Práctica 5: Asociación. Riesgos relativos y Odds Ratio
Author
Aritz Adin
Published
18/11/2024
1. Riesgos relativos y Odds Ratio
1.1. Se estudió la eficacia de la sulfinpirazona en prevenir la muerte después de sufrir infarto de miocardio. Para ello se consideraron pacientes que habían sufrido infarto de miocardio. A un grupo se les proporcionó sulfinpirazona y a otro grupo se les suministró placebo. En la siguiente tabla se muestra el número de pacientes de cada grupo que murieron y que superaron el infarto.
Death (all causes)
Survivors
Sulphinpyrazole
41
692
Placebo
60
682
a) Calcula e interpreta un intervalo de confianza al 90% para la diferencia de proporciones de muertes en el grupo placebo y en el grupo que tomaron sulfinpirazona.
Definimos las variables:
X=“Nº de fallecidos entre los que tomaron sulfinpirazona.” \(\sim Bin(n_X,\pi_X)\)
Y=“Nº de fallecidos entre los que tomaron placebo” \(\sim Bin(n_Y,\pi_Y)\)
Las estimaciones de las proporciones \(\pi_X\) y \(\pi_Y\) se calculan como:
\[\hat{\pi}_X=p_X=\dfrac{41}{41+692}=0.0559\]
\[\hat{\pi}_Y=p_Y=\dfrac{60}{60+682}=0.0809\] Podemos calcular el intervalo de confianza al 90% para la diferencia de proporciones como:
x <-41y <-60nx <-41+692ny <-60+682prop.test(c(x,y), c(nx,ny), alternative="two.sided", conf.level=0.9, correct=FALSE)
2-sample test for equality of proportions without continuity
correction
data: c(x, y) out of c(nx, ny)
X-squared = 3.5923, df = 1, p-value = 0.05805
alternative hypothesis: two.sided
90 percent confidence interval:
-0.046513082 -0.003342954
sample estimates:
prop 1 prop 2
0.05593452 0.08086253
Interpretación: Con un nivel de confianza del 90%, la diferencia entre la proporción de fallecidos en los pacientes que tomaron sulfinpirazona y la proporción de fallecidos en los pacientes que tomaron placebo se encuentra entre -0.0465 y -0.0033. Como \(0 \notin IC_{0.90}(\pi_X-\pi_Y)\), existen evidencias estadísticas para afirmar que la proporción de fallecidos en ambos grupos es distinta.
b) Estima e interpreta el riesgo relativo de morir habiendo tomado placebo respecto a haber tomado sulfinpirazona y proporciona un intervalo de confianza al 90% para dicho riesgo.
Transformando este intervalo mediante la función exponencial, obtenemos que \(IC_{0.90}\left(\frac{\pi_Y}{\pi_X}\right) = [\exp(0.0465), \exp(0.6907)]=[1.048, 1.995]\).
exp(IC.log)
[1] 1.047573 1.995036
Interpretación: Con una confianza del 90%, el riesgo relativo se encuentra entre 1.048 y 1.995. Es decir, la proporción de fallecidos es aproximadamente entre 1.05 y 2 veces mayor en el grupo placebo.
c) Estima e interpreta el odds de fallecer en los dos grupos.
Interpretación: La probabilidad de sobrevivir en el grupo de pacientes que han tomado sulfinpirazona es aproximadamente 17 veces (\(1/0.0592=16.89\)) superior a la probabilidad de fallecer.
Por otro lado, la probabilidad de sobrevivir en el grupo de pacientes que han tomado placebo es aproximadamente 11 veces (\(1/0.0880=11.36\)) superior a la probabilidad de fallecer fallecer.
d) Estima e interpreta el odds ratio. Calcula su intervalo de confianza (\(\alpha=0.9\)) utilizando la función odds().
El odds ratio estimado, se calcula como el ratio de odds
\[OR=\frac{n_{11} \times n_{22}}{n_{21} \times n_{12}}=\frac{41 \times 682}{60 \times 692}=0.6734586\]Interpretación: El odds estimado de fallecer en el grupo placebo es aproximadamente 1.5 veces (\(1/0.67345=1.484891\)) superior al odds estimado de fallecer en el grupo de pacientes que han tomado sulfinpirazona.
Calculamos el intervalo de confianza al 90% para el odds ratio:
Interpretación: Con una confianza del 90%, el odds ratio se encuentra entre 1.05 y 2.10. Es decir, el odds de fallecer en el grupo de sulfinpirazona es aproximadamente entre 1.05 y 2 veces mayor que el odds de fallecer en el grupo placebo.
e) Utiliza el test exacto de Fisher (\(\alpha=0.1\)) para decidir si hay independencia.
La hipótesis nula del contraste se puede expresar como:
\(H_0\): No hay asociación entre tomar el medicamento y sufrir o no un infarto de miocardio (hay independencia)
Si utilizamos la función de R:
resultado <-chisq.test(datos)resultado
Pearson's Chi-squared test with Yates' continuity correction
data: datos
X-squared = 3.2121, df = 1, p-value = 0.0731
Podemos comprobar cómo se calculan los casos esperados:
\[\hat{\mu}_{11}=\dfrac{n_{1+} \times n_{+1}}{n}=\dfrac{(60+682) \times (60+41)}{1475} = 50.80814\] De forma similar, podemos comprobar que el estadístico Ji-cuadrado se calcula como:
No se obtiene exáctamente el mísmo valor que con la función , ya que se aplica una correción de continuidad.
Intepretación del p-valor del test: Como p-valor\(=0.0731<\alpha=0.1\), el test ji-cuadrado rechaza la hipótesis nula de independencia, es decir, tomar el medicamento tiene una influencia en sufrir o no un infarto de miocardio.
f) Utiliza el test exacto de la ji-cuadrado para contrastar independencia.
fisher.test(datos, conf.level=0.9)
Fisher's Exact Test for Count Data
data: datos
p-value = 0.06356
alternative hypothesis: true odds ratio is not equal to 1
90 percent confidence interval:
1.031553 2.147774
sample estimates:
odds ratio
1.484468
Intepretación: Como p-valor\(=0.0636<\alpha=0.1\), el test de Fisher también rechaza la hipótesis nula de independencia. Además, proporciona también el intervalo de confianza para el odds ratio (en este caso el intervalo no contiene al “1”).
2. Ejercicios propuestos
2.1. En un estudio del tratamiento con Ribavirin en pacientes con síndrome respiratorio severo agudo (Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS) se obtuvieron los siguientes resultados.
Death
Survivors
Placebo
17
115
Ribavirin
10
87
Fuente: H-N. Leung, et al. (2004). Investigational Use of Ribavirin in the Treatment of Severe Acute Respiratory Syndrome, Singapore, 2003. Tropical Medicine and International Health,9 (8), pp 923-927.
a) Calcula e interpreta un intervalo de confianza al 95% para la diferencia de proporciones de muertes en el grupo placebo y en el grupo que tomaron Ribavirin.
b) Estima e interpreta el riesgo relativo de muerte en el grupo placebo respecto al grupo Ribavirin y proporciona un intervalo de confianza al 95% para dicho riesgo.
c) Estima e interpreta el odds de muerte en los dos grupos.
d) Estima e interpreta el odds ratio. Proporciona un intervalo de confianza para el odds ratio (\(\alpha=0.95\)) y explica qué concluyes.
e) Utiliza el test exacto de Fisher para decidir si hay independencia.
f) Utiliza el test exacto de la ji-cuadrado para contrastar independencia.