Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica...
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Diseños de estudios en investigación epidemiológica
Thomas Songer, PhD
Epidemiología básica
Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática
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Suposición fundamental en epidemiología
• La enfermedad no ocurre en un vacío La enfermedad no está distribuida en
forma aleatoria en una población.
– La epidemiología usa formas sistemáticas para estudiar la diferencia en la distribución de enfermedad en subgrupos
– Permite estudiar factores causales y preventivos
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Componentes de la epidemiología
• Mide la frecuencia de la enfermedad– Cuantifica la enfermedad
• Evalúa distribución de la enfermedad – ¿Quién está teniendo la enfermedad?
– ¿Dónde está ocurriendo la enfermedad?
– ¿Cuando está ocurriendo la enfermedad?Formulación de hipótesis en cuanto a factores causales
y preventivos
• Identifica los determinantes de enfermedad– Hipótesis son probadas usando estudios
epidemiológicos
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Tipos de estudios primarios
• Estudios descriptivos– Describe la ocurrencia del resultado
• Estudios analíticos– Describe asociaciónasociación entre exposición
y resultado
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Pregunta básica en epidemiología analítica
• ¿Están asociados la exposición y la enfermedad?
Exposición Enfermedad
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Preguntas básicas en epidemiología analítica
• Observe unión entre exposición y enfermedad– ¿Cuál es la exposición?
– ¿Quienes son los expuestos?
– ¿Cuales son los potenciales efectos en la salud?
– ¿Qué vía usará para estudiar la relación entre la exposición y el efecto?
Wijngaarden
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Diseño de estudios de investigación básica y su
aplicación en epidemiología
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Generalidades
• Prevenir y controlar enfermedad
• En un plan coordinado, busque:– Identificar hipótesis sobre que está relacionado
a la enfermedad y puede estar causándola– Formalmente pruebe estas hipótesis
• Diseños de estudios señalan como es conducida la investigación.
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¿Qué diseños existen para identificar e
investigar factores en enfermedades?
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Dis
e ño
d e e
stu d
ios
Reporte de caso
Serie de casos
Epidemiologíadescriptiva
Descriptivos
RCT
Antes-después
Transversales
Casos cruzados
Caso-control
Cohorte
Analíticos
Ecológico
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Esquemas de tiempo de estudios
• Estudio prospectivo - mira hacia adelante, mira para el futuro, examina eventos futuros, sigue a una condición o enfermedad al futuro.
tiempo
Estudio inicia aquí
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Esquemas de tiempo de los estudios
• Estudio retrospectivo - “para mirar atrás”, observamos hacia atrás en el tiempo para estudiar eventos que ya han ocurrido
tiempo
Estudio inicia aquí
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Secuencia de diseño de estudios
Reporte de casos Serie de casosEpidemiología
descriptiva
Epidemiología analítica
Estudios clínicos
Estudio en animales
Estudio en Lab
Cohorte Caso-control
Trans-versal
Generación de hipótesis
Probando hipótesis
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Estudios descriptivos
Estudios casos-controles
Estudios cohorte
Desarrolla hipótesis
Investiga la relación con resultados
Define el significado con las exposiciones
Estudios clínicosPrueba la relación experimentalmente
Au
men
to d
el c
onoc
imie
nto
d
e en
ferm
edad
/exp
osic
ión
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Estudios descriptivos
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Reporte de casos
• Presentación detallada de un caso o grupo de casos
• Generalmente reporta un nuevo o único hallazgo
• e.g. enfermedad no descritas previamente
• e.g. inesperada unión entre enfermedades
• e.g. inesperado nuevo efecto terapéutico
• e.g. eventos adversos
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Serie de casos• Experiencia de un grupo de pacientes con
diagnóstico similar• Evalúa enfermedad prevalente• Casos pueden ser identificados de una o múltiples
fuentes• Generalmente reportan condiciones nuevas/únicas• Puede ser él único diseño para enfermedades
raras
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Serie de casos• Ventajas
• Útil para generar hipótesis• Informativos de enfermedades raras con focos
factores de riesgo establecidos• Características del desorden
• Desventajas• No puede estudiar relaciones de causa-efecto• No puede evaluar frecuencia de la enfermedad
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Intoxicación por monóxido de carbono en bote-vivienda en el Lago Powell
• Diseño de estudio• Definición de daño• Fuentes de datos• Población• Sesgo• Hallazgos
• Serie de caos• Intoxicación por CO• Registros de transporte • Eventos en el Lago Powell • Casos no encontrados• Exposiciones ambientales
http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm4949a1.htm
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Reporte de caso
Serie de casos
Estudio epidemiológico
descriptivo
Un caso de daño inusual
Múltiples casos de hallazgo de daño
Casos basados en poblaciones con
denominador
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Estudios analíticos
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Diseño de estudios - Epidemiología analítica
• Estudios experimentales– Estudios controlados aleatorizados– Estudios comunitarios
• Estudios observacionales – Datos de grupos
• Ecológicos– Datos individuales
• Transversal• Cohorte• Casos-controles• Casos cruzados
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Estudios experimentales
• Tratamiento y exposiciones ocurren en un ambiente “controlado”
• Los estudios clínicos son les mejores conocidos del diseño experimental. Estudios clínicos usan datos asignados aleatoriamente.
• Estudios comunitarios usan datos no aleatorios.
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Estudios observacionales
• No experimental• Observacional debido a que no hay
intervención sobre el individuo• Tratamiento y exposición ocurren en un
ambiente “no controlado”• Los individuos pueden ser observados
prospectivamente, retrospectivamente o actualmente.
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Estudios transversales
• Un diseño “observacional” que estudia la exposición y la enfermedad en un punto del tiempo
tiempo
El estudio sólo existe en este punto del tiempo
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Diseño transversal
tiempo
El estudio sólo existe en este punto del tiempo
Población del estudio
No enfermedad
Enfermedad
factor presente
factor ausente
factor presente
factor ausente
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Estudios transversales
• Con frecuencia utilizado para estudiar condiciones que son relativamente frecuentes con larga duración de expresión (no fatal, condiciones crónicas)
• Mide prevalencia, no incidencia de la enfermedad• Ejemplo, encuestas comunitarias• No aptas para estudiar enfermedades raras o altamente
fatales o enfermedades con corta duración de expresión.
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Estudios transversales• Desventajas
• Débil diseño observacional (mide prevalencia, no incidencia de la enfermedad). Los casos prevalente son sobrevivientes.
• La secuencia temporal de la exposición y efecto puede ser difícil o imposible de determinar
• Generalmente no saben cuando ocurrió la enfermedad• Eventos raros un problema. Enfermedades
rápidamente emergentes, un problema.
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Diseño epidemiológico de estudios
• Estudio de casos-controles– Un diseño “observacional” comparando
exposiciones en casos de enfermedad vs controles sanos de la misma población
– Colección de datos de exposición retrospectiva
– Diseño más adecuado cuando el resultado es raro
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Estudios casos-controles
Casos: enfermedadControles: no enfermedad
![Page 31: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/31.jpg)
Dis
eño
de c
asos
con
trol
es
Poblaci{on del estudio
Casos(enfermedad)
Controles(no enfermedad)
factor presente
factor ausente
factor presente
factor ausente
presentepasado
tiempo
Estudio inicia aquí
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Estudio de casos - controles• Fuerzas
– Menos costoso y consume menos tiempo
– Eficiente para estudiar enfermedades raras
• Limitantes
– Inapropiado cuando la enfermedad resultado para
una exposición, no es conocida al inicio del estudio.
– Mediciones de exposiciones son realizadas después
de la ocurrencia de la enfermedad.
– El status de enfermedad puede influenciar la
selección de sujetos.
![Page 33: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/33.jpg)
Factores sísmicos, estructurales e individuales asociados con traumatismos relacionados a
temblores• Diseño de estudio• Definición de trauma• Fuentes de datos• Severidad del trauma• Población• Sesgo• Hallazgos
• Estudio casos controles
• Fatal u hospitalizado
• Oficina forense/registros médicos
• Moderado a severo
• Condados Los Ángeles
• Controle identificados por llamadas telefónicas
• Mayor riesgo en ancianos, mujeres y departamentos
http://ip.bmjjournals.com/cgi/reprint/9/1/62.pdf
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Traumatismos del terremoto
![Page 35: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/35.jpg)
Casos cruzados• Cada participante es un caso actuando como su propio
control– Cuenta el efecto de confusores potenciales (e.g. pares
sobre sexo, edad, susceptibilidad genética) • Status de exposición inmediatamente antes del
evento/resultado comparado con el status de evento algún tiempo antes del evento.
• Exposiciones y resultados agudos (e.g. coraje e IM; conduciendo mientras se usa el teléfono celular y traumatismos
• Recuerdo de exposiciones anteriores
![Page 36: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/36.jpg)
Probando hipótesis: estudios de casos cruzados
• Estudio de “disparadores” dentro de un individuo• Componente de “caso” y “control”, pero la información
de ambos componentes vienen del mismo individuo.
• ”Componente de caso" = periodo de riesgo, el cual es el periodo de tiempo justo antes del ataque de la enfermedad o evento.
• ”Componente control" = periodo de control el cual es un periodo de tiempo específico diferente al periodo de riesgo.
![Page 37: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/37.jpg)
Teléfonos celulares y choques
• Diseño de estudio
• Definición de traumatismo
• Fuentes de datos
• Severidad del traumatismo
• Población
• Sesgo
• Hallazgos
• Estudio caso-cruzado
• Choque con daño en propiedad
• Registros de llamadas, encuesta
• Traumatismo moderado, no severo
• Ontario
• Voluntarios, control de esquema temporal
• 4 veces más riesgo de chocar cuando se usa el teléfono
N Engl J Med 1997 Feb 13;336(7):453-8
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Diseño de estudios epidemiológicos
• Estudios cohorte– Un diseño “observacional” comparando
individuos con un factor de riesgo conocido o exposición con otros sin el factor de riesgo o exposición
– Buscando una diferencia en el riesgo (incidencia) de la enfermedad en el tiempo
– Mejor diseño observacional– Datos colectados prospectivamente (algunos
retrospectivos)
![Page 39: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/39.jpg)
Dis
eño
coh
orte
tiempo
Estudio inicia aquí
Población del estudio libre
de la enfermedad
Factorpresente
Factorausente
enfermedad
no enfermedad
enfermedad
no enfermedad
presentefuturo
![Page 40: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/40.jpg)
Esquema de tiempo de estudios• Estudio prospectivo - observa hacia
adelante, observa al futuro, examina eventos futuros, sigue una condición o enfermedad en el futuro.
tiempo
Estudio inicia aquí
![Page 41: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/41.jpg)
Estudio cohorte prospectivo
Medición de variables de exposición y confusores
Expuesto
No expuesto
Resultado
ResultadoBasal
tiempo
Estudio inicia aquí
![Page 42: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/42.jpg)
Esquema de tiempo de estudios
• Estudio retrospectivo - “observa atrás”, observa hacia atrás en el tiempo para estudiar eventos que ya han ocurrido
tiempo
Estudio inicia aquí
![Page 43: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/43.jpg)
Estudio cohorte retrospectivo
Medición de variables
de exposición y confusores
Expuesto
No expuesto
Resultado
ResultadoBasal
tiempo
Estudio inicia aquí
![Page 44: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/44.jpg)
Estudio cohorte• Fortalezas– Status de exposición determinada antes de la detección de la
enfermedad
– Los sujetos son seleccionados antes de la detección de la enfermedad
– Puede estudiar varios resultados por cada exposición
• Limitantes– Caro y requiere tiempo
– No eficaz para enfermedades raras con larga latencia
– Pérdidas en el seguimiento
![Page 45: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/45.jpg)
Estudios experimentales• El investigador puede “controlar” la exposición
• Parecidos a los experimentos en laboratorio, pero poblaciones vivas son los sujetos
• Generalmente involucra la asignación aleatoria a los grupos
• Estudios clínicos son el diseño experimental mejor conocido
• Es el último paso en probar hipótesis causales
![Page 46: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/46.jpg)
Estudios experimentales• En un experimento, estamos interesados en las
consecuencias de algún tratamiento sobre algún resultado.
• Los sujetos en el estudio quienes actualmente reciben el tratamiento de interés son llamados el grupo de tratamiento.
• Los sujetos en el estudio quienes no reciben tratamiento o reciben un tratamiento diferente son llamados el grupo de comparación.
![Page 47: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/47.jpg)
Diseño de estudios epidemiológicos• Estudios controlados aleatorizados (RCT)
– Un diseño con sujetos aleatoriamente asignados a grupos de “tratamiento” o de “comparación”
– Ofrece la evidencia más convincente de relación entre exposición y efecto
– No es posible usar RCT para probar efectos de exposiciones que se esperan sean peligrosas, por razones éticas
![Page 48: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/48.jpg)
Dis
eño
expe
rim
enta
l
tiempoEstudio inicia aquí (punto basal)
Población de estudio
Intervención
Control
resultado
Sin resultado
resultado
Sin resultado
basalfuturo
ALEATORIZACION
![Page 49: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/49.jpg)
Diseño de estudio epidemiológicos
• Estudios controlados aleatorizados (RCT)– El “estándar dorado” de diseños de investigación– Ofrece evidencia convincente de la relación entre
la exposición y el efecto• Estudios de tratamiento de reemplazo hormonal
en mujeres menopaúsicas, encontraron que no protegían contra enfermedad cardiaca, contradiciendo hallazgos de estudios observacionales anteriores.
![Page 50: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/50.jpg)
Estudios controlados aleatorizados
• Desventajas– Muy costoso
– No adecuado para responder algunas preguntas• Puede ser no ético, por ejemplo,
asignar personas a cierto tratamiento o grupo de comparación.
![Page 51: Diseños de estudios en investigación epidemiológica Thomas Songer, PhD Epidemiología básica Mesa de trabajo de investigación cardiovascular asiática.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081518/5528bde6497959977d8fd7f2/html5/thumbnails/51.jpg)
Tromboembolismo y viaje aéreo
• Diseño de estudio
• Resultado
• Tratamiento
• Población
• Hallazgos
• ECA
• TVP
• Calcetines elásticos
• Alto riesgo para TVP
• Baja frecuencia de TVP en aquellos con calcetines elásticos
Angiology 52(6):369-374, 2001