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DISEÑOS DE INVESTIGACIONJOSE CABALLERO ALVARADO

CIRUJANO GENERAL DEL SERVICIO DE TRAUMA Y CIRUGIA GENERAL – HRDTPROFESOR DE CIRUGIA I – UPAO

MIEMBRO DE LA SOCIEDAD PANAMERICANA DE TRAUMACERTIFICADO EN ATLS – ACS

INVESTIGADOR CRASH-2; - OMS – UNIVERSIDAD DE LONDON INVESTIGADOR POISE 2 – UNIVERSIDAD McMaster

EX - JEFE DEL DEPARTAMENTO DE EMERGENCIA Y CUIDADOS CRITICOS DEL HRDT

¿En qué consiste el diseño de la investigación?

• El diseño de la investigación es una planificación compendiada de lo que se debe hacer para lograr los objetivos del estudio. Un diseño cuidadoso del estudio es fundamental para determinar la calidad de la investigación clínica.

• Si se trata de un diseño estadístico, el mismo debe tener en cuenta la estructura del estudio, y todos los aspectos concernientes a la recolección de datos, incluido el tipo de mediciones a realizar y la frecuencia de las mismas.1

• A través de un diseño cuidadoso puede minimizar el sesgo y reducir el error aleatorio.

Altman Douglas G., “Practical Statistics for Medical Research”, First edition 1991 reprinted 1992, Published by Chapman & Hall, London.

¿Qué es un diseño de investigación?

Diseño Es el camino más confiable para responder a la pregunta científica ya que guía la construcción de la respuesta científica con el menor riesgo de error.

¿Qué es un diseño de investigación?

Diseño Es el procedimiento establecido bajo el cual un estudio es llevado a cabo.

Clasificaciones de los estudios epidemiológicos

Diversas propuestas:

• Según el tipo de asignación de la exposición.• Según el número de mediciones que se realiza en

cada sujeto para evaluar la exposición o desenlace.• Según la temporalidad de la exposición o el evento.• Según los criterios usados para la selección de la

población a estudiar.• Según la unidad de análisis en la que se miden las

variables.• De acuerdo a la fuente de recolección de datos.


1. Según asignación de la exposición Se clasifican en tres tipos:

Experimentales: El investigador controla la asignación a la exposición y utiliza la aleatorización como método de asignación.Cuasi-Experimentales: el investigador controla la exposición pero NO utiliza procedimientos de aleatorización para la asignación. No-experimentales: cuando la exposición ocurre sin la participación del investigador y según variables que están fuera de su control


2. Según el número de mediciones que se realiza en cada sujeto de estudio.

Longitudinales: cuando se realiza al menos dos mediciones (condición inicial y otra para ver la ocurrencia del evento).Transversales: se realiza una sola medición de los sujetos y se evalúa de forma concurrente la exposición y el evento de interés.


2. Según el número de mediciones que se realiza en cada sujeto de estudio.

Comparación de longitudinales vs. Transversales

• En los estudios longitudinales es posible confirmar que la exposición antecede al evento, lo cual le da mayor fortaleza en términos de causalidad.

• Los estudios transversales son igualmente útiles cuando los factores que se estudian no varían (sexo y carga genética) o son exposiciones únicas que no cambian.


3. Según criterio de temporalidad.

• Se utiliza para distinguir entre los estudios retrospectivos y prospectivos.

• El punto de referencia es la ocurrencia del evento de interés (variable de respuesta).



Estudios retrospectivos• Si al iniciar el estudio el evento de interés ya

ocurrió.• El investigador planea reconstruir la

ocurrencia del evento en el pasado usando registros o entrevistas.



Estudios prospectivos• Si los sujetos de estudio están libres del

evento de interés al iniciar su participación en el estudio

• Si la ocurrencia del evento se registra durante el estudio.


3. Según criterio de temporalidad. Comparación prospectivos vs retrospectivos

Los estudios prospectivos pueden diseñar instrumentos de medición y registro del evento que aseguren la calidad de las mediciones.En los estudios retrospectivos la calidad de medición y registro del evento depende de instrumentos que NO fueron diseñados expresamente para los objetivos de la investigación.Los estudios que incluyen eventos ocurridos antes y durante la investigación son referidos como mixtos o ambispectivos.


4. Según la selección de los participantesSe clasifican en tres tipos:

a. De acuerdo a la exposiciónb. De acuerdo al eventoc. Indistinta al evento y la exposición


4. Según la selección de los participantesa. De acuerdo a la exposición:

• Se elige uno expuesto y uno no-expuesto.• Durante el estudio se determina la

ocurrencia del evento. • Se considera un estudio de cohorte.


4. Según la selección de los participantesb. De acuerdo al evento:

• Se elige de forma independiente un grupo de sujetos que tienen el evento de interés (casos) y otro grupo que no tiene (controles).

• En estos dos grupos se determina o estudia la exposición.


4. Según la selección de los participantesc. Selección indistinta a la exposición o el evento:

• Los sujetos son seleccionados sin su condición sobre la exposición o el evento.

• La medición de la exposición o el evento se determina una vez realizado el estudio de manera simultánea.

• Estos estudios se denominan encuestas o de tipo transversal


4. Según la selección de los participantes

Comparación

En términos de causalidad tienen mayor peso los estudios de cohorte, seguidos por los casos y controles, y los transversales.


5. Según la unidad de análisisIndividuales: • La unidad de análisis es el individuo y se cuenta con al menos

una medición de cada uno de ellos.

Ecológicos: • También conocido como de ”conglomerados”.• La unidad de análisis es un grupo (ie: país, distrito, facultad).• Los datos de eventos y exposición están a nivel de cada grupo

(promedio, porcentaje).• Se desconocen los valores individuales

Multinivel:• Incluyen tanto datos individuales como de conglomerados

Clasificaciones de los estudios epidemiológicos6. De acuerdo a la fuente de recolección de datos (*):

Primarios: • La recolección de datos se da directamente desde las

unidades de análisis.Secundarios o de Síntesis: • La recolección se da en base a estudios primarios.• Revisiones sistemáticas con y sin meta-análisis.Terciarios o Sinopsis (*):• Se recolectan datos a partir de estudios secundarios.

* No necesariamente son reconocidos como estudios epidemiológicos, pero si como publicaciones en MBE.

Orden en términos de causalidad para estudios primarios

Esta clasificación en escala ordinal se basa en la evidencia que aporta cada diseño para establecer relaciones causa-efecto entre dos variables de interés.

1. Ensayo aleatorizado.2. Cuasi-experimentales.3. Cohorte.4. Casos y controles .5. Estudios Transversales.6. Ecológicos.

DISEÑOS DE INVESTIGACION

Estudios de Casos y Controles

"Los estudios de Flashback" (Paffenbarger, 1988)Retrospectivo - compara casos y controles para detectar la presencia de la enfermedadIncluye el paso del tiempo.Histórico - evalúa las características o exposiciones anteriores en dos grupos de personas - casos y controles.

Ejemplos

La relación entre la talidomida y los defectos inusuales de las extremidades en AlemaniaLa relación entre el consumo de carne y la enteritis necrótizante en Papúa Nueva Guinea

Valor

Fácil de conducirUna manera costo efectiva de estudiar una enfermedad rara

Metodología: estudios de Casos y Controles

Luego medimos, la post exposición

Primero seleccionamos los casos y controles

Casos(con

Enferm.)Control (sin enfermedad)

Fueron expuestos A B

No expuestos C D

A+C B+D

Poblaciónexpuesta

A/A+C B./B+D

Diseño de Casos y Controles

Tiempo

Dirección de la Investigación

Población

Casos con la enfermedad

Controles sin la enfermedad

Expuesto

Expuesto

No expuesto

No expuesto


Casos - Tiene la condición o resultado de salud de interés. Tiene una frecuencia más alta o mayor grado de exposición que los no casos.Controles (no casos) - No tiene la condición de salud. Sirve como el grupo de comparaciónPregunta acerca de la historia de contacto o exposición a supuestas causas


Si los controles están bien elegidos, el único antecedente de diferencia estará en el nivel de una característica que está relacionado causalmente con el desarrollo de una enfermedad (es decir, la exposición a una sustancia química resultó en cáncer).Cuantificar con odds ratios

Fuerza de asociación

Riesgo relativo;(Prevalencia); Odds Ratio Fuerza de asociación

0.83-1.00 1.0-1.2 Ninguna 0.67-0.83 1.2-1.5 Débil 0.33-0.67 1.5-3.0 Moderado

0.10-0.33 3.0-10.00 Fuerte <0.01 >10.0 Aproximación al

infinito

Metodología: Emparejar

Matching - control de las variables de confusión (estudio sólo los varones para eliminar el género como una variable de confusión) Matching

Selección de los sujetosEl control estadístico durante el análisis de los datosCuantas más variables deben ser igualadas mayor es el universo que necesitamos.Problema – controlar edad, el sexo y etc - Control deben ser los mismos.

Debilidades metodológicas

Información sesgada del antecedente (tener CA de pulmón -> pacientes sobrereportaron el tabaquismo (culpabilidad, el conocimiento o la memoria selectiva)Selección de sujetosLimitado a sólo los casos, que han sobrevivido al mismo tiempo. supervivencia selectiva

Pros

Casos fácilmente disponiblesBueno para los casos menos comunes o rarosRápido, baratoPuede ser realizado por los médicos en instalaciones clínicasTienden a complementar, no a probar hipótesis causal mediante el establecimiento de asociacionesLos datos históricos disponibles en los registros clínicosNúmero de sujetos necesarios es pequeña

Contras

Información sobre antecedentes depende de la memoria, lo que podría dar lugar a sesgosLos datos clínicos pueden ser inadecuadas o incompletas"Grupo de casos" puede no ser homogéneo - criterios para el diagnóstico pueden diferir.Casos clínicos son sobrevivientes selectivos

ContrasNo representatividad de los casos. Aquellos que vienen para el tratamiento pueden diferir de los que no buscan tratamiento y los que van a otro lugar.Antecedente no se obtiene del universo de todos los antecedentes.Falacia de Berkson - hacer generalizaciones a partir del hospital o muestras clínicas para la población en general.No se puede saber lo que la asociación sería para todos o para una muestra representativa de todas las personas que tienen el antecedente.

Estudios de cohorte

longitudinal Estudios prospectivosEstudio de incidencia

Comienzan con las personas libres de la enfermedad

evalúa la exposición en la "línea de base"

evalúa el estado de la enfermedad en el "seguimiento"

Indicación de un estudio de Cohortes

Cuando hay buena evidencia de la exposición y la enfermedad.Cuando la exposición es rara, pero la incidencia de la enfermedad es mayor entre los expuestosCuando el seguimiento es fácil, la cohorte es estableCuando amplios fondos están disponibles

b+d

Marco de trabajo de estudios de cohortes

cc+d

aa+b

Total Si

Estado de enfermedad

Si

No

Estado deexposición

b

d

a+c N

No

Cohorte de estudio

Cohorte de comparación

Consideraciones generales mientras seleccionamos las

cohortesAmbas cohortes están libres de la

enfermedad.Ambos grupos deberían igualmente

ser susceptibles a la enfermedadAmbos grupos deben ser

comparablesLos criterios de diagnóstico y de

elegibilidad para la enfermedad deben ser definidos con mucha anticipación.

Elementos de un estudio de cohortes

La selección de los sujetos de estudioLa obtención de datos sobre la exposiciónSelección del grupo de comparaciónSeguimientoAnálisis

Selección de los sujetos de estudio

Población generalToda la población en un áreaUna muestra representativa

Grupo especial de poblaciónSelección de grupo

grupo ocupacional / grupo profesional (estudio Dolls)Grupos de exposición

Persona que tiene la exposición al mismo agente físico, químico o biológico

e.g. exposición a los rayos X en los radiólogos

Obteniendo datos sobre la exposición

Entrevistas personales / cuestionarios x correoRevisión de historias

Dosis de drogas, radiación, tipo de cirugía, etcExamen medico o test especial

Presión sanguínea, cholesterol séricoInvestigación ambiental

Con la obtención de los datos de la exposición podemos clasificar como cohortes

Expuestos y no expuestos y Por el grado de exposición podemos sub clasificar la cohorte

Selección del grupo de comparaciónComparación interna

Solamente una cohorte involucrada en el estudioSub clasificado y comparación interna hecha

Compararción externaMas de una cohorte en el estudio para el propósito de comparacióne.g. Cohorte de radiólogos comparado con oftalmólogos

Comparación con tasas de población generalSi no hay ningún grupo de comparación disponible podemos comparar las tasas de la cohorte de estudio con la población general.Tasa de cáncer en los mineros de uranio con cáncer en la población general

Seguimiento Para obtener datos acerca de los resultados que se desea determinar (morbilidad o muerte)

Cuestionario enviado por correo, llamadas telefónicas, entrevistas personalesExamen médico periódicoRevisión de registrosVigilancia de los registros de defunciónEl seguimiento es la parte más crítica del estudio

Algunas pérdidas durante el seguimiento es inevitable debido al cambio de dirección, la migración, el cambio de ocupación.Las pérdidas durante el seguimiento es una de las desventajas del estudio de cohortes.

ANALISIS

Cálculo de las tasas de incidencia entre los grupos de expuestos y no expuestos

Estimación del riesgo

Tasas de incidencia de los resultados

N

dc

ba

Si No

Estado enfermedad

Si

No

Estadoexposición

a+b

c+d

b+d a+c

Total

Cohorteestudio

Cohorte compararción

Tasa de Incidencia

Incidencia entre expuestos = a a+b

Incidencia entre no expuestos = c c+d

Estimación del riesgo

Riesgo Relativoincidencia de la enfermedad entre

expuestosRR = ______________________________

Incidencia de la enfermedad entre no expuestos a/a+b

= _________ c/c+d

Estimación del Riesgo

Riesgo atribuibleIncidencia de la enfermedad entre expuestos – incidencia de la enfermedad entre no expuestos

AR = _______________________________Incidencia de la enfermedad entre los expuestos

a/a+b – c/c+d

AR = _______________a/a+b

Fumar Cancer de pulmón Total

YES NO

SI 70 6930 7000

NO 3 2997 3000

73 9927 10000

Averiguar RR y RA con los datos del cuadro

Incidence of lung cancer among smokers70/7000 = 10 per 1000

Incidence of lung cancer among non-smokers3/3000 = 1 per thousand

RR = 10 / 1 = 10(lung cancer is 10 times more common among smokers than non smokers)

AR = 10 – 1 / 10 X 100= 90 %

(90% of the cases of lung cancer among smokers are attributed to their habit of smoking)

Tipos de estudios de Cohorte

Estudios de cohorte prospectivosEstudios de cohorte retrospectivos (histórico)Combinación de estudios de cohorte retrospectivos y prospectivos.

Estudios de Cohorte Ventajas

Podemos averiguar la tasa de incidencia y el riesgoMás de una enfermedad relacionada con una única exposiciónPuede establecer causa - efectoBueno cuando la exposición es raraMinimiza el sesgo de selección y la información

DesventajasPérdidas durante el seguimientoRequiere a menudo muestras grandeIneficaz para las enfermedades rarasMucho tiempo en completarseCarosCuestiones éticas

ENSAYOS CLINICOS

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE ECCA

REQUISITOS DE EC

1. Manipulación Intencional de una o mas variables independientes. La variable independiente se considera como una supuesta causa

2. Medir el efecto que la variable independiente tiene en la variable dependiente. La medición debe ser valida y confiable

3. Control y validez interna. Tener control significa saber que esta ocurriendo realmente en la relación entre variables

4. Reproducibles

DISEÑO DE UN EC1.- Selección de la cohorte de estudio2.- Medida de las variables basales3.- Aleatorización4.- Aplicación de la intervención5.- Seguimiento de la cohorte6.- Medida de las variables de resultado

ELEGIBILIDADSELECCIÓN DE LA COHORTE DE ESTUDIO

Criterios de inclusión Características clínicas y sociodemográficasPretenden maximizar la frecuencia del eventoEquilibrio entre amplitud y exceso de restricción

Criterios de exclusión Fines éticos o mejorar la viabilidad del estudio Contraindicaciones

Malos cumplidoresDifíciles de estudiar

MEDIDA DE LAS VARIABLES BASALES

Variables que permitan establecer la elegibilidad de los pacientesOtras variables para los siguientes fines:− Establecer el grupo al que se podrán aplicar los

resultados− Verificar la eficacia de la aleatorización− Demostrar que el evento de interés no está

presente− Registrar los predictores del evento que se ha de

estudiarTANTAS COMO SEAN NECESARIAS Y TAN POCAS COMO SEA POSIBLE

CONFIABILIDADLa confiabilidad de la prueba es el grado de coincidencia de los resultados cuando se repite la aplicación de la prueba a unas mismas personas (u otros objetos), en igualdad de condiciones. El instrumento usado para realizar la medición debe ser preciso.

VALIDEZUna medición es válida si mide lo que en realidad trata de medir.

INTENTION TO TREAT

Es un análisis que incluye a todos los participantes (aleatorizados) en el grupo al que fueron asignados (independientemente de lo que ocurra con posterioridad). Todos los ECA deben ser diseñados para que este sea el primero en realizarse.

Este es el análisis apoyado por la aleatorización; mantiene la comparabilidad (en expectativa) a través de los grupos de intervención.

Los análisis que excluyen a los participantes después de la aleatorización puede introducir el sesgo que la aleatorización fue diseñado para evitar haciendo

PERDIDAS EN EL SEGUIMIENTO

Se debe considerar las pérdidas durante el seguimiento.Tales pérdidas pueden tanto disminuir la potencia y introducir un sesgo.Solución: − Se planifica tener un mayor tamaño de la muestra,

considerando las pérdidas esperadas para el seguimiento

− Consentimiento informado