Estudios de Casos y Controles PDF

ISSN Versión Online: 2308-0531 Rev. Fac. Med. Hum. Enero 2020;20(1):138-143. DOI 10.25176/RFMH.v20i1.2555 Facultad de Medicina Humana URP...

ISSN Versión Online: 2308-0531 Rev. Fac. Med. Hum. Enero 2020;20(1):138-143. DOI 10.25176/RFMH.v20i1.2555 Facultad de Medicina Humana URP ARTÍCULO DE REVISIÓN ESTUDIOS DE CASOS Y CONTROLES CASE-CONTROL STUDIES Alonso Soto 1,2, a,b; Aleksandar Cvetkovic-Vega1,a RESUMEN Los estudios de casos y controles son estudios epidemiológicos observacionales analíticos utilizados generalmente para evaluar factores asociados a condiciones de presentación infrecuente. Su jerarquía dentro de la pirámide de evidencia se ubica en un lugar intermedio, generalmente con un nivel de evidencia considerado mayor que los estudios transversales analíticos y menor que los estudios de cohorte. La medida de asociación utilizada para estos estudios es el Odds Ratio (o razón de momios). Algunas variantes de este diseño como los estudios de casos y controles incidentes y los anidados (dentro de una cohorte) permiten disminuir el riesgo de sesgo de selección. Se revisan los conceptos básicos relacionados a este tipo de estudios. ARTÍCULO DE REVISIÓN Palabras clave: Casos y Control; Epidemiología; Causalidad; Estudio observacional (fuente: DeCS BIREME). ABSTRACT Case-control studies are analytical observational epidemiological studies generally devoted to evaluate factors associated with infrequent diseases. Its hierarchy within the pyramid of evidence lies in an intermediate place between cross sectional and cohort studies. The measure of association used for these studies is the Odds Ratio. Some variants of this design, such as incident and nested case studies and nested case-control studies (within a cohort) can reduce the risk of selection bias. The basic concepts related to this type of studies are reviewed. Key words: Cases-Control; Epidemiology; Causality; Observational study (source: MeSH NLM). CONCEPTOS BÁSICOS presencia de un evento de interés y evaluando de forma retrospectiva la temporalidad de la asociación Los estudios de Casos y Controles son estudios con una o más exposiciones. epidemiológicos de tipo observacional, dado que no se realiza una intervención sino se “observa” En los estudios de casos y controles se parte de la la ocurrencia de eventos, y analíticos puesto que presencia de un evento (EFECTO, denominado permiten formular una hipótesis en relación a también outcome o desenlace) identificando evaluar la asociación entre dos o más variables, personas o pacientes con la presencia de éste y teniendo además un grupo contraste denominado comparándolos con un grupo de características en este caso “Control”(1–3). semejantes, pero sin la presencia del mismo. Las Su jerarquía dentro de la pirámide de evidencia se personas con el evento de interés se denominan ubica en un lugar intermedio, generalmente con CASOS, mientras que aquellas personas escogidas un nivel de evidencia considerado mayor que los para servir como comparadores se denominan estudios transversales y menor que los estudios de CONTROLES. Es importante resaltar 2 aspectos en cohorte. Son útiles para evaluar la relación entre los controles puesto que es su selección adecuada posibles exposiciones y efectos, partiendo de la es clave para este diseño: los controles deben de 1 Instituto de Investigación en Ciencias Biomédicas, INICIB, Universidad Ricardo Palma, Lima-Perú. 2 Departamento de Medicina. Hospital Nacional Hipólito Unanue, Lima-Perú. a Médico internista. PhD in Health Sciences. b Médico cirujano. Citar como: Soto A; Cvetkovic-Vega A. Estudios de casos y controles. Rev. Fac. Med. Hum. Enero 2020; 20(1):138-143. DOI 10.25176/RFMH.v20i1.2555 Journal home page: http://revistas.urp.edu.pe/index.php/RFMH Artículo publicado por la Revista de la Facultad de Medicina Humana de la Universidad Ricardo Palma. Es un artículo de acceso abierto, distribuído bajo los términos de la Licencia Creative Commons: Creative Commons Attribution 4.0 International, CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), que permite el uso no comercial, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que la obra original sea debidamente citada. Para uso comercial, por favor póngase en contacto con [email protected] Pág. 138  Rev. Fac. Med. Hum. 2020;20(1):138-143. Estudios de casos y controles partir de la misma población que dio origen a los casos, La temporalidad es un punto muy importante para y además deben de ser similares a éstos, salvo por la poder diferenciar entre los 3 diseños de estudios exposición(1). observacionales analíticos. Mientras en los estudios Una vez identificados los casos y controles, se debe de cohortes se va de la exposición al efecto, y en los evaluar la presencia de la EXPOSICION en cada uno de estudios trasversales éstos se miden en paralelo; en los los grupos. Es decir, se identifica de forma retrospectiva estudios de casos y controles se parte del efecto hacia la temporalidad en la presencia o no de la exposición. la exposición (figura 1). Cohortes Exposición Efecto Casos y ARTÍCULO DE REVISIÓN Controles Exposición Efecto Exposición Transversales Efecto Figura 1. Dirección de la temporalidad en la asociación en estudios de casos y controles, transversales y cohortes. EL ODDS RATIO COMO MEDIDA DE ASOCIACIÓN EN ESTUDIOS DE CASOS Casos Controles Y CONTROLES El Odds es una razón entre dos eventos mutuamente Expuestos A B excluyentes. Este vocablo inglés no tiene una traducción específica al español, pero históricamente No Expuestos C D proviene de las apuestas, en donde la razón es ganar o perder. En investigación científica, se trata de una razón entre la ocurrencia o no de un evento. Por Donde ejemplo, si tenemos 100 personas y 20 de ellas fallecen A=Número de Casos con exposición y los otros 80 sobreviven, el Odds de morir será de B=Número de Controles con exposición 20 a 80, o 20/80=0.25. Este Odds de morir equivale C= Número de Casos sin exposición a una probabilidad de morir de (20/20+80) = 0.2. El D= Número de Controles sin Exposición Odds entonces es un estimador que tiene correlación A/C=Odds de Exposición en Casos con la probabilidad de un evento. En particular tiene B/D=Odds de Exposición en Controles cifras cercanas a la probabilidad cuando los Odds (y probabilidades) son bajos, y para efectos de evaluar Odds de exposición en casos la asociación entre dos variables podemos comparar Odds Ratio = Odds de exposición en controles los Odds de exposición entre personas con y sin la enfermedad. Esta razón de Odds se denomina Odds Ratio o Razón de momios y es la es la medida de Figura 2. Razón de Odds de exposición en casos y asociación del diseño de tipo caso-control(1,4,5).Esto se en controles presenta gráficamente en la figura 2. Pág. 139  Rev. Fac. Med. Hum. 2020;20(1):138-143. Soto A et al En base a los datos de la figura 2 podemos presentar el aislada o desligada del conocimiento teórico del diseño Odds Ratio como: y sus aspectos estadísticos. Odds Ratio=Odds de Exposición en Casos/Odds de La fórmula estadística para estudios de tipo Caso- Exposición en controles Control no pareado es la siguiente(4,7): Odds Ratio= A/C B/D Reordenando dicha razón: (p1.q 1 + p2.q2).(Za + Zß)2 nc = (p1 - p2)2 Odds Ratio= A*D B*C Esta equivalencia es denominada “producto cruzado”. Figura 3. Fórmula estadística para el cálculo de tamaño de muestra en diseños caso-control no La interpretación general de un Odds ratio es la pareados. ARTÍCULO DE REVISIÓN siguiente Donde: OR=1 Odds de exposiciones igual en casos y controles: No asociación. nc= Número de casos y número de controles sin ajuste p1= Proporción esperada del factor en casos OR1 factor asociado a mayor Odds del evento (factor de riesgo). q2= 1-p2 Tener en cuenta que si existe una relación desigual Debe sin embargo recordarse que no solo debe entre casos y controles, sea el caso que la razón de evaluarse el valor numérico del Odds Ratio presentado. controles/casos sea diferente de 1, al resultado de nc Es importante evaluar dicha razón en el contexto de debe hacérsele un ajuste: su intervalo de confianza y la significancia estadística dada por el valor de p. CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO nc.(1 + c) Eficiencia estadística na = Es posible incrementar la eficiencia estadística 2c aumentando el número de controles. Sin embargo, debe considerarse que más allá de 4 controles por caso Figura 4. Ecuación de ajuste para razones control/ el incremento en la eficiencia estadística es escaso por casos diferentes de 1. lo que no se recomienda sobrepasar dicho número. Donde: Cálculo del tamaño muestral na= Número de controles ajustado Sabemos que para que una muestra sea representativa nc= Número de controles sin ajuste de la población, y en ese sentido permita hacer inferencias hacia ella, debe de tener tanto un cálculo c= cociente de dividir los controles entre los casos de tamaño muestral adecuado como un muestreo Elección de los Casos: aleatorizado. En esta sección por fines académicos, Casos prevalentes: Son los casos existentes al momento presentamos la fórmula para el cálculo de tamaño de realizar el estudio. Ejemplo: pacientes infartados en muestral en este diseño cuando no se parea casos y un hospital durante un momento determinado. controles. En la actualidad, los programas estadísticos como STATA y plataformas como Open Epir permiten Casos incidentes: se realiza un seguimiento prospectivo que los investigadores ahorren tiempo en desarrollar buscando identificar la aparición de casos. Ejemplo: paso a paso los cálculos matemáticos, introduciendo seguimiento de pacientes que ingresan con dolor los datos requeridos por el software(6). Sin embargo, torácico e identificación prospectiva de pacientes con esto no debe en ningún motivo hacerse de forma infarto. Pág. 140  Rev. Fac. Med. Hum. 2020;20(1):138-143. Estudios de casos y controles Los casos prevalentes muestran un mayor riesgo Sin embargo, existen algunas desventajas de parear. de sesgo, en particular si el hecho de permanecer o En términos de factibilidad, puede ser más laborioso no hospitalizado depende de factores asociados a y en ocasiones logísticamente imposible hacer la exposición de interés. Los casos de menor riesgo el emparejamiento siendo esto más importante pueden ser dados de alta tempranamente, mientras cuanto mas exigente sea el mismo. Por otro lado, las que los casos más graves podrían fallecer y no ser variables utilizadas para parear los casos y controles no evaluados. pueden ser posteriormente analizadas como posibles predictores o covariables en los modelos ajustados. Elección de los Controles Estudios de Casos y Controles Anidados (en una La elección de los controles es el aspecto metodológico cohorte) posiblemente más relevante en estudios de casos y controles. Como ya se mencionó anteriormente, Estos estudios son de utilidad cuando se trabaja con volvemos a reincidir en la importancia de que el grupo eventos infrecuentes y en los que la determinación control provenga de la misma población y que sea de la exposición o el efecto involucran altos costos, semejante al grupo CASO con la única excepción de la de modo que sólo es factible el estudio de un ARTÍCULO DE REVISIÓN exposición. La elección inadecuada del grupo control número limitado de participantes. En este diseño es una de las principales fuentes de errores sistemáticos particular de casos y controles, anidado dentro de en este tipo de diseños. una cohorte (habitualmente de varios cientos o miles de pacientes), se selecciona a aquellos pacientes que Controles Hospitalarios vs comunitarios desarrollan el evento y son comparados con controles En muchos estudios los casos son pacientes que se (habitualmente seleccionados de manera aleatoria hospitalizan por alguna condición clínica específica, entre aquellos participantes que no desarrollan el y los controles deben ser personas que, si hubieran evento de interés). enfermado, serían incluidos como casos. En tal sentido, resulta controversial en muchos casos utilizar controles ANÁLISIS ESTADÍSTICO hospitalarios dado que pueden partir de poblaciones Los estudios de Casos y Controles al ser estudios que no necesariamente sean similares a las de la cual observacionales tienen una probabilidad apreciable provienen los casos. Por ejemplo, en un Centro de de presentar confusión, es decir la distorsión de una Referencia para Tuberculosis que recibe población de relación entre la exposición y el efecto debido a una muchas de las regiones a nivel nacional, no podríamos tercera variable (variable confusora) asociada tanto a la utilizar como controles a pacientes de Servicios exposición como al efecto). Un aspecto importante del de Medicina, en cuyo caso el alcance del Servicio análisis de los estudios de casos y controles involucra puede ser mucho más local. Esto hace que muchas ajustar el Odds Ratio a la presencia de potenciales veces se apele al uso de controles provenientes de la confusores. Esto se realiza habitualmente mediante un comunidad que difieran únicamente de los casos en la análisis de regresión logística múltiple binaria(8). Si los presencia del efecto o evento de interés. Una forma de hallazgos del análisis crudo y ajustado son consistentes, disminuir el riesgo de sesgo en la elección de controles ello brinda una mayor confiabilidad a los resultados hospitalarios es la utilización del concepto de casos obtenidos. En la tabla 1 se presenta la comparación incidentes. de los OR crudo (análisis sin ajuste) y OR ajustado. En Controles Pareados vs no pareados la columna de la izquierda se aprecia el análisis de la variable 3 (dependiente) para las variables 1 y variables Una de las formas de lograr que los casos y controles 2 por separado. En la columna de la derecha se aprecia sean lo más homogéneos posible es aparearlos en el análisis de la variable 3 contra la variable 1 ajustada función de ciertas características. El pareamiento por la variable 2 (teniendo en cuenta que el efecto de será más efectivo si la(s) variable(s) se encuentran la variable 2 pueda influir tanto en la 1 como en la 3). En relacionadas al resultado de interés. Por ejemplo, este caso puede observarse que en el análisis ajustado en un estudio sobre el efecto de comorbilidad en la disminuye la magnitud de la asociación a juzgar por la mortalidad en pacientes con neumonía, los casos disminución del valor del OR. Debe tenerse en cuenta de neumonía pueden aparearse con controles de que las distintas técnicas de regresión dependen en la misma edad. Dado que la edad es un predictor gran parte del número de observaciones y variables importante de mortalidad en neumonía, su efecto es incluidas. Asimismo, es conveniente evaluar la bondad removido de la asociación y las diferencias pueden ser de ajuste de los modelos mediante pruebas como la de más plausiblemente debidas al factor estudiado. Hosmer and Lemeshow(8). Pág. 141  Rev. Fac. Med. Hum. 2020;20(1):138-143. Soto A et al Tabla 1. Comparación de los Odds Ratio crudo y ajustado. Variable 3 (Dependiente) Variable 3 (Dependiente) OR crudo IC (95%) p OR ajustado IC (95%) P Variable 1 2.98 1.95-4.58 0.001 1.83 1.51-2.21 0.001 Variable 2 0.46 0.25-0.85 0.014 0.61 0.43-0.87 0.006 VENTAJAS Y DESVENTAJAS es el sesgo de recuerdo(1) que generalmente se produce cuando los controles recuerdan con mayor ARTÍCULO DE REVISIÓN Todos los diseños tienen limitaciones que conllevan a probabilidad una posible exposición. ventajas y desventajas. No existe un diseño perfecto y el investigador debe tener muy presente ello al Por otro lado, una limitación importante de los estudios elegir el mejor diseño para responder a su pregunta de casos y controles es que no permite la estimación de investigación. Se considera una buena práctica en de prevalencias, dado que la proporción de personas investigación el indicar las limitaciones metodológicas con y sin el evento es fija, siendo determinada por del diseño, de manera que los demás investigadores el investigador en el cálculo del tamaño muestral al tengan conocimiento de éstas cuando se busque introducir la razón entre expuestos y no expuestos(1). replicar el estudio. Otra importante limitación es que no es un estudio útil Los estudios de casos y controles son estudios para exposiciones infrecuentes. Finalmente, la medida en general relativamente sencillos y baratos. Su de asociación utilizada en estos estudios es poco ejecución es relativamente rápida. Los estudios de apropiada para el caso de enfermedades frecuentes, casos y controles permiten la evaluación de múltiples ya que tiende a sobrestimar la magnitud del efecto de exposiciones y el escenario más apropiado es el de la asociación en comparación con el riesgo relativo(9). condiciones (efectos) infrecuentes o con periodos de En la figura 5 se aprecia que el OR siempre tiene un latencia prolongados. valor más extremo que el riesgo relativo, siendo la La principal desventaja del estudio de caso y controles diferencia más evidente a medida que los valores se es el sesgo de selección(1). Otro sesgo frecuente alejan más de la unidad. 120 100 80 60 40 20 0 Odds Ratio Riesgo Relativo Figura 5. Comparación de Riesgos Relativo y Odds Ratio. Pág. 142  Rev. Fac. Med. Hum. 2020;20(1):138-143. Estudios de casos y controles CONCLUSIÓN Los estudios de casos y controles son estudios de un estudio de caso y controles incluyendo los relativamente fáciles y rápidos en su ejecución. Son aspectos resaltantes en la selección de casos, selección una aproximación relativamente sencilla, aunque de controles, análisis de datos e interpretación de los especialmente sujeta a sesgos (particularmente de resultados. Aunque clásicamente se ha ligado este tipo de estudios a un alto riesgo de sesgo, el uso de selección y de memoria), siendo particularmente controles incidentes y los modelos anidados en una útiles en el estudio de condiciones infrecuentes. cohorte ofrecen una reducción importante del riesgo La figura muestra el proceso general en el desarrollo de sesgo y por lo tanto un mayor nivel de evidencia. ARTÍCULO DE REVISIÓN Selección de Casos Selección de Controles Análisis de los datos Interpretación de Definició de casos Número de controles por Odds Ratio como medida Resultados casos de asociación Error aleatorio vs Incidentes o prevalentes Regresión logística confusión vs sesgo Apareamiento multiple para ajuste por Sesgo de selección, posibles confusores medición, memoria Casos y controles Casualidad Reserva apareados requieren técnicas estadísticas especiales Figura 6. Secuencia del proceso de elaboración de un estudio con diseño de tipo caso-control. Contribuciones de autoría: AS y AC participaron en Conflicto de interés: Los autores declaran no tener la genesis de la idea, la elaboración del manuscrito y la ningún conflicto de interés. aprobación de su versión final. Recibido: 15 de noviembre del 2019 Financiamiento: Autofinanciado. Aprobado: 26 de diciembre del 2019 Correspondencia: Alonso Soto. Dirección: Instituto de Investigación en Ciencias Biomédicas. Universidad Ricardo Palma. Av Benavides 5440.Santiago de Surco, Lima-Perú. Teléfono: (01) 7080000 Correo: [email protected] REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Gordis, Leon. Epidemiología. Quinta. Barcelona, España: Elsevier Saunders; 6. Juul S, Frydenberg M. An introduction to Stata for health researchers. 3rd ed. 2014. 391 p. College Station, Tex: Stata Press; 2010. 340 p. 2. Argimon Pallás, Josep M., Jiménez Villa, Josep. Métodos de Investigación 7. Velasco Rodríguez, Víctor, Martínez Ordaz, Verónica, Ruiz Hernándes, José. Clínica y Epidemiológica. Cuarta. Barcelona, España: Elsevier Saunders; 2013. Muestreo y tamaño de muestra: Una guía práctica para personal de salud que 402 p. realiza la investigación. 1era ed. Coahuila, México: Buenos Aires; 2002. 3. García Villar C. Introducción a la lectura crítica de artículos: diseño de 8. Michael J Campbell. Statistics at Square two- Understanding modern estudios y sesgos. 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