Este tipo de diseño de investigación epidemiológica se inscribe dentro de la vertiente epidemiológica analítica, vale decir, plantean una hipótesis de estudio explícita que el investigador desea poner a prueba.
Se trata de un diseño observacional, pasivo en cuanto a la participación del investigador, el que ordena la información habiendo ya ocurrido los hechos que le dieron origen.
Se requiere previamente que se hayan cumplido los pasos propios de una investigación epidemiológica descriptiva Esto es; a la luz de los hallazgos de la descripción epidemiológica deberían haber surgido hipótesis de trabajo. Es posible también que un estudio descriptivo previo, permita caracterizar adecuadamente el problema de acuerdo a las variables epidemiológicas clásicas (tiempo, lugar y persona).
La hipótesis de trabajo debe ser claramente definida en las etapas tempranas del diseño del estudio.
Los estudio de casos y controles son de máxima utilidad para el estudio de enfermedades de baja frecuencia poblacional y entregan como medida epidemiológica específica un estimador de riesgo, denominado Odds Ratio (OR) En los estudios de casos y controles, dado que la incidencia es desconocida, el método de estimación del riesgo relativo es diferente y se estima calculando el OR, que corresponde al cociente de dos Odds o chances. En el caso de los estudios epidemiológicos analíticos y experimentales usualmente se dispone de dos grupos, casos y controles, con el 2do se efectúa el contraste. En este caso el Odds ratio corresponde a:
Odds de enfermar en expuestos = casos en expuestos / no-casos en expuestos
Odds de enfermar en no expuestos = casos en no expuestos/ no-casos en no expuestos
Ejemplo: Cálculo e interpretación de OR en estudios retrospectivos (estudios de casos y controles no pareados)
Se evaluó la magnitud de asociación entre hiperhomocisteinemia (HHC, definida como nivel de homocisteína mayor o igual a 15 µmol/l) y cardiopatía isquémica crónica empleando un estudio de casos y controles no pareados. La muestra estuvo constituida por 114 casos (sujetos con cardiopatía isquémica crónica) y 295 controles (sujetos sin cardiopatía isquémica crónica). Entre los casos, 33 sujetos presentaban HHC y 81 sujetos no la presentaban, mientras que entre los controles 38 sujetos presentaban HHC y 257 no la presentaban.
OR de HHC en sujetos casos versus controles = (a/c)/(b/d) = (33/81)/(38/257) = 2,8 (IC95% 1,6-4,7).
Interpretación OR: “la razón entre presencia de HHC versus ausencia de HHC es 2,8 veces mayor en los sujetos con cardiopatía isquémica crónica en comparación a los sujetos sin esta patología. Esta asociación es estadísticamente significativa”.
El estudio analítico de casos y controles se inicia a partir de un grupo, denominado «casos», constituido por un grupo de participantes caracterizados por presentar el desenlace, enfermedad o variable que se desea estudiar.
Se entiende que el carácter probatorio de esta condición debe ser de la máxima rigurosidad, utilizándose para tales efectos, diferentes métodos diagnósticos, que pueden ir desde mediciones de cierta simplicidad (peso, talla, presión arterial), hasta sofisticados exámenes o pruebas diagnósticas.
Entre los sujetos «casos» el investigador explora el antecedente de presencia (o exposición) en el pasado a una o más variables relacionadas con la variable dependiente en estudio.
Este diseño busca determinar la frecuencia de exposición a la(s) variable(s) independientes(s) entre individuos afectados, la que se comparará con similar frecuencia entre un grupo de individuos libres de la presencia de enfermedad, grupo que denominaremos «controles»
Los estudios de casos y controles identifican a las personas que han tenido un evento (p. ej.: enfermedad cardiovascular en mujeres de un área delimitada) y a un grupo de personas que no lo han desarrollado (controles) y que son idealmente una muestra aleatoria de la población general en la que se originaron los casos.
Seguidamente se averigua cuál era el grado de exposición de cada individuo con anterioridad a la fecha del evento en los casos y en los controles.
El grado de exposición de los casos se compara con el grado de exposición de los controles. Un concepto clave para entender el diseño de este tipo de estudio es que el grado de exposición de los controles representa el grado de exposición de la población general a la que pertenecen los casos.
Se compara, por tanto, la exposición en los casos con la exposición en una muestra aleatoria de la población general. Identificar la población de la que surgieron los casos no es tarea fácil.
Se define a esta población como todos aquellos individuos que de haber desarrollado el evento de interés habrían sido considerados como casos en el estudio.
Aproximándonos al diseño de los estudios de casos-control.
El muestreo o selección de los sujetos se hace en relación con la enfermedad o efecto. En este tipo de estudio los individuos son identificados en función de la presencia o ausencia de enfermedad. Se parte de dos grupos de sujetos unos padecen la enfermedad (son los casos) y otros carecen de ella (son los controles). A partir de aquí investigamos hacía atrás sobre las características que en principio puedan guardar relación con la enfermedad.
Los grandes temas que se deben abordar al realizar un estudio de casos y controles son: la correcta selección de los casos y más en concreto de los controles, así como las fuentes de información sobre la exposición y la enfermedad.
Hay que tener en cuenta que:
a. La función del grupo control es estimar la proporción de exposición esperada en un grupo que no tiene la enfermedad.
b. Los controles deben ser representativos de la población de donde provienen los casos. Los casos y los controles no deben entenderse como dos grupos representativos de dos poblaciones distintas, sino como dos grupos que proceden de una misma población.
Para la selección de los casos tenemos que tener en cuenta algunos elementos:
a. Establecer de forma clara y explícita la definición de la enfermedad y los criterios de inclusión.
– Definición de caso: por criterios clínicos, de laboratorio, epidemiológicos, etc.
– Clasificación de casos: sospechosos, probable, confirmado.
– Se pueden incluir: formas leves, severas o ambas.
b. Los casos deben ser incidentes ya que los casos prevalentes cambian sus hábitos en relación con la exposición. Los casos prevalentes pueden ser los sobrevivientes de casos incidentes y la supervivencia puede estar relacionada con la exposición.
Para la selección de los controles hay que tener en cuenta algunas características:
– Deben presentar las mismas características que los casos, excepto que no padecen la enfermedad o problema de salud en estudio.
– Los controles deben ser comparables a los casos en el sentido de haber tenido la misma probabilidad de haber estado expuestos.
– Se deben obtener las mismas informaciones, con la misma metodología, que los casos.
– En ambos grupos (caso y controles) se debe eliminar el efecto posible de otros factores diferentes.
– Es importante (si es posible) ignorar la identidad de los casos y los controles, con el objetivo de eliminar los sesgos.
– Es importante tener en cuenta que las limitaciones económicas no deberían obligar a reducir el número de exámenes realizados en los controles.
Para seleccionar casos y controles se utilizan diversas fuentes: fuentes hospitalarias, consultas médicas, población general, población de zonas geográficas concretas. Registros diversos, grupos con características especiales, etc.
Los sesgos más frecuentes en este tipo de estudios suelen ser debidos al observador, fundamentalmente en la selección de los sujetos de estudio.
La medición retrospectiva de la exposición expone a estos estudios a ocurrencia de sesgos de diferente naturaleza, que se verán a medida que se avanza en la construcción del conocimiento.
En el ejemplo de las enfermedades cardiovasculares en mujeres de una determinada área, es de vital importancia conocer qué estudios anteriores indican que parece existir correlación positiva entre la enfermedad cardiovascular y la anticoncepción hormonal.
Se toma como población total del estudio al grupo de mujeres de entre 45 y 70 años, registradas en los diferentes centros de salud, que existen en un área determinada para el estudio. Como base de información tenemos las historias clínicas de estas mujeres.
Si la población es muy grande y el estudio no permite abordar la totalidad procederemos a un muestreo probabilístico.
Se analizan dichas historias y con ellas se diferencian dos grupos.
El grupo de casos: constituido por las mujeres que estén diagnosticadas de patología cardiovascular. Evidentemente antes habrá que haber definido con claridad lo que se entiende por caso.
El grupo de controles: constituido por las mujeres que no estén diagnosticadas de patología cardiovascular.
Se procede a analizar las historias clínicas de ambos grupos de mujeres.
Es fundamental definir con claridad el factor de estudio, en nuestro caso la anticoncepción hormonal. Se deben definir también otros factores que se consideran relevantes para la asociación que se pretende encontrar: edad, hábitos nocivos, alimentación, ejercicio, otras patologías.
Al concluir el estudio se procede a realizar el análisis estadístico de los datos obtenidos y a encontrar cuantas asociaciones se estiman convenientes. Se calculan frecuencias absolutas, relativas, medidas de tendencia central y cuantas asociaciones se estimen convenientes.
Las dificultades fundamentales estarán en una buena definición y selección de los casos y los controles y, sobre todo, es posible que se constate que las historias clínicas seleccionadas no disponen de suficiente información sobre las variables o características que se ha planteado abordar, con lo cual quizás sea necesario definir algún otro método de recopilación de esa información, lo cual evidentemente complica el estudio y lo prolonga.
Algunas preguntas que pueden surgir frente a este tipo de estudio:
¿Se pueden ir incorporando nuevas personas a medida que avanza el estudio? No tiene sentido, excepto en el caso de que en el análisis de historias clínicas se encuentre que hay muy pocas mujeres que presentan el factor de estudio, es decir muy pocas utilizadoras de anticoncepción hormonal.
¿La cantidad de gente que pertenece al grupo control debe ser la misma que la del grupo experimental? No es necesario, aunque es conveniente contar con poblaciones similares.
¿Hay que contar con el consentimiento de la población en estudio? El consentimiento informado es necesario.
MÉTODOS A UTILIZAR PARA LA SELECCIÓN DE CASOS Y CONTROLES
Selección de casos
Para realizar la selección de los casos es necesario asegurar que todos estos individuos verdaderamente presenten el desenlace de interés (la enfermedad u otra cuestión en estudio) Inicialmente se definen conceptual y operacionalmente los criterios diagnósticos para etiquetarlos correctamente; sin embargo, en ocasiones estos pueden ser subjetivos o poco claros, lo que facilita la existencia de falsos casos, generando sesgo de selección. Ante dicha problemática, una de las alternativas que utilizan los investigadores es separar a los participantes en dos estratos: aquellos constituidos por los casos comprobados o ciertos y aquellos como casos probables, sin importar el tiempo que tengan con el evento de interés.
Selección de controles
Para garantizar una correcta comparación entre los participantes del estudio es necesario realizar una selección adecuada de los controles, mediante un ajuste de las características de los sujetos y su tipo de muestreo.
La forma más apropiada de la selección de los controles es considerarlos como una subpoblación de individuos que está en riesgo de desarrollar el evento, y de los cuales se puede asegurar con cierta certeza que, en caso de que desarrollaran el evento, serían incluidos en el estudio como participantes en el grupo de los casos.
Para obtener una muestra representativa de la población su selección debe cumplir algunas consideraciones:
Los controles deben ser seleccionados de la misma fuente poblacional que los casos.
Todos los posibles controles deben tener la misma probabilidad de ser elegidos en el estudio; lo cual puede llevarse a cabo mediante diferentes métodos probabilísticos (aleatorio simple, estratificado o por conglomerados).
Los controles deben compartir características con los individuos que conforman los casos con la finalidad de reducir factores confusores que pudieran modificar las comparaciones entre los grupos; para lo cual se utiliza una estrategia llamada pareamiento, que consiste en identificar sujetos que comparten ciertas características específicas: edad, sexo, etc.; con sus respectivos casos.
La forma de medición y registro de información de los controles debe ser igual a la utilizada en los casos, con lo cual se reduce el sesgo de observación y se garantiza la validez interna del estudio.
Además de lo anterior, el investigador debe seleccionar una fuente adecuada de la que se obtenga a los sujetos que conformarán el grupo control, para lo cual, existen las siguientes alternativas:
Base poblacional: los controles se obtienen de la misma población y tiempo de los cuales se eligieron los casos; estos son fáciles de identificar cuando se cuenta con registros poblacionales (Por ej.: registros del censo epidemiológico del país).
Controles vecindarios: los participantes viven en la misma zona residencial que los casos incluidos en el estudio; esta forma de selección no garantiza la correcta comparabilidad entre los grupos.
Controles hospitalarios: los controles son aquellos sujetos que acuden al mismo centro sanitario al que asisten los casos, solo que solicitan atención para eventos diferentes; no obstante, pueden presentar múltiples factores confusores que pueden alterar la comparación.
Controles a partir de amigos o familiares: son sujetos relacionados con los casos, incrementando la probabilidad de que pertenezcan a la misma base poblacional, sin embargo, pueden no compartir las características de los participantes del estudio.
Controles de registro de mortalidad: los casos son seleccionados de un registro poblacional de muertes de una región; sin embargo, esto no garantiza la comparabilidad entre los grupos.
Una forma habitual de conducir estos estudios es la utilización de un sujeto control por cada caso, lo cual reduce los gastos e incrementa la factibilidad para realizar el estudio; no obstante, pueden utilizarse múltiples controles de una misma base poblacional para un mismo caso, con lo cual se incrementa el poder de las comparaciones hasta una relación de 4:1, ya que la inclusión de más controles únicamente incrementa los gastos del estudio sin mejorar significativamente su poder estadístico.
Ventajas de los estudios casos – controles
-Son más fáciles de ejecutar.
-Son cortos en el tiempo
-Son relativamente menos costosos que los estudios de seguimiento en el tiempo.
-Son útiles (y eficientes) en enfermedades raras (de baja incidencia)
-Son más fácilmente repetibles
-Permiten la exploración simultánea de varios factores de riesgo para una determinada enfermedad (multicausalidad)
Desventajas de los estudios casos – controles
-Es difícil constituir un buen grupo de controles
-No permiten una estimación directa de la incidencia en los expuestos y en los no expuestos.
-La estimación del riesgo es más deficiente que en los estudios de cohortes.
-Las relaciones que se descubren difícilmente pueden ser catalogadas de causales.
-Son poco útiles cuando la frecuencia de exposición al factor investigado es muy baja.
-La secuencia temporal entre exposición y enfermedad no siempre es fácil de establecer.
-Es difícil delimitar de forma clara el tiempo de exposición etiológica.
-La supervivencia de los casos es un aspecto a tener en cuenta. Puede ocurrir que el estudio se inicie y la persona haya fallecido.
-La documentación utilizada (generalmente historia clínica) suele ser incompleta y hay que recurrir con frecuencia a realizar otras técnicas (entrevistas) para investigar sobre ciertos aspectos del pasado y con frecuencia el sujeto se olvida.
-Es más fácil la introducción de sesgos de selección y/o información.
- Son estudios observacionales analíticos.
- Su máxima utilidad es para el estudio de enfermedades de baja frecuencia.
- Casos y controles deben tener atributos comunes.
El estudio de casos y controles compara a dos grupos de personas: aquellos con la enfermedad o afección en estudio (casos) y un grupo muy similar de personas que no tienen la enfermedad o la afección (controles). Los investigadores estudian los antecedentes médicos y el modo de vida de las personas en cada grupo para saber cuáles factores pueden estar relacionados con la enfermedad o la afección. Por ejemplo, un grupo puede haber estado expuesto a una sustancia particular a la que el otro grupo no fue expuesto. También se llaman estudios retrospectivos o de casos y testigos.
Producción original elaborada por: GARCÍA, Elina E. Magíster en Educación Médica. En el marco del desempeño docente en Metodología de la Investigación en la UNICEN.
