introdução a bioestatistica
DESCRIPTION
bioestatistica, variaveisTRANSCRIPT
INTRODUINTRODUINTRODUINTRODUINTRODUINTRODUINTRODUINTRODUÇÇÇÇÇÇÇÇÃO ÃO ÃO ÃO ÃO ÃO ÃO ÃO ÀÀÀÀÀÀÀÀBIOESTATBIOESTATBIOESTATBIOESTATBIOESTATBIOESTATBIOESTATBIOESTATÍÍÍÍÍÍÍÍSTICASTICASTICASTICASTICASTICASTICASTICA
Departamento de Estatística
Universidade Federal de Minas Gerais
O Papel da EstatO Papel da EstatO Papel da EstatO Papel da Estatíííística stica stica stica
nas Ciências Biolnas Ciências Biolnas Ciências Biolnas Ciências Biolóóóógicas e da Sagicas e da Sagicas e da Sagicas e da Saúúúúdededede
Perguntas DadosEstudos
Estatística
Informação
Respostas
A Pergunta
Regiões de baixa altitude possuem maior proporção de plantas femininas da Baccharis concinna do que regiões de alta altitude ?
Os Dados
Não Não Sim Não Sim Não Não Não Sim Sim Não Não Sim Não ..... NãoAlta
Sim Sim Não Não Não Sim Sim Não Sim Não Não Não...... Sim Não SimBaixa
Planta Feminina?
22071 médicos22071 médicos
americanos entre
40 e 84 anos
Campos de baixa altitude (504 plantas)
Campos de alta altitude (524 plantas)
ClassificaçãoRegiões de
pesquisa
O Estudo : Distribuição Espacial de plantas dióicas (espécie Baccharis concinna) na Serra do Cipó (MG) (ICB/UFMG - 1997) :
Como tratar estes dados e deles extrair as informações para responder às perguntas que geraram os estudos ?
Com a ajuda da Estatística
Distribuição Espacial de plantas dióicas (espécie Baccharisconcinna) na Serra do Cipó (MG) (ICB/UFMG - 1997)
A informação
524283 (0.55)241 (0.45)Alta
504226 (0.45)278 (0.55)Baixa
MasculinoFemininoTotal
Sexo da PlantaAltitude
A Conclusão
“Regiões de baixa altitude possuem maior proporção de plantas femininas da Baccharis concinna do que regiões de alta altitude ”.
O que O que O que O que éééé EstatEstatEstatEstatíííísticasticasticastica????
A Estatística pode ser definida como um conjunto de métodos para planejar experimentos, obter dadose organizá-los, resumi-los, analisá-los, interpretá-los e deles extrair conclusões.
���� Guarde isto (1): A Estatística permite quantificar
os resultados obtidos num estudo.
Por que estudar Por que estudar Por que estudar Por que estudar EstatEstatEstatEstatíííísticasticasticastica ?
���� Guarde isto (2): A Estatística permite lidar com a variabilidade na tomada de decisões
Exemplo 1: qual substância, AAS ou Dipirona, tem efeito maisrápido no alívio da dor de cabeça em mulheres?
Experimento com 10 voluntárias: tempo para alívio em minutos
60564540352514101110AAS
35302120202014151310Dipirona
Por que estudar Por que estudar Por que estudar Por que estudar EstatEstatEstatEstatíííísticasticasticastica ?
���� Guarde isto (3): A Estatística permite estender as conclusões baseadas em uma pequena parcela para o grupo maior de onde ela veio, com margem de erro pequena e conhecida
Exemplo 2: Opinião a favor da restrição ao consumo de álcool pormotoristas
Cidade 1 (litorânea)80%
Cidade 2 (interior)85%
Estudo: 1200 motoristas entrevistados em duas cidades
77 79 81 83 85 87 888678 80 82 84
Exemplo 3: Avaliação de Diagnósticos baseados em Testes Clínicos
Doente
Sadio
Positivo
Positivo
Negativo
Negativo
Erro !!
Pergunta: Se um paciente tem o resultado positivo no teste, qual éa probabilidade de que ele seja realmente um doente ?
Situação real do paciente
(desconhecida)
Por que estudar Por que estudar Por que estudar Por que estudar EstatEstatEstatEstatíííísticasticasticastica ?
���� Guarde isto (4): A Estatística permite a quantificação da incerteza na tomada de decisões, o que é feito através do estudo das Probabilidades.
���� quantificar os resultados obtidos num estudo.
���� lidar com a variabilidade na tomada de decisões.
���� estender as conclusões baseadas em uma pequena
parcela para o grupo maior de onde ela veio, com margem
de erro pequena e conhecida.
Por que estudar Por que estudar Por que estudar Por que estudar EstatEstatEstatEstatíííísticasticasticastica ?
� quantificar a incerteza na tomada de decisões, o que é
feito através do estudo das Probabilidades.
Porque a Estatística permite:
OrganizaOrganizaOrganizaOrganizaççççãoãoãoão destedestedestedeste CursoCursoCursoCurso
Análise Descritiva de
Dados
Probabilidade
InferênciaEstatística
• Organizar, apresentar e resumir dados• Introduzir conceitos básicos de Estatística
• Quantificar a incerteza• Introduzir conceitos básicos de Probabilidade• Aplicações práticas destes conceitos
• Estender resultados amostrais paraa população de estudo• Quantificar erro de estimação• Introduzir conceitos básicos de Inferência
OrganizaOrganizaOrganizaOrganizaçççção da Pesquisa nas ão da Pesquisa nas ão da Pesquisa nas ão da Pesquisa nas
ciências Biolciências Biolciências Biolciências Biolóóóógicas e de Sagicas e de Sagicas e de Sagicas e de Saúúúúdededede
Tipos de Estudos
Estudos descritivosausência de grupo de
comparação
Estudos comparativosao menos dois grupos
de comparação
Estudos Comparativos
Estudo Observacional
Estudo Experimental
Há interferência dos pesquisadores na formação dos grupos de comparação ?
NÃO SIM
Caracterizados pela existência de dois ou mais grupos de comparação
Classificação dos Estudos Comparativos
Casamento faz bem
13/03/2002 – Revista Veja
“A Federação Mundial do Coração acompanhou 10 000 pacientes durante 5 anos e concluiu que as pessoas que tem parceiro fixo vivem mais que as solitárias.
Entre os cardiopatas, metade dos que não tinham relacionamento afetivo morreu. No outro grupo, o índice de mortalidade ficou em 15%.
O responsável pela pesquisa afirma que o relacionamento étão benéfico para o coração, quanto os exercícios físicos. ”
Est
udo
1
Casamento faz bem
A Federação Mundial do Coração acompanhou 10000 pacientes durante 5 anos e concluiu que as pessoas que tem parceiro fixo vivem mais que as solitárias.
Entre os cardiopatas, metade dos que não tinham relacionamento afetivo morreu. No outro grupo, o índice de mortalidade ficou em 15%.
Participantes do estudo (10000
pacientes)
Pesquisadoresobservam e classificam
Cardiopata solitátio
Cardiopata com relacionamento fixo
EstudoObservacional
Ômega-3 pode proteger pacientes com insuficiência cardíaca, diz estudo
11/06/2008 – Folha de São Paulo (on-line) Efe, em Londres
“Uma cápsula diária de óleo de peixe, rica em ômega-3, podereduzir a mortalidade e a admissão hospitalar de pacientes com insuficiência cardíaca, segundo estudo italiano publicado na revista científica The Lancet.
No estudo, quase 3,5 mil pacientes com insuficiência cardíaca crônicareceberam uma cápsula diária com um grama de ômega-3, enquanto o mesmo número de participantes recebeu placebo.
E os resultados indicaram que, no grupo que consumiu o nutriente, 27%morreram, contra 29% do outro grupo, representando uma redução de 9% no risco relativo do primeiro grupo.
Além disso, os autores concluíram que essa prática seria eficaz na redução da mortalidade por qualquer causa e das admissões hospitalares por razões cardiovasculares.”
Est
udo
2
“Ômega-3 pode proteger pacientes com insuficiência cardíaca”
“No estudo, quase 3,5 mil pacientes com insuficiência cardíaca crônica receberam uma cápsula diária com um grama de ômega-3, enquanto o mesmo número de participantes recebeu placebo.”
“E os resultados indicaram que, no grupo que consumiu o nutriente, 27% morreram, contra 29% do outro grupo ...”
Participantes do estudo
(7 mil pessoas)
Intervenção dos pesquisadores
Placebo (cápsulainócua)
Cápsula de ômega-3
EstudoExperimental
Corte a gordura!26/07/2000 - Veja
“Os amantes de frituras, bacon, maionese e outras delícias devem tomar cuidado. Estudos recentes apontaram uma relação entre uma dieta rica em gorduras e o aparecimento do Mal de Alzheimer.
Os pesquisadores americanos fizeram um levantamento com 304 pessoas e constataram que aquelas que se alimentam dessa maneira tinham até 29% a mais de probabilidade de desenvolver a doença.
A pesquisa acompanhou os hábitos alimentares dos voluntários durante quase dez anos e foi divulgada no Congresso Mundial de Alzheimer 2000.”
Est
udo
3
Corte a gordura!
Os pesquisadores americanos fizeram um levantamento com 304 pessoas e ...
... constataram que aquelas que se alimentam dessa maneira tinham até29% a mais de probabilidade de desenvolver a doença.
A pesquisa acompanhou os hábitos alimentares dos voluntários durante quase dez anos e foi divulgada no Congresso Mundial de Alzheimer 2000.
Participantes do estudo
(304pessoas)
Pesquisadoresobservam e classificam
Pessoas com boa alimentação
Pessoas com máalimentação
EstudoObservacional
Gingko biloba e memóriaJournal of American Medical Association, 21/08/02
“Má notícia para os que tomam suplemento alimentar à base da planta ginco (gingko biloba) na esperança de melhorar a memória e a cognição. Em testes controlados, esses suplementos não mostraram nenhum efeito sobre essas faculdades mentais.
A equipe liderada por Paulo Salomon, do Williams College (Estados Unidos), deu ginco, por seis semanas, a metade de seus voluntários, todos saudáveis e com 60 anos de idade ou mais. A outra metade tomou uma substancia inócua( placebo).
Aplicados durante e depois do experimento, testes padronizados de aprendizado, memória, atenção e concentração não mostravam diferenças entre os dois grupos em relação a esses itens. Além disso, os pesquisadores ainda questionaram os próprios participantes, bem como familiares e amigos próximos dos voluntários, sobre possíveis mudanças em relação à memória e àcognição. Mais uma vez, os resultados foram negativos.”
Est
udo
4
A equipe liderada por Paulo Salomon, do Williams College (Estados Unidos), deu ginco, por seis semanas, a metade de seus voluntários, todos saudáveis e com 60 anos de idade ou mais. A outra metade tomou uma substancia inócua( placebo).
Aplicados durante e depois do experimento, testes padronizados de aprendizado, memória, atenção e concentração não mostravam diferenças entre os dois grupos em relação a esses itens.”
Participantes do estudo
(voluntários)
Intervenção dos pesquisadores
Grupo Gingko biloba
Grupo placebo
EstudoExperimental
Gingko biloba e memória
Conceitos BConceitos BConceitos BConceitos Báááásicos de sicos de sicos de sicos de EstatEstatEstatEstatíííísticasticasticastica
População
Conjunto de indivíduos ou elementos que se desejaestudar e estabelecer conclusões.
Exemplos: 1 - habitantes de uma cidade;
2 - lote de comprimidos de uma indústria
farmacêutica;
3 – Animais de uma fazenda;
4 – Plantas de uma espécie;
Conceitos BConceitos BConceitos BConceitos Báááásicos de sicos de sicos de sicos de EstatEstatEstatEstatíííísticasticasticastica
Amostra
Parte da população que observada e a partir da qualsão obtidas conclusões para a população.
Amostra 1
Qual amostra representa melhor a população?
População
Amostra 2
30 70
3 7
10 10
10 pessoas
20 pessoas
Variável
É a característica de interesse que é medida ou observada em cada indivíduo da amostra ou população.
Ex: Em um questionário, pergunta-se
• Qual é a sua idade?
• Quantas pessoas há na sua família?
• Qual é a renda total da sua família?
• Você tem emprego fixo?
• Qual é o seu estado civil?
Variável
Idade
Número de pessoas na família
Renda familiar
Emprego
Estado Civil
Conceitos BConceitos BConceitos BConceitos Báááásicos de sicos de sicos de sicos de EstatEstatEstatEstatíííísticasticasticastica
Tipo de Variáveis
Variável
Qualitativa ou Categórica
indica uma qualidade e suas respostas podem seragrupadas em categorias
Quantitativa
indica uma quantidade
Qualitativa
Quantitativa
Nominalas categorias da variável não possuem nenhuma ordemEx: sexo (masculino, feminino)cor de olhos (preto, azul, verde,castanho)
Ordinalas categorias da variável possuem uma ordemEx: estágio da doença (I, II, III)grau de obesidade (leve, moderado, grave, mórbida), altitude (baixa, alta)
Discreta - possui um conjunto enumerável de valores possíveis.Ex: número de filhos (0, 1, 2, 3, ...)número de batimentos cardíacos por min.
Contínua - não é possivel enumerar todosos seus valores.Ex: idade, em meses (1.4, 2.5, 2.0, ...),pressão sanguínea, altura, renda, altitude
Variável Resposta:
variável a ser explicada no estudo.
Variável de Controle ou Covariável:
variável que pode influenciar a resposta
As variáveis em um estudo podem ser classificadas em
Est
udo
5Crianças criadas com cães e gatos têm menos alergia
(Portal Terra - 27/08/2002)
As crianças criadas com gatos e cachorros têm um risco menor dedesenvolver alergias relacionadas aos animais, de acordo com um estudo que será publicado pelo Journal of the American Medical Association (JAMA).
Os cientistas compararam, durante um período de sete anos, 184 crianças expostas a no mínimo dois cachorros ou gatos com 220 crianças cujas famílias não tinham esses animais.
Descobriram que 15,5% das crianças de famílias sem animais desenvolveram alergias aos gatos, contra 7,7% daquelas que tinham dois ou mais gatos e cachorros.
"A conclusão é que talvez parte da razão pela qual tenhamos crianças com alergias e asma é que vivemos uma vida muito limpa", declarou Ownby.
“Crianças criadas com cães e gatos têm menos alergia”
“Os cientistas compararam, durante um período de sete anos, 184 crianças expostas a no mínimo dois cachorros ou gatos com 220 crianças cujas famílias não tinham esses animais.”
“Descobriram que 15,5% das crianças de famílias sem animais desenvolveram alergias aos gatos, contra 7,7% daquelas que tinham dois ou mais gatos e cachorros.”
404 pessoas
184 exposta
s220 não-expostas
EstudoObservacional
Alergia?
Sim ou Não
Covariável: exposição aos
animais
Resposta
Chocolate rico em flavanol faz bem ao coração, diz pesquisa
Yahoo – Quinta-Feira, 21 de Novembro
“CHICAGO (Reuters) – O chocolate pode ajudar a prevenir enfartes, segundo pesquisadores, mas ainda não saia correndo para se encher da guloseima.
Apenas dois chocolates vendidos nos Estados Unidos- o Dove ao leite e o M&M Baking Bits- contêm quantidades elevadas de flavanol, a substancia associada à saúde cardíaca, apontaram os cientistas. Outros produtos não foram testados ou não tinham quantidades significativas do composto. (...)
No estudo, apresentado durante a Associação Americana do Coração nesta semana , em Chicago, 21 pessoas comeram 46 gramas – o tamanho médio de uma barra de doce – de chocolate todos os dias durante duas semanas.
Os cientistas verificaram que os participantes que comeram o Doverico em favanol mostraram dilatação dos vasos sanguíneos duas horas após ingerir o chocolate, de acordo com um ultra-som feito em uma artéria principal.”
Est
udo
6
“No estudo, apresentado durante a Associação Americana do Coração nesta semana , em Chicago, 21 pessoas comeram 46 gramas – o tamanho médio de uma barra de doce – de chocolate todos os dias durante duas semanas.”
“Os cientistas verificaram que os participantes que comeram o Dove rico em favanol mostraram dilatação dos vasos sanguíneos duas horas após ingerir o chocolate, de acordo com um ultra-som feito em uma artéria principal.”
21 pessoas
Antes do chocolate
Depois do chocolate
EstudoExperimental
Chocolate rico em flavanol faz bem ao coração, diz pesquisa
Diâmetrodos vasos
sanguíneos
Covariável: exposição ao
flavanol
Resposta
Coletando os dadosExemplo: Projeto Ciclame
O ciclame é uma das plantas em vaso mais comercializadas.
Um experimento gostaria de verificar a influência da
• variedade da planta,
• do tipo de fertilizante e
• da temperatura de cultivo
no
• número de flores,
• área das folhas e
• grau de coloração
Coletando os dadosExemplo: Projeto Ciclame
número de flores,
área das folhas e
grau de coloração
variedade da planta,
tipo de fertilizante e
temperatura de cultivo
Covariáveis EXPERIMENTO
Variáveis respostas
Coletando os dados:
Ficha de coleta
Organizando os dados: Planilha de dados