Propensity scores: an application in interventional cardiology
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| Data de Publicação: | 2016 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | eng |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/25649 |
Resumo: | Trabalho de projecto de mestrado, Bioestatística, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016 |
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Propensity scores: an application in interventional cardiologyPropensity scoreModelos aditivos generalizadosMatching genéticoEstratificaçãoInverse probability of treatment weightingTrabalhos de projecto de mestrado - 2016Departamento de Estatística e Investigação OperacionalTrabalho de projecto de mestrado, Bioestatística, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016Invasive techniques are essential in investigation and management of cardiac and vascular diseases, particularly obstructive coronary artery disease. These invasive techniques can be performed for diagnostic or interventional purposes, and the access to the target arteries can be done through the femoral or the radial artery. The transradial approach may be clinically preferable, namely because its use has been associated with fewer peri-procedural complications, like bleeding. Despite the advantages over transfemoral approach, concerns have risen on the potential for transradial approach to increase the incidence of peri-procedural neurological complications, like Stroke or Transient Ischemic Attack (TIA) (Jurga et al., 2011). The aim of this work is to access the association between the risk of peri-procedural Stroke/TIA and the transradial or the transfemoral approaches. A propensity score analysis was performed in a sample of 16 710 patients included in a single prospective registry between January of 2006 and November of 2012. Various PS methods like matching, genetic matching, stratification and inverse probability of treatment weighting were used to estimate the Average Treatment Effect for the Treated (ATT) and the Average Treatment Effect (ATE). To find the best possible matching, PS estimates were fitted from a GAMs and from logistic regressions. A logistic regression (LR) was performed too in order to identify all the factors associated to the occurrence of peri-procedural Stroke/TIA and estimate the Odds Ratios. To handle the low number of events and the subsequent separation problem, a Firth’s logistic regression correction was run. Both Propensity Score analysis and regression methods reached the same conclusions. The use of Transradial or Transfemoral Approach does not impact the occurrence of peri-procedural Stroke/TIA. So the clinically preferential use of Transradial can be performed without concerns relative to this technique. Regarding the methodology, GAM PS estimates provide better matchings when there are variables non-linear related with the treatment assignment logit, but genetic matching can overcome these differences by matching individually on these variables through the Generalized Mahalanobis Distance.A doença coronária é uma das principais causas de morbilidade e mortalidade à escala global quer nos no mundo moderno quer nos países em desenvolvimento devido ao estilo de vida das populações e ao progressivo envelhecimento da população. Os principais fatores de risco são a hipertensão arterial, a dislipidémia, a diabetes, o tabagismo e o sedentarismo (Sacco et al., 1997; Donnan et al., 2008). As manifestações clínicas dependem largamente do território vascular afectado. Uma variedade de técnicas invasivas é utilizada em cardiologia, nomeadamente para o diagnóstico e tratamento e da doença coronária obstrutiva. Por norma, estes procedimentos usam um catéter (essencialmente um ”tubo” inserido através de um ponto de acesso e guiado ao local de diagnóstico/intervenção, de modo a executar o procedimento). O ponto de acesso pelo qual o catéter é inserido é em geral a artéria femoral ou a artéria radial. Uma das complicações mais temidas da manipulação endovascular associada a este tipo de procedimentos é o Acidente Vascular Cerebral (AVC). A obstrução das artérias intra-craneanas devido a fenómenos trombo-embólicos provoca isquémia cerebral e em última análise, morte celular com perda temporária e definitiva de função neutológica (por exemplo, dificuldade na fala, dificuldade em compreender outras pessoas, perda de visão e falta de capacidade em sentir e mover certas partes do corpo) (Donnan et al., 2008). Durante grande parte do século XX, o acesso transfemoral foi o mais utilzado pela maior parte dos cardiologistas de intervenção. Recentemente, tem sido demonstrado que o acesso transradial se associa a menos complicações peri-procedimento, como por exemplo a hemorragia, menos morbilidade e mortalidade, e tem menos custos que o acesso femoral. Todas estas vantagens contribuíram para a grande expansão do uso da artéria radial como ponto de acesso (Nathan and Rao, 2012; Burzotta et al., 2013). No entanto, surgiram preocupações relativamente ao acesso transradial e ao risco de complicações neurológicas, sobretudo devido à maior manipulação do arco aórtico e das artérias subclávias (Jurga et al., 2011). O grande objetivo deste trabalho é estudar a associação entre a ocorrência de complicações neurológicas e o tipo de acesso usado durante o procedimento. Os dados usados neste estudo observacional foram recolhidos a partir de cateterismos diagnósticos e de intervenção realizadas no Hospital de Santa Cruz, Carnaxide, entre Janeiro de 2006 e Novembro de 2012, sendo que os indivíduos incluídos no estudo têm 18 anos de idade, ou mais, tendo sido sujeitos a manipulação da artéria aorta ascendente ou do arco aórtico. A população final do estudo compreende 16710 indivíduos. A primeira abordagem executada para estudar esta associação foi a regressão logística pois é a abordagem mais usada e considerada ”standard”. Para uma correta aplicação desta metodologia é conveniente ter 10 eventos por cada variável registada, para que assim os resultados sejam fiáveis (Peduzzi et al., 1996). No entanto, neste estudo apenas temos 27 eventos para 25 variáveis, o que põe em causa a utilização da regressão logística. Este número baixo de eventos origina o problema da Separação, no qual não é possível calcular a real contribuição das variáveis ”Transplante Renal” e ”Histórico de AVC/AIT” na ocorrência do desfecho. Para contornar este problema, optou-se que pela aplicac¸ ˜ao da regressão logística de Firth, em que a estimação de máxima verosimilhança tem por base uma verosimilhança penalizada (Firth, 1993). O baixo número de eventos e o grande número de variáveis a controlar (como é o caso) foi a principal motivação para a utilização da metodologia assente em Propensity Scores, além de outras vantagens referidas neste trabalho. O Propensity Score (PS) de cada individuo é, neste caso, a sua probabilidade de ter sido intervencionado pelo acesso transradial, sabendo determinado conjunto de variáveis. Tradicionalmente, os PS são calculados usando uma regressão logística. O cálculo destes pela regressão logística pressupõe que existe uma relação linear entre o logit da variável dependente (Acesso Transradial) e as covariáveis, pelo que, se este pressuposto não for verdadeiro, as estimativas dos PS estão erradas. Neste estudo, os PS também vão ser calculados via modelos aditivos generalizados (GAMs), pois este tipo de modelos são mais flexíveis e, portanto, conseguem descrever mais eficazmente a real relação entre uma covariável e a variável dependente, originando estimativas dos PS mais fiáveis (Woo et al., 2008). A primeira metodologia de Propensity Scores usada ´e o ”Matching”, a qual consiste em emparelhar indivíduos que foram intervencionados pelo acesso transradial com outros intervencionados pelo acesso transfemoral. O ”Matching” emparelha indivíduos com PS semelhantes. Isto porque, está provado que dois indivíduos são assintoticamente comparáveis (mesma distribuição de variáveis) se tiverem PS estimados semelhantes (Rubin and Rosenbaum, 1983). Vários emparelhamentos foram executados, diferindo na forma de serem estimados os PS (usando a regressão logística ou modelos aditivos generalizados), ou diferindo nos conjuntos de vari´aveis usados como covariáveis nos modelos. Além do ”Matching” simples, também foi executado o ”Matching” genético, que utiliza a distância de Mahalanobis (distância multivariada) como medida de emparelhamento. Esta distância é calculada a partir das variáveis observadas durante o estudo e dos PS estimados. No ”Matching” genético também foram experimentados vários conjuntos de variáveis, e os dois métodos de regressão para estimar PS. No final, o melhor ”Matching” conseguido (de entre os ”Matchings” simples e genéticos) foi um emparelhamento genético o qual incluiu todas as variáveis observadas e PS estimados a partir de um GAM. A qualidade do emparelhamento é medida através do quão homogéneas são as distribuições das variáveis nos dois grupos a comparar. O emparelhamento escolhido possibilitou a criação de dois grupos de tratamento homogéneos relativamente às distribuições das variáveis, e assim foi possível calcular o ”Average Treatment Effect for the Treated (ATT)”. Também se provou que os PS ajustados a partir de GAMs originam melhores emparelhamentos, em termos gerais, como sugere a literatura (Woo et al., 2008). Outra metodologia baseada em Propensity Scores usada foi a Estratificação. Aqui, tomando partido dos Propensity Scores ajustados a partir de GAMs com todas as variáveis registadas como dependentes, agrupou-se os indivíduos em 5 estratos. Dentro de cada estrato, os indivíduos são semelhantes relativamente ao PS e, consequentemente, semelhantes em relação à distribuição das variáveis, pelo que assim é possível calcular o ”Average Treatment Effect (ATE)” (Rosenbaum and Rubin, 1984). Outro modo usado para calcular o ATE, foi pela metodologia de ”Inverse Probability of Treatment Assignment (IPTW)”. O IPTW consiste em atribuir um peso a cada indivíduo, sendo cada peso calculado com base no PS de cada indivíduo. A soma dos pesos em cada grupo de tratamento é igual. Este procedimento cria duas amostras sintéticas com a mesma dimensão, que são diretamente comparáveis, não levantando quaisquer problemas relativos a um possível confundimento (Austin, 2011a). Ambos os métodos de regressão e as metodologias usando PS, retornaram as mesmas conclusões. O uso do acesso transradial ou transfemoral não influencia a ocorrência de complicações neurológicas peri-procedimento. Assim, o uso clinicamente preferencial do acesso transradial pode continuar a ser aplicado sem preocupações de maior. Estas conclusões reforçam a literatura (Raposo et al., 2015).Nunes, Maria Helena Mouriño Silva, 1969-Silva, Ana Luísa Trigoso Papoila da, 1958-Repositório da Universidade de LisboaFerreira, Luís António Garcez Duarte da Costa2017-01-03T10:51:57Z201620162016-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/25649TID:201623048enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:15:20Zoai:repositorio.ul.pt:10451/25649Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:42:31.247641Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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