Epidemiologia - Pesquisa epidemiológica e Tipos de estudos

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ESTUDOS ECOLÓGICOS (UFRJ)
Definição: 
- Unidade de observação é um grupo de pessoas e não o indivíduo
- O grupo pertence a uma área geográfica definida – estado, cidade, setor censitário
- Frequentemente realizados combinando-se arquivos de dados existentes em grandes populações – geralmente mais baratos e mais rápidos
- Avaliam o contexto social e ambiental – medidas coletadas no nível individual muitas vezes são incapazes de refletir adequadamente os processor que ocorrem no nível coletivo – nível de desorganização social – epidemia mais intense
Objetivos:
- Gerar ou testar hipóteses etiológicas – explicar a ocorrência da doença
- Avaliar a efetividade de intervenções na população – testar a aplicação de nosso conhecimento para prevenir doença ou promover saúde
Níveis de análise
Tabela
- Num estudo ecológico não temos a informação sobre a distribuição conjunta do fator em estudo e da doença dentro de cada grupo
- Conhecemos o número total de indivíduos expostos (e1) e o número total de casos (m1) dentro de cada grupo, mas não o número de casos expostos (a)
- Na análise ecológica, a variável independente (X) é a proporção de indivíduos expostos dentro do grupo (e1/n), e a variável dependente (Y) é a taxa (ou risco) da doença (e1/n)
Tipos de variáveis utilizadas
- MEDIDAS AGREGADAS: agregação das mensurações efetuadas no nível individual – proporção de fumantes, taxa de incidência de uma doença e renda familiar média
- MEDIDAS AMBIENTAIS: características físicas do lugar – poluição do ar, exposição à luz solar. Cada medida ambiental tem uma análoga no nível individual, entretando, o nível de exposição individual pode variar entre os membros de cada grupo
- MEDIDAS GLOBAIS: atributos de grupos, organizações ou lugares. Não existem análogos no nível individual – densidade demográfica, desorganização social
Tipos de desenho
Desenho de múltiplos grupos
- Estudo exploratório: comparação de taxas de doença entre regiões durante o mesmo período – identificar padrões espaciais – possível etiologia ambiental ou genetica. Frequentemente, pode conter dois tipos de problemas:
Regiões com poucos casos – grande variabilidade na taxa da doença
Regiões vizinhas tendem a ser mais semelhantes do que regiões mais distantes – autocorrelação especial
- Estudo analítico: avalia a associação entre o nível de exposição médio e a taxa de doença entre diferentes grupos – estudo ecológico mais comum
Desenho de series temporais
- Estudo exploratório: avalia a evolução das taxas de doença ao longo do tempo em uma determinada população geograficamente definida – utilizado para prever tendências futuras da doença ou avaliar o impacto de uma intervenção populacional
IMAGEM
- Estudo analítico: avalia a associação entre as mudanças no tempo do nível médio de uma exposição e das taxas de doença em uma população geograficamente definida.
IMAGEM
Processo de interferencia causal dos estudos analíticos de series temporais pode apresentar dois problemas:
- Critérios diagnósticos e de classificação das doenças podem se modificar no tempo
- Doença com grande período de latência/indução entre a exposição ao fator de risco e a sua detecção pode dificultar a avaliação entre a associação deste fator e a ocorrência da doença
Desenhos mistos
- Estudo exploratório: combina as características básicas dos estudos exploratórios de múltiplos grupos e de séries temporais – avalia a evolução temporal das taxas de uma doença em diferentes grupos populacionais
- Estudo analítico: avalia a associação entre as mudanças no tempo do nível de exposição média e das taxas de doença entre diferentes grupos populacionais – potencializa a interpretação dos efeitos estimados – analisa simultaneamente as mudanças no nível de exposição médio e nas taxas de doença em função do tempo dentro de grupos e as diferenças entre os grupos
INFERÊNCIA
- Limitação para testar hipóteses ecológicas – potencial vies na estimação do efeito
- Viés ecológico (falácia ecológica) – inferência causal inadequada sobre fenômenos individuais na base de observações de grupos – uma associação observada no nível agregado não necessariamente significa que essa associação exista no nível individual
- Principal problema neste tipo de análise – suposição de que os mesmos indivíduos são simultaneamente portadores do problema de saúde e do atributo associado
- Durkheim: províncias européias predominantemente protestantes no século XIX – taxas de suicídio maiores que em províncias predominantemente católicas – protestantes tenderiam mais ao suicídio – poderiam ser os católicos residentes em províncias predominantemente protestantes os que mais se suicidavam
- Minimização do vies ecológico – utilização de dados agrupados em unidades de análise geográfica tão menores quanto possível, tornando-as mais homogêneas – possibilidade de migração dentro do grupo e estimativa de taxas instáveis
- Estimar o efeito contextual de uma exposição ecológica no risco individual – efeito da poluição ambiental na produção de doença respiratória – são fundamentais em epidemiologia das doencas infecciosas – risco de doença depende da prevalência em outros indivíduos com os quais se tem contato
Estimativa do efeito
- Muitos estudos epidemiológicos – estimar o efeito de uma exposição na ocorrência de uma determinada doença em uma população sob risco
- Nível individual – efeitos são estimados pela comparação de taxas de incidência da doença em populações expostas e não expostas – razão ou diferença entre as taxas
- Nível ecológico: não se conhece a informação sobre a distribuição conjunta entre a exposição e a doença dentro dos grupos – não se pode estimar os efeitos dessa forma
- Regressão das taxas de doenças (y) nos níveis médios de exposição (x): modelo linear (mais comum) – equação de predição: Y = B0 + B1X , onde B0 e B1 são o intercepto estimado e a angulação da reta, respectivamente
- Estimativa do efeito da exposição no nível individual: derivada da regressão – predição de taxas de doença – todos os expostos (X=1) e todos os não expostos (X=0)
- Taxa de doença predita (Yx=1) em grupo inteiramente exposto: B0 + B1 (1) = B0 + B1
- Taxa de doença predita (Yx=0) em grupo inteiramente não exposto: B0 + B1 (0) = B0
- Diferença de taxas estimadas: B0 + B1 - B0 = B1
- Razão de taxas estimadas B0 + B1 / B0 = 1 + B1/B0
- Note que o ajuste de um modelo linear poderia levar a uma estimative negativa da razão de taxas, quando B1/B0 < -1, não possuindo qualquer significado biológico ou ecológico
Vantagens
- Baixo custo e rápida execução: dados disponíveis (SIM, SINASC, SINAN, IBGE)
- Frequentemente, não é possível medir adequadamente exposições individuais em grandes populações: nível ecológico
- Estudos de nível individual não conseguem estimar bem os efeitos de uma exposição, quando ela varia pouco na área de estudo
- Mensuração de um efeito ecológico: implantação de um novo programa de saúde ou uma nova legislação em saúde na melhoria das condições de saúde
Limitações
- Incapacidade de associar exposição e doença no nível individual
- Dificuldade de controlar os efeitos de potenciais fatores de confundimento
- Dados de estudos ecológicos representam níveis de exposição média ao invés de valores individuais reais
- Não há acesso a dados individuais
- Dados de diferentes fontes, o que pode significar qualidade variável da informação
- Falta de disponibilidade de informações relevantes é um dos mais sérios problemas na análise ecológica
ESTUDO SECCIONAL
- A população do estudo é selecionada por amostra ou toda população de interesse.
- A unidade de análise é o indivíduo, as observações são feitas em um mesmo instante.
- Simultaneamente busca-se informações sobre:
Exposição a possíveis fatores de risco
Exposição a possíveis variáveis de confundimento
Ocorrência da doença/evento de interesse
População Amostra Doentes expostos; doentes não expostos; não doentes expostos; não doentes nãoexpostos
Frequência de doença e exposição observadas:
- Prevalência na população = A + C / N
- Prevalência de doença entre os expostos = A / A + B
- Prevalência de doença entre os não expostos = C / C + D
Objetivos
- Estimar a prevalência da doença na população total ou em estratos da população, úteis para estimar a prevalência de condições comuns e razoavelmente longas e para determinar a distribuição de medidas contínuas em uma população
- Comparar taxas de prevalências de diferentes populações ou grupos populacionais
- Determinar as características epidemiológicas de um agente novo
- Algumas vezes não são considerados como estratégia de investigação analítica
- Avaliar as condições de saúde, com fins de políticas de saúde
Vantagens e desvantagens
VANTAGENS
- Mais rápidos e mais baratos (comparados aos estudos de coorte e caso controle)
- Maior poder de generalização
- Excelente método para descrever características de uma população em determinada época
- Alto potencial descritivo; Planejamento e administração de ações voltadas para a prevenção, tratamento e reabilitação;
- Estudos soroepidemiológicos - estratégias de imunização
- Adequado para investigar relações de doenças crônicas de início indeterminado e de longa duração e de elevada frequência na população
DESVANTAGENS
- Dificuldade em estabelecer relação temporal
- Baixo potencial analítico, não muito indicado para testar hipóteses causais
- Muito vulnerável à vieses, principalmente de seleção
- Duração da exposição nos doentes - viés de sobrevivência
Problemas
Viés temporal
- É difícil separar a causa e o efeito. A doença e a exposição são avaliados simultaneamente.
Exemplo: obesidade artrite; sedentarismo doença coronariana
- São mais adequados aos estudos que as exposições que não se alteram com a doença.
Viés de sobrevivência
Casos prevalentes = incidência + fatores prognósticos
- Indivíduos que curam ou morrem mais rapidamente têm menos chances de serem incluídos em um estudo de prevalência
A probabilidade de participação de doentes expostos em um estudo seccional é dependente do tempo de duração da exposição.
- Doentes com longos períodos de exposição poderão estar super-representados
Exposição que prolonga a sobrevida pode ser confundida com um fator de risco prevalência de doentes entres os expostos pode ser maior do que os não expostos
Exposição que encurta a sobrevida pode ser confundida com um fator de proteção prevalência de doentes entre os expostos pode ser menor do que entre os não expostos
Análise
- Análise univariada: analisa o comportamento de uma variável
- Análise bivariada: mensurar relação entre duas variáveis
- Análise multivariada: mensurar relação entre mais de duas variáveis
1- Razão de prevalências
- O que temos ? Casos prevalêntes
- Estimar a proporção de doentes entre os: 
Expostos (PE)
Não expostos (NPE) 
RP = PE / NPE
RP estima quantas vezes mais os expostos estão doentes quando comparados aos não expostos, na época do estudo seccional.
2- Razão de chances prevalentes
- A interpretação do OR de prevalência, ou RCP é a mesma do OR de casos prevalentes nos estudos de caso controle.
- Quantas vezes é maior a chance de estar doente entre os expostos em relação aos não expostos?
RCP = a x d / d x c
Técnicas multivariadas
- Utilizadas para elucidar uma associação de interesse principal entre um fator de exposição e um agravo, que pode estar sendo confundida ou modificada por outras variáveis
Estratificação
Modelagem matemática
ESTUDOS ECOLÓGICOS (SOUZA)
- A unidade de análise é uma população ou grupo específico (área geográfica definida).
Ex: cidade, país, instituição...
- Base de dados referentes a grandes populações (dados secundários)
NIVEL INDIVIDUAL E ECOLÓGICO
Tipos de variáveis utilizadas
- Medidas agregadas: síntese das características individuais de cada grupo
Informações individuais (sexo, idade, fumo) agregação das mensurações (% sexo, media de idade, taxa de incidência de uma doença)
- Medidas ambientais: características físicas do lugar
Ex: nível de poluição do ar, horas de exposição à luz solar
- Medidas globais: características de grupos, lugares,
Não existem análogos ao nível individual
Ex: densidade demográfica, nível de desorganização social, sistema de saúde.
Tipos de desenho - Classificação:
- Exploratório - não existe exposição específica de interesse ou não é incluída na análise
É a comparação de taxas de doença entre regiões durante o mesmo período.
Objetivo: identificar padrões espaciais da doença; gerar hipóteses
Problemas: regiões com poucos casos mostram grande variabilidade na taxa de doença; autocorrelação espacial
Avalia as taxas de doença ao longo do tempo em uma determinada população.
Serve para prever tendências futuras e avaliar o impacto de uma intervenção.
- Analítico - a exposição é mensurada e incluída na análise
Existe associação entre o nível de exposição médio e a taxa de doença entre diferentes grupos.
Avalia a associação entre as mudanças no tempo do nível médio de uma exposição e das taxas de doença em uma população.
Problemas de interferência causal: mudanças nos critérios diagnósticos e nas classificações das doenças; doenças com longo período de latência/indução - fator de risco X exposição.
Método de agrupamento:
- Desenhos de múltiplos grupos e diferentes localizades geográficas
- Séries temporais, diferentes períodos de tempos
- Mistos; lugar e tempo
Desenhos mistos
- Exploratório: séries temporais + multiplos grupos
Evolução temporal das taxas de uma doença em diferentes grupos
Ex: a incidêndia mensal de dengue por RA no município do RJ durante a epidemia ocorrida entre novembro de 1990 a junho de 1991
- Analítico: sérires temporais + multiplos grupos
Avalia a associação entre as mudanças no tempo entre diferentes grupos; nível de exposição média X taxas de doença.
Ex: consumo de água com alta concentração de cálcio e magnésio X motalidade por DCV
Vantagens de desvantagens
VANTAGENS
- Baixo custo, rapidez, fácil execução
- Capacidade de geração de hipóteses
- Mensuração de um efeito ecológico
Ex: implantação de um programa de saúde, quais as melhorias nas condições de saúde?
- Adequado diante de dificuldade de se medir exposições individuais em grandes populações
DESVANTAGENS
- Representam níveis de exposição média e não valores individuais reais
- Dificuldade de controlar os efeitos potenciais de fatores de confundimento
- Incapacidade de associar a exposição e doença no nível individual
- Disponibilidade dos dados
- Qualidade das informações
Inferência
- Limitação para testar hipóteses ecológivas potencial viés na estimação do efeito
- Viés ecológico (falácia ecológica) - inferência causal inadequada sobre fenômenos individuais na base de observações de grupos
Associação no nível ecológico não necessariamente existe no nível individual
- Suposição de que os mesmos indivíduos são simultaneamente portadores do problema de saúde e do atributo associado
Como minimizar? Utilizando dados agrupados em unidades de análise geográfica menores possíveis
Vieses nos estudos epidemiológicos
- Viés de seleção
- Ocorre sempre que uma associação entre exposição e desfecho observada no estudo é diferente daquela que ocorre na população de onde a amostra foi obtida.
- Viés do trabalhador saudável
Suponha um estudo que relacione trabalhar na petrobás e apresentar algum problema de saúde. Mesmo que esta associação seja forte, os profissionais que lá trabalham passam por rigoroso exame médico, só sendo contratados os saudáveis. Além disso, aqueles que desenvolvem doença são afastados por aposentadoria ou transferidos de atividade.
- Viés de auto-seleção
Ocorre quando existe uma associação entre ser participante voluntário de um estudo e o desfecho que se quer analisar.
Exemplo: acredita-se que o efeito benéfico dos estrogênios pós-menopausa possa em grandeparte ser devido ao fato de que mulheres (estudo de coorte) que utilizam este hormônio seriam mais preocupadas com sua saúde, adotando assim um estilo de vida mais saudável (dieta, exercícios, etc). O que faria com que apresentassem menos doença coronariana.
- Viés de perda seletiva de seguimento
As perdas que ocorrem ao longo do seguimento (mudança de endereço, abandono do estudo, morte, etc) raramente são aleatórias, podendo ser associadas à exposição, desfecho ou ainda, em ambos.
Exemplos: fumantes costumam abandonar mais o seguimento do que não fumantes.
Perdas seletivas na exposição: não haveria viés (doença ainda não ocorreu).
Perdas seletivas no desfecho: doentes procuram atendimento em outra região. Viés pouco importante, se as perdas foram mais ou menos equivalentes para os grupos expostos e não expostos.
Perdas seletivas para a exposição e desfecho: viés na incidência entre expostos e não expostos, bem como as medidas de risco. Fumantes que adoecerem num determinado município, migram para outra cidade, onde o suporte médico é de melhor qualidade. Incidência menor entre expostos, RR menor do que o real.
- Viés de não resposta
O fato de um indivíduo não aceitar participar do estudo, acarreta um problema semelhante à perda seletiva de seguimento.
Exposição: se os não participanetes não aceitam fazer parte do estudo, devido ao desfecho apenas (desconfiam que possuem a doença em questão), o viés será pequeno, pois as incidências estarão afetadas tanto para os expostos quanto não expostos.
Por outro lado, se o viés da não participação ocorre tanto na exposição, quanto no desfecho, as incidências e estimativas de risco estarão com viés.
- Viés de Berkson
Estudo onde aponta que nos estudos caso-controle, haveria uma associação entre diversas doenças, pelo fato de que existiria uma alta taxa de hospitalização entre pacientes com mais de uma doença.
- Viés de detecção
Explica a relação entre o uso de estrogênios (OR = 9) e câncer de endométrio.
Estrogênio artificial causaria sangramento uterino (fator que independe do câncer).
O sangramento levaria a mulher a um exame ginecológico.
A investigação ginecológica poderia diagnosticar um câncer de endométrio que passaria despercebido se o sangramento não ocorresse.
Temos portanto que a taxa de detecção de câncer é maior nas mulheres que usam estrogênio do que naquelas que não utilizam este fármaco.
- Viés de informação
Surge diante de erros sistemáticos na coleta das informações, exames realizados, etc
Não coortes concorrentes, como a doença (desfecho) que ainda não ocorreu e erros na coleta de informações entre expostos e não expostos são semelhantes.
Nas coortes não concorrentes ou estudos caso-controle, a doença já foi descoberta, sendo razoável que o pesquisador procure mais afinco a coleta de informações nos grupos altamente expostos.
Exemplo: sempre que classificamos os indivíduos em dois grupos que exista alguma subjetividade.
Se conhecermos o defecho, a tendência é classificar os pacientes limítrofes.
Erros diferenciais e não diferenciais.
- Viés de informação (erros não diferenciais)
Ocorrem de forma igual entre expostos e não expostos. Tendência de subestimar o risco.
Exemplo: probabilidade de errar a classificação entre doentes = 70%; probabilidade de errar a classificação entre não doentes = 80%
Tabela de diabéticos.
- Viés de informação (erros diferenciais)
Neste caso, há diferença entre os grupos expostos e não expostos. Suponha que para o mesmo exemplo anterior, as pessoas com história familiar positiva e com exame também positivo fação um segundo teste. Por uma questão de economia, as pessoas sem história familiar e que tenham um primeiro resultado negativo, não realizam um teste confirmatório (erro diferencial).
- Viés de informação (viés de memória)
As informações acerca da exposição estão no passado, sendo que os doentes fariam um esforço maior para localizar esta exposição.
Exemplo: mães com filhos portadores de mal-formações congênitas tendem a lembrar eventos passados como medicações, infecções, fatores de risco, etc, com mais frequência que mães cujos filhos nasceram normais.