class: center, middle, inverse, title-slide .title[ # <br><br>Metodología Estadística ] .subtitle[ ## <br> ] .date[ ### <br><br><br>Master en Sanidad Animal y Seguridad Alimentaria<br>Curso 2026-27 ] --- # Bioestadística * Módulo incluido en la asignatura: __Método Científico.__ -- * Número de horas: 16 (21, 22, 28 y 29 de octubre, de 16 a 20 horas). 8 Teoría/8 Prácticas -- * Material para la asignatura: [Guía didáctica](http://estadistica-dma.ulpgc.es/masterSASA/pdf/DataAnalysis_SASA.pdf) en cuatro capítulos: + Bases probabilísticas + Bases de estadística inferencial + El modelo lineal + Regresión logística -- * Software: + Menú guiado: [Jamovi (www.jamovi.org)](http://www.jamovi.org). Suficiente para el curso. + Lenguaje de programación: [R (www.r-project.org)](https://www.r-project.org). Infinitas posibilidades. --- # Bioestadística #### Profesorado * Teoría: Angelo Santana del Pino email: .blue[angelo.santana@ulpgc.es] <br> * Problemas/Prácticas: Juan José González Henríquez email: .blue[juanjose.gonzalez@ulpgc.es] <br> Despachos D2-12 y D2-22 Edificio Departamental de Informática y Matemáticas, Campus de Tafira. --- ## Áreas de aplicación de la metodología estadística en el ámbito de este máster. <br> -- __1.__ **Estudios epidemiológicos:** identificación de factores de riesgo de enfermedades, es decir, qué exposiciones se asocian con una mayor frecuencia de enfermar. <br> -- __2.__ **Estudios experimentales: ensayos clínicos.** El investigador asigna un tratamiento y evalúa su efecto. <br> -- __3.__ **Inspección alimentaria:** Diseño de estrategias de muestreo adecuadas. Elaboración de informes. --- ## Clasificación de los estudios biomédicos * .blue[ __TRANSVERSALES:__] (Cross-sectional) _"Foto fija"_ de una población en un instante temporal. -- <br> * .blue[ __LONGITUDINALES:__] seguimiento de una población a lo largo del tiempo. --- ## Clasificación de los estudios biomédicos #### .blue[ __ ESTUDIOS TRANSVERSALES:__] (Cross-sectional) Describen fenómenos en un momento concreto del tiempo. Sirven a tres fines principales: -- * Describir poblaciones. -- * Estimar la prevalencia de enfermedades. -- * Explorar la asociación entre sucesos. -- <br> .red[Al observar todo a la vez, no pueden establecer qué fue antes, y por tanto **no son útiles para demostrar causas**.] --- ## Clasificación de los estudios biomédicos #### .blue[ __ ESTUDIOS LONGITUDINALES:__] Estudian la evolución de un fenómeno a lo largo del tiempo. Pretenden normalmente establecer una relación de .red[ __causalidad__] (tratamiento-curación ó exposición-enfermedad). Pueden ser: -- + __Retrospectivos.__ Investigan en el pasado las posibles causas de los eventos observados en el momento de la realización del estudio. -- + __Prospectivos.__ A los sujetos incluidos en el estudio se les realiza un seguimiento hasta un cierto instante. + Intervención deliberada - Aleatorizados - No aleatorizados + Observacionales --- ## Estudios biomédicos retrospectivos. Son generalmente .blue[ __estudios de caso-control__]. Los sujetos incluidos en el estudio se clasifican según que tengan una enfermedad (casos) o no la tengan (controles). Se investigan en el pasado las exposiciones que pudieron causar la enfermedad de estudio. -- * Comparar la frecuencia de cada exposición entre casos y controles indica si esa exposición se asocia con la enfermedad. -- * **Ventajas:** su ventaja principal es la rapidez y el bajo coste, sobre todo con enfermedades poco frecuentes. -- * **Inconvenientes:** Su debilidad es que la información sobre el pasado depende de registros o de la memoria de los propietarios, y la elección de los controles puede introducir sesgos --- ## Estudios biomédicos retrospectivos. ### Ejemplo de estudio caso-control <center>  </center> [Acceso al artículo](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2791909/pdf/nihms150857.pdf) --- ## Estudios biomédicos retrospectivos: Ejemplo  --- class: small ## Estudios biomédicos retrospectivos: Ejemplo **Resumen** **OBJETIVOS:** La utilidad diagnóstica de los análisis coprológicos rutinarios puede mejorar considerablemente mediante el conocimiento de los factores de riesgo más frecuentemente asociados con el parasitismo intestinal. **MÉTODOS:** A partir de una muestra de 6578 pacientes caninos atendidos en un hospital veterinario universitario entre 1996 y 2006, este estudio empleó técnicas estadísticas univariantes y multivariables para investigar posibles factores de riesgo relacionados con las características individuales de los perros (edad, sexo y raza), sus antecedentes clínicos y las características demográficas de su entorno, que pudieran predisponerlos a padecer parasitosis intestinales. **RESULTADOS:** La edad y la renta mediana de los hogares fueron los factores con mayor capacidad predictiva del parasitismo intestinal. Por cada año adicional de edad, las odds (razón entre la probabilidad de presentar el evento y la de no presentarlo) de que un paciente fuera diagnosticado de parasitosis intestinal se multiplicaban por 0,82 (OR = 0,82; IC del 95 %: 0,80–0,84), lo que equivale a una reducción del 18 %. Asimismo, por cada incremento de 10 000 dólares en la renta mediana de los hogares, las odds de parasitosis intestinal se reducían un 14 % (OR = 0,86; IC del 95 %: 0,83–0,89). Las variables sexo, estado de esterilización, mes del diagnóstico, servicio clínico de admisión y diagnóstico principal no resultaron ser predictores estadísticamente significativos. Los animales atendidos por enfermedades subyacentes presentaban una menor probabilidad de tener parásitos. En particular, la presencia de diarrea se asoció con unas odds de parasitosis intestinal equivalentes al 76 % de las observadas en los animales sanos (OR = 0,76; IC del 95 %: 0,64–0,90). **RELEVANCIA CLÍNICA:** Los veterinarios deben mantener un elevado grado de sospecha de parasitosis intestinal en los pacientes más jóvenes que viven en barrios con alta densidad de población y bajos niveles de renta. --- ## Estudios biomédicos retrospectivos: otro ejemplo  --- class: small ## Estudios biomédicos retrospectivos: otro ejemplo **OBJETIVO:** Se estima que las mordeduras de perro causan anualmente 585 000 lesiones que requieren atención médica, siendo los niños las víctimas más frecuentes. Este estudio tuvo como objetivo identificar los factores específicos de los perros asociados de forma independiente con el riesgo de morder a una persona que no pertenece al hogar. **MÉTODOS:** Se utilizó un diseño de casos y controles emparejados, que incluyó 178 parejas de perros. Los casos se seleccionaron entre los perros notificados al Servicio de Control Animal de Denver durante 1991 por un primer episodio de mordedura a una persona ajena al hogar, en el que la víctima había recibido tratamiento médico. Los controles fueron perros del mismo vecindario, sin antecedentes de mordeduras a personas ajenas al hogar. Se seleccionaron mediante un procedimiento modificado de marcación telefónica aleatoria, basado en los cinco primeros dígitos del número de teléfono del propietario del perro considerado como caso. Los propietarios de los perros de ambos grupos fueron entrevistados telefónicamente. **RESULTADOS:** Los niños de 12 años o menos fueron las víctimas en el 51 % de los casos. En comparación con los controles, los perros que habían mordido presentaban una mayor probabilidad de tener las siguientes características: - Raza predominante pastor alemán: OR ajustada (ORa) = 16,4; intervalo de confianza del 95 % (IC 95 %): 3,8–71,4. - Raza predominante chow chow: ORa = 4,0; IC 95 %: 1,2–13,7. - Sexo masculino: ORa = 6,2; IC 95 %: 2,5–15,1. - No estar castrados: ORa = 2,6; IC 95 %: 1,1–6,3. - Vivir en un hogar con al menos un niño: ORa = 3,5; IC 95 %: 1,6–7,5. - Permanecer atados con una cadena mientras estaban en el jardín: ORa = 2,8; IC 95 %: 1,0–8,1. **CONCLUSIONES:** Los pediatras deberían informar a los padres de que no castrar a un perro, así como elegir perros machos o de determinadas razas, como el pastor alemán o el chow chow, puede aumentar el riesgo de que el animal muerda a una persona ajena al hogar, que con frecuencia puede ser un niño. La posibilidad de prevenir este frecuente problema de salud pública merece una mayor atención. --- ## Estudios biomédicos prospectivos -- ### 1. .blue[Observacionales (estudios de cohortes)] Los sujetos se clasifican inicialmente en grupos (.red[__cohortes__]) definidos según sus niveles de exposición a uno o varios factores. Posteriormente se observan los eventuales efectos de las exposiciones consideradas. El objetivo es evaluar prospectivamente los factores de riesgo de una enfermedad. -- #### Diseño 1. Selección de una muestra de estudio de sujetos sanos de la población. -- 2. Clasificación de los sujetos del estudio en cohortes (grupos caracterizados por los niveles de exposición a factores de riesgo). -- 3. Seguimiento de las cohortes. -- 4. Observación y comparación de la incidencia de la enfermedad entre las diferentes cohortes. -- Al partir de sujetos sanos y medir la exposición **antes** de que aparezca la enfermedad, se establece con claridad qué ocurrió primero. Por eso estos estudios dan una evidencia de causalidad más sólida que los caso-control, aunque requieren más tiempo y recursos. --- ### Estudios prospectivos observacionales de cohortes: Ejemplo.   --- class: small ### Estudios prospectivos observacionales de cohortes: Ejemplo. Se llevó a cabo un estudio de cohortes de tres años de duración para investigar la influencia de la infección por lentivirus de los pequeños rumiantes (SRLV) sobre el rendimiento quesero en cabras. Para ello, se recopilaron registros de producción de leche, composición de la leche y rendimiento quesero en un rebaño de cabras lecheras. El rendimiento quesero se definió como la cantidad de queso fresco obtenida a partir de 1 kg de leche. Todas las cabras fueron sometidas a pruebas serológicas para detectar la infección por SRLV dos veces al año. El análisis incluyó un total de 247 registros (71 correspondientes a animales seropositivos y 176 a animales seronegativos) y se realizó mediante un modelo lineal jerárquico de cuatro niveles, utilizando un nivel de significación de α = 0,05. La infección por SRLV resultó ser un factor independiente estadísticamente significativo asociado con una disminución del rendimiento quesero (p = 0,013). Manteniendo constantes las demás covariables, el rendimiento quesero de las cabras infectadas fue, en promedio, 4,6 g menor por cada kilogramo de leche que el de las cabras no infectadas. Otras covariables que mostraron una asociación positiva y estadísticamente significativa con el rendimiento quesero fueron el contenido de proteínas, el contenido de grasa y la tercera fase de la lactación (p < 0,001 en todos los casos). --- ### Estudios prospectivos observacionales de cohortes: Ejemplo.  [Acceso al artículo](https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/S0022029914000727) --- ## Estudios biomédicos prospectivos ### 2. .blue[Estudios prospectivos de intervención deliberada: __ENSAYOS CLÍNICOS__] Tienen como finalidad evaluar intervenciones terapéuticas. A los sujetos incluidos en el estudio se les asignan uno o varios tratamientos terapéuticos (curativos, paliativos, rehabilitadores) para observar con posterioridad sus posibles efectos. -- En esencia, un ensayo clínico es un experimento .red[ __planificado__], diseñado para determinar la eficacia de un tratamiento en animales/rebaños, a través de la comparación de los resultados observados en dos grupos: -- * Un grupo sometido al tratamiento que se pone a prueba. -- * Otro grupo de animales/rebaños .red[ __comparable al anterior__], que ha recibido un tratamiento control (o no ha recibido tratamiento) -- La finalidad es determinar la eficacia del tratamiento y **establecer la relación de causalidad** entre intervención y respuesta. --- ## ENSAYOS CLÍNICOS: Requerimientos * El experimento es planificado, y el investigador no se limita a observar el transcurso del ensayo, sino que controla las condiciones en que se produce, minimizando en lo posible todas las posibles fuentes de ruido o confusión. -- * El experimento involucra la comparación de un tratamiento de prueba (nuevo tratamiento, nuevo procedimiento de manejo, etc) y un tratamiento control (terapia estándar, procedimiento de manejo estándar, etc). -- * Los grupos de estudio son comparables (no necesariamente representativos). -- * Los individuos son sometidos a un seguimiento, a fin de identificar un resultado definitivo. -- * El ensayo clínico debe poder establecer las eventuales relaciones de causalidad entre __intervención__ (__tratamiento__) y __respuesta__. --- ## ENSAYOS CLÍNICOS: Objetivos * Todo ensayo clínico debe tener un objetivo primario o general y algunos objetivos secundarios o específicos. -- * El establecimiento de los objetivos, tanto primarios como secundarios, debe ser lo más explícito posible, por ejemplo: “en una población X, la droga A en dosis diarias de Y cantidad, es más eficaz en reducir los síntomas A y B, en un período de tiempo W, comparada con la droga M en una dosis diaria de Z”. -- * El objetivo general a menudo involucra aspectos relativos a la eficacia del producto terapéutico o preventivo. -- * Los objetivos específicos casi siempre se refieren a la inocuidad del producto. --- ## ENSAYOS CLÍNICOS: Variables de respuesta * Identifican y/o evalúan el resultado del ensayo (el sujeto se cura/no se cura, cuánto sube o baja su temperatura corporal, ...) -- * Se deben establecer **con antelación** al inicio del estudio, especificando además el procedimiento de medida. Por ejemplo: la variable temperatura se medirá con un termómetro clínico o el cambio en la acidez se medirá con un medidor de pH. -- * Debe ser posible determinar la(s) variable (s) de respuesta en todos los individuos, como así también medirla en todos ellos de la misma manera. -- * Las variables de respuesta se deben evaluar en forma no sesgada, para lo cual se emplea el enmascaramiento (simple ciego o doble ciego) --- ## ENSAYOS CLÍNICOS: Tamaño de la muestra. Se debe calcular ANTES de empezar el estudio, porque: -- * Obliga a especificar claramente qué se quiere medir y como. -- * Se deben establecer las metas de reclutamiento. -- * Incentiva el desarrollo de cronogramas y presupuestos. -- * Desincentiva la realización de ensayos pequeños, que no llegan a término. -- * Existen fórmulas estándares y programas computacionales para establecer el tamaño muestral. Un programa muy utilizado es [G*power](https://www.psychologie.hhu.de/arbeitsgruppen/allgemeine-psychologie-und-arbeitspsychologie/gpower) -- * Obliga a pensar y especificar a priori las probabilidades del error Tipo I y II (nivel de significación y potencia), la diferencia esperada entre los grupos tratado y control y la variabilidad de los datos para datos cuantitativos. --- ## ENSAYOS CLÍNICOS: Formación de los grupos tratamiento y control. * La creación de un grupo control o de comparación es fundamental en los ensayos clínicos. -- * El método preferido para asignar el tratamiento o no es en forma aleatoria. -- * La razón para asignar los animales en forma aleatoria, en un ensayo clínico, es la obtención de grupos comparables, es decir eliminar las variables de confusión y los sesgos de selección. --- ## ENSAYOS CLÍNICOS: Métodos para el control de sesgos. * Aleatorización. -- * Estandarización y control. Preparación de un protocolo escrito de objetivos y métodos, como también el entrenamiento del personal, que participará en la ejecución del estudio. -- * Enmascaramiento. Es extremadamente importante en este tipo de estudios epidemiológicos. Su propósito es evitar los sesgos en la recolección y el análisis de los datos. Para ello se emplean los estudios ciegos: + Simple: el propietario no sabe si es tratado o control. + Doble: el propietario y el clínico desconocen si es tratado o control. --- ## ENSAYOS CLÍNICOS: Análisis de los datos * El análisis de los datos de un estudio experimental como el ensayo clínico, es a menudo sencillo, debido a la comparabilidad de los grupos, lograda mediante la asignación aleatoria de los individuos a los grupos. -- * Los datos que describen las características de los grupos deben analizarse para confirmar la comparabilidad de los grupos, esto es, que tienen las mismas características generales y solo se diferencian en el tratamiento recibido. -- * En cada caso la comparación deberá realizarse mediante el test estadístico adecuado, conforme a las características de las variables involucradas (continuas o discretas, con distribución normal o no, ...) --- ## ENSAYOS CLÍNICOS: Ejemplos [Página Web de la American Veterinary Medican Association para la búsqueda de ensayos clínicos veterinarios](https://ebusiness.avma.org/aahsd/study_search.aspx) <center>  </center> --- ## Ensayos clínicos: Ejemplos <center>  </center> <br> [Acceso al documento completo](http://clincancerres.aacrjournals.org/content/clincanres/20/3/668.full.pdf): Este ensayo probó que el tratamiento incrementa el tiempo de supervivencia. --- class: small ## Ensayos clínicos: Ejemplos **OBJETIVO**: La inmunoterapia activa constituye una estrategia antitumoral prometedora. Sin embargo, su utilización en combinación con quimioterapia en perros con linfoma difuso de células B grandes (DLBCL) apenas ha sido evaluada. Las proteínas de choque térmico (*heat shock proteins*, HSP) se unen a pequeños péptidos que transportan, formando complejos HSP-péptido (HSPPC), lo que permite inmunizar al organismo frente a un amplio repertorio de antígenos asociados a los tumores. La hidroxiapatita actúa como vehículo de estos complejos y como adyuvante inmunológico. El objetivo de este estudio fue demostrar que una vacuna autóloga, elaborada con hidroxiapatita y complejos HSP-péptido derivados del tumor, es segura y terapéuticamente eficaz en perros con DLBCL. **DISEÑO EXPERIMENTAL:** Se incluyeron 19 perros con DLBCL de aparición espontánea en un **ensayo clínico prospectivo, aleatorizado, controlado con placebo y doble ciego**, en el que se compararon dos tratamientos: la administración de complejos HSP-péptido con hidroxiapatita en combinación con quimioterapia, frente a la quimioterapia sola. Las variables de respuesta incluyeron el tiempo hasta la progresión de la enfermedad (*time to progression*, TTP), la supervivencia específica por linfoma (*lymphoma-specific survival*, LSS) y la incidencia de efectos tóxicos. **RESULTADOS:** La mediana del tiempo hasta la primera progresión de la enfermedad, tras la aleatorización, fue de **304 días en el grupo vacunado, frente a 41 días en el grupo control** (*p* = 0,0004). También se observó una diferencia estadísticamente significativa entre ambos grupos en la duración de la segunda remisión (*p* = 0,02). La mediana de supervivencia específica por linfoma fue de **505 días en los perros vacunados, frente a 159 días en los no vacunados** (*p* = 0,0018). Seis perros vacunados alcanzaron la remisión molecular, según se evidenció mediante el análisis de los reordenamientos clonales del gen de la cadena pesada de las inmunoglobulinas (IgH). La incidencia de efectos tóxicos fue comparable entre ambos grupos de tratamiento. **CONCLUSIONES:** Los resultados de este ensayo demuestran que la vacuna autóloga evaluada es segura y eficaz para prolongar tanto el tiempo hasta la progresión de la enfermedad como la supervivencia específica por linfoma en perros con DLBCL, cuando se administra en combinación con quimioterapia de dosis intensiva. A la vista de estos resultados, se justifica continuar investigando esta novedosa estrategia terapéutica en pacientes humanos con linfoma difuso de células B grandes. --- ## Ensayos clínicos: Ejemplos La siguiente tabla muestra la comparabilidad de los grupos tratamiento y control en el ensayo anterior. <center>  </center> --- ## Ensayos clínicos: Ejemplos En esta tabla se muestran los resultados finales obtenidos en el ensayo: <center>  </center> --- ## ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión. * En los estudios observacionales no se asignan los grupos al azar, así que .red[pueden diferir en otras características] además de la exposición que interesa. -- * Un .blue[__factor de confusión__] es una variable asociada a la vez con la exposición y con el resultado, que puede crear una asociación aparente o distorsionar la real. --- ## ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión. -- ** .red[¿Es la diabetes causa de la hipertensión arterial?]** -- &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;DIABETES MELLITUS | SI <br>(N=128) | NO <br> (N=902) ------------------------------- | ---- | ---- Hipertensión arterial (OMS), % | 64.8 | 26.7 Edad media, años | 58.9 | 46.5 Resistencia insulínica, % | 80.5 | 25.5 -- <br> `$$RR=\frac{\Pr\left(HTA\left|DM\right.\right)}{\Pr\left(HTA\left|DM^{c}\right.\right)}=\frac{64.8}{26.7}=2.43$$` --- ## ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión. ** .red[¿Es la diabetes causa de la hipertensión arterial?]** <center>  </center> --- ## ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión. .red[**¿Es la diabetes causa de la hipertensión arterial?**] <center>  </center> .red[**¿o hay un efecto confusor de la resistencia a la insulina?**] .small[(La resistencia a la insulina puede favorecer la hipertensión principalmente a través de tres vías: mayor retención de sodio y agua, aumento de la vasoconstricción y deterioro progresivo de la función vascular)] --- ## ESTUDIOS OBSERVACIONALES: Estrategias de muestreo -- ### Muestreo aleatorio simple El muestreo aleatorio simple consiste en seleccionar n elementos de la población de estudio, de tal forma que todas las muestras de tamaño n tengan la misma probabilidad de ser seleccionadas. -- ### Muestreo estratificado Las características de estudio pueden variar a lo largo de los diversos estratos en los que se supone dividida la población. En tales condiciones, conviene seleccionar la muestra mediante un muestreo aleatorio simple en cada uno de los estratos. --- ## ESTUDIOS OBSERVACIONALES: Estrategias de muestreo ### Muestreo por conglomerados En aquellos casos en los que el muestreo aleatorio simple resulte costoso, los elementos de la población pueden agruparse en conglomerados (por ejemplo, distritos de una ciudad). Se realiza entonces un muestreo aleatorio simple entre conglomerados y a continuación se examinan todos los elementos del conglomerado. -- En la práctica, la elección depende de si la población es homogénea (aleatorio simple), si tiene subgrupos con comportamientos distintos (estratificado) o si el coste de acceder a cada elemento es alto (conglomerados).