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 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 comparando sujetos que la padecen con pacientes que no la padecen pero que por lo demás son similares. [1] Requieren menos recursos pero proporcionan menos evidencia para la inferencia causal que un ensayo controlado aleatorio . A menudo se utiliza un estudio de casos y controles para producir un odds ratio . 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 de un factor de riesgo sospechado 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 cohortes , en los que se observa a sujetos expuestos y no expuestos hasta que desarrollan un resultado de interés. [3] [4]
No es necesario que los controles gocen de 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 portar la misma enfermedad que el grupo experimental, pero de otro grado/severidad, por lo que son diferentes del resultado de interés. Sin embargo, debido a que la diferencia entre los casos y los controles será menor, esto da como resultado un poder menor para detectar un efecto de exposición. [ cita necesaria ]
Como ocurre con cualquier estudio epidemiológico, un mayor número de participantes en el estudio aumentará el poder del estudio. 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 resultados, como el desarrollo de una enfermedad, durante el período de estudio y los relaciona con otros factores, como el riesgo sospechado o los factores de protección. El estudio suele implicar tomar una cohorte de sujetos y observarlos durante un largo período. El resultado de interés debe ser común; de lo contrario, el número de resultados observados será demasiado pequeño para ser estadísticamente significativo (indistinguibles de aquellos que pueden haber surgido por casualidad). Se deben hacer todos los esfuerzos posibles para evitar fuentes de sesgo, como la pérdida de personas durante el seguimiento durante el estudio. Los estudios prospectivos suelen tener menos fuentes potenciales de sesgo y confusión que los estudios retrospectivos. [7]
Un estudio retrospectivo, por otro lado, mira hacia atrás y examina las exposiciones a factores de riesgo o de protección sospechosos en relación con un resultado que se establece al inicio del estudio. Muchos estudios valiosos de casos y controles, 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 sesgos son más comunes en los estudios retrospectivos que en los prospectivos. Por esta razón, a menudo se critican las investigaciones retrospectivas. 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 estudios retrospectivos, el odds ratio proporciona una estimación del riesgo relativo. Se debe tener especial cuidado para evitar fuentes de sesgo y 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 ser llevados a cabo por equipos pequeños o investigadores individuales en instalaciones únicas, de una manera que los estudios experimentales más estructurados a menudo no pueden ser realizados. 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 cohortes prospectivos, tienden a ser menos costosos y de menor duración. En varias situaciones, tienen mayor poder estadístico que los estudios de cohortes, que a menudo deben esperar a que se acumule un número "suficiente" de eventos de enfermedad. [ cita necesaria ]
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 mejores estudios. Un metaanálisis de lo que se consideraron 30 estudios de alta calidad concluyó que el uso de un producto reducía a la mitad el riesgo, cuando en realidad el riesgo, en todo caso, aumentaba. [9] [10] También puede ser más difícil establecer el cronograma de exposición al resultado de la enfermedad en el marco de un estudio de casos y controles que dentro de un diseño de estudio de cohorte prospectivo donde la exposición se determina antes de seguir a los sujetos a lo largo del tiempo en para conocer el estado de sus resultados. 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 ocupan un lugar bajo en la jerarquía de la evidencia . [ cita necesaria ]
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, realizado por Richard Doll y Bradford Hill . 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 la causalidad, pero los resultados finales de los estudios de cohortes confirmaron el vínculo causal que sugirieron los estudios de casos y controles, [12] [13] y ahora se acepta que fumar tabaco 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 probando si había o no diferencias significativas entre la proporción de sujetos expuestos entre casos y controles. [14] Posteriormente, Cornfield [15] señaló que, cuando el resultado de la enfermedad de interés es raro, el odds ratio de exposición se puede utilizar para estimar el riesgo relativo (ver supuesto de enfermedad rara ). La validez del odds ratio 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 clásicos de casos y controles sigue siendo cierto que el odds ratio sólo puede aproximarse al riesgo relativo en el caso de enfermedades raras, existen otros tipos de estudios (casos y cohortes, casos y controles anidados, estudios de cohortes). en el que más tarde se demostró que el odds ratio de exposición se puede utilizar para estimar el riesgo relativo o el ratio de tasa de incidencia de exposición sin la necesidad de asumir la enfermedad rara. [14] [16] [17]
Cuando se utiliza el modelo de regresión logística para modelar los datos de casos y controles y el odds ratio es de interés, tanto el método de probabilidad prospectivo como el retrospectivo conducirán a estimaciones de máxima verosimilitud idénticas para la covariable, excepto para el intercepto. [18] Los métodos habituales para estimar parámetros más interpretables que los odds ratios, como los ratios de riesgo, los niveles y las diferencias, están sesgados si se aplican a 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 eran insignificantes, y con demasiada frecuencia negativas, hasta que el médico escocés Archie Cochrane pudo convencer al establishment médico de adoptar ensayos de control aleatorios después de la Segunda Guerra Mundial. [20]