Medidas epidemiológicas de associação



 
 
  Introdução
Para um factor estar causalmente associado com uma doença a taxa de doença nos animais expostos tem que ser diferente da taxa de doença no grupo não exposto. Da mesma forma para que uma doença cause uma alteração na produção o nível de produção tem que ser diferente nos animais que têm a doença em relação aos animais que não têm a doença.

As duas variáveis dicotómicas (factor e doença) estão relacionadas.
 
Doente
N/Doente
Total
Exposto
a
b
a+b
N/exposto
c
d
c+d
 
a+c
b+d
n=a+b+c+d
Expostos (a+b)/n
Doentes (a+c)/n
Doente exposto/total a/n
Doentes no grupo exposto a/(a+b)
Doentes no grupo não exposto c/(c+d)
Expostos no grupo doente a/(a+c)
Expostos no grupo não doente b/(b+d)

 

Força de associação

A medida da força de associação entre um factor e uma doença é quantificado pelo conceito de Risco Relativo (RR) que é a relação entre a proporção de doentes no grupo exposto e no grupo não exposto. Não é aplicável a estudos observacionais de casos controlo (amostragem com base no status da doença).

RR= [a/(a+b)]/[c/(c+d)]

Se não há associação entre o factor e a doença RR=1 se RR< > 1 há provávelmente associação entre doença e factor.

O relativo impacto do factor na população pode ser visualizado com o

RRpop=[(a+c)/n]/[c/(c+d)]. Este parametro só deve ser usado em estudos observacionais onde a amostragem é feita sem considerar a exposição à doença ou ao "status" da doença (i.e, estudos transversais "cross-sectional").

O Odds Ratio (OR)

OR=ad/bc

É interpretado da mesma forma que o RR e tem a vantagem de poder medir a força da associação independentemente do método de amostragem usado. E aplicável a todo o tipo de estudos.

Também há ORpop = d x(a+c)/c x(b+d)

Este parametro só deve ser usado nos estudos observacionais casos controlo ou transversais se o grupo controlo é representativo da população não doente.

Efeito

A taxa atributável (AR) mede o efeito do factor no grupo exposto.

AR=[a/(a+b)]-[c/(c+d)]

Este parametro não é aplicável a estudos observacionais tipo caso controlo.

Algumas vezes é desejável conhecer que proporção da doença no grupo exposto é devido ao factor. Esta fracção é conhecida por fracção atributável (AF) ou fracção etiológica. É usado em estudos transversais (cross sectional) ou de grupos (cohort). É frequentemente expresso em percentagem.

AF= AR/[a/(a+b)]

Também pode ser estimada da seguinte forma:

AF= (OR-1)/OR

Efeito total (importância)

O efeito do factor na população pode ser obtido também:

A taxa atributável na população PAR = [(a+c)/n]-[c/(c+d)]

= [(a+b)/n] x AR

É usado nos estudos transversais (cross-sectional) ou quando a frequência da doença na população é conhecida.

A fracção atributável na população PAF=PAR/[(a+c)/n] ou a sua estimativa (ORpop-1)/ORpop só deve ser usado nos estudos obervacionais caso controlo se o controlo são representativos da população não doente.

Confirmação da associação entre factor e doença.

Para avaliar a probabilidade que o erro na amostragem possa contribuir para as diferenças observadas um teste estatístico formal é necessário. Se as diferenças observadas são significativas isto significa que a variação causada pela amostragem não teve influência sobre os resultados e, portanto pode-se dizer que o factor e a doença estão associados. Isto não significa que a diferença foi originada pela exposição ao factor. Outros factores para além da amostragem podem ter produzido a diferença. Se apenas alguns indivíduos (ou unidades) foram incluidos no estudo é provável que as diferenças possam ser não significativas i.e há uma probabilidade > 5 % de que as diferenças observadas resultem da amostragem. Nesta situação as diferenças observadas podem ser de importancia biológica e portanto não podem ser ignoradas. Por outro lado em amostras extremamente grandes diferenças sem significado biológico podem ser declaradas estatisticamente significantes porque o erro de amostragem seria mínimo.

Selecção do teste estatístico.

1. Dados qualitativos (taxas e proporções) resultam da contagem de eventos (factores qualitativos) divididos pela população em risco. Nestes casos usa-se o X2 . Por convenção se a probabilidade é < que 5% pode-se dizer que as taxas em estudo são significativamente diferentes, portanto o factor e a doença estão estatisticamente associados. O resultado do teste de X2 é influenciado pela magnitude da diferença e pelo tamanho da amostra.

No exemplo seguinte o tipo de ventilação em pocilgas é relacionado com o nível de pneumonia detectado no matadouro. A prevalência de pneumonia foi considerada alta se >5% dos porcos comercializados tinham pneumonia.
 
  Ventilação
Prevalência de Pneumonia
Alta  Baixa  Total
C/Ventoinha
91 (a)
73(b)
164
S/ Ventoinha
25(c)
60 (d)
85
116
133
249

 A primeira etape é calcular o número esperado de pocilgas em cada tipo de ventilação/nível de pneumonia. O valor esperado calcula-se multiplicando-se o total horizontal parcial pelo total vertical da coluna correspondente dividido pelo total global.

(a) = 164 x 116 /249 = 76.40 (b) = 164 x 133 /249 = 87.60

(c) = 85 x 116/249 = 39.60 (d) = 85 x 133/249 = 45.40

 X2= E[(|Obs-Esp|-0.5)2/Esp]       E= somatório de todas as celas

(|91 - 76.4| -0.5)2/76.4 +.......

       X2 = 14.3
Calculo do X2(yates), Risco Relativo e Odds Ratio
Calculo do X2Pearson's Yate's, Mantel Haenszel, Medidas de Associacao

Os valores críticos do X2 aos níveis de significancia de 10%, 5% e 1% (para comparar duas proporções são 2.71, 3.84, 6.64 respectivamente. Uma vez que o valor calculado é > que 3.84 há menos que 5% de probabilidade que as diferenças encontradas tenham sido resultado do "erro" da amostragem. Assim podemos dizer que o tipo de ventilação e o nível de pneumonia estão associados. As pocilgas com ventoinhas têm uma prevalência maior de pneumonias.

 Tabela 3. Valores críticos do X2
 
 
 
Graus de liberdade
Nível de significância
10%
5%
1%
0.1%
1
2.71
3.84
6.63
10.83
2
4.61
5.99
9.21
13.82
3
6.25
7.80
11.34
16.37
4
7.78
9.49
13.28
18.47
5
9.23
11.07
15.09
20.52
6
10.64
12.59
16.81
22.48

 

2. Dados quantitativos são baseados em medições e sumarizados em médias, desvios padrões e erros padrões. O teste de Student é utilizados para este fim.

Suponha que queria comparar a produção de leite (305 dias) (Y) de vacas com mastite clinica (M+) com a de vacas sem mastite clinica (M-). A produção de leite é expressa em média/raça/classe (BCM) e todas as vacas são da mesma manada.

 
  Grupo 1 Grupo 2
  M+ M-
  128 143
  133 145
  123 138
  141 148
  129 137
  154
  140
y 130.8 143.6
S2 45.2 36.3
N 5 7

 

s2p = [(n1 - 1)s12 + (n2 - 1 )s22] / (n1 + n2 - 2) (pequenas amostras)

= 38.86

t = (y1 - y2 )/ [ Sp2 x (1/n1 + 1/n2 ]1/2

= -3.46

O valor crítico de t muda com o tamanho da amostra. Com erro de tipo 1 de 0.05 e 10 (n1 + n2 -2) graus de liberdade é 2.23. Portanto uma vez que o valor de t calculado é (em valor absoluto) superior a 2.23, existe menos que 5% de probabilidade iguais ou maiores que estas tenham ocorrido por simples variação na amostragem. Portanto a diferença é real, i.e mastite clinica e produção de leite está associada na população.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Inferência causal em estudos observacionais.

Apesar de as medidas de associação serem fáceis de calcular, a sua interpretação é baseada em alguns presupostos. Ao interpretarem-se as taxas atributáveis ou fracções atributáveis está assumido de que a relação causa efeito existe. A asssociação estatística não representa uma associação causal e por isso estes resultados tem que ser interpretados com cuidado. Há que ter em conta:

1.Método de amostragem usado. Por ex. Estudo de grupos têm menos probabilidades de dados viciados.

2. O refinamento das variáveis dependentes e independentes. É possivel refinar as variáveis usando para o efeito parametros mais directamente relacionados com a causa em vez de parametros menos específicos como mortalidade bruta e morbilidade.

3. Procurar outras variáveis que possam produzir a associação ou não associação observada. Estas são chamadas variáveis que confundem (confounding variables). Estas variáveis devem ser eliminadas. Existem tres métodos para o fazer: Exclusão, empate e análise. Exclusão significa selecção das unidades a incluir na amostra sem a variável que confunde. O empate pode ser usado para tornar a frequencia das variáveis que confundem nos dois grupos igual. O método de análise conta com informação obtida na presença e ausencia da variável que confunde.
 
 

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