Metodología Estadística
Master en Sanidad Animal y Seguridad Alimentaria
Curso 2023-24
Bioestadística
- Módulo incluido en la asignatura: Método Científico.
Bioestadística
Módulo incluido en la asignatura: Método Científico.
Número de horas: 16 (27,30 y 31 de octubre, 2 de noviembre de 2023, de 16 a 20 horas). 8 Teoría/8 Prácticas
Bioestadística
Módulo incluido en la asignatura: Método Científico.
Número de horas: 16 (27,30 y 31 de octubre, 2 de noviembre de 2023, de 16 a 20 horas). 8 Teoría/8 Prácticas
Material para la asignatura: Guía didáctica en cuatro capítulos:
- Bases probabilísticas
- Bases de estadística inferencial
- El modelo lineal
- Regresión logística
Bioestadística
Módulo incluido en la asignatura: Método Científico.
Número de horas: 16 (27,30 y 31 de octubre, 2 de noviembre de 2023, de 16 a 20 horas). 8 Teoría/8 Prácticas
Material para la asignatura: Guía didáctica en cuatro capítulos:
- Bases probabilísticas
- Bases de estadística inferencial
- El modelo lineal
- Regresión logística
Software:
Menú guiado: Jamovi (www.jamovi.org). Suficiente para el curso.
Lenguaje de programación: R (www.r-project.org). Infinitas posibilidades.
Bioestadística
Profesorado
Teoría: Angelo Santana del Pino
email: angelo.santana@ulpgc.es
Problemas/Prácticas: Juan José González Henríquez
email: juanjose.gonzalez@ulpgc.es
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.
Áreas de aplicación de la metodología estadística en el ámbito de este máster.
1. Estudios epidemiológicos: identificación de factores de riesgo de enfermedades.
Áreas de aplicación de la metodología estadística en el ámbito de este máster.
1. Estudios epidemiológicos: identificación de factores de riesgo de enfermedades.
2. Estudios experimentales: ensayos clínicos.
Áreas de aplicación de la metodología estadística en el ámbito de este máster.
1. Estudios epidemiológicos: identificación de factores de riesgo de enfermedades.
2. Estudios experimentales: ensayos clínicos.
3. Inspección alimentaria: estrategias de muestreo. Elaboración de informes.
Clasificación de los estudios biomédicos
- TRANSVERSALES: (Cross-sectional) "Foto fija" de una población en un instante temporal.
Clasificación de los estudios biomédicos
- TRANSVERSALES: (Cross-sectional) "Foto fija" de una población en un instante temporal.
- LONGITUDINALES: seguimiento de una población a lo largo del tiempo.
Clasificación de los estudios biomédicos
ESTUDIOS TRANSVERSALES: (Cross-sectional)
Describen fenómenos en un instante fijo del tiempo.
Descripción de poblaciones.
Prevalencia de enfermedades.
Asociación entre sucesos.
Clasificación de los estudios biomédicos
ESTUDIOS LONGITUDINALES:
Describen un fenómeno a lo largo del tiempo. Pretenden normalmente establecer una relación de causalidad (tratamiento-curación ó exposición-enfermedad). Pueden ser:
Clasificación de los estudios biomédicos
ESTUDIOS LONGITUDINALES:
Describen un fenómeno a lo largo del tiempo. Pretenden normalmente establecer una relación de 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.
Clasificación de los estudios biomédicos
ESTUDIOS LONGITUDINALES:
Describen un fenómeno a lo largo del tiempo. Pretenden normalmente establecer una relación de 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 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.
Ejemplo
Estudios biomédicos retrospectivos: Ejemplo
Estudios biomédicos retrospectivos: otro ejemplo
Estudios biomédicos prospectivos
Estudios biomédicos prospectivos
1. Observacionales (estudios de cohortes)
Los sujetos se clasifican inicialmente en grupos (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.
Estudios biomédicos prospectivos
1. Observacionales (estudios de cohortes)
Los sujetos se clasifican inicialmente en grupos (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
- Selección de una muestra de estudio de sujetos sanos de la población.
Estudios biomédicos prospectivos
1. Observacionales (estudios de cohortes)
Los sujetos se clasifican inicialmente en grupos (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
- Selección de una muestra de estudio de sujetos sanos de la población.
- Clasificación de los sujetos del estudio en cohortes (grupos caracterizados por los niveles de exposición a factores de riesgo).
Estudios biomédicos prospectivos
1. Observacionales (estudios de cohortes)
Los sujetos se clasifican inicialmente en grupos (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
- Selección de una muestra de estudio de sujetos sanos de la población.
Clasificación de los sujetos del estudio en cohortes (grupos caracterizados por los niveles de exposición a factores de riesgo).
Seguimiento de las cohortes.
Estudios biomédicos prospectivos
1. Observacionales (estudios de cohortes)
Los sujetos se clasifican inicialmente en grupos (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
- Selección de una muestra de estudio de sujetos sanos de la población.
Clasificación de los sujetos del estudio en cohortes (grupos caracterizados por los niveles de exposición a factores de riesgo).
Seguimiento de las cohortes.
- Observación y comparación de la incidencia de la enfermedad entre las diferentes cohortes.
Estudios prospectivos observacionales de cohortes: Ejemplo.
Estudios biomédicos prospectivos
2. 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.
Estudios biomédicos prospectivos
2. 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 planificado, diseñado para determinar la eficacia de un tratamiento en animales/rebaños, a través de la comparación de los resultados observados en dos grupos:
Estudios biomédicos prospectivos
2. 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 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.
Estudios biomédicos prospectivos
2. 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 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 comparable al anterior, que ha recibido un tratamiento control (o no ha recibido tratamiento)
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.
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).
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).
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.
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 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.
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”.
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.
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, ...)
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.
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.
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.
Se debe realizar 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:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
- 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
Ensayos clínicos: Ejemplos
Acceso al documento completo: Este ensayo probó que el tratamiento incrementa el tiempo de supervivencia.
Ensayos clínicos: Ejemplos
La siguiente tabla muestra la comparabilidad de los grupos tratamiento y control en el ensayo anterior.
Ensayos clínicos: Ejemplos
En esta tabla se muestran los resultados finales obtenidos en el ensayo:
ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión.
ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión.
¿Es la diabetes causa de la hipertensión arterial?
ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión.
¿Es la diabetes causa de la hipertensión arterial?
| DIABETES MELLITUS | SI (N=128) |
NO (N=902) |
|---|---|---|
| Hipertensión arterial (OMS), % | 64.8 | 26.7 |
| Edad media, años | 58.9 | 46.5 |
| Resistencia insulínica, % | 80.5 | 25.5 |
ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión.
¿Es la diabetes causa de la hipertensión arterial?
| DIABETES MELLITUS | SI (N=128) |
NO (N=902) |
|---|---|---|
| Hipertensión arterial (OMS), % | 64.8 | 26.7 |
| Edad media, años | 58.9 | 46.5 |
| Resistencia insulínica, % | 80.5 | 25.5 |
RR=Pr
ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión.
¿Es la diabetes causa de la hipertensión arterial?
ESTUDIOS OBSERVACIONALES: El problema de los factores de confusión.
¿Es la diabetes causa de la hipertensión arterial?
¿o hay un efecto confusor de la resistencia a la insulina?
ESTUDIOS OBSERVACIONALES: Estrategias de muestreo
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.
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 carácterísticas 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.