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Estudos Longitudinais: Acompanhando a Saúde ao Longo do Tempo

Um olhar sobre como estudos longitudinais ajudam na pesquisa do câncer e gerenciam dados faltantes.

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Índice

Estudos longitudinais são um tipo de pesquisa que analisa as mesmas pessoas ao longo do tempo. Na medicina, isso significa medir repetidamente vários indicadores de saúde, como Biomarcadores, nos mesmos pacientes. Ao acompanhar esses indicadores, os pesquisadores conseguem ver como eles mudam e entender suas relações ao longo do tempo.

Por exemplo, em pesquisas sobre câncer, os pacientes podem ter seus níveis de biomarcadores verificados várias vezes para ver como a doença e os tratamentos afetam esses níveis. Esses biomarcadores podem dar pistas importantes aos pesquisadores sobre como a doença está progredindo e quão eficaz é o tratamento.

O Desafio dos Dados Faltantes

Nos estudos longitudinais, dados faltantes são um problema comum. Os pacientes podem perder consultas de acompanhamento por vários motivos. Quando os dados estão faltando, fica mais difícil tirar conclusões confiáveis. Os dados podem estar faltando de duas maneiras principais: completamente ao acaso ou de maneiras relacionadas à saúde dos pacientes.

Quando os dados estão "faltando completamente ao acaso", isso não depende de nada relacionado ao estudo ou aos pacientes. Os pesquisadores podem ignorar essa falta. Mas, se os dados faltam de uma forma que "não é ao acaso", isso pode levar a resultados tendenciosos. Isso acontece porque as razões para os dados estarem faltando podem estar ligadas a problemas de saúde não observados, tornando crucial levar em conta essa falta na análise.

Métodos para Lidar com Dados Faltantes

Para lidar com dados faltantes, os pesquisadores desenvolveram diferentes modelos. Três abordagens comuns são:

  1. Modelos de Seleção: Esses modelos consideram como os dados faltantes se relacionam com os dados observados.
  2. Modelos de Mistura de Padrões (PMMs): Esses modelos analisam diferentes padrões de falta e como eles interagem com os dados observados.
  3. Modelos de Parâmetro Compartilhado (SPMs): Esses modelos analisam conjuntamente múltiplos resultados e consideram os dados faltantes.

Os SPMs são especialmente úteis para modelar dados que estão faltando por razões ligadas à saúde dos pacientes. Ao usar modelos especializados como modelos logísticos ou probit, os pesquisadores podem ajustar os vieses introduzidos pelos dados faltantes, levando a conclusões mais precisas.

Importância da Modelagem Conjunta

A modelagem conjunta é uma abordagem analítica em que os pesquisadores estudam múltiplos resultados de saúde ao mesmo tempo. Isso é importante porque os indicadores de saúde não existem isoladamente; eles costumam afetar uns aos outros. Por exemplo, em estudos sobre câncer, tanto variáveis contínuas (como resultados de exames de sangue) quanto variáveis binárias (como se um paciente apresenta um certo sintoma) podem ser analisadas juntas.

Os pesquisadores desenvolveram muitos métodos para facilitar essa análise conjunta. Esses modelos podem lidar com situações complexas de dados onde diferentes tipos de informações, como dados de tempo de eventos, estão presentes.

Um Estudo de Caso: Câncer de Próstata

Esse artigo se concentra em pesquisas relacionadas ao câncer de próstata, usando um conjunto de dados coletados de pacientes que estão passando por tratamentos como radioterapia e terapia de privação androgênica. O conjunto de dados abrange vários anos e inclui informações de visitas de acompanhamento, permitindo que os pesquisadores acompanhem as mudanças na saúde dos pacientes ao longo do tempo.

Durante o estudo, foram coletadas informações demográficas dos pacientes, histórico médico e vários resultados de exames de sangue. As principais medições incluíram níveis de antígeno prostático específico (PSA) e níveis de fosfatase alcalina (ALP). Ambos os biomarcadores são importantes para entender como o câncer está sendo controlado e tratado.

Especificação de Modelo para Análise

A análise dos dados coletados envolve a construção de modelos que melhor representem as relações entre diferentes indicadores de saúde. O primeiro passo é definir sub-modelos para diferentes tipos de dados. Por exemplo, medições contínuas podem seguir um modelo linear, enquanto resultados binários como a presença ou ausência de um sintoma podem seguir um modelo de regressão logística.

Os pesquisadores também precisam considerar como lidar com dados faltantes. Isso envolve definir um mecanismo de dados faltantes que explica como e por que os dados podem estar ausentes. Ao desenvolver modelos que consideram a falta, os pesquisadores buscam obter insights confiáveis a partir de dados incompletos.

O Papel dos Métodos Bayesianos

Métodos bayesianos são estratégias usadas para atualizar a compreensão dos dados à medida que novas evidências aparecem. Ao aplicar esses métodos, os pesquisadores estimam parâmetros desconhecidos em seus modelos.

Abordagens bayesianas costumam usar técnicas de Cadeia de Markov Monte Carlo (MCMC). Isso significa que os pesquisadores podem gerar amostras da distribuição de probabilidade dos parâmetros de seus modelos, ajudando a entender a incerteza e a fazer conclusões mais informadas sobre os dados.

Estudos de Simulação

Para garantir que os modelos propostos funcionem bem, os pesquisadores realizam estudos de simulação. Esses estudos criam conjuntos de dados sintéticos para testar como o modelo se comporta sob diferentes condições. Isso ajuda a validar a eficácia dos métodos utilizados.

Nas simulações, os pesquisadores analisam como diferentes fatores podem influenciar os resultados. Eles realizam testes com vários tamanhos de amostra e associações entre os indicadores de saúde. O objetivo é verificar a precisão das estimativas de parâmetros e minimizar os vieses causados por dados faltantes.

Resultados da Análise do Câncer de Próstata

Ao analisar os dados do câncer de próstata, os pesquisadores tentaram identificar como os biomarcadores PSA e ALP estão relacionados. Eles também queriam ver como outros fatores, como idade e tipo de tratamento, influenciavam esses biomarcadores.

Os resultados mostraram que os níveis de PSA normalmente diminuíram com o tempo após o tratamento, indicando uma resposta positiva à terapia. Porém, os níveis de ALP tendiam a aumentar, mas esse aumento não se correlacionou fortemente com os resultados de saúde dos pacientes. Fatores como idade e índice de massa corporal (IMC) afetaram ambos os biomarcadores, com pacientes mais velhos geralmente apresentando níveis de PSA mais altos. Curiosamente, o tipo de tratamento também teve um papel nesses biomarcadores.

Os pesquisadores encontraram uma correlação positiva entre os níveis de PSA e ALP. Isso significa que monitorar ambos os biomarcadores juntos pode fornecer uma visão mais completa da saúde de um paciente. Além disso, ao incorporar dados faltantes na análise, os pesquisadores puderam obter insights mais profundos sobre a condição geral dos pacientes.

Conclusão

Em resumo, estudos longitudinais são essenciais para entender a dinâmica dos indicadores de saúde ao longo do tempo. Ao enfrentar os desafios dos dados faltantes e utilizar técnicas de modelagem conjunta, os pesquisadores conseguem tirar conclusões significativas a partir de conjuntos de dados complexos.

O estudo do câncer de próstata serve como um exemplo, ilustrando como analisar múltiplos biomarcadores juntos pode levar a uma melhor gestão e avaliação do tratamento dos pacientes. Isso destaca a importância de não apenas confiar em um único indicador, mas sim integrar várias medidas para uma visão abrangente da saúde de um paciente.

Além disso, lidar com dados faltantes é vital para garantir a confiabilidade dos resultados dos estudos. Os métodos discutidos nesta análise oferecem estruturas para que os pesquisadores enfrentem esses desafios de forma eficaz, melhorando assim a compreensão das doenças e a eficácia dos tratamentos ao longo do tempo.

Fonte original

Título: Bivariate joint modelling for mixed continuous and binary responses in the presence of non-monotone, non-ignorable missingness: The case of prostate cancer

Resumo: Joint modelling for mixed longitudinal responses has played a prominent part in disease decision-making. It is based on a joint strategy of estimating joint likelihood with shared random effects. Non-ignorable missingness in outcomes increases complexity in joint model; a shared parameter model is proposed to incorporate non-ignorable missing data for joint modelling of longitudinal responses and missing data mechanism. Parameters are estimated under the Bayesian paradigm and implemented via Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods with Gibbs sampler. To demonstrate the effectiveness of the proposed method, the joint model is applied to analyze a prostate cancer dataset. The objective is to assess whether there is an association between two mixed longitudinal biomarkers, which could have important implications for understanding disease progression and guiding treatment decisions. The dataset contains non-monotone missingness pattern. To evaluate the performance and robustness of the proposed joint model, simulation studies are conducted.

Autores: Florian Fischer, M. Liaqat, S. Kamal

Última atualização: 2023-08-29 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.22.23294418

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.22.23294418.full.pdf

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

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