AMOSTRAGEM EM EPIDEMIOLOGIA

AMOSTRAGEM EM

EPIDEMIOLOGIA

Universidade Federal Fluminense

Departamento de Saúde Coletiva Veterinária e Saúde Pública

Disciplina: Epidemiologia Veterinária

Professora: Nathalie Cunha

Tema da aula:

Por que fazer estudo com amostragem?

Estudos em populações

Introdução

• Julga-se uma população pela amostra.

• Amostra é uma parte representativa de determinada população. Sendo levada em consideração o tamanho da mesma e as suas características.

• Se faz necessária por questões práticas (menor tempo, maior facilidade) ou econômicas.

Representatividade

• “A amostragem consiste em selecionar parte de

uma população para observar, de modo que seja

possível estimar algo sobre toda a população”

Sim

População

Amostra

Plano de

Amostragem

É possível fazer inferências em uma

população

Sim

Vantagens da amostragem:

1- Economia financeira

2- Economia de tempo

3- Maior precisão dos resultados

Quando não fazer a amostragem:

-Populações pequenas ou de fácil observação

- Subproduto de outra pesquisa

- Necessidade de saber questões de uma população

inteira- CENSO

População x Amostra

• População: Conjunto de elementos que se deseja estudar, que apresentam uma determinada característica. Pode ser finita ou infinita.

• Amostra: Parte representativa de uma determinada população.

Amostra População

-População-alvo: grupo de indivíduos para o qual se

deseja fazer as inferências estatísticas relacionadas

com o objetivo do estudo.

- População-fonte ou base populacional: conjunto de

elementos de onde serão selecionados aqueles que

farão parte da investigação, representando, portanto,

os potenciais elementos para constituir a amostra.

- Amostra ou população de estudo: o subgrupo de

indivíduos da população-fonte sobre os quais se

fazem as observações e coletam-se os dados.

Definições:

Considerações a fazer antes do início do

estudo:

1- Definir bem os objetivos

2- Determinar o que vai procurar para atingir

seu objetivo

3- Procurar fatores que poderiam afetar a sua

variável resposta

Elegibilidade

• Quais indivíduos serão selecionadas e

como

– Para qual população a intervenção/estudo é

útil?

– Discussão sobre os méritos da pesquisa

– Replicação dos estudos

• Devem ser explicitados antes do estudo

iniciar (diferentes critérios podem gerar

amostras distintas)

Elegibilidade

• Tipicamente envolve critérios de:

– Inclusão: usado para definir aqueles que serão selecionados da população alvo

• Elegível se preencher TODOS os critérios

– Exclusão: usado para remover a possível fonte de variabilidade

• Excluído se preencher QUALQUER um dos critérios

-Objetivo: Caracterizar uma área em relação aos casos de

Babesiose Bovina em animais procedentes do estado do

Rio de Janeiro (endêmica; indene ou de instabilidade

endêmica)

- Variável: resposta sorológica e esfregaço sanguíneo

- Fatores que podem influenciar: época do ano que o

material foi coletado

Quem é a população-alvo?

Quem é a população-fonte?

Quais são os critérios de inclusão e exclusão?

Qual é a amostra?- COMO SELECIONAR ???

Exercício 1:

-Objetivo: Caracterizar uma área em relação aos casos de

Babesiose Bovina em animais procedentes do estado do

Rio de Janeiro (endêmica; indene ou de instabilidade

endêmica)

- Variável: resposta sorológica e esfregaço sanguíneo

- Fatores que podem influenciar: época do ano que o

material foi coletado

Quem é a população-alvo? Bovinos do estado do RJ

Quem é a população-fonte? Bovinos de algumas

propriedades rurais previamente selecionadas

Quais são os critérios de inclusão e exclusão? Bovinos que

tem contato com carrapatos. Se for teste sorológico excluir

animais até 6 meses.

Qual é a amostra? Avaliar os possíveis métodos a serem

utilizados

Exercício 1:

Métodos de Amostragem

• A amostragem pode ser obtida por dois métodos:

– Métodos Probabilísticos

– Métodos Não Probabilísticos

Métodos Probabilísticos

• São usados quando o objetivo maior é a

representatividade, as características reais

da população a partir do exame de uma

parcela da mesma.

• São requeridos para situações em que as

variações individuais têm de ser levadas em

conta.

• Cada unidade amostral tem probabilidade

igual e não nula de ser selecionada.

Métodos Não-

Probabilísticos • Também conhecida como amostragem por

conveniência caracteriza-se pelo critério de

escolha definido pelo investigador.

• São amostras que não garantem a

representatividade da população.

• Pode ser classificada como acidental,

intencional ou por cotas.

Métodos de amostragem probabilística:

Amostra aleatória simples

Amostra sistemática

Amostra estratificada

Amostra por conglomerados

Exercício 2:

a) Utilize ao menos duas técnicas de amostragem

probabilística para selecionar amostras de soro de

bovinos com o objetivo de caracterizar os possíveis

fatores de risco para brucelose bovina no estado do

Rio de Janeiro

b) Utilize ao menos três técnicas de amostragem

probabilística para avaliar o perfil epidemiológico de

gatos com esporotricose no estado do Rio de Janeiro

Desenho Complexo de Amostragem

Objetivo: estudo para caracterizar os fatores de risco da

brucelose bovina no Estado do Rio de Janeiro

1º Passo: Divisão em três circuitos produtores

(Amostragem Estratificada)

2º Passo: Em cada circuito foram amostradas

aleatoriamente cerca de 300 propriedades

(Amostragem aleatória)

Arq. Bras. Med. Vet. Zootec., v.61, supl. 1, p.77-84, 2009

3º Passo: Foi escolhido, de forma aleatória, um

número pré-estabelecido de animais, dos quais foi

obtida uma amostra de sangue (Amostragem

Aleatória)

Desenho Complexo de Amostragem

Objetivo: estudo para caracterizar a situação

epidemiológica da esporotricose felina no município

de Niterói

1º Passo: Divisão das residências por setores

censitários

2º Passo: Selecionar por meio de tabela de números

aleatórios cerca de 05 setores censitários

3º Passo: Selecionar as casas que têm numeração

ímpar

4º Passo: Selecionar, por sorteio, os gatos de cada

residência

(Amostragem por Conglomerados)

(Amostragem aleatória)

(Amostragem Sistemática)

(Amostragem Aleatória)

Amostragem aleatória simples

Cada membro da população tem uma chance igual e

independente de ser selecionado

A população é enumerada, atribuindo-se um número a

cada indivíduo

Pode ser selecionada por sorteio, utilizando-se uma

tabela de números aleatórios ou por meio de aplicativos

estatísticos quando existe uma lista populacional

informatizada

Exemplo de tabela de números aleatórios

Amostragem sistemática

Obedece-se a um sistema para a seleção das unidades

A população é enumerada, atribuindo-se um número a

cada indivíduo. O total da população é divido pelo

tamanho da amostra, para obtenção do intervalo

sistemático.

Escolhe-se um número aleatoriamente no primeiro

intervalo. A seleção dos demais é feita através do

sistema periódico (número inicial + intervalo; número

inicial +2 intervalos; e assim por diante).

Limitação: Cada membro da população tem uma chance

igual de seleção, mas a escolha de um indivíduo não é

mais independente do outro.

Amostragem estratificada

• A população é dividida em subgrupos homogêneos para

determinadas características e é selecionada uma amostra

em cada um deles, separadamente.

•Estes subgrupos não se interceptam e totalizam a

população. Cada uma das subdivisões populacionais é

denominada de estrato.

• Este tipo de amostragem é recomendado quando se

deseja obter estimativas com certa precisão para cada

uma das subdivisões.

Exemplos de estratos: idade, sexo, nível socioeconômico,

volume de produção, propriedade rural.


• Amostragem estratificada proporcional

Utilizada, por

exemplo, em

propriedades rurais

que não têm o mesmo

número de animais

Propriedade com 100

animais

X

Propriedade com 10

animais


• Amostragem estratificada proporcional

1º Passo: Dividir o tamanho da amostra pelo tamanho

da população. Obtenção da Fração Amostral

2º Passo: Multiplicar a Fração Amostral pelo tamanho

da população em cada propriedade

Fazenda 1: 20 animais



Tamanho da população: 200 animais

Tamanho da amostra: 10 animais

Fração amostral:

10/200 = 0,05

Fazenda 1: 20 X 0,05 = 1

Fazenda 2: 100 X 0,05 = 5

Fazenda 3: 80 X 0,05 = 4

Amostragem por conglomerados

Grupamento natural de elementos da população, os quais

são bastante heterogêneos em relação a característica a ser

estudada, porém de comportamento similar entre os

conglomerados. Não há interesse em comparar os

conglomerados.

Indicação de uso: Pelas dificuldades de custo e de

obtenção de listas dos elementos da população, a

aplicação da amostragem por conglomerados é muito

freqüente nos inquéritos de base populacional.

Exemplos de conglomerados: setores censitários,

escolas, hospitais, clínicas veterinárias, municípios,

estados, conselhos de classe, universidades.

Amostragem por conglomerados

1º : Divisão por conglomerados que não se superponham

2º : Seleção de alguns conglomerados ao acaso

Somente os conglomerados

selecionados irão compor a amostra

A combinação de vários métodos probabilísticos

de amostragem para seleção de uma amostra

representativa da população é chamada de

desenho complexo de amostragem

Métodos de amostragem Não probabilística:

Amostra acidental

Amostra intencional

Amostra por cotas

Amostragem Acidental

• Trata-se de uma amostra formada por aqueles

elementos que vão aparecendo, que são

possíveis de se obter até completar o número

de elementos da amostra.

• Exemplos:

– Animais em clínicas, matadouros.

Amostragem Intencional

• Indivíduos são selecionados de modo a ser

próximos do valor médio da variável da

população.

• De acordo com determinado critério, é

escolhido intencionalmente um grupo de

elementos que irão compor a amostra.

• Exemplos: Pesquisa de Encefalopatia

Espongiforme Bovina – Bovinos importados, e

todos aqueles com sintomatologia nervosa são

estudados. Ou seja, com populações de risco.

Amostragem por cotas

• Neste tipo a população deve ser conhecida, pelo

menos aproximadamente, de forma que a

representatividade de cada grupo de dentro da

população seja percebida na amostra.

• As cotas buscam repetir as mesmas características

da população, como, por exemplo escolaridade,

bairro, rendimento.

• É muito utilizada em pesquisas de opinião e

pesquisa de mercado.

Exercício 3:

Um trabalho de campo foi realizado para avaliação

de fatores de risco para intoxicação por plantas

tóxicas em bovinos no estado do Mato Grosso do

Sul.

A amostragem foi realizada por meio de sorteio de

animais procedentes deste estado.

Pergunta-se:

Qual foi o método de amostragem utilizado?

Este método é adequado? Justifique.

Exercício 3:

Um trabalho de campo foi realizado para avaliação

de fatores de risco para intoxicação por plantas

tóxicas em bovinos no estado do Mato Grosso do

Sul.

A amostragem foi realizada por meio de sorteio de

animais procedentes deste estado.

Pergunta-se:


(amostragem aleatória simples)


Não. Método de difícil aplicação.

Exercício 4:

Um estudo foi realizado para investigação de

Leishmaniose em cães acautelados do Instituto

Jorge Vaitsman.

A amostragem foi realizada por meio de tabelas

números aleatórios.

Pergunta-se:



Exercício 4:

Um estudo foi realizado para investigação de

Leishmaniose em cães acautelados do Instituto

Jorge Vaitsman.

A amostragem foi realizada por meio de tabelas

números aleatórios.

Pergunta-se:


(amostragem aleatória simples)


Sim. Porque é possível ser obtida lista contendo

identificação de todos os animais.

Exercício 5:

Buscando-se selecionar 10 fichas de uma população

de 100 animais atendidos ao longo de um ano em um

Hospital Veterinário, um número aleatório entre foi

escolhido 0 e 9 e depois foi calculado o intervalo

sistemático para a seleção das fichas.

Pergunta-se:

-Qual foi o método de amostragem utilizado?

- Demonstre o cálculo.

-Qual a desvantagem deste método frente ao do

exercício anterior?

Exercício 5:

Buscando-se selecionar 10 fichas de uma população

de 100 animais atendidos ao longo de um ano em um

Hospital Veterinário, um número aleatório entre foi

escolhido 0 e 9 e depois foi calculado o intervalo

sistemático para a seleção das fichas.

Pergunta-se:

-Qual foi o método de amostragem utilizado?

(amostragem sistemática)

- Demonstre o cálculo. (próximo slide)

-Qual a desvantagem deste método frente ao do

exercício anterior?

(há uma dependência entre as amostras

selecionadas)

Exercício 5: Resolução do exercício:

Cálculo do intervalo sistemático:

População/amostra: 100/10 = 10

Seleção de número aleatório: 3

1ª Ficha: 3

2ª Ficha: 3 +10 = 13

3ª Ficha: 3 + 10 + 10 = 23

4ª Ficha: 3 + 10 + 10 + 10 = 33

.

.

.

10ª Ficha (3) + 9X(10)= 93

Exercício 6:

Para estudo sobre CAE em caprinos procedentes

do Estado de Pernambuco, foram selecionadas 40

amostras aleatoriamente 03 propriedades rurais,

sendo 01 de produção de subsistência (N=15), 01

de médio porte (N=42) e 01 de grande porte

(N=90).

Pergunta-se:

-As propriedades rurais se interceptam?

-Há homogeneidade dentro de cada propriedade?

-Qual o método de amostragem utilizado?

-Em que ocasiões este método é recomendado?

- Quantos animais deverão ser amostrados em

cada propriedade?

Exercício 6: Para estudo sobre CAE em caprinos procedentes

do Estado de Pernambuco, foram selecionadas 40

amostras aleatoriamente 03 propriedades rurais,

sendo 01 de produção de subsistência (N=15), 01

de médio porte (N=42) e 01 de grande porte

(N=90).

Pergunta-se:

-As propriedades rurais se interceptam? (Não)

- Há homogeneidade dentro de cada propriedade?

(Sim)

-Qual o método de amostragem utilizado?

(Amostragem estratificada)

- Quantos animais deverão ser amostrados em

cada propriedade? (próximo slide)

Exercício 6:

Fração Amostral: 40/147 = 0,27

Propriedade N=15:

15 X 0,27 = 4 animais

Propriedade N=42:

42 X 0,27 = 11 animais

Propriedade N=90:

90 X 0,27 = 25 animais

DIMENSIONAMENTO

AMOSTRAL

Dimensionamento amostral

O que é preciso saber para determinar o

tamanho de uma amostra?

Realizar detecção de um agente

infeccioso/doença/condição

metabólica

Avaliar a frequência em que

os eventos em saúde

ocorrem (=quantificação)

População conhecida

X

População desconhecida

Variável qualitativa

X

Variável quantitativa

Exercício 1:

Deseja-se detectar ao menos um flebotomíneo infectado

por Leishmania sp. na Serra da Tiririca.

Pergunta-se:

-A população de flebotomíneos é conhecida ou

desconhecida na Serra da Tiririca?

- O investigador deseja saber qual a frequência de

insetos infectados?

- Qual a fórmula indicada para cálculo de tamanho

amostral?

- O que é preciso saber previamente para realizar o

cálculo amostral?

Exercício 1:

Deseja-se detectar ao menos um flebotomíneo infectado

por Leishmania sp. na Serra da Tiririca.

Pergunta-se:

-A população de flebotomíneos é conhecida ou

desconhecida na Serra da Tiririca? (Desconhecida)


insetos infectados? (Não, apenas detecção)


amostral? (próximo slide)


cálculo amostral? (proporção estimada de casos)

Amostragem para detecção de no

mínimo um afetado

n = log (1 – Lc) / log (1 – P)

Onde:

IC = Intervalo de Confiança

P = Prevelência estimada (PE)

n = Número de observações da amostra

População Desconhecida

n = log (1 – IC) / log (1 – P)

Prevalência (%)

Intervalo de confiança (%)

95 99

0,5 598 919

1 298 459

5 59 90

10 29 44

20 14 21

30 9 13

40 6 10

50 5 7

60 4 6

Tabela 1 - Detecção de pelo menos um animal afetado numa população, conforme

a prevalência estimada, de acordo com o intervalo de confiança desejado

n = log (1 – IC) / log (1 – P)

Exercício 2:

Deseja-se detectar ao menos um animal infectado por

Anaplasma marginale em um rebanho de bovinos da

Fazenda Escola da UFF.

Pergunta-se:

-A população de bovinos é conhecida ou desconhecida

na Fazenda Escola da UFF?


bovinos infectados?


amostral?


cálculo amostral?

Exercício 2:

Deseja-se detectar ao menos um animal infectado por

Anaplasma marginale em um rebanho de bovinos da

Fazenda Escola da UFF.

Pergunta-se:

-A população de bovinos é conhecida ou desconhecida

na Fazenda Escola da UFF? (Conhecida)


bovinos infectados? (Não)




cálculo amostral? (proporção estimada de casos,

número de animais da população a ser estudada)

Amostragem para detecção de no

mínimo um afetado

População Conhecida

Onde:

n = número de observações da amostra

D = número de afetados (infectado, doente) – Prevalência Estimada em relação

à população

N = População sob risco

n = [ 1 – (1 - IC)1/D ] x [ N – (D/ 2) ] + 1

População

Prevalência

0,1% 1% 2% 5% 10% 20%

Número de Amostras = n

10 10 10 10 10 10 8

50 50 50 48 35 22 12

100 100 96 78 45 25 13

500 500 225 129 56 28 14

1000 950 258 138 57 29 14

10000 2588 294 148 59 29 14

Infinita 2995 299 149 59 29 14

Tabela 3 – Exemplo Relação entre o tamanho da população, prevalência

e amostra para se detectar, pelo menos um animal positivo

OBS.: A tabela indica que quanto menor a prevalência,

maior será a amostra

IC = 95%

n = [ 1 – (1 - IC)1/D ] x [ N – (D/ 2) ] + 1

Exercício 3:

Deseja-se quantificar os cães com hipotireoidismo no

município de Niterói, no período de 2014-2015.

Pergunta-se:

-O investigador deseja saber qual a frequência de cães

doentes?

- Como serão avaliadas as respostas?


amostral?

- O que é preciso saber previamente para realizar o cálculo

amostral?

Exercício 3:

Deseja-se quantificar os cães com hipotireoidismo no


Pergunta-se:

-O investigador deseja saber qual a frequência de cães

doentes? (Sim)


(Utilizando-se variáveis qualitativas, doentes e não doentes)




amostral? (proporção estimada de casos; erro tolerado; nível

de significância)

Prevalência

95 % Intervalo de Confiança

Erro tolerado

10% (0,10) 5% (0,05) 1% (0,01)


10% 35 138 3457

20% 61 246 6147

40% 92 369 9220

60% 92 369 9220

80% 61 246 6147

n = Z2.P.Q / E2 . . . n = (1,96)2.(0,10).(1 - 0,10) . . . n = 138

(0,05)2

Tabela 4 – Exemplo para o cálculo da prevalência de doença

P = prevalência estimada de doentes

Q= prevalência estimada de não doentes (=1-P)

E= Erro tolerado

Amostragem para estimar prevalência

Variável Qualitativa

• Vale ressaltar que a amostra máxima é atingida quando a

prevalência atinge 50%.

n = Z2.P.Q / E2

Prevalência

Estimada (%)

Erro Máximo Tolerado

0,05 0,10 0,15


10 139 35 16

20 246 62 28

30 323 81 36

40 369 93 41

50 384 96 43

60 369 93 41

70 323 81 36

IC = 95%

Exercício 4:

Deseja-se quantificar gatos com glicemia elevada no


Pergunta-se:

-O investigador deseja saber qual a frequência de gatos

doentes?


Qual a fórmula indicada para cálculo de tamanho amostral?


amostral?

Exercício 4:

Deseja-se quantificar gatos com glicemia elevada no


Pergunta-se:

-O investigador deseja saber qual a frequência de gatos

doentes? (Sim)


(Utilizando-se variáveis quantitativas, taxa de glicose em

mg/dL)




amostral? (desvio-padrão, erro tolerado e nível de

significância)

Variável Quantitativa

• Quando a variável for quantitativa, a variação do

fenômeno na população é estimada pela variância.

n = Z2.S2 / E2

Onde:

n = amostra

Z = Valor tabulado da variável aleatória

dentro da distribuição normal, de acordo

com o “IC” desejado (95% a 99%)

S = Desvio padrão

E = Erro de estimativa da média

E =

n

S

Amostragem para estimativa de valores médios e de

variação populacional

N

Gráfico 1 – Relação entre o número de amostras (n) e o

tamanho da população (N).

Amostragem para diagnóstico

epidemiológico (populacional)

• Quanto menor a prevalência, maior a amostra

necessária;

• Quanto maior for o Intervalo de Confiança (IC),

maior a amostra;

• Se a amostra for superior a 10 % da população,

isto significa que a população é pequena;

• Quando a população é grande, a amostra é

sempre inferior a 10 % da mesma.

Considerações

Viés de seleção

• O viés de seleção também é conhecido como viés da “amostragem”, da “amostra” ou da “população”;

• Isto acontece se um ou mais subgrupos que compõem a população não estão devidamente representados na amostra selecionada para a pesquisa;

• O viés apresenta significado de tendenciosidade em observar e refletir a realidade, a sua presença produz estimativas distorcidas.

Situações que podem levar a suspeita de viés:

Uso de

dados de

atendimento

Amostra não-

aleatória

Baixas taxas

de resposta

ou perda de

seguimento

Inserção de

novos

indivíduos

sem critério

Falta de

critério para

seleção dos

participantes

Uso de

generalizações

Modalidades de viés de seleção:

-Viés das operações de amostragem (amostra não

representativa)

- Viés de auto-seleção (viés do voluntariado)

- Viés das perdas (Ex. não respostas; mudanças de

endereço)

- Viés de admissão (Ex. hospitais de referência)

- Viés de afiliação (Ex. grupos)

- Viés da prevalência (ou incidência)

Conduta frente ao viés de seleção

• O cuidadoso planejamento da

investigação, acompanhado da sua

esmerada execução, minimiza ou previne

a ocorrência deste tipo de viés. Uma vez

presente, constatado após a fase de

coleta de dados, é, regra geral, difícil

neutralizá-lo. Assim, a conduta mais

apropriada é prevenir o seu aparecimento.

E se o viés for observado após o término do estudo??

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