Princípios de Epidemiologia e Análise de Dados na Pesquisa Científica em Medicina Princípios de Epidemiologia e Análise de Dados na Pesquisa Científica.

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1 Princípios de Epidemiologia e Análise de Dados na Pesquisa Científica em Medicina Princípios de Epidemiologia e Análise de Dados na Pesquisa Científica em Medicina

2   Programa: - Princípios de Epidemiologia e Tipos de e Estudos - Conceitos de Erro Sistemático e Randômico - Definição dos Tipos de Variáveis - Estatísticas Descritivas e Formulação de Testes de Hipóteses - Critérios de Escolha dos Testes Estatísticos - Fatores que Influenciam o Cálculo do Tamanho Amostral - Métodos de Comparação entre Variáveis Categóricas – Cálculo de Indicadores em Estudos Diagnósticos - Métodos Paramétricos de Comparação entre Variáveis Quantitativas - Emprego de Métodos Não Paramétricos de Comparação de Variáveis

3   Programa: - Comportamento de Variáveis em Modelos de Observações Múltiplas - Estudo da Associação entre Variáveis Qualitativas e Quantitativas - Conceitos de Regressão Matemática - Construção de Tabelas e Curvas de Eventos e de Sobrevivência - Conceito e Interpretação dos Resultados das Metanálises - Análise de Risco em Modelos de Observação Fechada - Análise de Modelos de Risco Proporcional-Conceitos de Redução de Risco

4 Motivação da Pesquisa Científica ?

5 Motivação da Pesquisa Científica  Demonstrar os Resultados Positivos de um Procedimento;  Mostrar a Superioridade de um Procedimento em Relação à Outro;  Apresentar a Experiência Acumulada a Respeito de um Tipo de Procedimento.

6 Motivação da Pesquisa Científica  Demonstrar os Resultados Positivos de um Procedimento;  Mostrar a Superioridade de um Procedimento em Relação à Outro;  Apresentar a Experiência Acumulada a Respeito de um Tipo de Procedimento.

7 O Lugar do Pesquisador é a Fronteira entre o Conhecido e o Desconhecido, Buscando as Lacunas para Ampliar o Conhecimento Científico. Motivação da Pesquisa Científica

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9  Exploração e Análise do Conhecido Revisão Ampla da Literatura Revisão Ampla da Literatura Análise Crítica dos Resultados Observados Análise Crítica dos Resultados Observados Participação em Linhas de Pesquisa e/ou em Grupos Interdisciplinares

10 Motivação da Pesquisa Científica  Identificação da Lacuna do Conhecimento Questionamentos da Literatura Questionamentos da Literatura Fatos Observados na Prática Profissional Fatos Observados na Prática Profissional – Linhas de Pesquisa – Grupos Interdisciplinares

11  Definição do Tema do Estudo Delineamento da Hipótese Principal de TrabalhoDelineamento da Hipótese Principal de Trabalho Identificação das Hipóteses SecundáriasIdentificação das Hipóteses Secundárias Motivação da Pesquisa Científica

12 Pesquisa Científica  Hipótese do Estudo  Desenho do Estudo  Coleta de Dados  Análise dos Resultados

13 Pesquisa Científica  Conclusões Método Dedutivo (Princípios Estabelecidos pela Lógica) Método Dedutivo (Princípios Estabelecidos pela Lógica) Método Indutivo (Os Dados Sugerem os Princípios Provavelmente Envolvidos) Método Indutivo (Os Dados Sugerem os Princípios Provavelmente Envolvidos)

14 Pesquisa Científica  Conclusões (Baseadas em Inferências) Fazer Deduções e Desenhar Conclusões a partir de Dados Imperfeitos ou Incompletos Grande Incentivo e Fermento Intelectual da Ciência Grande Incentivo e Fermento Intelectual da Ciência

15 Processo de Análise Crítica (Princípios de Aristóteles)  Verdade As Conclusões Devem ser Substanciadas pelos Dados  Validade A Metodologia Deve ser Apropriada para o Tipo de Análise  Probabilidade A Análise Estatística Deve Conduzir a Resultados Bem Definidos e Reprodutíveis

16 “If a law says that every object that is P is also Q and we find an object that is P and not Q, the law is refuted. A million positive instances are insufficient to verify the law; one counterinstance is sufficient to falsify it.” Rudolf Carnap An Introduction to the Philosophy of Science

17 “Você quer uma válvula que não vaze e você tenta tudo o que é possível para desenvolver uma. Mas o mundo real fornece apenas válvulas que vazam. Você então tem que determinar quanto de vazamento pode tolerar”. Arthur Rudolph Arthur Rudolph (Epitáfio – Engenheiro de foguetes Saturno 5 - Missão Apollo)

18 Quando a gente pensa que sabe todas as respostas, vem a vida e muda todas as perguntas !

19 Verdade na Natureza Pergunta da Pesquisa Dinâmica da Pesquisa Científica

20 Verdade na Natureza Pergunta da Pesquisa Verdade do Estudo Plano de Pesquisa Amostra Almejada Variáveis Almejadas Inferência Desenho Validade Externa Erro Sistemático e Randômico Dinâmica da Pesquisa Científica

21 Verdade do Estudo Plano de Pesquisa Estudo Real Amostra Almejada Variáveis Almejadas Inferência Validade Interna Erro Sistemático e Randômico Dinâmica da Pesquisa Científica Resultado do Estudo Sujeitos Reais Medidas Realizadas Implementação

22 Dinâmica da Pesquisa Científica Verdade na Natureza Pergunta da Pesquisa Verdade do Estudo Plano de Pesquisa Amostra Almejada Variáveis Almejadas Inferência Desenho Validade Externa Erro Sistemático e Randômico Resultado do Estudo Estudo Real Sujeitos Reais Medidas Realizadas Inferência Implementação Validade Interna Erro Sistemático e Randômico

23  Erro Sistemático Desenho de Pesquisa Desenho de Pesquisa Viéses (Amostra, Mensuração, Análise) Viéses (Amostra, Mensuração, Análise)  Erro Randômico Variação Biológica Variação Biológica Dinâmica da Pesquisa Científica

24 Erro Randômico Erro Sistemático DESENHO E IMPLEMENTO Inferência

25 DESENHO E IMPLEMENTO Fase de Desenho e Implemento Aumentar o Tamanho da Amostra ou Precisão das Medidas Aperfeiçoar o Desenho da Pesquisa Fase de Análise Calcular a significância estatística ou intervalo de confiança Usar de bom julgamento (Estudo de Epid. Clínica) Erro Randômico Erro Sistemático

26 O Método de Pesquisa é Escolhido em Função da Hipótese de Trabalho Formulada O Método de Pesquisa é Escolhido em Função da Hipótese de Trabalho Formulada Hipótese Alavanca o Método Aspectos da Metodologia Escolha do Modelo de Pesquisa

27  Delineamento Baseado na Hipótese  Depende de Aspectos ÉticosAspectos Éticos Questões EconômicasQuestões Econômicas Disponibilidade de Material para o EstudoDisponibilidade de Material para o Estudo da Duração da Pesquisada Duração da Pesquisa Aspectos da Metodologia Escolha do Modelo de Pesquisa

28 Os Dados de um Estudo Podem ser Sempre Re-analisados, mas o Desenho de um Estudo não Pode ser Modificado Após o seu Início. Aspectos da Metodologia Escolha do Modelo de Pesquisa

29  Atemporal Prevalência de EventosPrevalência de Eventos  Variável no Tempo Incidência de EventosIncidência de Eventos Relação CausalRelação Causal Tipos de Hipóteses Científicas

30  Prevalência de Eventos Dados Epidemiológicos Dados Epidemiológicos –População Geral ou Específica –Populações com Características Determinantes Diferentes Investigação Diagnóstica Investigação Diagnóstica Tipos de Hipóteses Científicas

31  Incidência de Eventos Dados EpidemiológicosDados Epidemiológicos Ocorrências em Populações Específicas (com Características Determinantes)Ocorrências em Populações Específicas (com Características Determinantes) Ocorrências em Populações com Características Determinantes DiferentesOcorrências em Populações com Características Determinantes Diferentes Tipos de Hipóteses Científicas

32  Relação Causal Efeito em Populações EspecíficasEfeito em Populações Específicas Efeito em Populações com Características DiferentesEfeito em Populações com Características Diferentes Efeitos de Fatores Determinantes Diferentes na Mesma PopulaçãoEfeitos de Fatores Determinantes Diferentes na Mesma População Tipos de Hipóteses Científicas

33 Efeitos de Fatores Determinantes Diferentes na Mesma População Indivíduos Devem Ter as Mesmas Características (Erro Randômico)Indivíduos Devem Ter as Mesmas Características (Erro Randômico) Valorização do Princípio Ativo do Fator DeterminanteValorização do Princípio Ativo do Fator Determinante Tipos de Hipóteses Científicas

34 Pesquisa com Métodos Terapêuticos Relação CausalRelação Causal Incidência de Eventos (Fatores de Risco)Incidência de Eventos (Fatores de Risco) Efeitos de Ocorrência RaraEfeitos de Ocorrência Rara Tipos de Hipóteses Científicas

35 Decisão # 1 Altera os eventos da Pesquisa? Estudo Observacional O investigador observa os eventos sem interferir. Estudo Experimental O investigador aplica uma intervenção e observa o efeito no resultado final. Não Sim Características dos Desenhos de Estudo

36  Experimental (Laboratorial ou Ensaio Clínico) AnalíticoAnalítico Manipulação da Variável Determinante Identificação e Acompanhamento das Variáveis Dependentes Identificação e Acompanhamento das Variáveis Dependentes Características dos Desenhos de Estudo

37  Observacional DescritivoDescritivo Identificação da Variável Determinante (Independente) AnalíticoAnalítico Identificação e Acompanhamento das Variáveis Dependentes Características dos Desenhos de Estudo

38 Est. Observacionais: Decisão # 2 Realizam mensurações em mais de uma ocasião? Estudo Transversal Cada paciente é examinado apenas uma vez. Estudo Longitudinal Cada paciente é acompanhado por um período de tempo. Não Sim Características dos Desenhos de Estudo

39 Est. Observacionais: Decisão # 3 Os dados são colhidos a partir do início do estudo? Estudo Retrospectivo Colheita dos Dados: Passado Presente Estudo Prospectivo Não Sim Características dos Desenhos de Estudo Colheita dos Dados: Presente Futuro

40 Tipos ExperimentalObservacional Características dos Desenhos de Estudo

41 Tipos ExperimentalObservacional AnalíticoDescritivo Características dos Desenhos de Estudo

42 Tipos ExperimentalObservacional Analítico Transversal Longitudinal Descritivo Transversal Longitudinal Características dos Desenhos de Estudo

43 Tipos ExperimentalObservacional Descritivo Transversal Longitudinal Caso-Controle Analítico Transversal Longitudinal Características dos Desenhos de Estudo Prospectivo Retrospectivo

44  Hipótese Sobre Prevalência de Eventos Aspectos Epidemiológicos Métodos Diagnósticos Pesquisa TransversalPesquisa Transversal Escolha do Modelo de Pesquisa

45  Hipótese Sobre Incidência de Eventos Aspectos Epidemiológicos Estudo Longitudinal (Descritivo)Estudo Longitudinal (Descritivo) Escolha do Modelo de Pesquisa

46  Hipótese Sobre Incidência de Eventos Pesquisa de Fatores de Risco Estudo Longitudinal (Analítico)Estudo Longitudinal (Analítico) Estudo Caso-ControleEstudo Caso-Controle Escolha do Modelo de Pesquisa

47  Hipótese Causal Experimento Controlado e RandomizadoExperimento Controlado e Randomizado Estudo Longitudinal com Grupo ControleEstudo Longitudinal com Grupo Controle Estudo Longitudinal de Coorte ÚnicaEstudo Longitudinal de Coorte Única Estudo Caso-ControleEstudo Caso-Controle Escolha do Modelo de Pesquisa

48  Hipótese Sobre Resultados Terapêuticos Experimento Controlado e RandomizadoExperimento Controlado e Randomizado Ensaio Auto Controlado ou CruzadoEnsaio Auto Controlado ou Cruzado Estudo Longitudinal com Grupo ControleEstudo Longitudinal com Grupo Controle Estudo de Coorte IsoladaEstudo de Coorte Isolada Escolha do Modelo de Pesquisa

49 Importância das Séries de Pacientes ? Importância das Séries de Pacientes ?

50 Importância das Séries de Pacientes Importância das Séries de Pacientes  Gerar Hipóteses a partir de Novas Possibilidades Terapêuticas, Diagnósticas e de Risco. Medicina Baseada em Evidência

51 Processo de Análise Crítica (Princípios de Aristóteles)  Verdade As Conclusões Devem ser Substanciadas pelos Dados  Validade A Metodologia Deve ser Apropriada para o Tipo de Análise  Probabilidade A Análise Estatística Deve Conduzir a Resultados Bem Definidos e Reprodutíveis

52 O Emprego de Testes Estatísticos tem como Objetivos: Validar a Associação Observada entre o Fator Determinante e o Resultado Obtido e Validar a Associação Observada entre o Fator Determinante e o Resultado Obtido e Avaliar o Grau de Reprodutibilidade do Estudo Realizado. Análise Estatística na Pesquisa Científica

53 Variável A Variável B 0 10 20 30 40 Unidade 

54 Análise Estatística na Pesquisa Científica A Importância Clínica de uma Associação ou Diferença Estatisticamente Significante é uma Decisão Clínica e não Estatística.

55  Avaliar a Existência de Diferenças entre Variáveis  Analisar a Ocorrência de Associações entre Variáveis  Estimar a Prevalência ou a Incidência de Eventos  Identificar Fatores que Alteram ou Sejam Preditores de Respostas / Eventos Emprego dos Testes Estatísticos na Pesquisa em Medicina

56 Análise Estatística Hipótese de Nulidade Hipótese de Nulidade Os Dados são Provenientes da Mesma População, não Existindo Diferença Entre Eles.

57 Análise Estatística  Avaliação da Hipótese de Nulidade (Associação entre as Variáveis Determinante e Dependente) Erro Tipo I ou  (Valor de p) Erro Tipo I ou  (Valor de p) Probabilidade de Erro ao Rejeitar a Hipótese de Nulidade

58 Análise Estatística  Erro Tipo I (  ) Influenciado pelo: Número de Testes Realizados em Relação a uma Mesma Amostra Número de Testes Realizados em Relação a uma Mesma Amostra

59 Análise Estatística  Teste de Hipótese BidirecionalBidirecional H 0 = Valor esperado H 0 = Valor esperado H 1  Valor esperado H 1  Valor esperado UnidirecionalUnidirecional H 0 = Valor esperado H 0 = Valor esperado H 1 > ou ou < Valor esperadoX X X X

60 Análise Estatística Área de Rejeição H 0 Área de Rejeição H 0 Área de Aceitação H 0 Proporção -2 0 +2 Teste Bidirecional

61 Análise Estatística Área de Rejeição H 0 Área de Aceitação H 0 Proporção -2 0 +2 Teste Unidirecional

62  Qual o significado do valor de p=0,05 ?

63 0 1 Impossível Absolutamente Certa

64 Análise Estatística  Avaliação da Hipótese de Nulidade (Associação entre as Variáveis Determinante e Dependente) Erro Tipo II ou  (Poder Estatístico)Erro Tipo II ou  (Poder Estatístico) Probabilidade de que a Hipótese de Nulidade Esteja Errada, Mesmo não Tendo Sido Rejeitada

65 Análise Estatística  Erro Tipo II (  ) Influenciado por Grau de Associação entre as VariáveisGrau de Associação entre as Variáveis Grau de Variação Intrínseca das Variáveis (Contínuas)Grau de Variação Intrínseca das Variáveis (Contínuas) Tamanho da AmostraTamanho da Amostra

66 Inferência DESENHO E IMPLEMENTO Fase de Desenho e Implemento Aumentar o Tamanho da Amostra ou Precisão das Medidas Aperfeiçoar o Desenho da Pesquisa Fase de Análise Calcular a significância estatística ou intervalo de confiança Usar de bom julgamento (Escudo de Epid. Clínica) Erro Randômico Erro Sistemático

67 Análise Sistemática dos Dados Análise Sistemática dos Dados

68 Propriedades das Variáveis  Validade (Acurácia)  Reprodutibilidade  Grau de Especificidade

69 Variação na Mensuração de Variáveis  Variação Biológica Diferenças DemográficasDiferenças Demográficas Variação TemporalVariação Temporal  Erro de Mensuração Erro Randômico (Aleatório)Erro Randômico (Aleatório) Viés de AnáliseViés de Análise

70 Conceito de Validade Interna e Externa População Alvo População Selecionada Amostra do Estudo V. Int. V. Ext.

71 A Validade Externa é Dependente da Validade Interna Resultados que não são Válidos para a População Selecionada não são Válidos para a População Externa Conceito de Validade Interna e Externa

72 Validade Interna  Depende da Inexistência de Vieses de Análise: Vieses de Distorção da Amostra Vieses de Distorção da Amostra Vieses de Mensuração Vieses de Mensuração Vieses de Interferência Vieses de Interferência Vieses de Análise Vieses de Análise

73 Validade Interna Distorção da Amostra População Alvo Pessoas Geograficamente Disponíveis Referência Identificação e Contato Participação Disponibilidade para Seguimento Amostra Final do Estudo

74 Distorção da Amostra Viés de Prevalência Pacientes Vivo c/AVC Óbito por AVC Vivo s/AVC Hipertensos50250700 Não Hipertensos 8020900 Estudo Tipo Coorte Com 10 anos de Seguimento

75 Pacientes Vivo c/AVC Vivo s/AVC Hipertensos50700 Não Hipertensos 80900 Estudo Tipo Caso-Controle Distorção da Amostra Viés de Prevalência

76  Viés de Admissão  Viés de Participação (Efeito Voluntário)  Viés de Grupos Pré-Existentes  Viés de Seleção do Procedimento (Diferença na Composição de Grupos não Randomizados) Distorção da Amostra

77  Viés de Detecção Informação Baseada na Memória / Arquivos não Padronizados Informação Baseada na Memória / Arquivos não Padronizados Métodos Diagnósticos Diferentes Métodos Diagnósticos Diferentes  Viés de Seguimento Validade Interna Vieses de Mensuração

78  Erro de Mensuração Instrumento de MedidaInstrumento de Medida –Variação Intra-Método –Variação Inter-Método ObservadorObservador –Variação Intra-Observador –Variação Inter-Observador Validade Interna Vieses de Mensuração

79  Variáveis Antecedentes  Variáveis Intervenientes Validade Interna Vieses de Interferência

80  Métodos de Controle de Variáveis Antecedentes ou Intervenientes Fatores de Restrição Fatores de Restrição Uso de Variáveis Pareadas ou Eqüivalentes Uso de Variáveis Pareadas ou Eqüivalentes Estratificação das Variáveis Estratificação das Variáveis Técnicas de Análise Multivariada Técnicas de Análise Multivariada Validade Interna Vieses de Interferência

81  Indefinição de Objetivos (Pescaria ou Tortura dos Dados)  Existência de Múltiplos Testes  Viés de Migração (Crossover)  Viés de Tempo de Entrada Validade Interna Vieses de Análise

82 Dosagem C3a BasalPré103060Pós 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Controle Ultrafiltração Circulação Extracorpórea ng/ml

83 p < 0,001 * * * Dosagem C3a BasalPré103060Pós 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Controle Ultrafiltração Circulação Extracorpórea ng/ml

84 * p < 0,05 Dosagem C3a BasalPré103060Pós 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Controle Ultrafiltração Circulação Extracorpórea ng/ml NS

85 Dosagem C3a BasalPré103060Pós 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Controle Ultrafiltração Circulação Extracorpórea ng/ml