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# Estatística# Metodologia

Analisando os Efeitos do Tempo em Ensaios em Escada

A pesquisa destaca a importância de analisar como os efeitos dos tratamentos mudam ao longo do tempo em SW-CRTs.

Kenneth M. Lee, Elizabeth L. Turner, Avi Kenny

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Índice

Ensaios clínicos randomizados em clusters com escada (SW-CRTs) são um tipo de pesquisa onde grupos, ou clusters, recebem um tratamento em momentos diferentes. Esse tipo de design é usado quando o tratamento precisa ser dado a grupos inteiros em vez de indivíduos, pra evitar misturar os efeitos. No SW-CRT típico, todos os clusters começam recebendo um tratamento de controle e, em vários momentos, eles passam a receber o tratamento real. Esse processo escalonado facilita a implementação do ensaio.

Problemas Comuns em SW-CRTs

Normalmente, os pesquisadores analisam os SW-CRTs assumindo que o tratamento tem um efeito imediato e duradouro. Mas essa suposição pode levar a conclusões erradas se os efeitos reais do tratamento mudarem com o tempo. Por exemplo, o impacto de um tratamento pode ficar mais forte ou mais fraco dependendo de quanto tempo um grupo foi exposto a ele ou quando eles começam a receber o tratamento na linha do tempo do estudo.

Os pesquisadores mostraram que se a análise não considerar como o efeito do tratamento pode estar mudando com o tempo, os resultados podem ser muito enganosos. É essencial reconhecer que há dois tipos de tempo sendo considerados: "tempo do calendário" e "Tempo de Exposição." O tempo do calendário se refere ao tempo real desde o início do estudo, enquanto o tempo de exposição se refere a quanto tempo um grupo específico está recebendo o tratamento.

Maneiras Diferentes de Como os Efeitos do Tratamento Podem Mudar

  1. Efeitos do Tempo de Exposição: Às vezes, o efeito de um tratamento melhora conforme o grupo continua a recebê-lo. Por exemplo, se os trabalhadores da saúde ficam mais habilidosos em administrar um novo procedimento ao longo do tempo, o tratamento pode se tornar mais eficaz à medida que eles ganham experiência.

  2. Efeitos do Tempo de Calendário: Mudanças também podem ocorrer com base na época do ano ou eventos externos. Por exemplo, um tratamento projetado para prevenir insolação pode funcionar melhor durante meses mais quentes. Eventos como desastres naturais ou surtos de doenças também podem influenciar como um tratamento funciona.

Os pesquisadores precisam pensar com cuidado sobre como esses dois tipos de tempo podem afetar a análise dos efeitos do tratamento.

O Impacto de Suposições Erradas

Se os pesquisadores assumirem que o efeito do tratamento não muda com o tempo quando realmente muda, eles podem acabar com resultados que sugerem que o tratamento é menos eficaz do que realmente é, ou até que funciona de forma oposta. Isso mostra a necessidade de uma análise precisa e consideração de como o tempo afeta os resultados do tratamento.

Métodos Usados na Análise de SW-CRTs

Os métodos estatísticos usados para analisar dados de SW-CRTs geralmente envolvem modelos complexos. Esses modelos podem examinar os resultados esperados com base em diferentes efeitos de tratamento e padrões ao longo do tempo. Uma abordagem comum é usar um modelo de efeitos mistos, que permite dependência entre observações do mesmo cluster. Esse tipo de modelo pode incluir variáveis de nível individual e de grupo.

Especificação errada nos Efeitos do Tratamento

Quando a estrutura do efeito do tratamento é modelada incorretamente, isso pode levar a vieses na estimativa dos efeitos do tratamento. Isso pode acontecer de duas formas:

  1. Se o modelo assume um efeito imediato do tratamento quando o efeito na verdade muda com o tempo.
  2. Se o modelo assume que o efeito do tratamento muda ao longo do tempo de exposição quando na verdade muda com o tempo do calendário.

O Que a Pesquisa Descobriu

A análise mostrou que especificar mal o efeito do tratamento pode levar a um viés significativo nas estimativas dos efeitos do tratamento. Por exemplo, quando um modelo assume efeitos imediatos enquanto os efeitos reais mudam ao longo do tempo, a estimativa do efeito do tratamento pode se tornar significativamente mais baixa ou até negativa. Por outro lado, se a análise assume que os efeitos variam com o tempo de exposição quando na verdade variam com o tempo do calendário, os pesquisadores podem novamente obter uma estimativa negativa ou distorcida da eficácia do tratamento.

Estudos de Simulação

Para entender melhor esses problemas, os pesquisadores conduziram estudos de simulação. Eles criaram conjuntos de dados artificiais onde os verdadeiros efeitos do tratamento eram conhecidos, permitindo que os pesquisadores vissem como diferentes modelos se comportavam em várias condições. Os resultados mostraram que modelos com suposições incorretas sobre o efeito do tratamento geraram estimativas enviesadas e inconsistentes.

Estudo de Caso no Mundo Real

Em um caso real, pesquisadores analisaram dados de um ensaio de saúde que examinava a remoção de serviços de saúde nos finais de semana em hospitais. Ao observar os resultados de diferentes modelos-alguns assumindo efeitos imediatos do tratamento e outros levando em conta variações temporais-eles puderam comparar como diferentes suposições influenciaram os efeitos estimados do tratamento.

Conclusão

Essa pesquisa destaca a importância de considerar cuidadosamente como os efeitos do tratamento podem mudar ao longo do tempo na análise de SW-CRTs. Mostra que fazer suposições erradas pode levar a conclusões enganosas sobre a eficácia do tratamento. Os pesquisadores são incentivados a pensar criticamente sobre seus designs e as suposições que fazem para garantir que suas descobertas sejam precisas e confiáveis.

Direções Futuras

À medida que os pesquisadores continuam estudando SW-CRTs, devem considerar métodos que abordem as complexidades dos efeitos que variam com o tempo de forma mais robusta. Isso inclui explorar novas abordagens estatísticas que possam levar em conta simultaneamente os efeitos do tempo de exposição e do tempo do calendário. Pesquisas futuras também devem investigar como esses princípios se aplicam em diferentes contextos e tipos de intervenções, para fornecer orientações mais claras para os pesquisadores que usam esse design de ensaio.

Principais Conclusões

  • SW-CRTs são úteis, mas exigem análise cuidadosa.
  • Os efeitos do tratamento podem mudar com base no tempo de exposição e no tempo do calendário.
  • Especificar mal os efeitos do tratamento pode levar a conclusões erradas.
  • Estudos de simulação ajudam a entender como diferentes modelos se comportam.
  • Pesquisas futuras devem buscar melhorar os métodos de análise dos efeitos do tratamento que variam com o tempo.
Fonte original

Título: Analysis of Stepped-Wedge Cluster Randomized Trials when treatment effect varies by exposure time or calendar time

Resumo: Stepped-wedge cluster randomized trials (SW-CRTs) are traditionally analyzed with models that assume an immediate and sustained treatment effect. Previous work has shown that making such an assumption in the analysis of SW-CRTs when the true underlying treatment effect varies by exposure time can produce severely misleading estimates. Alternatively, the true underlying treatment effect might vary by calendar time. Comparatively less work has examined treatment effect structure misspecification in this setting. Here, we evaluate the behavior of the mixed effects model-based immediate treatment effect, exposure time-averaged treatment effect, and calendar time-averaged treatment effect estimators in different scenarios where they are misspecified for the true underlying treatment effect structure. We prove that the immediate treatment effect estimator can be relatively robust to bias when estimating a true underlying calendar time-averaged treatment effect estimand. However, when there is a true underlying calendar (exposure) time-varying treatment effect, misspecifying an analysis with an exposure (calendar) time-averaged treatment effect estimator can yield severely misleading estimates and even converge to a value of the opposite sign of the true calendar (exposure) time-averaged treatment effect estimand. Researchers should carefully consider how the treatment effect may vary as a function of exposure time and/or calendar time in the analysis of SW-CRTs.

Autores: Kenneth M. Lee, Elizabeth L. Turner, Avi Kenny

Última atualização: 2024-09-23 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2409.14706

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.14706

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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