله قصد دارم به آموزش طرح های آزمایشی تک آزمودنی بپردازم. تا انتهای این مقاله همراه کیارا آکادمی باشید تا Single-case experimental design (SCED) را به صورت کاربردی دریافت نمایید. همین طور لینک مطالعه بیشتر مقاله نوشته دکتر نوفرستی در انتهای مقاله قرار داده شده است.

طرح های آزمایشی تک آزمودنی چیست؟

طرح های آزمایشی تک آزمودنی یا Single-case experimental design (SCED) به پژوهش هایی گفته می شود که در آن اثرات یک مداخله بر روی تک تک آزمودنی ها به صورت مجزا انجام می شود. این طرح ها همچون سایر طرح های آزمایشی ، به بررسی تأثیر یک مداخله بر یک یا چند متغیر دیگر می پردازد، اما بررسی اثرهای مداخلات بر یک (یا چند) شرکت کننده متمرکز است.

کاربرد روش آزمایشی تک آزمودنی

از این نوع طرح ها معمولاً در بررسی های مربوط به تأثیر عمل خاصی روی افزایش یا کاهش و در اصل بهبود رفتار یا ارزیابی یک درمان جدید استفاده می شود.

متغیر ها در طرح های آزمایشی تک آزمودنی

ویژگی طرح های آزمایشی تک آزمودنی

1. عمل آزمایشی
2. اندازه گیری دقیق رفتار مورد مطالعه قبل از شروع عمل آزمایشی (موقعیت پایه)
3. اندازه گیری های مکرر پس از اجرای عمل آزمایشی
4. کنترل دقیق متغیرهای مورد بررسی
5. تعمیم پذیری در طرح های آزمایشی تک آزمودنی بر اساس تکرار اثر متغیر آزمایشی بر رفتارهای دیگر شرکت کننده یا روی شرکت کنندگان دیگر یا در مطالعات دیگر به دست می آید.

مزیت های طرح های آزمایشی تک آزمودنی

1. طرح های آزمایشی تک آزمودنی به ما اجازه می دهد که تأثیر مداخله را در هر فرد به صورت روزانه و هفتگی ارزیابی کنیم
2. ساز و کار تأثیر هر مداخله را می توان مورد ارزیابی قرار داد
3. چون در این طرح تأثیر مداخله با توجه به تغییرات نتایج مداخله بین مرحله خط پایه و مرحله اجرای مداخله اتفاق می افتد، هر شرکت کننده به عنوان گروه کنترل خودش در نظر گرفته می شود.
4. طرح های آزمایشی تک آزمودنی می تواند پایداری اثرات مداخله را برای هر فرد نشان دهد

روش اجرای طرح های آزمایشی تک آزمودنی

• در طرح های آزمایشی تک آزمودنی ممکن است چندین شرکت کننده مورد بررسی قرار گیرد، اما داده ها برای هر یک از شرکت کنندگان جداگانه تحلیل می شود.
• تغییر رفتار هر مراجع در هر جلسه از موقعیت های مختلف طرح، ثبت شده و روی نمودار نشان داده می شود.
• اصلی ترین روش برای ارزیابی یک برنامه تغییر رفتار تحلیل دو موقعیت مجاور است که غالبا به عنوان مقایسه A-B شناخته می شود.
• در این طرح ها هر موقیت ویژگی های خاصی دارد و یک رفتار به صورت مداوم در طی موقعیت های مختلف اندازه گیری می شود.
• پاسخ شرکت کنندگان به مداخله بعد از پایان مداخله به صورت یک نمودار برای تحلیل دیداری نمایش داده می شود.
• تفسیر داده ها در طرح های آزمایشی تک آزمودنی بر اساس تحلیل دیداری نمودارهای خطی انجام می شود.
• در تحلیل دیداری، طراز ،روند و تغییر پذیری داده ها در مراحل مختلف (خط پایه، درمان و پیگیری) و مقایسه آن ها در بین موقعیت های مختلف اساس تحلیل است.
• تحلیل دیداری نمودار در طرح های آزمایشی تک آزمودنی در دو سطح تحلیل درون موقعیتی و تحلیل بین موقعیتی انجام می شود.

مفاهیم اصلی در طرح های آزمایشی تک آزمودنی

• اولین موقعیت در این طرح ها به عنوان خط پایه (A) است. این موقعیت در اصل به صورت پیش آزمون هست و اطلاعات اولیه را از فرد به دست می دهد (هنوز مداخله  آزمایشی ارائه نشده است).
• دومین موقعیت به عنوان مداخله (B) است که در این مرحله مثلا دارو تجویز شده و مصرف می شود و یا روش درمانی اجرا می شود
• بعد از موقعیت مداخله یک یا چند مرحله پیگیری (C) نیز صورت می گیرد (البته به صورت اختیاری است و برای بررسی ماندگاری مداخلات درمانی انجام می شود)
• طراز (level): داده ها را به عنوان ارزش نسبی داده ها در متغیر وابسته تعریف می کند.
• روند (trend): جهت داده هاست که نشان می دهد آیا الگوی تغییر داده ها رو به بهبود یافتن یا رو به وخامت رفتن است.
• تغییر پذیری (stability): میزان تغییر یا جهش داده ها را نشان می دهد.

پیش فرض های طرح های آزمایشی تک آزمودنی

• انتظار می رود داده ها در مرحله پایه ثابت باقی بمانند و با شروع مرحله مداخله داده ها تغییر کنند
• با شروع خط پایه، پژوهشگران به جستجوی ثبات داده ها قبل از ارائه مداخله هستند.
• مرحله خط پایه حداقل بین 3 تا 5جلسه قبل از شروع مداخله باید انجام گیرد
• اگر تغییر پذیری در مرحله خط پایه وجود داشته باشد، توصیه می شود که خط پایه تا جایی که داده ها به ثبات برسد، ادامه پیدا کند.

محدودیت های طرح تحقیق تک آزمودنی

• گاهی اوقات روند نمرات شرکت کنندگان در مرحله خط پایه همچون روند مداخله می شود. به عنوان مثال، بعضی از شرکت کنندگان به دلیل پختگی، پاسخ به برخی از محرک های محیطی و یا سایر متغیر های خارج از پژوهش بهبود پیدا می کنند (پس باید خط پایه تا مرحله ثبات ادامه یابد).
• بهتر است از روش های متعدد برای فهم بهتر و افزایش اطمینان به یافته ها استفاده کرد . به عنوان مثال، ممکن است که مراجع روند بهبودی را از مرحله خط پایه شروع کرده باشد و این روند در مرحله مداخله ادامه یافته باشد. به همین دلیل محققان همواره استفاده از روش های مختلف برای ارزیابی کردن نتایج را پیشنهاد می کنند تا میزان صحت اطلاعات و ارزیابی ها را افزایش دهند.
• هنگام استفاده از تحلیل دیداری در طرح های آزمایش تک آزمودنی، عواملی که باعث تهدید اعتبار درونی مطالعه می شود نیز مورد بررسی قرار گیرد.  عوامل تهدید کننده اعتبار درونی عواملی است که می توان بعضی از تغییرات به وجود آمده در رفتار را به جای متغیر مستقل به آن ها نسبت داد  بعضی از این عوامل عبارتند از: تاریخچه، پختگی، پیش آزمون، وسایل اندازه گیری، پایایی مقیاس های مربوط به متغیر مستقل، تغییر و ثبات در داده ها، تداخل درمان ها، انطباق و برگشت های آماری.
• در نهایت اینکه پژوهشگران هنگام انجام مطالعات آزمایشی تک آزمودنی باید به علایم بهبود کیفی نیز توجه داشته باشند و صرفاً به روش های آماری بسنده نکنند.

تحلیل درون موقعیتی

تحلیل درون موقعیتی (Within-condition analysis) به ارزیابی الگوی تغییر داده ها در یک موقعیت از پژوهش مثلاً در مرحله پایه یا مداخله گفته می شود. در اصل ابتدا برای موقعیت خط پایه و سپس برای موقعیت های مداخله و پیگیری انجام می شود.

تحلیل بین موقعیتی

تحلیل بین موقعیتی یا Between-condition analysis در اصل به بررسی و مقایسه بین موقعیت ها می پردازد. این روش به مقایسه طراز، روند و تغییر پذیری داده ها در دو موقعیت مجاور می پردازد. در طرح های آزمایشی تک آزمودنی هنگامی پژوهشگر می تواند از احتمال رابطه کاربردی بین متغیر وابسته و مداخله صحبت کند که این رابطه حداقل برای سه شرکت کننده تکرار شود

مثال طرح آزمایشی تک آزمودنی

من میزان درد جسمانی سه نفر را مورد بررسی قرار داده ام. نمرات مراجع با مقیاس سنجش درد در 5 جلسه خط پایه، 8 جلسه مداخله و 2 جلسه پیگیری 1 ماهه و 2 ماهه در نمودار زیر آمده است:

من دیتا را در اکسل وارد کرده ام . البته این دیتا را می توان در R یا SPSS و….. نیز وارد کنید:

برای تحلیل داده ها از روش تحلیل درون موقعیتی شروع می کنیم:

مراحل اجرای تحلیل درون موقعیتی

تغییر داده ها در هر موقعیت را قرار است بررسی کنیم . تحلیل درون موقعیتی در 7 مرحله انجام می گیرد که به آن پرداخته می شود:

مرحله 1: هر کدام از موقعیت ها بر روی نمودار نامگذاری می شود. مثلاً موقعیت خط پایه ، موقعیت مداخله و یا موقعیت پیگیری:

مرحله 2: تعداد جلسات در هر موقعیت به صورت دقیق مشخص شود

مرحله 3: میانگین، میانه، دامنه تغییرات و محفظه ثبات داده ها (Stability Envelope) برای هر موقعیّت مشخص شود:

برای محاسبه میانگین و میانه و دامنه نمرات و محفظه ثبات:

1. برای محاسبه میانگین مجموع داده ها بر تعداد داده ها تقسیم می شود.
2. برای محاسبه میانه ابتدا داده های یک موقعیت مثلاً خط پایه از کمتر به بیشتر مرتب می شوند. دادهای که در وسط داده ها قرار دارد، میانه داده هاست. اگر تعداد جلسات خط پایه زوج باشد، میانگین دو داده وسطی به عنوان میانه در نظر گرفته می شود.
3. دامنه تغییرات، فاصله بین کمترین داده و بیشترین داده است.
4. محفظه ثبات هم باید محاسبه شود. محفظه ثبات دو خط موازی است که یکی پایین و دیگری بالای خط میانه رسم می شود. اندازه محفظه ثبات 20 یا 25 درصد از میانه داده ها است. 20 درصد میانه داده ها به میانه اضافه و از آن کم می شود تا اندازه محفظه ثبات در بالا و پایین خط میانه مشخص شود و سپس روی نمودار رسم میگردد. بعد از رسم میانه به صورت موازی با محور X و محفظه ثبات در بالا و پایین خط میانه در هر موقعیت، باید درصد داده هایی که در این محفظه قرار می گیرند نیز مشخص شود. فاصله و دامنه بین دو خط، میزان بیرون افتادگی یا تغییر پذیری سری داده ها را نشان می دهد. با استفاده از معیار 20-80 درصدی اگر 80درصد نقاط داده ها رو یا درون 20 درصد مقدار میانه (یعنی محفظه ثبات) قرار گیرند، گفته می شود، داده ها ثبات دارد. در غیر این صورت داده ها متغیر است. اگر این شرایط احراز نشد، باید جلسات خط پایه افزایش پیدا کند تا داده ها به ثبات نسبی دست یابند.

مرحله 4: محاسبه طراز نسبی و مطلق

• در این مرحله برای بررسی روند داده ها در هر موقعیت به محاسبه تغییر طراز نسبی و مطلق داده ها می پردازیم. تغییر طراز نسبی بر اساس تفاوت بین میانه نیمه اول و نیمه دوم داده های هر موقعیت و تغییر طراز مطلق بر اساس تفاوت بین اولین و آخرین داده در هر موقعیت به دست می آید.
• برای محاسبه تغییر طراز نسبی و مطلق داده ها از روش دو نیم کردن استفاده می شود. در هر موقعیت داده ها را به دو نیم تقسیم می کنیم و سپس میانه هر کدام از این دو قسمت از داده ها را همچون مرحله قبل بدست می آوریم.
• یعنی ابتدا داده های هر قسمت را مرتب می کنیم و سپس میانه داده ها را محاسبه می کنیم. بهتر است داده های خیلی بالا و یا خیلی پایین در تعیین میانه حذف شوند. سپس میانه نیمه دوم را از میانه نیمه اول کم می کنیم. با توجه به نوع متغیری که آن را اندازه می گیریم، طراز نسبی را تفسیر می کنیم. به عنوان مثال، مشخص می کنیم که آیا متغیر در هر موقعیت در حال افزایش یا در حال کاهش است.
• برای محاسبه تغییر طراز مطلق برای هر موقعیت اولین و آخرین داده را مشخص کرده و از هم کم می کنیم. معمولاً از تغییر طراز مطلق زمانی استفاده می کنیم که داده ها تغییر پذیری زیادی دارند. طراز مطلق در این مواقع اطلاعات خوبی در زمینه کاهش یا افزایش متغیر مورد نظر به ما می دهد.

مرحله 5 : در این مرحله برای مشخص کردن محفظه ثبات و میزان تغییر پذیری خط روند، ابتدا برای هر کدام از موقعیت ها داده ها را به دو نیم تقسیم می کنیم و جلسه میانی هر قسمت را مشخص می کنیم که در مثال بالا جلسه میانی برای مرحله خط پایه جلسه دوم و ششم و برای مرحله مداخله بین جلسه دوم و سوم و بین جلسه ششم و هفتم است. سپس روی خط نقطه چین هر دو نیمه اندازه میانه هر قسمت را مشخص می کنیم. نقطه تلاقی بین خط نقطه چین و میانه هر نیمه را مشخص کرده و دو نقطه را به هم وصل می کنیم تا خط روند مشخص شود. سپس خط روند را می توانیم تا حدودی جا به جا کنیم به طوری که نیمی از داده ها در بالا و نیمی از داده ها در پایین خط قرار گیرند. به همین ترتیب محفظه ثبات را هم در دو طرف بالا و پایین خط روند برای هر قسمت به صورت جداگانه رسم می کنیم.

مرحله 6: در این مرحله درصد داده هایی که در محفظه ثبات خط روند داده ها قرار دارد را برای موقعیت های مختلف محاسبه می کنیم.  براساس قانون 20-80 درصدی روند تغییر داده ها باید بررسی شود.

مرحله7 : در آخرین مرحله، مرحله های اول تا ششم را بررسی می کنیم و به سؤالات زیر جواب می دهیم:

مراحل اجرای تحلیل درون موقعیتی

بررسی مقایسه تغییر داده ها در دو شرایط مجاور هم را قرار است در این بخش بررسی کنیم. تحلیل بین موقعیتی در 5مرحله انجام می شود که در ادامه به این مراحل میپردازیم:

مرحله 1: مشخص کردن تعداد متغیرهایی که در بین دو موقعیت خط پایه و مداخله تغییر کرده اند.

مرحله 2: در این قسمت باید مشخص کنیم که تغییر جهت روند در بین دو شرایط مجاور (خط پایه و مداخله) چگونه بوده است. آیا در حال افزایش یا در حال کاهش بوده است و یا این که تغییری نکرده است؟

مرحله 3: در این قسمت بهتر است که مقایسه ای بین مرحله 6 تحلیل درون موقعیتی و مرحله 2 تحلیل بین موقعیتی انجام شود.

مرحله 4: در این مرحله، تغییر طراز نسبی، مطلق، میانه و میانگین داده ها را محاسبه می کنیم.

• برای محاسبه تغییر طراز نسبی بین دو موقعیت مجاور میانه قسمت دوم داده های موقعیت خط پایه را از میانه قسمت اول داده های مرحله مداخله کم می کنیم. تغییر طراز نسبی تغییرات نسبی بین نیمه دوم مرحله خط پایه و نیمه اول مرحله مداخله را نشان می دهد، اما تغییر ناگهانی را نشان نمی دهد.
• برای محاسبه تغییر طراز مطلق، آخرین داده مرحله خط پایه را از اولین داده مرحله مداخله کم می کنیم. محاسبه تغییر طراز مطلق نشان دهنده تغییرات ناگهانی و سریع بین مرحله خط پایه و درمان است.
• همچنین برای تغییر طراز میانه و میانگین، میانه و میانگین مرحله خط پایه را از میانه و میانگین مرحله مداخله کم می کنیم. گاهی اوقات تغییر میانگین بین مرحله
  خط پایه و مداخله می تواند اطلاعات خوبی را در اختیار ما قرار دهد، زیرا میانگین از همه داده ها تأثیر می پذیرد. با این حال، اگر در بین سری داده ها، داده های بالا و پایین وجود دارد بهتر است از تغییر طراز میانه استفاده شود، چون کمتر از میانگین تحت تأثیر این گونه داده ها قرار می گیرد.

مرحله 5: در آخرین مرحله از تحلیل بین موقعیتی برای تعیین کارآمدی مداخله مورد نظر به محاسبه درصد داده های غیر همپوش (PND) یا همان Percentage of non-overlapping data و درصد داده های همپوش (POD) یا همان Percentage of overlapping data می پردازیم.

محاسبه درصد داده های غیر همپوش (PND)

برای محاسبه درصد دادههای غیر همپوش ابتدا بزرگترین داده را در موقعیت خط پایه مشخص می کنیم. سپس تعداد داده هایی که بیشتر از بالاترین داده در مرحله خط پایه است را می شماریم. اگر هدف مداخله کاهش متغیر مورد نظر باشد مثلا درد در افراد که هدف ما کاهش آن است، کوچک ترین داده در مرحله خط پایه را مشخص می کنیم. سپس داده هایی که در مرحله مداخله پایین تر از کوچک ترین داده در مرحله خط پایه است را می شماریم.

محاسبه درصد داده های غیر همپوش (POD)

برای محاسبه درصد داده های همپوش ابتدا بزرگترین داده را در موقعیت خط پایه مشخص می کنیم. سپس تعداد داده هایی که مساوی یا پایین تر از بزرگترین داده در مرحله خط پایه است را می شماریم. اگر هدف مداخله کاهش متغیر مورد نظر باشد مثل درد در افراد ، کوچکترین داده در مرحله خط پایه را مشخص می کنیم. سپس داده هایی که در مرحله مداخله مساوی یا بالاتر از کوچک ترین داده در مرحله خط پایه است را می شماریم. بر این اساس، هر چه بین دو موقعیت مجاور بالاتر یا (پایین تر) باشد، با اطمینان بیشتری می توان مداخله را کارآمد دانست.

مطالعه بیشتر تحلیل داده ها در طرح های آزمایشی تک آزمودنی