Topic #41. Research and Statistics Part 3: Types of Study Design, Levels of Evidence and More
July 16, 2025
Types of Study Design
Many different types of study designs exist. Let’s discuss three:
Systematic review
A systematic review is a summary of the literature on a clearly formulated question. The scope of the review is identified in advance. A comprehensive search is conducted to find all the relevant studies. Explicit criteria are used to include or exclude studies. Critical appraisals of study design and methodology are conducted for all the literature on the specific topic.
Meta-analysis
A meta-analysis statistically combines the results from several studies as if they were all part of one big study. This increases the sample size and reduces the possibility of type 2 errors in the many smaller studies. (A small sample size can cause a Type 2 error which is discussed below.)
Randomized controlled trial
A randomized controlled trial - often referred to as a “RCT” - is a study design that randomly assigns participates to an experimental group or a control group. RCTs are considered good studies because good randomization will wash out any population bias. RCTs also have good internal validity.
Other types of study designs
Cohort study
Case-control study
Cross-sectional study
Case report
The diagram below ranks the levels of evidence. The top of the pyramid indicates the highest quality of evidence. At the top are systematic reviews and meta-analyses followed by RCTs.
Where can you go to find research studies, or the literature, on topics?
PubMed
PubMed is a free search engine where you can find a database of references and abstracts on the life sciences and biomedical topics. Usually, the abstract of the paper is available for free; the citation for the article is always presented.
Academy of Breastfeeding Medicine
The Academy of Breastfeeding Medicine (ABM) is a worldwide organization of medical doctors dedicated to the promotion, protections and support of breastfeeding
ABM publishes protocols on a wide variety of topics. These are available for free in multiple languages.
Examples of Protocols you can find on the ABM website include: Hypoglycemia, Going Home/Discharge, Supplementation
Cochrane Library
The Cochrane Library contains systematic reviews on a variety of medical topics compiled by worldwide experts.
Examples of Cochrane reviews include: 1) Non-pharmacologic care for opioid withdrawal in newborns; 2) Interventions for preventing mastitis after childbirth
Other topics
Finally, a few topics to touch on that I am not quite sure where to put but want to make sure to mention them.
Nominal and ordinal data
It is important to understand two different kinds of categorical data: nominal and ordinal.
Nominal data: distinctive named categories but with no implied order. Examples: eye color, hair color, gender.
Ordinal data: distinctive categories but with an implied order. A well-known example of ordinal data is the Likert scale, a way to grade responses: 1 (Like) - 2 (Like Somewhat) - 3 (Neutral) - 4 (Dislike). In the hospital setting, an example of a Likert scale is the pain scale: 0 is no pain and the scale goes up to 10 which is the worst pain imaginable.
Type 1 vs Type 2 error
A Type 1 error is a statistical term. It produces a false positive. A Type 1 error can be caused by random chance and improper research techniques.
A Type 2 error is a statistical term. It produces a false negative. It is often caused by a small sample size.
Hawthorne effect
The Hawthorne effect is when subjects of a study behave differently because they know they are being watched
Example: A study of hand-washing among medical staff found that compliance with hand-washing was 55% greater when the staff knew they were being watched compared with when they were not being watched. (Eckmanns 2006)
Bias
Bias is any tendency which prevents unprejudiced consideration of a question
Standard deviation: 68-95-99.7 rule
In statistics, the standard deviation is a measure of the amount of variation of a set of values.
A low standard deviation means that the values tend to be close to the mean of a set. A high standard deviation meant that the values are spread out over a wider range. (Wikipedia)
Remember this: the 68-95-99.7 rule. This is a shorthand used to remember the percentage of values that fall within a range. In a bell-shaped curve distribution, 68% of the values lie within 1 Standard Deviation (SD) of the mean, 95% lie within 2 SD of the mean and 99.7 lie within 3 SD of the mean.
Standard deviation. Image credit: Wikipedia
Tema #40. Investigación y Estadísticas Part 3: Tipos de diseño de estudios y niveles de evidencia
Tipos de diseño de estudios
Revisión sistemática
Un resumen de la literatura sobre una pregunta claramente formulada. El alcance de la revisión se identifica de antemano. Se realiza una búsqueda exhaustiva para encontrar todos los estudios relevantes. Se utilizan criterios explícitos para incluir o excluir estudios. Se realizan evaluaciones críticas del diseño y la metodología del estudio para toda la literatura sobre el tema específico.
Metaanálisis
Un meta-análisis combina estadísticamente los resultados de varios estudios como si todos formaran parte de un gran estudio. Esto aumenta el tamaño de la muestra y reduce la posibilidad de que se produzcan errores de tipo 2 en los numerosos estudios más pequeños.
Ensayo controlado aleatorizado
Denominado RCT por sus siglas en inglés
Se trata de un diseño de estudio que asigna aleatoriamente los participantes a un grupo experimental o a un grupo de control. Una buena aleatorización eliminará cualquier sesgo de la población. Los RCT tienen una buena validez interna.
Otro
Estudio de cohorts
Estudio de casos y controles
Estudio de corte transveral
Reporte de casos
¿Dónde se pueden encontrar estudios de investigación, o la bibliografía, sobre temas específicos?
PubMed
PubMed es un motor de búsqueda gratuito en el que se puede encontrar una base de datos de referencias y resúmenes sobre las ciencias de la vida y temas biomédicos. Por lo general, el resumen del artículo está disponible de forma gratuita; siempre se presenta la cita del artículo.
Academia de Medicina de Lactancia Materna
La Academia de Medicina de Lactancia Materna (ABM por sus siglas en inglés) es una organización mundial de médicos dedicada a la promoción, protección y apoyo de la lactancia materna.
La ABM publica protocolos sobre una gran variedad de temas. Están disponibles de forma gratuita en varios idiomas: hipoglucemia, vuelta a casa/alta médica, suplementación
Biblioteca Cochrane
Las Revisiones sistemáticas son resúmenes de la bibliografía sobre una pregunta formulada claramente. El alcance de la revisión se identifica de antemano. Se realiza una búsqueda exhaustiva para encontrar todos los estudios pertinentes. Se utilizan criterios explícitos para incluir o excluir estudios. Se realiza una valoración crítica del diseño y la metodología de los estudios para toda la bibliografía sobre el tema específico.
La Biblioteca Cochrane (www.cochrane.org) contiene revisiones sistemáticas sobre una variedad de temas médicos compilados por expertos de todo el mundo.
Ejemplos de revisiones Cochrane: 1) Atención no farmacológica para la abstinencia de opiáceos en recién nacidos; 2) Intervenciones para prevenir la mastitis después del parto
Por último
Dos tipos diferentes de datos categóricos
Es importante entender dos tipos diferentes de datos categóricos: nominales y ordinales.
Datos nominales: categorías distintivas con nombre pero sin orden implícito. Ejemplos: color de ojos, color de cabello, sexo.
Datos ordinales: categorías distintivas pero con un orden implícito. Un ejemplo muy conocido de datos ordinales es la escala de Likert, una forma de calificar las respuestas: 1 (Me gusta) - 2 (Me gusta un poco) - 3 (Neutral) - 4 (No me gusta). En el ámbito hospitalario, un ejemplo de escala Likert es la escala de dolor: El 0 es ningún dolor y la escala llega hasta el 10, que es el peor dolor imaginable.
Un error de tipo 1 y un error de tipo 2
Un error de tipo 1 es un término estadístico. Produce un falso positivo. Un error de tipo 1 puede ser causado por el azar y por técnicas de investigación inadecuadas.
Un error de tipo 2 es un término estadístico. Produce un falso negativo. Suele ser causado por un tamaño de muestra pequeño.
Efecto Hawthorne
Efecto Hawthorne cuando los sujetos de un estudio se comportan de manera diferente porque saben que están siendo observados. Ejemplo: Un estudio sobre el lavado de manos entre el personal médico encontró que el cumplimiento del lavado de manos fue un 55 % mayor cuando el personal sabía que estaba siendo observado en comparación con cuando no lo estaba. (Eckmanns 2006)
Sesgo
Sesgo es cualquier tendencia que impide la consideración imparcial de una pregunta.
Desviación estándar
En estadística, la desviación estándar es una medida de la cantidad de variación de un conjunto de valores. Una desviación estándar baja significa que los valores tienden a estar cerca de la media de un conjunto. Una desviación estándar alta significa que los valores se distribuyen en un rango más amplio. (Wikipedia) Recuerda esto: la regla 68-95-99.7. Esta es una forma abreviada que se usa para recordar el porcentaje de valores que se encuentran dentro de un rango. En una distribución de curva en forma de campana, el 68 % de los valores se encuentran dentro de 1 desviación estándar (SD) de la media, el 95 % se encuentran dentro de 2 SD de la media y el 99,7 se encuentran dentro de 3 SD de la media.
