Viés e ConfiabilidadeEpidemiologica

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Depto. de Nutrição Clinica e Social
Epidemiologia
Profa. Camila Mazzeti
Janeiro de 2016
Validade e Confiabilidade em Epidemiologia
O que são erros e quais seus tipos?
Precisão e validade (interna e externa);
Viés de seleção;
Viés de confundimento;
Viés de aferição;
Confiabilidade;
Validação;
Atividade fixadora.
Roteiro da Aula
Para garantir que as medidas de ocorrência, de distribuição e as associações entre os fatores determinantes e o evento, ou seja, a qualidade do estudo epidemiológico, é necessário considerar:
Erros;
Viés ou bias;
Precisão;
Validade.
Diagnóstico dos eventos
Explicações para associação entre exposição e desfecho
Variabilidade aleatória
estimativa de precisão (IC 95%) e teste (p-valor)
Viés
garantia e controle de qualidade
Confusão
randomização, ajuste, emparelhamento, exclusão
Relação causal
eliminar explicações alternativas, aplicar modelo causal discutido
Costuma-se considerar duas fontes principais de erro:
Erro Randômico: Relaciona-se com precisão ou confiabilidade.
Erro Sistemático: Relaciona-se com validade.
Erros
Aparece como uma imprecisão da estimativa obtida a partir do estudo em relação ao parâmetro que está sendo avaliado, sendo resultante da variação amostral. 
É, portanto, fundamentalmente dependente do tamanho da amostra e de características específicas do parâmetro a ser estimado, ou seja, sua variância. 
Erro Randômico
Podem ser evitados no estudo:
Fase de planejamento: Cuidados na seleção da amostra;
Fase de execução: Evitar perdas ou recusas não homogêneas entre os grupos;
Fase de análise de dados: controle de outliers e criteriosa imputação.
Erro Randômico
Tamanho (mm) 
%
Erro randômico é a parte da variabilidade da medida que não apresenta relação com nenhuma outra medida ou variável, geralmente ocorre pelo acaso. Não previsível.
Erro Randômico
Difere em sua natureza do erro randômico, por ter sua origem na existência de uma diferença entre o parâmetro a ser estimado e o verdadeiro efeito que se quer medir. 
Resulta do desvio ou distorção da operação da medida, do instrumento ou do aplicador. 
Almeida Filho e Rouquayrol, 2002
Erro Sistemático
Ximenes e Araújo, 1995
%
Tamanho (mm)
Erro sistemático é aquele que se repete em todas as medidas realizadas, erro consistente em uma direção específica e que geralmente tem uma fonte, por exemplo, instrumento não calibrado.
Erro Sistemático
Viés ocorre quando a média dos resultados obtidos a partir de um número infinito de estudos não é um valor verdadeiro
(Szklo) 
Bias existe quando, na média, os resultados de um número hipotético de estudos (relacioanados a uma associação específica e uma população de referencia) diferem do verdadeiro resultado; por exemplo quando o OR médio de um grande número de estudos caso-controle sobre uma certa associação em uma dada população é 2,0 mas de fato não há associação. Definição pouco usada por epidemiologistas que precisam inferir a partir dos resultados do seu próprio estudo
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Randômico 			Amostra
Sistemático			Medida
Erro
E.Aleatório
E. sistemático
|Pressão arterial diastólica (mm Hg)
80
90
PA real
(cánula 
intra-arterial)
PA medida
(esfingomanômetro)
No. de observações
Relação entre erro sitemático e erro aleatório
Precisão e Validade
Diz-se das conclusões de uma investigação quanto a amostra estudada ou a extrapolação das mesmas para a população de onde a amostra foi retirada ou mesmo outras populações.
A validade pode ser externa ou interna.
Validade
As conclusões do estudo feito em uma amostra podem ser generalizadas para a população de origem. Depende do quanto a amostra representa a população.
Ex: 
Um estudo sobre estresse e alteração vocal em uma amostra de professores do ensino fundamental da rede estadual da Bahia mostra que a razão de prevalência é igual a 2,3 (IC 95% 2,1 a 2,5).* 
É possível dizer que: Os professores baianos mais estressados têm 2,3 vezes mais chance de ter alteração vocal que os menos estressados podendo este valor variar entre 2,1 e 2,5.
Validade Externa
Os resultados também podem ser generalizados para outras populações semelhantes.
Sobre o exemplo anterior pode-se dizer:
O estresse no professor faz com que ele tenha mais problemas vocais.
Validade Externa
Refere-se ao grau em que as conclusões de um estudo são corretas. 
Engloba:
Comparabilidade de grupos estudados (viés de seleção)
Controle de fatores que possam dificultar a interpretação (viés de confundimento);
Técnica ou critério diagnóstico (viés de aferição)
Validade Interna
Pereira, 1995
Validade em estudos epidemiológicos
População de referência
População de estudo (amostra)
expostos
Não expostos
Validade externa
Validade interna
Seleção indivíduos, coleta de dados e análises
Viés é a maior ameaça à validade interna de um estudo
Um erro em qualquer dos estágios do processo de inferência que produza resultados que distanciem-se sistematicamente dos valores verdadeiros 							(Fletcher et al, 1988)
Um erro sistemático no desenho ou condução de um estudo
						 (Szklo et al, 2000)
3. Viés é um erro sistemático no desenho, condução ou análise que produz estimativas equivocadas do efeito de uma exposição sobre uma doença 						(Schlesselman and Stolley, 1982)
O que é Viés?
Erros podem ser diferenciais (sistemáticos) ou não-diferenciais (aleatórios)
Erro aleatório: utilização de uma mensuração que classifique erradamente os indivíduos estudados independente do seu status com relação à doença ou exposição 
	
Erro diferencial: utilização de uma medida invalida que classifica erroneamente os indivíduos dependendo da seu status de doença ou exposição 
Viés refere-se ao erro sistemático apenas 
Viés é um erro sistemático
A significância estatística é influenciada por erro aleatório
Viés é causada por erro sistemático
Erros aleatórios cancelam-se ao longo do tempo e conforme o tamanho do estudo, tendendo a diluir associações existentes (em direção a não associação)
Erros sistemáticos não se cancelam, independente do tamanho ou do tempo de seguimento de um estudo
Erro aleatório leva a resultados imprecisos; viés leva a falsos resultados
Probabilidade vs Viés
Error
Study size
Source: Rothman, 2002
Systematic error (bias)
Random error (chance)
Erros em estudos epidemiologicos
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Associação
Estatística
(p<0,05)
Artificial
amostral
Viés (bias)
Real
confusão
Direta
(independente)
Critérios de causalidade
Interação
Planejamento
Planejamento e análise
O que procuramos?
Erro na identificação da população ou grupos de estudo; 
Distorção devido a diferenças entre as características dos indivíduos que são incluídos no estudo e daqueles que não são;
Perdas ou não respostas dos incluídos originalmente na amostra (diferencial ou não diferencial)
Viés de Seleção
Exemplo:
Foram selecionados 80 sujeitos para participar de um estudo em duas etapas. Na etapa 1 eles respondiam um questionários sobre sintomatologia da doença pesquisada (79 participaram;1,25% de perda). Na etapa 2 todos os 79 sujeitos foram chamados para realizar um exame em um hospital. Somente 38 compareceram (51,8% de perda). 
Viés de Seleção
A literatura mostra que a prevalência da doença estudada é em torno de 20%. Neste estudo foi encontrada uma prevalência de 46,8%. 
População de referência
Exposto
A
Exposto
B
Não exposto
C
Não exposto
D
Caso Controle
 Total de casos Total de controle
 
a
b
c
d
Viés de seleção: um grupo (casos expostos) tem maior probabilidade de ser incluído na população do estudo, sem o conhecimento do pesquisador.
Resulta em grupos de comparação que não vem da mesma população de base.
População do estudo
 Caso Controle
Por exemplo, um estudo caso controle para investigar associação entre anticoncepcional oral e diabetes,
como mulheres que usam ACO , em geral, são mais frequentemente acompanhadas por médicos, qualquer doença subclínica, terá maior chance de ser identificada nas mulheres que usam ACO do que nas que não usam. Como resultado, este estudo pode identificar uma associação espúria entre ACO e diabetes
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Viés de autosseleção
Teste em populações voluntárias (HAS, Colesterol, HIV, glicemia, etc) 
Pode aumentar ou reduzir a prevalência de uma doença/exposição
Viés de Seleção: exemplos
Viés de Seleção: Exemplos
Self-selection bias:
- You want to determine the prevalence of HIV infection
- You ask for volunteers for testing
- You find no HIV
- Is it correct to conclude that there is no HIV in this location?
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Viés de autosseleção
Incidência de leucemia em soldados presentes no Teste da bomba atômica em Nevada (EUA)
82%: identificados pelos pesquisadores
18%: contato por iniciativa própria (resposta à publicidade)
O auto-encaminhamento pode estar associado ao desfecho em estudo.
Viés de Seleção: exemplos
Viés de Seleção: Exemplos
Viés do Trabalhador Sádio
 
Seleção
Ativos vs inativos
Ativos vs desempregados
Ocupações altamente remuneradas vs demais ocupações, etc
Sobrevida
Doentes deixam o trabalho ou mudam de trabalho com maior frequência
Viés de Seleção: exemplos
Viés de Seleção: Exemplos
Viés do Trabalhador sadio
 
Autosseleção
Seria efeito de um processo de rastreamento, em parte por autosseleção, que permite que pessoas relativamente sadias se tornem ou permaneçam trabalhadores enquanto os que permanecem desempregados, aposentados, incapacitados ou por outro motivo fora da força de trabalho, seja um grupo menos sadio.
Viés de Seleção: exemplos
Viés de Seleção: Exemplos
Viés de Berkson 
Clássico em estudo caso-controle hospitalar: 
a combinação da exposição e doença aumentam a probabilidade de hospitalização, levando a maior exposição entre casos hospitalizados do a exposição na população que deu origem aos casos.
Ex: associação positiva entre estrógeno e câncer (OR 10,0)
Posteriormente: estrógeno aumentava a probabilidade de diagnóstico de câncer. Estrógeno> sangramento> hospitalização
.
Viés de Seleção: exemplos
Viés de Seleção: Exemplos
Ocorre quando os resultados de uma associação entre dois fatores podem ser imputados, total ou parcialmente, a um terceiro fator não levado em consideração que é a variável de confundimento;
Viés de Confundimento
Variável de confundimento, ou de confusão ou confounding é a variável que, por estar associada a exposição principal e ser um fator de risco para o efeito estudado, induzindo a conclusão incorreta sobre a verdadeira relação entre dois eventos. (Pereira, 1995)
Exemplo:
Um estudo realizado em uma zona canavieira do Estado de Alagoas mostrou uma associação positiva e estatisticamente significante entre baixa escolaridade das mulheres e abortos espontâneos. 
Sabe-se que as mulheres com menor escolaridade nesta região geralmente trabalham no corte da cana-de-açúcar. 
Viés de Confundimento
Resta esclarecer: A associação de deve ao nível de escolaridade ou ao elevado esforço físico da atividade de trabalho?
Definição inadequada do diagnóstico de um evento.
Geralmente devido à preparação ineficiente do observador ou examinador ou pelo uso inadequado dos instrumentos de aferição (problema mecânico ou técnico ou instrumento inapropriado para a mensuração);
Viés de Aferição
Viés de Aferição
 Observador ou examinador
Confiabilidade
Validação
 Instrumento de aferição
Viés de informação
Erro sistemático decorrente de medições ou classificações incorretas das variáveis ​​do estudo. Resulta em diferentes qualidades de informação entre os grupos (Last)
Resulta em erro na classificação da exposição e/ou desfecho em uma proporção de participantes do estudo 									 (Szklo)
Viés de Informação
Sujeitos do estudo já identificados, passo seguinte é obter informações para a análise. Viés pode ocorrer por erros na mensuração das informações necessárias ou na definição imperfeita do nível da exposição
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Identificação da exposição: mais relvante em estudos caso-controle
Identificação da doença (desfecho): mais relevante em estudos de coorte
Viés de memória 
Viés do entrevistador
Viés do observador
Viés do respondente
Estudo de coorte: exposição é mensurada no início do estudo, erro tende a 
ser similar entre os que desenvolvem a doença e os que não desenvolvem: não 
Diferencial.
Viés de informação
Exposição
Doença/desfecho
Viés de Informação
Estudo de coorte: como exposição é medida no início do estudo, quando presente, o erro tende a ser similar entre os que desenvolvem a doença e os que não se tornam doentes. Tende a ser não diferencial
Estudo caso controle: exposição é medida após ocorrência da doença, o erro pode variar de acordo com o status caso ou controle; depende de cada estudo em particular, pode ser diferencial ou não diferencial
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Viés de memória 
	-Estudo caso controle
	Participantes do estudo tendem a lembrar mais da exposição se ele tiver a doença 
	Erro na classificação do status de exposição
Para evitar :
Uso controles com outra doença (viés similar)
Uso marcadores objetivos da exposição
Realizar estudo caso controle dentro de um estudo de coorte
Verificar registros hospitalares ou médicos (uso de medicamentos)
Viés de informação: exposição
Viés de Informação: exposição
Casos podem lembrar-se mais dos antecedentes da doença que controle
Maes de crianças com malformação lembrarão e relataram mais exposições como doenças infecciosas, uso de medicamentos, traumas, etc...do que as maes de bebes sádios e levar a um erro de classificação diferencial, que em geral superestima a associação.
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Viés do entrevistador (viés do observador)
	-Estudo caso controle
	Entrevistador conhece o status do participante (caso ou controle);
	pode sondar diferentemente a exposição ocorrida no passado entre os casos;
	Erro na classificação do status de exposição.
Para evitar:
Entrevistador não deve conhecer o status do participante nem a hipótese do estudo (mascaramento do entrevistador)
Procedimentos de garantia e controle de qualidade 
Realizar subestudos de validade e reprodutibilidade (mais difícil, sujeito à variabilidade intraparticipante, à memória)
Viés de informação: exposição
Viés de Informação: exposição
Entrevistadores conhecem o status dos casos e controles antes de entrevista-los e influenciar diferentemente casos e controles quanto ao relato de exposição
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Viés do observador 
	Estudo de coorte
	A decisão sobre a presença do desfecho pode ser influenciada pelo conhecimento do status de exposição, especialmente se o desfecho é soft como TMC ou cefaleia.
	Erro na classificação do status desfecho
 (HAS e raça; câncer de fígado e alcoolismo)
Para evitar:
Protocolos padronizados para classificação do status desfecho
Mascaramento do observador em relação à exposição
Uso de múltiplos observadores. Em geral, dois observadores fazem a classificação de forma independente,se houver discordância, um terceiro observador fará a classificação
Viés de informação: doença
Viés de Informação: doença
Por exemplo: HAS e raças; patologista e cancer de fígado reconhece a exposição alcoolismo.
Exemplo rothmann: estudo coorte para incidencia de enfisema entre fumantes e não fumantes: Enfisema pode passar sem diagnóstico se não houver atenção médica; se fumantes por maior preocupação com efeitos do fumo com saúde, vão mais ao médico do que não fumantes, o enfisema será mais diagnósticado nos fumantes. Embora realmente fumo cause enfisema, mas neste caso, o efeito do fumo sobre o enfisema, seria superestimado.
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Viés do respondente
	-Estudo de coorte
 Identificação do desfecho por meio de resposta do participante: cefaleia, TMC, outros de
difícil obtenção por medidas objetivas.
	 
Para evitar:
Uso de medida objetiva
Uso de escala que investiguem sintomas relacionados com o evento
Viés de informação: doença
Viés de Informação: doença
Estudo caso controle e coorte. Ocorre em função erro na coleta de dados ou na definição do desfecho
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Viés de informação
Viés de informação erro de classificação 
Erro de classificação
Não diferencial
Diferencial
Sensibilidade e especificidade da medida usada para classificar exposto e não exposto e doente e não doente.
Viés de Informação
Capacidade de concordância interna, ou seja, de replicar os mesmos resultados.
Pode ser testada com a repetição das medidas utilizadas no mesmo grupo da mensuração original pelo mesmo observador ou por observadores diferentes.
Confiabilidade 
(ou Reprodutibilidade)
Klein e Bloch in Medronho, 2002.
Quantifica o desempenho de um instrumento de medida em relação a um instrumento considerado padrão-ouro.
As medidas de VALIDADE mais usadas são:
Sensibilidade
Especificidade
Valor preditivo positivo
Valor preditivo negativo
Validação
Sensibilidade : É a capacidade que o teste apresenta de detectar os indivíduos verdadeiramente positivos, ou seja, os verdadeiros doentes.
S= verdadeiros positivos (a) 	 x100
 verdadeiros positivos(a) + falsos negativos(c)
Validação
Especificidade: É a capacidade que o teste apresenta de detectar os indivíduos verdadeiramente negativos, ou seja, os verdadeiros sadios.
E= verdadeiros negativos (d) x100
 falsos positivos(b) + verdadeiro negativos(d)
Validação
Valor Preditivo Positivo: É a probabilidade que tem cada positivo de ser, de fato, doente.
VP+ = verdadeiros positivos (a) 	 x100
 verdadeiros positivos(a) + falsos positivos (b)
Validação
Valor Preditivo Negativo: É a probabilidade que tem cada negativo de ser, de fato, sadio.
VP- = verdadeiros negativos (d) x100
 falsos negativos(c) + verdadeiros negativos (d)
Validação
Validação
Vejamos o exemplo: 
Doente
Sadio
Total
Doente
133(a)
47(b)
180 (a+b)
Sadio
14(c)
106(d)
120 (c+d)
Total
147 (a+c)
153 (b+d)
300
(a+b+c+d)
Padrão - Ouro
Novo teste
S= a / a+c = 133 / 147 = 0,90
E= d / b+d = 106 / 153 = 0,69
VP+ = a / a+b = 133 / 180 = 0,73
VP- = d / c+d = 106 / 120 = 0,88
Validação
S= a / a+c = 133 / 147 = 0,90
Alta sensibilidade. O novo teste consegue identificar 90% dos verdadeiros doentes. 
E= d / b+d = 106 / 153 = 0,69
Especificidade moderada. O novo teste erra na identificação de 30% dos sadios, atribuindo a estes a condição de doente.
VP+ = a / a+b = 133 / 180 = 0,73
Valor preditivo positivo moderado. O novo teste consegue “acertar” os doentes em cerca de 70% dos casos.
VP- = d / c+d = 106 / 120 = 0,88
Valor preditivo negativo muito bom. O novo teste consegue “acertar” os sadios em quase 90% dos não-casos
Síntese
Erros
Randômico - Amostra
Sistemático - Medida
Validade
Externa – Generalização
Interna – Conclusões do estudo
Validade Interna
Viés de seleção
Viés de confundimento
Viés de aferição
Viés de aferição
Doexamaminador- confiabilidade
Do instrumento - validação
Síntese
Confiabilidade
Concordância ou repetição de resultados.
Validação
Desempenho do instrumento.
Sensibilidade: a / a + c
Especificidade: d /b+d
Valor Preditivo Positivo: a /a+b
Valor Preditivo negativo: d / c + d
Em um estudo para verificar a associação entre fazer vestibular e ter alguma dor de estômago foram selecionados 500 estudantes de escolas da cidade que estavam se preparando para fazer vestibular e 500 estudantes das mesmas escolas que cursavam primeiro ou segundo ano do ensino médio. 
Entre os meses de maio e julho deste ano os estudantes foram entrevistados quanto a seus hábitos sociais, de lazer e alimentares, horas de estudo por dia e dinâmica familiar. Em seguida foram encaminhados para o serviço de um hospital local para fazer uma video-endoscopia digestiva. Dos 1000 alunos, somente 400 compareceram para o exame. 
Atividade
Atividade
Na análise das entrevistas verificou-se que grande parte dos alunos vestibulandos relatou estudar mais de 8 horas por dia, comer em horários irregulares, tomar muito refrigerante, comer frituras e dormir menos de 6 horas por noite. Estes estudantes relataram ainda serem pressionados constantemente pela família e pelos amigos para estudar mais. O mesmo não aconteceu com os demais estudantes.
Na avaliação dos 400 exames, observou-se que dos 120 vestibulandos que compareceram, 80 apresentaram algum problema de estômago e dos não vestibulandos apenas 40 apresentaram o problema.
Qual o percentual de perdas? Quais as possíveis conseqüências para o estudo?
O estudo está sujeito a algum erro? Qual(is)? Explique.
O estudo está sujeito a algum viés? Qual(is)? Explique.
Crie a tabela 2x2 e verifique a associação descrita (observe o tipo de desenho de estudo). Interprete o seu resultado.
Atividade
A avaliação de problema de estômago foi feita pelo Método X (mais rápido, menos desconfortável e mais barato) que ainda está em teste. Em seguida os mesmos participantes foram submetidos ao exame da video-endoscopia digestiva adotada como padrão-ouro. 
Observe a tabela calcule e interprete os resultados:
Sensibilidade
Especificidade
Valor preditivo positivo
Valor preditivo negativo
Atividade
Baseando-se nos resultados do estudo de validação, responda: O Método X deve ser usado como critério diagnóstico para problemas de estômago? Por que?
Atividade
Doente
Sadio
Total
Doente
163(a)
194(b)
357 (a+b)
Sadio
37(c)
606(d)
643 (c+d)
Total
200 (a+c)
800 (b+d)
1000
(a+b+c+d)
Video-endoscopia
Método X