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META-ANÁLISIS BAYESIANO APLICADO A LAS CIENCIAS DE LA SALUD - Dr. Erwin Kraenau Espinal

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Page 1: Presentación metanálisis en salud
Page 2: Presentación metanálisis en salud

REVISIÓN DE LA LITERATURA CIENTÍFICA

NARRATIVA

criterio del experto

(Subjetiva)

SISTEMÁTICA

procedimiento

estándar

(Objetivo)

Page 3: Presentación metanálisis en salud

EJEMPLOS DE PREGUNTAS PARA UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA

• ¿El metamizol, es un fármaco útil en el cólico nefrítico?

• ¿Tiene efecto el ejercicio físico en la prevención de la obesidad infantil?

• ¿Tiene efecto las reuniones educativas grupales en el control de la diabetes tipo 2?

Page 4: Presentación metanálisis en salud

PASOS DE UNA

REVISIÓN SISTEMÁTICA

Especificar la pregunta a responder

Definir los criterios de inclusión y

exclusión (Protocolo)

Ubicar los estudios

Seleccionar estudios

(Relevantes)

Evaluar la calidad de los estudios

Extraer los datos

Analizar y presentar los resultados

Interpretar los resultados

Page 5: Presentación metanálisis en salud
Page 6: Presentación metanálisis en salud

k k

Page 7: Presentación metanálisis en salud

¿QUÉ ES EL METANÁLISIS?

Es una técnica estadística que permite integrar resultados de investigaciones previas en una

síntesis cuantitativa, correspondiente a un área de

estudio determinada.

Page 8: Presentación metanálisis en salud

¿CUÁNDO ES POSIBLE LLEVAR A CABO UN META-ANÁLISIS?

• Cuando más de un estudio ha calculado un efecto.

• Cuando no hay diferencias en las características de los estudios que afecten los resultados.

• Cuando los resultados fueron obtenidos a partir de medidas similares.

• Cuando se puede tener acceso a los datos (cuidado si solo se reportan parte de los datos).

Page 9: Presentación metanálisis en salud

0

200

400

600

800

1000

1200

1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006

Número anual de artículos en Medline/PubMed con la palabra “meta-analysis” en el título (1976-2006)

TIPOS DE SESGOS

Page 10: Presentación metanálisis en salud

MODELO DE EFECTOS FIJOS

En este modelo se asume que los estudios incluidos en el meta-análisis están estimando a un mismo, y único, tamaño del efecto poblacional, θ, por lo que la única variabilidad asumida en los estudio individuales es la debida al error de muestreo aleatorio, que cuantifica la varianza intra- estudio.

Ti = θ + εi

Error aleatorio

Resultado

Efecto real

Page 11: Presentación metanálisis en salud

MODELO DE EFECTOS ALEATORIOS

En este modelo los estudios estiman a una distribución de tamaños del efecto paramétrico en la población, una distribución que suele asumirse normal, θi ~ N(µθ, τ2), Es decir, cada tamaño del efecto individual, Ti estima a un tamaño del efecto poblacional diferente, θi .

Ti = µθ + ui + εi

Error aleatorio

Efecto específico del estudio.

Media real del efecto

Page 12: Presentación metanálisis en salud

Variabilidad Intra- Estudios

Variabilidad Entre- Estudios

Page 13: Presentación metanálisis en salud

EJEMPLO DENTRÍFICO Se refiere a ensayos clínicos aleatorizados y

controlados comparando dentríficos (pasta de dientes) monofluorfosfato de sodio (SMFP) con el fluoruro de sodio (NaF) en la prevención del desarrollo de la caries. El resultado en cada ensayo fue el cambio, desde el inicio, en la pérdida progresiva (por caries) del índice dental DMFS llevada a cabo en tres años de seguimiento. De los 12 estudios identificados que cumplen los criterios de inclusión, 9 consideran una comparación directa de NaF y SMFP.

Page 14: Presentación metanálisis en salud

Estudio

NaF SMFP Diferencia IC 95%

N Media SD N Media SD SMFP-

NaF SD LI LS

1 134 5.96 4.24 113 6.82 4.72 0.86 0.58 -0.27 1.99

2 175 4.74 4.64 151 5.07 5.38 0.33 0.56 -0.77 1.43

3 137 2.04 2.59 140 2.51 3.22 0.47 0.35 -0.22 1.16

4 184 2.7 2.32 179 3.2 2.46 0.5 0.25 0.01 0.99

5 174 6.09 4.86 169 5.81 5.14 -0.28 0.54 -1.34 0.78

6 754 4.72 5.33 736 4.76 5.29 0.04 0.28 -0.50 0.58

7 209 10.1 8.1 209 10.9 7.9 0.8 0.78 -0.73 2.33

8 1151 2.82 3.05 1122 3.01 3.32 0.19 0.13 -0.07 0.45

9 679 3.88 4.85 673 4.37 5.37 0.49 0.28 -0.06 1.04

Page 15: Presentación metanálisis en salud

INFORMACIÓN ADICIONAL

Estudio

NaF + SMFP SMFP NaF + SMFP -SMFP

N Media SD N Media SD Diferen

cia SD N IC 95%

1 228 8.46 6.19 230 9.3 6.67 -0.84 0.6 458 -2.02 0.34

2 858 3.67 4.59 827 3.74 4.84 -0.07 0.23 1685 -0.52 0.38

3 512 11.27 7.47 515 11.16 7.94 0.11 0.48 1027 -0.83 1.05

Page 16: Presentación metanálisis en salud

MODELO DE EFECTOS FIJOS

k

i

i

k

i

ii

w

Tw

T

1

1_

i

iV

w1

k

i

iw

TVar

1

1

Page 17: Presentación metanálisis en salud

MODELO DE EFECTOS ALEATORIOS

k

i

i

k

i

ii

w

Tw

T

1

*

1

*

_

2

*

1

1

i

i

w

w

k

i

iw

TVar

1

*

1

Page 18: Presentación metanálisis en salud

HETEROGENEIDAD: PRUEBA DE COCHRAN

En la hipótesis de homogeneidad Q se distribuye aproximadamente como una con k - 1 grados de libertad, siendo k el número de estudios.

k

i

ii TTwQ1

2

2

Page 19: Presentación metanálisis en salud
Page 20: Presentación metanálisis en salud
Page 21: Presentación metanálisis en salud

EJEMPLO DE INFECCIÓN Se investigó evidencia de los beneficios

clínicos para la descontaminación selectiva del tracto digestivo de los pacientes en unidades de cuidados intensivos. Se consta de 22 ensayos aleatorizados acerca de los beneficios clínicos de la descontaminación selectiva del tracto digestivo. Los pacientes de prueba en cada una de las unidades de cuidados intensivos fueron aleatorizados para recibir una combinación de antibióticos no absorbibles (Grupo tratamiento) o ningún tratamiento (Grupo control).

Page 22: Presentación metanálisis en salud

Estudio Tratado Control

Infecciones Total Infecciones Total T/C 1 7 47 25 54 0.21 2 4 38 24 41 0.09

3 20 96 37 95 0.42 4 1 14 11 17 0.06 5 10 48 26 49 0.24

6 2 101 13 84 0.13 7 12 161 38 170 0.29 8 1 28 29 60 0.06

9 1 19 9 20 0.10 10 22 49 44 47 0.06 11 25 162 30 160 0.79

12 31 200 40 185 0.67 13 9 39 10 41 0.93 14 22 193 40 185 0.47

15 0 45 4 46 0.10 16 31 131 60 140 0.42 17 4 75 12 75 0.32

18 31 220 42 225 0.72 19 7 55 26 57 0.18

20 3 91 17 92 0.17 21 14 25 23 23 0.03 22 3 65 6 68 0.54

Page 23: Presentación metanálisis en salud
Page 24: Presentación metanálisis en salud

Estudio

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Resumen

Infecciones

(Tratado)

7.5

4.5

20.5

1.5

10.5

2.5

12.5

1.5

1.5

22.5

25.5

31.5

9.5

22.5

0.5

31.5

4.5

31.5

7.5

3.5

14.5

3.5

Infecciones

(Control)

25.5

24.5

37.5

11.5

26.5

13.5

38.5

29.5

9.5

44.5

30.5

40.5

10.5

40.5

4.5

60.5

12.5

42.5

26.5

17.5

23.5

6.5

OR

0.214

0.093

0.418

0.063

0.242

0.133

0.288

0.058

0.098

0.064

0.794

0.668

0.934

0.471

0.104

0.417

0.320

0.718

0.184

0.171

0.027

0.538

0.36

0.1 0.5 1.0 1.5 2.02.5

Page 25: Presentación metanálisis en salud
Page 26: Presentación metanálisis en salud

ANÁLISIS BAYESIANO

Pr( | ) Pr( )Pr( | )

Pr( )

DataData

Data

Dist. a posteriori

Verosimilitud (nuestro modelo de cómo un dato individual es generado)

Dist. a priori

Teorema de Bayes

Page 27: Presentación metanálisis en salud

TEOREMA DE BAYES PARA DISTRIBUCIONES

TEOREMA DE BAYES PARA DISTRIBUCIONES

ddatosf

datosfdatosp

|

||

|| datosfdatosp

PrioritudVerosimiliPosteriori

Proporcionalidad:

Page 28: Presentación metanálisis en salud

VENTAJAS DE META-ANÁLISIS BAYESIANO

• Incorpora en el modelo la incertidumbre de los parámetros.

• Capacidad de incluir la información anterior.

• La estimación de los efectos reales de los estudios individuales de alguna manera "piden fuerza prestada" de otros estudios similares.

• Nueva información / creencias sobre los efectos del tratamiento se actualiza a medida que más estudios estén disponibles.

Page 29: Presentación metanálisis en salud

DISTRIBUCIÓN BETA

• La distribución de probabilidad beta es una función de densidad con dos parámetros definida en el intervalo cerrado [0,1]. Se utiliza frecuentemente como modelo para fracciones.

• En la inferencia bayesiana, es muy utilizada como distribución a priori cuando las observaciones tienen una distribución binomial.

Page 30: Presentación metanálisis en salud

DISTRIBUCIÓN BETA

Es una distribución de probabilidad continua con dos parámetros α y β cuya función de densidad para valores 0 < x < 1 es

donde:

y

11 1

xxxf

XE

21

XV

Page 31: Presentación metanálisis en salud

0.0 0.4 0.8

0.0

1.0

2.0

z

Bet

a(5,

5)

0.0 0.4 0.8

02

4

z

Bet

a(5,

1)

0.0 0.4 0.8

0.0

1.0

z

Bet

a(2,

3)

0.0 0.4 0.8

02

4

z

Bet

a(1,

5)

0.0 0.4 0.8

0.6

1.0

1.4

z

Bet

a(1,

1)

0.0 0.4 0.8

0.0

1.5

3.0

z

Bet

a(1,

3)0.0 0.4 0.8

0.0

1.0

2.0

z

Bet

a(3,

5)

0.0 0.4 0.8

0.0

1.5

3.0

z

Bet

a(3,

1)

0.0 0.4 0.8

0.0

1.0

z

Bet

a(3,

3)

Page 32: Presentación metanálisis en salud

DISTRIBUCIÓN GAMMA INVERSA

Una variable aleatoria si su función de densidad es para valores de x > 0

si X se distribuye como una gamma, entonces 1/X se distribuye como una gamma inversa

y

,~ GamInvX

xxxf

exp1

1

XE

212

2

XV

Page 33: Presentación metanálisis en salud

0.0 1.0 2.0 3.0

0.0

0.2

0.4

x

IG(1

,1)

0.0 1.0 2.0 3.0

0.0

0.4

0.8

1.2

x

IG(2

,1)

0.0 1.0 2.0 3.0

0.0

1.0

2.0

x

IG(3

,1)

0.0 1.0 2.0 3.0

01

23

4

x

IG(3

,0.5

)

Page 34: Presentación metanálisis en salud

DISTRIBUCIÓN DE REFERENCIA A PRIORI

0 5 10 15 20 25 30

0.00

0.05

0.10

0.15

x

IG(0

,2)

Page 35: Presentación metanálisis en salud

MODELO GAUSSIANO JERÁRQUICO

iiii nNy /,~ 2

kiNi ,,1,~ 2

Page 36: Presentación metanálisis en salud

INFERENCIA APROXIMADA

yy

bnn

kabsnyE i

ii

iii

2/132

121,,|

2

B

2

RSSnsy

2/152

121

2/1532

241211

3

1,,|

22

2

2222

B

B

2

RSS

RSSnsy

bnnk

kabsn

bnnn

yykankabsn

nn

snV

ii

ii

iii

iiii

ii

iii

Page 37: Presentación metanálisis en salud

INFERENCIA APROXIMADA

donde

yE nsy 2 ,,|

32

2/12,,|

kakb

bV B2 RSS

nsy

',,1 kyy y ',, 22

1 kss 2s ',,1 knn n

22 ykyi BRSS

Page 38: Presentación metanálisis en salud

APROXIMACIÓN DEL PRIMER MOMENTO POSTERIOR DE LOS PARÁMETROS

del modelo

θσIθ 22 ddddbaIGNynsn

ym

k

i

iii

i

ii

k

i

nn

i

ii

22

2

2

2

2

0 0 01

2/2/2

2

,|,|22

exp

2

112

iiii nNy /,~ 2

kiNi ,,1,~ 2

Page 39: Presentación metanálisis en salud

RESULTADOS DENTRÍFICO

Page 40: Presentación metanálisis en salud

PARÁMETROS DE UNA DISTRIBUCIÓN GAMMA INVERSA PARA

La distribución a priori para el vector

está dado por

el cual es proporcional a una densidad k-variada de student.

Se puede demostrar que los parámetros adecuados son y

2

',,1 k θ

0

222 ,|,| dbaIGNP k Iθθ

5.0a 2

0/8 cb

Page 41: Presentación metanálisis en salud

0 10 20 30 40 50

0.00

00.

005

0.01

00.

015

0.02

00.

025

x

IG(0

.5,8

.86)

Page 42: Presentación metanálisis en salud

RESULTADOS DENTRÍFICO

Page 43: Presentación metanálisis en salud

RESULTADOS INFECCIÓN

Page 44: Presentación metanálisis en salud

APROXIMACIÓN BASADA EN LA EXPANSIÓN DE TAYLOR DE SEGUNDO ORDEN

k

i

ii

i

ii

k

i

iii

i

ii

b

bakyyyy

k

k

n

sn

b

akb

b

bakyyyyy

k

yky

n

sn

b

akby

E

1

222

1

222

2/12

121

32/12

121

2/12

123

32/12

12

,,|

BB

BB2

RSSRSS

RSSRSSnsy

Page 45: Presentación metanálisis en salud
Page 46: Presentación metanálisis en salud

RESULTADOS PARA LOS DATOS DE INFECCIÓN DEL TRACTO DIGESTIVO Parámetro Clásico Aproximación

Distribución a priori Uniforme para µ y IG(0, 2) para τ2

E(µ) -1.220 -1.541

E(µ)* -1.548

V(µ) 0.028 0.051

SD(µ) 0.167 0.226

E(τ2) 1.124

V(τ2) 0.149

SD(τ2) 0.386

Distribución a priori Uniforme para µ y IG(3, 1) para τ2

E(µ) -1.220 -1.541

E(µ)* -1.547

V(µ) 0.028 0.041

SD(µ) 0.167 0.202

E(τ2) 0.894

V(τ2) 0.070

SD(τ2) 0.264

Page 47: Presentación metanálisis en salud

RESULTADOS PARA LOS DATOS DE LOS DENTRÍFICOS Parámetro Clásico Aproximación

Distribución a priori Uniforme para µ y IG(0, 2) para τ2

E(µ) 0.283 0.378

E(µ)* 0.408

V(µ) 0.009 0.038

SD(µ) 0.092 0.194

E(τ2) 0.339

V(τ2) 0.057

SD(τ2) 0.239

Distribución a priori Uniforme para µ y IG(0.5, 8.86) para τ2

E(µ) 0.283 0.378

E(µ)* 0.391

V(µ) 0.009 0.020

SD(µ) 0.092 0.141

E(τ2) 0.180

V(τ2) 0.013

SD(τ2) 0.114