Statistiques pour médecins_1_intro PDF

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Hôpitaux Universitaires de Genève

Angèle GAYET-AGERON, Christophe COMBESCURE, Thomas PERNEGER

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medical statistics clinical research data analysis medical science

Summary

These lecture notes cover the introduction to a medical statistics course. They discuss practical aspects of the course, such as the schedule, how to properly use the forum, and the objectives of each session. The document also outlines different study designs and the approach to answering clinical questions in medical research.

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Statistiques pour médecins: Introduction Prof. Angèle GAYET-AGERON, MD, MPH, PhD Prof. Christophe COMBESCURE, PhD Unité d’Appui Méthodologique du CRC Hôpi...

Statistiques pour médecins: Introduction Prof. Angèle GAYET-AGERON, MD, MPH, PhD Prof. Christophe COMBESCURE, PhD Unité d’Appui Méthodologique du CRC Hôpitaux Universitaires de Genève & Faculté de Médecine Diapositives originales Prof. Thomas PERNEGER adaptées Florence Nightingale Enseignant-e Prof. Christophe Combescure, PhD – Biostatisticien à l’unité d’appui méthodologique (UAM) du centre de recherche clinique (CRC) des HUG-UNIGE – Professeur associé à la faculté de médecine Prof. Angèle Gayet-Ageron, MD, MPH, PhD – Médecin épidémiologiste & de santé publique responsable de l’UAM-CRC – Professeure associée à la faculté de médecine 2 L’enquête des BA1 Merci de votre participation à cette enquête anonyme qui servira de base pour illustrer des concepts de statistiques médicales dans les cours !! 3 Aspects pratiques 15 cours de 2h entre les 18 septembre 2024 et 20 janvier 2025 Environ 15 questions QCM à l’examen Répétitoire organisé au second semestre Outils de référence: – Diapositives du cours – Exercices appliqués pour chaque cours, en ligne (pour aider à comprendre le cours) – Medical Statistics at a Glance, A Petrie & C Sabin – Forum pour poser des questions 4 Dias du cours Constituent le document de référence du cours Mises à disposition avant le cours (1-2j) Donnent les objectifs de chaque cours Citent le chapitre de Petrie/Sabin correspondant (si pertinent) Parfois une information est donnée pour l’intérêt général mais ne fait l’objet de l’examen; ceci est identifié par le logo poubelle 5 Bon usage du forum Relisez les diapositives du cours avant de poser des questions Vérifiez si votre question est déjà traitée Donnez un titre informatif à la conversation Abordez un seul sujet par conversation Ne détournez pas les discussions Soyez précis·e/concret·ète, ne dites pas juste «je ne comprends pas» Si pertinent, citez le cours et no. de diapositive Si vous savez la réponse à une question posée, donnez-la! Laissez au moins 48h aux enseignant·es pour répondre 6 Objectifs généraux du cours Comprendre les principes de la recherche clinique (recherche qui vise à informer la pratique clinique) Comprendre les principes des méthodes d'analyse des données employées dans les articles scientifiques médicaux Appliquer ces connaissances à la lecture critique d'articles médicaux scientifiques, dans le cadre de la formation continue Vous n’allez pas apprendre à réaliser des analyses statistiques On attend de vous une compréhension des concepts, pas de de démonstration formelle mathématique 7 Programme des 15 séances à 10h15 1. Introduction 18.9 (AGA) 2. Statistiques descriptives; probabilité 23.9 (CC) 3. Estimation; intervalle de confiance 30.9 (CC) 4. Test statistique: principes 7.10 (CC) 5. Test statistique: applications 14.10 (CC) 6. Régression linéaire, corrélation 28.10 (CC) 7. Essai clinique randomisé 4.11 (AGA) 8. Evaluation d’un nouveau traitement (études de cas) 11.11 (AGA) 9. Tests diagnostiques 18.11 (AGA) 10. Etude prospective 25.11 (AGA) 8h15 11. Analyse de survie 2.12 (CC) 12. Etude cas-témoins 9.12 (AGA) 13. Effet de confusion 7.01 (AGA) mardi 14. Méta-analyse 13.1 (CC) 14h15 15. Lecture critique d’un article scientifique médical 20.1 (CC) 14h15 8 Programme de la 1ère séance Survol des thèmes 1. A qui sert la recherche clinique 2. Question de recherche 3. Rôle de l’analyse statistique 4. Types d’étude en médecine clinique 5. Structure d’un article scientifique Chapitre Petrie/Sabin 12 9 Axes de recherche sur le Mpox Identification de l’agent Séquençage du génome Cibles thérapeutiques moléculaires Biologie Cours de la maladie Clinique: Diagnostic au contact Pronostic du-de la Traitement patient·e Prévention Santé Facteurs associés à la résurgence publique Dynamique de transmission Efficacité des mesures de contrôle Potentiel pandémique Impact sur les autres problèmes de santé 10 Exemples de questions cliniques concernant Mpox Est-ce qu’il existe des différents de présentation clinique en fonction des sous-types de virus (clade I vs. clade II) ? Est-ce que les modes de propagation diffèrent selon le sous-type viral ? Quels sont les facteurs de risque d’infection au virus Mpox ? Quelle est l'efficacité des vaccins existants, tels que ceux contre la variole, dans la prévention du Mpox ? Est-ce le técovirimat est efficace sur la réduction du risque de progression vers une forme sévère de maladie des personnes infectées avec une forme non sévère ou non à risque d’infection sévère ? … 11 Comment répondre à ces questions ? On imagine trois approches possibles : 1. Expérience du/de la clinicien·ne 2. Raisonnement physio-pathologique 3. Recherche clinique 12 1. L’expérience du/de la clinicien·ne Attention à l’interprétation biaisée par les convictions personnelles – Galien (2e siècle): Tous ceux qui boivent ce remède guérissent rapidement, sauf ceux que le remède n’aide pas, et qui tous meurent Attribuer une explication causale est difficile voire impossible – Samuel Johnson (18e siècle), à propos des médecins qui pensent que le patient a guéri parce qu’il a pris les eaux à Bath: It is incident to physicians, I am afraid, beyond all other men, to mistake subsequence for consequence Crise Covid et l’hydroxychloroquine… 13 2. Raisonnement physio-pathologique Après une crise cardiaque (« infarctus du myocarde »), les patient·es qui ont certains troubles du rythme cardiaque (« arythmies ventriculaires ») ont un risque augmenté de décéder de manière soudaine Des médicaments permettent d’éliminer ces troubles du rythme cardiaque Infactus du Arythmie Arrêt Plausibilité myocarde ventriculaire cardiaque biologique de Médicament l’effet du anti-arythmique traitement 14 3. Comment vérifier l’hypothèse de recherche? Recherche clinique On recrute des patient·es qui ont des arythmies après un infarctus On les répartit aléatoirement entre 2 traitements (= randomisation): – Anti-arythmique – Substance inerte (« placebo ») Ni le/a patient·e ni les médecins et soignant·es ne savent quel traitement est pris par un·e patient·e donné·e («insu») On dénombre les décès/arrêts cardiaques dans chaque groupe On s’attend à voir moins d’événements dans le groupe traité Essai clinique randomisé et contrôlé 15 Au début 100% des patient- Suivi des patient-es es sont vivant-es puis dans les deux certain-es décèdent ou font groupes et relevé un arrêt cardiaque qui des décès ou arrêts marquent un palier sur la courbe (courbes = % des cardiaques dus à patient-es qui ne font pas l’arythmie ces évènements) NEJM 1991;324:781-8 16 En résumé = la recherche clinique Processus méthodique qui permet d’acquérir des connaissances scientifiques (ou: de répondre à des questions) sur la santé et la maladie Méthodique: requiert un plan d’étude (=une stratégie qui permette d’obtenir une réponse à la question de recherche) – Cohérence avec les connaissances acquises – Point de départ: question ou hypothèse testable – Comparaison de groupes/populations – Recueil de données fiables – Analyse statistique pour répondre à la question Connaissances scientifiques – Pertinence générale (portent sur la marche de l’univers) – Reproductibles 17 Schématiquement… Question: est-ce que l’anti- Univers Réponse: les données sont/ne arythmique X permet de réduire sont pas compatibles avec la mortalité des patient·es une efficacité du traitement hospitalisé·es avec un infarctus (en général) du myocarde? Etude clinique Méthode: on donne le Observation: traitement à la moitié des - différence entre les proportions de patient·es, le placebo à l’autre décès/arrêts cardiaques dans les 2 groupes en tirant au sort (hasard), on - quantification de l’incertitude liée à cette compte les décès estimation - Plan d’étude (design): - Description des données - Échantillon adéquat - Inférence statistique (passer du particulier - Méthode pour répartir les patient·es au général) - Méthodes de mesure 18 Statistique Science de l’information, qui transforme les données brutes en information utile 19 Rôles de l’analyse statistique Décrire/synthétiser les données recueillies dans l’échantillon de l’étude (cours 2) Tirer des conclusions générales (applicables au monde/univers) à partir d’observations d’un échantillon (cours 3-5) 20 Question de recherche Décrit la finalité scientifique de l’étude Nomme la population concernée et les variables importantes Pour les essais cliniques: PICO – Population/patient·es – Intervention (nouveau traitement ou autre) – Comparaison – Outcome: le critère pour juger de l’efficacité du traitement Pour les études observationnelles: PEO – Population/patient·es – Exposition, ou facteur de risque, ou cause présumée – Outcome: maladie ou problème de santé 21 Exemple de question de recherche Est-ce qu’un traitement par hydroxychloroquine réduit la mortalité parmi les patient-es sous ventilation artificielle? Population: patient·es sous ventilation artificielle Variable 1: traitement par hydroxychloroquine (ou pas) Variable 2: mortalité (ou survie) 22 Comment répondre? Plusieurs façons… Par l’observation (analyser les données telles quelles): – On note quel·les patient·es reçoivent de d’hydroxychloroquine, et Etude lesquel-les n’en ont pas. On les suit dans le temps pour savoir qui va prospective décéder. Etude – On compare les patient·es qui décèdent aux patient·es qui survivent; cas-témoin on cherche dans leur dossier médical qui a été traité par hydroxychloroquine. Par une expérience, ou essai clinique Essai clinique randomisé – On enrôle des patient·es lors de leur intubation. On les répartit aléatoirement en 2 groupes. Un groupe reçoit un traitement d’hydroxychloroquine, l’autre un placebo (inerte). On relève la mortalité dans les 2 groupes. 23 Principaux plans d’études (ou designs) Étude transversale Étude prospective (cours 10) Étude cas-témoins (cours 12) Essai clinique randomisé (cours 7 et 8) 24 Etude transversale (en anglais cross-sectional study) On sélectionne un seul échantillon* et on mesure toutes les variables** en même temps Utilité – Pour mesurer la proportion de personnes atteintes (prévalence) d’une maladie (ou autre phénomène) = étude descriptive – Pour examiner l’association entre 2 variables (ou plus) à un moment donné = étude analytique – Pour évaluer un test diagnostique = étude diagnostique (cours 9) * La différence entre une population et un échantillon sera expliquée au cours 3 ** Ce qu’est une variable sera expliqué au cours 2 25 Etude prospective (en anglais prospective study, cohort study) 1. On sélectionne un échantillon et on mesure les facteurs de risque 2. On suit les participant·es au cours du temps en observant la survenue de la maladie/problème de santé Utilité – Pour mesurer un taux d’incidence (=nouveaux cas de maladie au cours d’une période de temps) – Pour examiner l’association entre un facteur de risque (mesuré au temps 0) et la survenue d’une maladie ou autre événement plus tard – Pour élaborer un score prédictif (de décès aux soins intensifs par ex.) 26 Etude cas-témoins (en anglais case-control study) 1. On sélectionne séparément un groupe de cas (ayant la maladie) et un groupe de témoins (n’ayant pas la maladie) 2. Dans chaque groupe, on relève l’exposition passée aux facteurs de risque Utilité – Pour identifier des facteurs de risque d’une maladie ou d’un autre événement – Pour investiguer des épidémies 27 Essai clinique randomisé (en anglais randomised controlled trial) 1. On identifie des patient·es ayant un problème de santé particulier 2. On répartit les patient·es aléatoirement entre 2 groupes qui reçoivent un chacun traitement différent (p.ex. nouveau traitement ou ancien) (= randomisation) 3. On mesure ce qui permet de juger de l’efficacité du traitement (par ex. la tension artérielle pour évaluer un traitement anti-hypertenseur, la survenue de guérison ou de décès, etc.) Utilité – Pour comparer l’efficacité de deux traitements(ou autres interventions) en évitant l’influence de facteurs externes de confusion (par la randomisation) – Pour mesurer l’utilité clinique de traitements 28 Publication des résultats d’un essai clinique Quel que soient les résultats (positifs comme négatifs) Est une obligation éthique des chercheur·ses – Envers les participant·es, qui ont donné leur temps ou pris des risques – Envers la société, qui finance la recherche – Pour éviter le «biais de publication» Se fait dans des revues scientifiques avec politique éditoriale – Les articles sont évalués par des chercheur-ses indépendant-es (les pairs) – Pour vérifier que l’étude soit crédible (revue par les pairs) – Pour éviter trop de conflits d’intérêt – Pour assurer l’archivage 29 Publication des résultats d’un essai clinique 30 Structure d’un article scientifique Titre Autrices et auteurs Abstract (résumé) Corps 31 Structure d’un article scientifique Titre Liste des autrices et des auteurs (importance de l’ordre dans la liste, valorisation des contributions) Résumé (ou abstract) Corps: – Introduction Pourquoi on a fait l’étude – Méthodes Comment on a procédé – Résultats Ce qu’on a observé – Discussion Ce qu’on pense du résultat Références 32 Introduction d’un article scientifique La structure type décrit: – Pourquoi le problème (de santé) est important – Quelles connaissances manquent et méritent une nouvelle recherche – Comment on va contribuer: objectif de l’étude, ou question de recherche 33 Méthodes But: permettre à un·e autre chercheur·se de refaire exactement la même étude Plan d’étude (ou design d’étude) Population concernée (ou population cible) Echantillon (population d’étude), critères d’éligibilité Interventions évaluées Variables mesurées Mesures et instruments utilisés Plan d’analyse statistique (nombre de sujets nécessaires, méthodes d’analyses statistiques) 34 Résultats de l’étude Une variable à la fois Fréquence Recrutement, participation Pourcentage Résultats chiffrés Description des participant·es Moyenne et écart-type Taux d’incidence Description des variables Histogramme Résultats visuels principales Box-plot (figures) Réponse à la question de Tableau croisé recherche principale Coefficient de corrélation Risque relatif Analyses additionnelles Odds ratio – Sous-groupes Sensibilité et spécificité – Ajustement Courbes de survie Deux variables ou plus 35 Discussion Message principal (une phrase ou deux sur les résultats principaux) Comparaison aux autres études (qu’est-ce que l’étude apporte de différents?) Forces et faiblesses de l’étude Interprétation des résultats (à la lumière de tous ces éléments) Perspectives d’avenir (pratiques, recherche,…) Conclusion générale du papier 36 37 38 Randomised trial of cranberry-lingonberry juice and Lactobacillus GG drink for the prevention of urinary tract infections in women Objective: To determine whether recurrences of urinary tract infection can be prevented with cranberry-lingonberry juice or with Lactobacillus GG drink. Design: Open, randomised controlled 12 month follow up trial. Cours 7 Setting: Health centres for university students and staff of university hospital. Participants: 150 women with urinary tract infection caused by Escherichia coli randomly allocated into three groups. Interventions: 50 ml of cranberry-lingonberry juice concentrate daily for six months or 100 ml of lactobacillus drink five days a week for one year, or no intervention. 39 Main outcome measure: First recurrence of symptomatic urinary tract infection, defined as bacterial growth >105 colony forming units/ml in a clean voided midstream urine specimen. Results: The cumulative rate of first recurrence of urinary tract infection during the 12 month follow up differed significantly between the groups (P=0.048). At six months, eight (16%) women in Cours 4 the cranberry group, 19 (39%) in the lactobacillus group, and 18 (36%) in the control group had at least one recurrence. This is a 20% reduction in absolute risk in the cranberry group compared with Cours 8 the control group (95% confidence interval 3% to 36%, P=0.023, number needed to treat=5, 95% confidence interval 3 to 34). Cours 3 Conclusion: Regular drinking of cranberry juice but not lactobacillus seems to reduce the recurrence of urinary tract infection. 40 Conclusions Lecture critique d’articles scientifiques: compétence de base du/de la médecin clinicien·ne Question de recherche: – Concerne diagnostic, pronostic, traitement, prévention – Guide les choix des méthodes de l’étude Plans d’étude importants: – Étude transversale, cohorte prospective, cas-témoins, essai clinique randomisé Structure d’article scientifique: – Introduction, méthodes, résultats, discussion, conclusion Pour une lecture efficace, il faut comprendre les méthodes de recherche et les statistiques 41 Objectifs cours 2 Analyses descriptives: – Comprendre le but des analyses descriptives – Savoir interpréter la description de données – Savoir interpréter les résultats publiés – Savoir quelles sont les méthodes appropriées pour décrire une variable 42

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