BOLETÍN EPIDEMIOLÓGICO DE CASTILLA-LA MANCHA SEPTIEMBRE 2002/ Vol.14 /No 37 LAS MEDIDAS DE FRECUENCIA DE ENFERMEDAD: INCIDENCIA (III)* CONTENIDO DEL CAPITULO 6.0 Introducción 6.1 Medidas en General 6.1.1 Proporciones, Tasas y Razones 6.1.2 Tipos de Medidas Epidemiológicas* 6.2 Medidas Básicas de Incidencia: Riesgo y Tasa 6.3 Estimación de Tasas Medias 6.4 Estimación de Riesgo 6.4.1 Método Acumulativo Simple 6.4.2 Método Actuarial 6.4.3 Método de Densidad 6.5 Elección de una Medida de Incidencia 6.6 Conclusiones/Comentarios Notas Ejercicios Prácticos Referencias 6.4 ESTIMACIÓN DEL RIESGO En las subsecciones siguientes se describirán tres métodos de estimación del riesgo: el método acumulativo simple, el método actuarial, y el método de la densidad. Se necesitan múltiples enfoques para manejar una amplia variedad de situaciones de diseño. Aunque el método acumulativo simple sea un caso especial del método actuarial, el método acumulativo se presenta primero porque es el más fácil y es el enfoque más usado para estimar el riesgo. 6.4.1 MÉTODO ACUMULATIVO SIMPLE Para una cohorte de sujetos seguida durante ?t años, podemos estimar frecuentemente el riesgo calculando la proporción de los sujetos de la población de referencia que desarrollan la enfermedad durante el período de observación (t 0, t). Nos referiremos a esta proporción como la Incidencia Acumulada (CI) (Morgenstern et al., 1980; Miettinen, 1976). Generalmente, la CI se estima solo para la primera ocurrencia de enfermedad; así, la población de referencia está constituida por sujetos libres de enfermedad al principio del periodo de seguimiento o cuando se incluyen en el estudio. Si las duraciones (?ti) de los periodos individuales de seguimientos para todos los no casos son iguales, la CI es equivalente al riesgo medio para los miembros de la cohorte. En la práctica, sin embargo, esta condición especial raramente ocurre a causa de perdidas de la población en estudio (ver Sección 6.3). Sin embargo, si la cohorte es fija y hay poca fricción durante el periodo de seguimiento (por tanto ?ti . ?t, para todos los no casos), el ?t-anual de CI (y por lo tanto el ?t-anual del riesgo (R)) puede estimarse como se indica a continuación: Rˆ (t o,t ) = Cˆ I ( to,t ) = I / N 0' (6.4) Donde I es el número de nuevos casos diagnosticados durante el período (t0, t) y N'0 es el número de sujetos libres de enfermedad en el momento t0. Puesto que el riesgo es, por definición, una probabilidad condicional, la ĈI no es un estimación precisa del riesgo a menos que todos los sujetos observados en la población de referencia sean seguidos durante todo el periodo de seguimiento o se conozca el desarrollo de la enfermedad durante el intervalo. Desafortunadamente, aunque con un perfecto seguimiento de la información en una cohorte fija, no podemos evitar muertes por otras (competitivas) causas (es decir por otras enfermedades diferentes a la de interés). Por ejemplo, según la Ecuación 6.4, la ĈI a los 5 años para los sujetos 1-3 en la Figurar 6.1 es 2/3 = 0,67. Pero en el sujeto 3, el único no caso, murió después de 1.5 años, no podemos saber si esta persona hubiera desarrollado la enfermedad permaneciendo los restantes 3.5 años. Concluimos, por lo tanto, que la Expresión 6.4 es apropiada para estimar el riesgo únicamente bajo condiciones muy restringidas que frecuentemente no existen, particularmente con largos periodos de seguimiento. 6.4.2 MÉTODO ACTUARIAL Cuando las duraciones (?ti) de los periodos de seguimiento individuales para los no casos varían considerablemente en poblaciones fijas o dinámicas, frecuentemente usamos el Método Actuarial (o Tabla de Vida) para calcular la Incidencia Acumulada. Aunque este método se usa habitualmente para estimar la probabilidad de muerte de cualquier enfermedad (Cutler y Ederer, 1958; Elveback, 1958; Fleiss et al., 1976), se adapta fácilmente a la estimación de la incidencia. En esta perspectiva, es muy aplicable cuando el inicio de un periodo de seguimiento individual está caracterizado por un suceso discreto, tal como primer diagnóstico de una enfermedad, el comienzo del tratamiento, cirugía, utilización por primera vez de una medida preventiva, o primera exposición al factor de riesgo sospechado. En el método actuarial, el CI para un período determinado (t0,t), y por lo tanto, el riesgo (R), se estima como se indica a continuación: Rˆ ( to, t) = Cˆ I (to, t ) = I No′ − (W / 2) (6.5) donde W es el número de perdidas en la población en estudio durante el período (t0,t) de duración ?t. El denominador de la Expresión 6.5, [N’0 - (W/2)], puede interpretarse como "el número efectivo" de personas a riesgo de desarrollar la enfermedad, suponiendo que las perdidas ocurren en el punto medio del periodo de seguimiento (Littell, 1952; Elandt-Jonhnson, 1977). Por tanto, representa el número de personas libres de enfermedad de las que cabria esperar que se produjeran los I nuevos casos si todas las personas pudieran seguirse durante todo el período. En este sentido, la Expresión 6.5 es un refinamiento de la Expresión 6.4, o, equivalentemente, el método acumulativo simple es un caso especial del método actuarial. TABLA 6.1.- ESTIMACIÓN DEL RIESGO DE DESARROLLAR LA ENFERMEDAD X EN UNA COHORTE HIPOTÉTICA DE 12 SUJETOS (FIGURA 6.1), POR AÑO DE INTERVALO,(tj-1,tj) USANDO EL MÉTODO ACTUARIAL (ECUACIONES 6.5 Y 6.6) j 1 2 3 4 5 TOTAL (tj-1,tj) (0, (1, (2, (3, (4, (0, 1) 2) 3) 4) 5) 5) N'oj Ij Wj R̂j Rˆ ( to − tj) 12 10 7 2 1 - 1 1 2 1 0 5 1 2 3 0 1 7 0,087 0,111 0,364 0,500 0,000 - 0,087 0,188 0,484 0,742 0,742 - Si la población del estudio es dinámica, el método actuarial trabaja artificialmente convirtiendo el diseño en el de una cohorte fija para el que el momento común de inicio para cada sujeto se corresponde con la entrada en el estudio. EJEMPLO 6.2 Considere la hipotética cohorte dinámica de 12 sujetos, diagrama de la Figura 6.1. Para calcular la ĈI para un determinado período de 5.5 años o menos, podemos imaginar que “la linea“ de cada sujeto se cambia al margen izquierdo (tiempo = t0) y que el período total de observación se divide en 5 intervalos consecutivos de 1 año (tj - 1 , tj), donde j = 1, . . ., 5. Así, por ejemplo, el sujeto 6 desarrolla la enfermedad en el primer año (j=1), y el sujeto 12 se pierde para el seguimiento el segundo año (j = 2). Como resultado de las enfermedades ocurridas y las perdidas, el tamaño (N'oj) de la cohorte libre de enfermedad al principio del intervalo jth disminuye desde 12 (j = 1) a 10 (j = 2), a 7 (j = 3), a 2 (j = 4), a 1 (j = 5). Usando la Expresión 6.5, podemos calcular la Incidencia Acumulada ( Cˆ Ij ) para el intervalo jth. Por ejemplo, estimaríamos el riesgo ( R1 = CI1) de desarrollar la enfermedad para el primer año después de la exposición como: 1/(12 - ½) = 0,087. Los resultados calculados para los 5 intervalos se presentan en la Tabla 6.1. Para estimar el riesgo de un período acumulado (to,tj) de ? años (?=? t), combinamos las estimaciones de riesgo de 1 año (Rj = CIj) usando la fórmula siguiente (Elveback, 1958): j Rˆ (to, t ) = Cˆ I ( to, t) = 1 − ∏ (1− Cˆ Ij′) (6.6) j′ =1 donde ĈIj es la incidencia acumulada ?-anual para la edad (tiempo) jth en el intervalo (tj-1,tj), según la Expresión 6.5: j ∆= ∑ ( ∆j′) = tj − to, ∆ j = tj − tj − 1 j ′=1 (Igual a 1 año para cada intervalo en el ejemplo), y j ' es un subíndice dummy para el jth estrato (para que se pueda acumular tiempo desde el inicio del primer intervalo de edad al final del jth intervalo de edad). Note la distinción entre ?t e ? : el primero se refiere al tiempo calendario (el número de años que una población es seguida realmente, p. ej., de 1970 a 1979), y el segundo se refiere al tiempo edad (designa el número de años en la vida de un individuo, p. ej., de la edad de 50 a la de 59). En el seguimiento una cohorte de un grupo de edad especifico reducido (p. ej., todos los que tienen 50 años de edad entre 1970 y 1979), las dos dimensiones de tiempo son idénticas para sujetos sin retiradas en la observación. Aplicando la Expresión 6.6 a los datos en la Tabla 6.1, la estimación del riesgo de desarrollar la enfermedad en los 2 años después de la primera exposición es: 1 - (1 - 0,087)*(1 - 0,111) = 0,188 Similarmente, la estimación de desarrollar la enfermedad a los 5 años es 0,742 (ver la Tabla 6.1). Implícita a la aplicación de la Expresión 6.6 para la estimación del riesgo está la suposición de que todas las perdidas ocurren, como media, en el punto central del intervalo. Si los intervalos son bastante cortos (?j = 1 año) o si son relativamente pocas perdidas, la violación de esta suposición no afecta de manera importante la estimación del riesgo. No obstante, aún cuando todas las perdidas ocurran en el punto medio del intervalo, el método actuarial provoca un sesgo en la estimación del riesgo (Cutler y Ederer, 1958; Fleiss et al, 1976). Como consecuencia de ello se han propuesto algunos enfoques alternativos al problema; todos producen aproximadamente el mismo resultado para estudios de grandes poblaciones (Elandt 1977). 6.4.3 MÉTODO DE LA DENSIDAD El último método para estimar el riesgo está basado en la estimación de la tasa media (es decir, IDs) y por lo tanto depende de la relación funcional entre un riesgo y una tasa. Para apreciar esta relación, considere una cohorte fija de N'o sujetos libres de enfermedad (en el instante t0) que se sigue durante ?t años para la subsiguiente detección de una enfermedad (primera incidencia). N't es el número de sujetos sanos que permanecen en el momento t durante el periodo de seguimiento. La Figura 6.2 representa como N't los cambios a través del tiempo, asumiendo que la tasa de incidencia (instantánea) permanece constante (igual a ID) durante el periodo completo (t0, t2). Matemáticamente, entonces, dada una tasa constante (ID), el número de sujetos sanos (N't) en el momento t es una función exponencial con una pendiente negativa (Elandt 1975; Morgenstern et al., 1980). Que es: N ′t = N ′o exp [− ID (∆ ) ] N 'o Ta n g e n t e N 't 1 N 't 2 t/ 2 to t/ 2 t1 t2 Figura 6.2 Reducción Exponencial en el Tamaño (Nt’) de una Población Fija Libre de Enfermedad con ID Constante Donde ? = t - t0 es el tiempo transcurrido (o edad) entre el comienzo del periodo de seguimiento y el tiempo t, y ? = ?t es la duración del periodo de seguimiento observado. Así, podemos estimar el ? riesgo anual, R(to,t), como una función de la tasa media estimada ( IDˆ ) usando la siguiente expresión: Rˆ ( to, t ) = 1 − ( N ′t / N ′o ) = 1 − exp [− IDˆ ( ∆ )] Cuando la cantidad IDˆ (∆ ) (6.7) es pequeña (menor de 0,10), la Expresión 6.7 es aproximadamente igual a IDˆ (∆ ) . Bajo estas condiciones, el riesgo anual (es decir, ? = 1 año) es aproximadamente igual a la tasa media (IDˆ ) de 1 año. * Traducido de Research Epidemiology Kleinbaum and Kupper Morgenstern. REFERENCIAS 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.- CUTLER, S. J., and EDERER, F. 1958. Maximum utilization of the life table method in analyzing survival. J. Chronic Dis. 8: 699-712. ELANDT-JOHNSON, R. C. 1975. Definition of rates: Some remarles on their use and misuse. Am. J. Epidemiol. 102: 267-271. -1977. Various estimators of conditional probabilities of death in follow-up studies: Summary of results. J. Chronic Dis. 30: 247-256. ELVEBACK, L. 1958. Estimation of survivorship in chronic enfermedad: The "actuarial" method. J. Am. Stat. Assoc. 53: 420-440. FLEISS, J. L.; DUNNER, D. L.; STALLONE, F.; and FIEVE, R. R. 1976. The life sable: A method for analyzing longitudinal studies. Arch. Gen. Psychiat. 33: 107-112. GEHAN, E. A. 1969. Estimating survival functions from the life table. J. Chronic Dis. 21: 629-644. HABERMAN, S. 1978. Mathematical treatment of the incidence and prevalence of disease. Social Sci. & Med. 12: 147-152. LITTELL, A. S. 1952. Estimation of the t-year survival rate from follow-up studies over a limited period of time. Hum. Biol. 24: 87-116. MACMAHON, B. and PUGH, T. F. 1970. Epidemiology: Principles and methods. Boston: Little, Brown. MAUSNER, J. S., and BAHN, A. K. 1974. Epidemiology: An introductory text. Philadelphia: Saunders; App. 9.1, pp. 206-212. MIETTINEN, O. S. 1976. Estimability and estimation in case-referent studies. Am. J. Epidemiol. 103(2): 226-235. MORGENSTERN, H.; KLEINBAUM, D. G.; and KUPPER, L. L. 1980. Measures of disease incidence used in epidemiologic research. Int. J. Epidemiol. 9:97-104. SCHLESSÉLMAN, I. I. 1982. Case-control studies: Design, conduct, analysis. New York: Oxford University Press. COMENTARIOS EPIDEMIOLÓGICOS SEMANALES (Semana 37, del 8 al 14 de septiembre 2002) BROTES EPIDÉMICOS: Durante la presente semana no se ha declarado ningún brote. ENFERMEDADES DE DECLARACIÓN INDIVIDUALIZADA Y URGENTE: Durante esta semana notificado ningún caso de enfermedad meningocócica. no se ha TABLA I.- CASOS NOTIFICADOS DE CIERTAS ENFERMEDADES TRANSMISIBLES.CASTILLA-LA MANCHA. AÑO=2002 CIE-OMS 9ª-Rev. ENFERMEDAD SEMANA = 37 CASOS SEMANALES MEDIANA CASOS ACUMULADOS SEMANAL ACUMULADA 2002 2001 2002 2001 1997-01 1997-01 F.TIFOIDEA Y PARATIFOIDEA 002 0 0 7 4 0 12 DISENTERÍA BACILAR 004 0 0 2 1 0 1 GRIPE 487 30 87 70041 19757 160 77213 TUBERCULOSIS RESPIRATORIA 011-012 4 0 103 92 2 119 SARAMPIÓN 055 0 0 3 4 0 16 RUBEOLA 056 1 0 3 9 0 40 VARICELA 052 11 20 8064 7970 18 9012 CARBUNCO 022 1 0 3 5 0 8 BRUCELOSIS 023 1 4 44 63 3 124 HIDATIDOSIS 122 0 0 12 19 0 29 082.1 0 0 14 20 1 26 F.EXANTEMÁTICA MEDITERRÁNEA SÍFILIS 091 0 0 11 6 0 7 098.0-098.1; 098.4-098.8 1 0 8 10 0 10 ENFERMEDAD MENINGOCÓCICA 036 0 0 39 16 1 27 PAROTIDITIS 072 1 0 145 99 1 149 INFECCIÓN GONOCÓCICA TOSFERINA 033 0 0 0 15 0 9 HEPATITIS A 070.0-070.1 1 1 13 53 0 21 HEPATITIS B 070.2-070.3 0 2 33 22 1 32 HEPATITIS VIR. OTRAS 070.4-070.9 0 1 30 28 1 42 482.8 0 0 9 12 0 7 013.0 0 1 3 2 0 2 013.1-013.9; 014-018 1 0 20 21 0 18 LEGIONELOSIS MENINGITIS TUBERCULOSA OTRAS TUBERCULOSIS TABLA II.- CASOS NOTIFICADOS DE ENFERMEDADES DE BAJA INCIDENCIA.CASTILLA-LA MANCHA CIE-OMS 9ª-Rev. CASOS ACUMULADOS CIE-OMS 9ª-Rev. CASOS ACUMULADOS DIFTERIA 032 0 FIEBRE AMARILLA 060 0 LEPRA 030 0 PESTE 020 0 PALUDISMO 084 3 TIFUS EXANTEMÁTICO 080 0 POLIOMIELITIS 045 0 BOTULISMO 005.1 0 RABIA 071 0 RUBEOLA CONGÉNITA 771.0 0 TÉTANOS 037 1 SÍFILIS CONGÉNITA 090 1 TRIQUINOSIS 124 0 TÉTANOS NEONATAL 771.3 0 ENFERMEDAD CÓLERA 001 0 ENFERMEDAD ENF.INVASIVA POR HIb 038.4;041.5;320.0; 464.0; 482.2 1 TABLA III.- CASOS NOTIFICADOS DE CIERTAS ENFERMEDADES TRANSMISIBLES. DISTRIBUCIÓN PROVINCIAL. AÑO=2002 ENFERMEDAD SEMANA = 37 ALBACETE CIUDAD REAL CUENCA GUADALAJARA TOLEDO SEMANA ACUM. SEMANA ACUM. SEMANA ACUM. SEMANA ACUM. SEMANA ACUM. F.TIFOIDEA Y PARATIFOIDEA 0 0 0 3 0 2 0 1 0 1 DISENTERÍA BACILAR 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 11 14383 0 18795 4 7182 2 3652 13 26029 TUBERCULOSIS RESPIRATORIA 2 16 2 39 0 4 0 8 0 36 SARAMPIÓN 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 RUBEOLA 0 2 0 0 0 0 0 0 1 1 VARICELA 1 1505 4 1490 1 861 0 439 5 3769 CARBUNCO 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 BRUCELOSIS 0 11 1 20 0 2 0 4 0 7 HIDATIDOSIS 0 0 0 0 0 2 0 7 0 3 F.EXANTEMÁTICA MEDITERRÁNEA 0 2 0 3 0 0 0 0 0 9 SÍFILIS 0 1 0 2 0 0 0 6 0 2 INFECCIÓN GONOCÓCICA 0 0 0 2 0 0 0 5 1 1 ENFERMEDAD MENINGOCÓCICA 0 7 0 4 0 16 0 2 0 10 PAROTIDITIS 0 34 0 20 1 4 0 74 0 13 TOSFERINA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 HEPATITIS A 0 3 1 3 0 5 0 1 0 1 HEPATITIS B 0 9 0 9 0 4 0 1 0 10 HEPATITIS VIR. OTRAS 0 3 0 11 0 2 0 1 0 13 LEGIONELOSIS 0 0 0 1 0 4 0 1 0 3 MENINGITIS TUBERCULOSA 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 OTRAS TUBERCULOSIS 1 6 0 5 0 2 0 2 0 5 GRIPE TABLA IV.- EVALUACIÓN DEL ABSENTISMO EN LA DECLARACIÓN. PROVINCIA AÑO=2002 SEMANA=37 MUNICIPIOS SIN DECLARACIÓN HABITANTES SIN DECLARACIÓN SEMANA SEMANA ACUMULADO ACUMULADO NÚMERO (%) NÚMERO (%) NÚMERO (%) NÚMERO (%) 4 4,2 72 2,0 2400 0,7 55933 0,4 CIUDAD REAL 10 8,5 508 11,6 21369 4,5 887266 5,0 CUENCA 48 19,4 1346 14,7 31458 15,9 687629 9,4 GUADALAJARA 119 39,8 4337 39,2 75821 48,2 2274475 39,1 TOLEDO 24 11,4 612 7,9 30215 5,9 1076479 5,6 CASTILLA-LA MANCHA 205 21,1 6875 19,2 161263 9,4 4981782 7,9 ALBACETE