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Tama o de Muestra y Poder del Estudio de Investigaci n Temas: Los ingredientes para calcular el tama o de muestra y como dise ar el estudio – PowerPoint PPT presentation

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Title: Tama


1
Tamaño de Muestra y Poder del Estudio de
Investigación
Temas
  • Los ingredientes para calcular el tamaño de
    muestra y como diseñar el estudio
  • Un ejemplo, con estrategias para minimizar el
    tamaño de muestra

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Muestreo e Inferencia
  • Una muestra esta diseñada para representar a una
    población mayor (diana)
  • Por lo tanto, los hallazgos en la muestra nos
    permite inferir acerca de eventos en la población
    (diana)
  • Problema que tal si las inferencias son
    equivocadas?
  • Los hallazgos en la muestra pueden no ser
    reales en la población diana
  • Podemos perder de vista algo que es real

3
Prevención de Inferencias Equivocadas
  • Difícil cuando se deben a errores sistemáticos
    (sesgo)
  • Fácil cuando se deben a errores aleatorios
    (probabilidad)
  • Solución aumentar el tamaño de muestra
  • Problema costo, factibilidad
  • Solución Goldilocks un tamaño de muestra que
    sea suficientemente grande pero no demasiado
    grande

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Ingredientes Para Planear el Tamaño de Muestra en
un Estudio Analítico o ECA
  • Hipótesis
  • Nula o alterna
  • Una-cola vs dos-colas
  • Pruebas estadísticas
  • Tipos de variables
  • Magnitud del efecto (y su variancia)
  • Poder y alfa

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Hipótesis de Investigación
  • Una descripción clara de que esta estudiando
  • Simple un predictor, un resultado
  • Especifico quien, que, cuando, donde
  • Se establece al inicio de la propuesta

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Hipótesis de investigación
  • En pacientes con Esclerosis Lateral Amniotrófica
    (ELA) temprana vistos en UCSF en el 2007,
    aquellos asignados en forma aleatoria a ser
    tratados con newmol van a tener una mortalidad
    mas baja a 1-año que aquellos asignados
    aleatoriamente al grupo placebo (control)

7
La Hipótesis Nula
  • No hay ningún efecto.
  • Propósito para ser rechazada en favor de la
    hipótesis alterna (H. de Investigación).
  • De los pacientes con ELA temprana vistos en UCSF
    en el 2007, aquellos asignados aleatoriamente a
    ser tratados con newmol tendrán la misma
    mortalidad a 1-año que aquellos asignados
    aleatoriamente a recibir placebo.

8
De Que Se Trata Esto?
  • Hace muchos años, los estadísticos encontraron la
    probabilidad de que una muestra de X tamaño
    pueda encontrar algo aun cuando no hay nada
    sucediendo en la población.

9
Esto significa que...
  • Después de un estudio, podemos determinar la
    probabilidad que los resultados de nuestra
    muestra puedan haber ocurrido al azar...
  • Aunque no sucedió algo diferente en la población
    (ej. La hipótesis nula era real)es un Error
    Tipo I
  • Si esto es poco probable (ej. lt 1 en 20)
    rechazamos la hipótesis nula en favor de la
    hipótesis alterna llamamos a los resultados
    estadísticamente significativos (P lt .05)

10
Hipótesis Alterna de Dos-colas
  • De los pacientes con ELA temprana vistos en UCSF
    en el 2007, aquellos asignados aleatoriamente
    para ser tratados con newmol tendrán una
    mortalidad diferente a 1-año que aquellos
    asignados aleatoriamente para recibir el placebo.

11
Dos Hipótesis Alternas de Una-cola
  • Cola A De los pacientes con ALS temprana vistos
    en UCSF en el 2007, aquellos asignados
    aleatoriamente para ser tratados con newmo
    tendrán un mortalidad a 1-año mayor que aquellos
    asignados aleatoriamente a recibir placebo.
  • Cola B De pacientes con ELA temprana vistos en
    UCSF en el 2007, aquellos asignados en forma
    aleatoria para ser tratados con newmol tendrán
    una mortalidad a 1-año menor que aquellos
    asignados aleatoriamente a placebo.

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Si La Hipótesis Nula es Real
  • Solo en forma al azar, cada una de las dos
    hipótesis alternas de una-cola es...
  • Posible
  • Igualmente probable
  • Equivocada
  • Entonces una hipótesis alterna de dos-colas tiene
    el doble de probabilidad de ocurrir solo al azar
    (casualidad)

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Siguiente Ingrediente Prueba Estadística (Tipos
de Variables)
  • La prueba estadística determina como se hace el
    calculo de tamaño de muestra
  • El tipo de variable predictora y resultado
    (evento de interés) determina que prueba
    estadística se utiliza para analizar los datos
  • Ambas dicotómicas Chi-cuadrada
  • Una dicotómica, una continua t de student
  • Ambas continuas coef de correlación o t de
    student

14
Prueba Estadística (Tipos de Variables)
  • Estudio de ELA
  • Predictor newmol vs placebo
  • Resultado (e. interés) muertes
  • Ambas son dicotómicas
  • Prueba Chi cuadrada

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Siguiente IngredienteMagnitud del Efecto
(variables dicotómicas)
  • Que magnitud de efecto anticipa encontrar
  • Newmol disminuye la mortalidad a la mitad
  • newmol 5, Placebo 10

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Penúltimo Ingrediente Poder
  • La probabilidad de encontrar algo en su muestra
    que realmente esta sucediendo en la
    población(evitando un error Tipo II)
  • Algo la magnitud del efecto (o mayor)
  • Por lo general se asigna el 80 o 90
  • (1 - beta)

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y el ingrediente final Alfa
  • La probabilidad de encontrar algo en su muestra
    cuando no esta sucediendo en la población
    (diana).

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Explicacion de Alfa
  • El nivel de significancia estadística (ej, el
    valor de p que va a considerar significativo)
  • La probabilidad pre-determinada de encontrar
    algo, aunque realmente no exista ese algo.
  • Por lo general se fija en 0.05.
  • Puede ser de una-cola o dos-colas.

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El Lado De Alfa
  • Con una hipótesis alterna de dos-colas, tiene dos
    posibilidades de encontrar algo que realmente no
    existe
  • Una probabilidad (igual) por cada cola.
  • Entonces una alfa de una-cola de 0.5 corresponde
    a una alfa de dos-colas de 0.10.

20
TAMAÑO DE MUESTRA UN EJEMPLO
  • Hipótesis nula
  • En pacientes con ELA temprana tratados en UCSF
    durante el 2007, aquellos asignados
    aleatoriamente a recibir newmol, tendrán la misma
    mortalidad a 1-año que aquellos asignados
    aleatoriamente a recibir un placebo.
  • Hipótesis alterna de dos-colas
  • Predictor y resultado dicotómicos
  • Magnitud 10 mortalidad 5
  • Poder, alfa 90, 0.05 (dos-colas)

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EL TAMAÑO DE MUESTRA ES
  • Tabla I
  • Ocurrencia menor entre P1 y P2 0.05 poder de
    90 alfa de 0.05 (dos-colas)
  • Differencia 0.05
  • 381
  • 473
  • 620
  • Es por cada grupo

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Estrategia 1 Para Reducir Tamaño de
MuestraManipulación Estadística
  • Utilice menor poder
  • Utilice una alfa de una-cola
  • Poder 80
  • Alfa de una-cola de 0.05

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The New Sample Size Is
  • Tabla I
  • P1 y P2 menor 0.05 poder 80 alfa 0.05
    (una-cola)
  • Diferencia 0.05
  • 381
  • 473
  • 620
  • Es por cada grupo

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Reducción de TM Estrategia 2 Utilice un
resultado mas común
  • Cambie de mortalidad a 1-año por mortalidad a
    2-años o perdida de actividades de vida
    independientes
  • Placebo 40
  • Newmol 20

25
El nuevo tamaño de muestra es
  • Tabla I
  • P1, P2 mas pequeña 0.20 poder 80 alfa of
    0.05 (dos-colas)
  • Diferencia 0.20
  • 74
  • 91
  • 118

26
TM Estrategia de Reducción 3 Utilice una
variable de interés continua
  • Modifique mortalidad o perdida de vida
    independiente a fuerza muscular
  • NOTA Un cambio importante de pregunta e
    hipótesis de investigación.
  • La nueva hipótesis nula
  • En pacientes con ELA temprana atendidos en UCSF
    durante ell 2007, aquellos asignados
    aleatoriamente a recibir newmol tendrán la misma
    fuerza de puño después de seis meses que aquellos
    tratados con placebo.
  • Hipótesis alterna de dos-colas

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Estime la media y la variabilidad de la fuerza de
puño
  • Pacientes con ELA no tratada tienen una fuerza de
    puño (media DS) de 20 10 kg después de 6
    meses con la enfermedad
  • Newmol puede mejorarla en un 25

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Entonces
  • Fuerza del puño
  • Placebo 20 kg
  • Newmol 25 kg (25 mayor)
  • Tamaño del efecto 5 kg
  • DS 10 kg
  • Magnitud del efecto estandarizado TE/DS 5/10
    0.5

29
El Nuevo Tamaño de Muestra es...
  • Tabla II
  • TE/DS 0.5
  • ß 0.20, Alfa (dos colas) 0.05
  • N 64 por grupo

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Tm Estrategia de Reducción 4 Utilice Un
Resultado Mas Preciso
  • Compre un mejor instrumento para medir la fuerza
    del puño
  • Utilice un protocolo bien-definido
  • Repita las mediciones en dos días consecutivos
  • Reduzca la DS de 10 kg a 8 kg

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El Nuevo Tamaño de Muestra es...
  • Nuevo TE/DS 5 kg/8 kg 0.625
  • ß 0.20, Alpha (two-sided) 0.05
  • N aprox. 45 por grupo
  • Esto fue de gran ayuda.

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TM Estrategia de Reducción 5 Utilice
mediciones en pares
  • La mayor parte de la variabilidad en puño
    observada al final del estudio es probablemente
    debido a las diferencias entre la fuerza de puño
    de los sujetos al inicio de estudio.
  • Modifique el resultado a investigar a el cambio
    en la fuerza del puño del inicio al final del
    estudio.

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Medidas en Pares
  • Cada sujeto contribuye un par de mediciones
    (antes, después)
  • La variable de interés es la diferencia entre el
    par de mediciones para cada sujeto.
  • La DS del cambio en la medición es generalmente lt
    que la DS de la medición.
  • La DS de cambio en fuerza del puño es de 5 kg
  • El nuevo tamaño de efecto estandarizado es de
    5/5 1.0

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El nuevo tamaño de muestra es...
  • E/S 1.0
  • ß 0.20, Alfa (dos-colas) 0.05
  • N 17 por grupo
  • Ahora tenemos una propuesta de un estudio
    factible, aunque uno que es muy diferente de los
    objetivos originales.

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Para Finalizar
  • La estimación de tamaño de muestra es parte
    integral de la planeación del estudio
  • Casi nunca lo ultimo que va a realizar
  • Muy frecuentemente, una de las primeras tareas
    que debe de realizar

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PLANEACION DE TAMAÑO DE MUESTRA REPASO DE
INGREDIENTES
  • Buscando algo en la muestra
  • Hipótesis (nula y alterna)
  • Podrá usted ...
  • Saber si (ese algo) realmente existe en la
    población, si lo encontró en su muestra (evitar
    error tipo I)
  • Prueba de significancia estadística, alfa
  • Encontrarlo en su muestra, cuando realmente
    existe (ese algo) en la población (evitar un
    error tipo II)?
  • Magnitud del efecto, poder
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