Un estudio de casos y controles (también conocido como estudio de casos y referentes ) es un tipo de estudio observacional en el que se identifican y comparan dos grupos existentes que difieren en los resultados sobre la base de algún supuesto atributo causal. Los estudios de casos y controles se utilizan a menudo para identificar factores que pueden contribuir a una afección médica al comparar sujetos que padecen la afección con pacientes que no la padecen pero que son similares en otros aspectos. [1] Requieren menos recursos pero proporcionan menos evidencia para la inferencia causal que un ensayo controlado aleatorio . Un estudio de casos y controles se utiliza a menudo para producir una razón de probabilidades . Algunos métodos estadísticos permiten utilizar un estudio de casos y controles para estimar también el riesgo relativo, las diferencias de riesgo y otras cantidades. [2]
El Diccionario de epidemiología de Porta define el estudio de casos y controles como: "un estudio epidemiológico observacional de personas con la enfermedad (u otra variable de resultado) de interés y un grupo de control adecuado de personas sin la enfermedad (grupo de comparación, grupo de referencia). La relación potencial de un factor de riesgo sospechoso o un atributo con la enfermedad se examina comparando los sujetos enfermos y no enfermos con respecto a la frecuencia con la que el factor o atributo está presente (o, si es cuantitativo, los niveles del atributo) en cada uno de los grupos (enfermos y no enfermos)". [3]
El estudio de casos y controles se contrasta frecuentemente con los estudios de cohorte , en los que se observa a sujetos expuestos y no expuestos hasta que desarrollan un resultado de interés. [3] [4]
Los controles no necesitan tener buena salud; la inclusión de personas enfermas a veces es apropiada, ya que el grupo de control debe representar a aquellos en riesgo de convertirse en un caso. [5] Los controles deben provenir de la misma población que los casos, y su selección debe ser independiente de las exposiciones de interés. [6]
Los controles pueden tener la misma enfermedad que el grupo experimental, pero de otro grado/gravedad, y por lo tanto ser diferentes del resultado de interés. Sin embargo, debido a que la diferencia entre los casos y los controles será menor, esto da como resultado una menor capacidad para detectar un efecto de exposición. [ cita requerida ]
Como en cualquier estudio epidemiológico, cuanto mayor sea el número de participantes, mayor será su potencia. El número de casos y controles no tiene por qué ser igual. En muchas situaciones, es mucho más fácil reclutar controles que encontrar casos. Aumentar el número de controles por encima del número de casos, hasta una proporción de aproximadamente 4 a 1, puede ser una forma rentable de mejorar el estudio. [5]
Un estudio prospectivo observa los resultados, como el desarrollo de una enfermedad, durante el período de estudio y lo relaciona con otros factores, como los factores de riesgo o de protección sospechosos. El estudio generalmente implica tomar una cohorte de sujetos y observarlos durante un período prolongado. El resultado de interés debe ser común; de lo contrario, el número de resultados observados será demasiado pequeño para ser estadísticamente significativo (indistinguible de los que pueden haber surgido por casualidad). Se deben hacer todos los esfuerzos posibles para evitar fuentes de sesgo, como la pérdida de individuos durante el seguimiento del estudio. Los estudios prospectivos suelen tener menos fuentes potenciales de sesgo y confusión que los estudios retrospectivos. [7]
Por otra parte, un estudio retrospectivo analiza el pasado y examina las exposiciones a factores de riesgo o de protección sospechosos en relación con un resultado que se establece al comienzo del estudio. Muchos estudios de casos y controles valiosos, como la investigación de Lane y Claypon de 1926 sobre los factores de riesgo del cáncer de mama, fueron investigaciones retrospectivas. La mayoría de las fuentes de error debidas a factores de confusión y sesgo son más comunes en los estudios retrospectivos que en los estudios prospectivos. Por esta razón, las investigaciones retrospectivas suelen ser criticadas. Sin embargo, si el resultado de interés es poco común, el tamaño de la investigación prospectiva necesaria para estimar el riesgo relativo suele ser demasiado grande para ser factible. En los estudios retrospectivos, la razón de probabilidades proporciona una estimación del riesgo relativo. Se debe tener especial cuidado para evitar fuentes de sesgo y factores de confusión en los estudios retrospectivos. [7]
Los estudios de casos y controles son un tipo de estudio epidemiológico relativamente económico y de uso frecuente que pueden llevar a cabo equipos pequeños o investigadores individuales en instalaciones individuales de una manera que los estudios experimentales más estructurados a menudo no pueden llevarse a cabo. Han señalado el camino hacia una serie de descubrimientos y avances importantes. El diseño de estudio de casos y controles se utiliza a menudo en el estudio de enfermedades raras o como estudio preliminar cuando se sabe poco sobre la asociación entre el factor de riesgo y la enfermedad de interés. [8]
En comparación con los estudios de cohorte prospectivos , tienden a ser menos costosos y de menor duración. En varias situaciones, tienen mayor poder estadístico que los estudios de cohorte, que a menudo deben esperar a que se acumule una cantidad "suficiente" de eventos patológicos. [ cita requerida ]
Los estudios de casos y controles son de naturaleza observacional y, por lo tanto, no proporcionan el mismo nivel de evidencia que los ensayos controlados aleatorios . Los resultados pueden verse confundidos por otros factores, hasta el punto de dar la respuesta opuesta a estudios mejores. Un metaanálisis de lo que se consideró 30 estudios de alta calidad concluyó que el uso de un producto redujo a la mitad el riesgo, cuando en realidad el riesgo, en todo caso, aumentó. [9] [10] También puede ser más difícil establecer la cronología de la exposición al resultado de la enfermedad en el contexto de un estudio de casos y controles que en un diseño de estudio de cohorte prospectivo donde la exposición se determina antes de seguir a los sujetos a lo largo del tiempo para determinar su estado de resultado. El inconveniente más importante de los estudios de casos y controles se relaciona con la dificultad de obtener información confiable sobre el estado de exposición de un individuo a lo largo del tiempo. Por lo tanto, los estudios de casos y controles se colocan en un lugar bajo en la jerarquía de la evidencia . [ cita requerida ]
Uno de los triunfos más significativos del estudio de casos y controles fue la demostración del vínculo entre el tabaquismo y el cáncer de pulmón, por parte de Richard Doll y Bradford Hill . Ellos mostraron una asociación estadísticamente significativa en un gran estudio de casos y controles. [11] Los oponentes argumentaron durante muchos años que este tipo de estudio no puede probar causalidad, pero los resultados finales de los estudios de cohorte confirmaron el vínculo causal que sugerían los estudios de casos y controles, [12] [13] y ahora se acepta que el tabaquismo es la causa de aproximadamente el 87% de toda la mortalidad por cáncer de pulmón en los EE. UU.
Los estudios de casos y controles se analizaron inicialmente para comprobar si había o no diferencias significativas entre la proporción de sujetos expuestos entre los casos y los controles. [14] Posteriormente, Cornfield [15] señaló que, cuando el resultado de la enfermedad de interés es poco frecuente, la razón de probabilidades de exposición se puede utilizar para estimar el riesgo relativo (véase el supuesto de enfermedad rara ). La validez de la razón de probabilidades depende en gran medida de la naturaleza de la enfermedad estudiada, de la metodología de muestreo y del tipo de seguimiento. Aunque en los estudios de casos y controles clásicos sigue siendo cierto que la razón de probabilidades solo puede aproximarse al riesgo relativo en el caso de enfermedades raras, hay otros tipos de estudios (estudios de casos y cohortes, estudios de casos y controles anidados, estudios de cohortes) en los que posteriormente se demostró que la razón de probabilidades de exposición se puede utilizar para estimar el riesgo relativo o la razón de la tasa de incidencia de la exposición sin necesidad de la suposición de enfermedad rara. [14] [16] [17]
Cuando se utiliza el modelo de regresión logística para modelar los datos de casos y controles y la razón de probabilidades es de interés, tanto los métodos de probabilidad prospectivos como los retrospectivos conducirán a estimaciones de máxima verosimilitud idénticas para la covariable, excepto para la intersección. [18] Los métodos habituales para estimar parámetros más interpretables que las razones de probabilidades (como las razones de riesgo, los niveles y las diferencias) están sesgados si se aplican a los datos de casos y controles, pero los procedimientos estadísticos especiales proporcionan estimadores consistentes fáciles de usar. [19]
Tetlock y Gardner afirmaron que las contribuciones de la ciencia médica al aumento de la longevidad humana y la salud pública fueron insignificantes, y con demasiada frecuencia negativas, hasta que el médico escocés Archie Cochrane pudo convencer al establishment médico de adoptar ensayos controlados aleatorios después de la Segunda Guerra Mundial. [20]