Epidemiología y demografía sanitaria Bloque de epidemiología Tema 7 Medidas de asociación e impacto Dr. Esteve Fernández

¿Qué queremos aprender? Los conceptos de medida de asociación y de impacto. El concepto y manera de calcular: … el riesgo relativo (estimación puntual y por intervalo) 3. … la odds ratio (estimación puntual y por intervalo) 4. … la razón de prevalencias (est. puntual y por intervalo). 5. El concepto y manera de calcular el riesgo atribuible (exceso de riesgo), el riesgo atribuible proporcional (fracción etiológica) y el riesgo atribuible poblacional.

Estructura de la sesión Introducción: asociación e impacto. Medidas de asociación: riesgo relativo (RR), odds ratio (OR) y razón de prevalencias (RP) Medidas de impacto: riesgo atribuible (RA o diferencia de riesgos) en los expuestos y poblacional, fracción etiológica (fracción atribuible) en los epxuestos ypoblacional.

Materiales para el aprendizaje 0. (Diapositivas de la lección) Lectura recomendada artículos del Aula Global Lecturas complementarias artículos Aula Global Seminarios de problemas nº 1, 5, 6 y 7

Introducción: asociación e impacto

Medidas de asociación e impacto Medidas que cuantifican la asociación existente entre variables mediante diferencias en las medidas de frecuencia Diferencias absolutas Cuando de trata de evaluar actividades preventivas o de salud pública (objetivo: reducción absoluta del riesgo) Diferencias relativas Cuando se trata de valorar asociaciones causales Med. asociación Med. impacto

Medidas de asociación Risgo relativo Odds ratio Razón de prevalencias Medidas de impacto Risgo atribuible (o diferencia de riesgo exp) Fracción etiológica expuestos (o fracción atribuible en expuestos) Riesgo atribuible poblacional (fracción atribuible población) Proporción de RA poblacional

Medidas de asociación: RR, OR (y RP)

Las “medidas de asociación” intentan establecer: estimar si existe una asociación (causal generalmente) estimar la dirección de la asociación estimar la magnitud de la asociación Variable A (Exposición) Variable B (enfermedad)

Las “medidas de asociación” intentan establecer: estimar si existe una asociación (causal generalmente) estimar la dirección de la asociación estimar la magnitud de la asociación + + + + + Variable A (Exposición) Variable B (enfermedad)

Riesgo relativo RR = Ie+ / Ie- Definición: “la razón entre la incidencia de enfermedad en el grupo de expuestos (Ie+) y la incidencia de enfermedad en el grupo de no expuestos (Ie-) RR = Ie+ / Ie- Indica cuánta probabilidad más tienen las personas expuestas de desarrollar la enfermedad respecto a los no expuestos.

Interpretación de riesgo relativo (RR) La incidencia en el grupo de expuestos es igual a la incidencia en el grupo de no expuestos  no se observa asociación entre la exposición y la enfermedad. Valor nulo Ie+ = Ie- Protección Ie+ < Ie- Riesgo Ie+ > Ie- 1 ∞

Interpretación de riesgo relativo (RR) La incidencia en el grupo de expuestos es mayor que la incidencia en el grupo de no expuestos  se observa asociación “positiva” o “directa” entre la exposición y la enfermedad. Valor nulo Ie+ = Ie- Protección Ie+ < Ie- Riesgo Ie+ > Ie- asociación positiva o directa 1 ∞

Interpretación de riesgo relativo (RR) La incidencia en el grupo de expuestos es menor que la incidencia en el grupo de no expuestos  se observa asociación “negativa” o “inversa” entre la exposición y la enfermedad. Valor nulo Ie+ = Ie- Protección Ie+ < Ie- asociación negativa o inversa Riesgo Ie+ > Ie- 1 ∞

Interpretación de riesgo relativo (RR) Significación estadística Si el IC95% incluye el valor nulo (RR=1), no se puede descartar la H0 de que el RR estimado sea diferente de 1, con una confianza del 95% (α=0,05) Valor nulo 1 2 LI RR LS 0,6 1,8 2,9

Interpretación de riesgo relativo (RR) Significación estadística Si el IC95% no incluye el valor nulo (RR=1), se puede descartar la H0 de que el RR estimado es diferente de 1, con una confianza del 95% (α=0,05) Valor nulo 1 2 LI RR LS 1,1 1,6 3,2

Es la medida de asociación propia de los estudios de cohortes Riesgo relativo (RR) Otras denominaciones: Razón de riesgos Razón de densidades de incidencias Razón de tasas (de incidencia) Relative Risk Risk Ratio Density Incidence Ratio Es la medida de asociación propia de los estudios de cohortes

Tablas de contingencia o Tabla de 2 X 2

RR a partir de incidencias acumuladas Incidencia expuestos (Ie+) = a / a+b Incidencia no expuestos (Ie-) = c / c+d (a / a+b) Riesgo relativo (RR) = Ie+ / Ie- = (c / c+d)

RR a partir de incidencias acumuladas (a / a+b) Riesgo relativo (RR) = Ie+ / Ie- = (c / c+d) IC 95 % = RR * exp ( 1,96 *  Var lnRR ) Var (ln RR) = (1/ a) + (1/c) - (1/a+b)- (1/c+d) IC 95 %: Límite inferior RR: RR * exp (1,96 *  Var lnRR ) Límite superior RR: RR * exp (-1,96 *  Var lnRR )

Ejemplo: RR a partir de incidencias acumuladas Influencia del consumo de tabaco en la supervivencia tras un infarto agudo de miocardio (156 fumadores con IAM). (a / a+b) RR = Ie+ / Ie- = (c / c+d) 27/75 0,36 RR = = = 2,08 14/81 0,17

Ejemplo: RR a partir de incidencias acumuladas Incidencia de gripe en un grupo de 268 profesionales sanitarios vacunados y no vacunados (a / a+b) RR = Ie+ / Ie- = (c / c+d) 4/137 0,029 RR = = = 0,16 24/133 0,189

RR a partir de densidades de incidencia Personas-tiempo PTe+ PTe+: personas-tiempo expuestos PTe- PTe-: personas-tiempo no expuestos Incidencia expuestos (Ie+) = a / PTe+ Incidencia no expuestos (Ie-) = c / PTe- a / PTe+ Riesgo relativo (RR) = Ie+ / Ie- = c / PTe-

RR a partir de densidades de incidencia a / PTe+ Riesgo relativo (RR) = Ie+ / Ie- = c / PTe- IC 95 % = RR * exp ( 1,96 *  Var lnRR ) Var (ln RR) = (1/ a) + (1/c) IC 95 %: Límite inferior RR: RR * exp (1,96 *  Var lnRR ) Límite superior RR: RR * exp (-1,96 *  Var lnRR )

Ejemplo: RR a partir de densidades de incidencia Asociación entre el colesterol sérico y la mortalidad coronaria PT 36581 personas-año 68239 personas-año a / PTe+ RR = Ie+ / Ie- = c / PTe- 26/36581 0,000710 RR = = = 3,46 14/68239 0,000205

Ejemplo: RR a partir de densidades de incidencia Asociación entre dietilestilbestrol (DES) y cáncer de mama PT 88912 personas-año 86463 personas-año a / PTe+ RR = Ie+ / Ie- = c / PTe- 118/88912 0,00133 RR = = = 1,43 80/86463 0,00093

Medidas de asociación: RR, OR (y RP)

Odds ratio o razón de odds Definición: medida de asociación que se obtiene dividiendo la odds de enfermedad en los expuestos por la odds de enfermedad en los no expuestos OR = Odds enf|exp / Odds enf|no exp Indica cuánta odds más (o menos) tienen las personas expuestas de desarrollar la enfermedad respecto a los no expuestos.

Odds Recordatorio Es el cociente entre dos probabilidades complementarias (o mutuamente excluyentes). Ej.: La probabilidad de un evento (muerte, enfermedad, recuperación…) o de una exposición (fumar…) es 0,20, entonces la odds es: Es decir, por cada persona con el evento o exposición, hay 4 personas sin el evento o exposición.

Odds ratio o razón de odds Se puede calcular en cualquier tabla de contingencia Es la medida de asociación propia de los estudios de casos y controles También se puede aplicar en estudios de cohortes y de prevalencia Se puede calcular tanto una OR de enfermedad como una OR de exposición

OR enfermedad = OR exposición Estudio de cohortes hipotético OR enfermedad (“prospectiva”) igual Estudio de casos y controles hipotético OR exposición (“retrospectiva”) OR enfermedad = OR exposición

Cálculo de la OR Odds enfermedad expuestos = a / b Odds enfermedad no expuestos = c / d Odds ratio o razón de odds (OR) = (a/b) / (c/d) = a·d / b·c “razón del producto cruzado”

Intervalos de confianza de la OR OR = (a/b) / (c/d) = a·d / b·c IC 95 % = OR * exp ( 1,96 *  Var lnOR ) Var (ln RR) = (1/ a) + (1/b) + (1/c) + (1/d) IC 95 %: Límite inferior OR: OR * exp (1,96 *  Var lnOR ) Límite superior OR: OR * exp (-1,96 *  Var lnOR )

Ejemplo de interpretación de la OR: Uso de salicilatos y hemorragia digestiva OR = Odds enf exp / Odds enf no exp = (26/53) / (1/87) = 42,7 Interpretación útil: Las personas que toman salicilatos (exposición) tienen una odds de tener hemorragia digestiva (enfermedad) casi 43 veces mayor que la de las personas que no los toman Interpretación poco útil (aunque correcta): La odds de la exposición pasada a salicilatos es casi 43 veces mayor en casos que en controles

La OR es un buen estimador del RR Los casos son representativos de todos los individuos con la enfermedad, de la población de la que han estado seleccionados, en cuanto a la exposición. Los controles son representativos de todos los individuos sin la enfermedad, de la población de la que han estado seleccionados, en cuanto a la exposición. La enfermedad estudiada no es demasiado frecuente

La OR es un buen estimador del RR Odds de Enf. en Exp. Odds de Enf. en no Exp. p1: probabilidad de Enf. en Exp. p2: probabilidad de Enf. en no Exp. OR= p1 / 1-p1 p2 / 1-p2 p1 (1-p2) p2 ( 1-p1) p1 p2 (1-p2) ( 1-p1) OR= = = x RR Error Si p es baja (1-p≈1, “enfermedad poco frecuente”), el error es pequeño

Interpretación de la odds ratio (OR) Análoga al RR OR=1 Valor nulo Protección Riesgo OR<1 1 OR>1 ∞

Otras denominaciones: Odds ratio (OR) Otras denominaciones: Razón de odds (razón de ods) Razón de ventajas, de posibilidades Razón de momios Odds ratio Es la medida de asociación propia de los estudios de casos y controles, aunque se puede calcular en estudios de cohortes y de prevalencia

Medidas de asociación: RR, OR (y RP)

Razón de prevalencias Se puede utilizar como medida de asociación en estudios transversales Indica cuántas veces es más probable que los individuos expuestos presenten la enfermedad respecto los no expuestos.

Cálculo de la RP a Preval. Enf en Exp = ------- a+b c Preval. Enf en No Exp = ------- c+d a ------ a+b c c+d RP = ---------------- b/a d/c Var (ln RP) = ------- + ------- a+b c+d _________ IC 95% : RP * exp (1.96  var (ln RP)

Razón de prevalencias (RP) Razones de prevalencia de enfermedad ≠ de exposición Poco utilizada en la práctica Indica aosciación, pero no necesariamente causalidad Otras denominaciones: Prevalence rate ratio o prevalence ratio

Interpretación de la razón de prevalencias (RP) Valor nulo Asociación negativa Asociación posotiva RP<1 1 RP>1 ∞

Medidas de impacto Riesgo atribuible (diferencia de riesgos) Fracción etiológica (fracción atribuible)

Medidas de impacto Informan de la cantidad de enfermedad que es atribuible a la exposición. RR y OR dan una idea relativa de la fuerza y sentido de la asociación entre la exposición y la enfermedad.

Riesgo atribuible en los expuestos (diferencia de riesgo en los expuestos) Riesgo de tener el efecto en los sujetos expuestos que se debe a la exposición Mide, en escala absoluta, en qué cantidad es mayor la frecuencia de enfermedad en el grupo de expuestos comparados con el grupo de no expuestos.

Riesgo atribuible en los expuestos (RAe) (diferencia de riesgo en los expuestos, DRe) Se define como la diferencia entre las tasas de incidencia (riesgo absoluto) en el grupo de expuestos y en el grupo de no expuestos. RAe = Ie+ – Ie- Representa la cantidad de incidencia que puede ser atribuida al factor de riesgo.

Ejemplo: RAe a partir de incidencias acumuladas Influencia del consumo de tabaco en la supervivencia tras un infarto agudo de miocardio. RAe = Ie+ – Ie- = = (a / a+b) – (c / c+d) = = (27/75) – (14/81) = = 0,36 – 0,17 = 0,19

Fracción etiologica en los expuestos (FEe) (fracción atribuible en los expuestos, FAe) (proporción de riesgo atribuible, %RA) Proporción del efecto producido por la exposición en los expuestos Indica la proporción de enfermedad en los expuestos que se podria prevenir eliminando la exposición

Ejemplo: FEe a partir de incidencias acumuladas Influencia del consumo de tabaco en la supervivencia tras un infarto agudo de miocardio. RAe = Ie+ – Ie- = = (a / a+b) – (c / c+d) = = (27/75) – (14/81) = = 0,36 – 0,17 = 0,19 FEe = [(Ie+ – Ie-) / Ie+ ] ·100 = = (0,19 / 0,36) · 100 = 0,5277 = 52,77% = %RA

Fracción etiologica en los expuestos (FEe) como función del RR (o del OR) estudio de cohortes estudio de casos y controles (con algunas asunciones)

Riesgo atribuible en la población (diferencia de riesgo en la población) Similar al RA expuestos (o DRe) pero referido a la población total Se define como la diferencia entre las tasas de incidencia (riesgo absoluto) en la población (Ip) y en el grupo de no expuestos. RAe = Ip – Ie- Es el riesgo producido por la exposición en la población total

Proporción de RA poblacional (%RAP) (fracción atribuible en la población, FAp) Proporción de la incidencia de la enfermedad que se evitaría en la población general si se erradicara la exposición al factor de riesgo %RAP = (Ip – Ie-) / Ip Medida de impacto o efecto de mayor importancia en salud pública Ayuda a determinar las exposiciones que tienen una mayor relevancia (“impacto”) en la salud de la comunidad

%RAP en función del RR pe: prevalencia del factor de riesgo en la población (proporción de expuestos) Y se puede aplicar en los estudios de casos y controles bajo algunas asunciones

Estudio de la incidencia de enfermedad coronaria tras 24 años de seguimiento según 3 factores

Riesgos Relativos de muerte en fumadores (vs nunca fumadores) en el CPS* Hombres Mujeres Causa implícita de muerte** Cáncer de Pulmón 23,2 12,8 EPOC 11,7 12,8 EC 1,9 1,8 Infarto 1,9 1,8 Mortalidad Total 2,3 1,9 La Sociedad Americana del Cáncer ha efectuado dos estudios importantes, cada uno con aproximadamente un millón de participantes inscritos por los voluntarios de la Sociedad. Estos estudios se conocen como los Estudios de Prevención de Cáncer (CPS) I y II. La monografía 8 del Instituto Nacional del Cáncer: “Smoking and Tobacco Control” (Control del Tabaco y el Consumo de Cigarrillos) proporciona descripciones detallas de ambos estudios.1 El primer estudio comenzó en 1959 y el seguimiento continuó hasta 1972. El CPS-II comenzó a principios de la década de 1980 y el seguimiento aún continúa a pesar de que el consumo de cigarrillos de los participantes se evaluó solamente cuando se registraron. Se han efectuado comparaciones de los efectos del consumo de cigarrillos sobre la mortalidad en los primeros años de cada estudio para evaluar la evolución de los riesgos del consumo de cigarrillos. El cuadro proporciona los riesgos relativos (tasas de mortalidad) de ciertas enfermedades específicas, para fumadores y no-fumadores en los dos estudios. En cada uno de los estudios los riesgos relativos son mayores en los hombres que en las mujeres. Los riesgos relativos aumentan al comparar el CPS-II con el CPS-I para todas las causas de muerte. Los riesgos relativos van desde aumentos modestos, como en el caso de enfermedad coronaria, hasta aumentos dramáticos, como en el caso de cáncer de pulmón.2 Los aumentos de los riesgos relativos en las mujeres probablemente reflejan parcialmente la evolución de los patrones de consumo de cigarrillo con un inicio del consumo más temprano y más intenso de los participantes del CPS-II. El aumento del riesgo en los hombres, comparando los dos estudios, no se puede explicar fácilmente. Se han formulado hipótesis en relación a la evolución de las carácteristicas de los cigarrillos; se observó un aumento similar del riesgo, cuando se comparó el seguimiento de los primeros 20 años con los segundos 20 años del cohorte de médicos británicos. Referencias: 1. Thun MJ, Day-Lally C, Myers DG, Calle EE, et al., Trends in tobacco smoking and mortality from cigarette use in cancer prevention studies I (1959 through 1965) and II (1982 through 1988). En: US Department of Health and Human Services (USDHHS), Public Health Service, and National Cancer Institute (NCI). Changes in cigarette-related disease risks and their implication for prevention and control. Burns, D.M., Garfinkel, L., and Samet, J. M. (ed). 1997 Bethesda, Maryland, U.S. Government Printing Office (NIH Publication No. 97-4213). Smoking and Tobacco Control Monograph (8). 2. US Department of Health and Human Services. Reducing the health consequences of smoking: 25 years of progress. A Report of the Surgeon General. Washington, DC: US Government Printing Office; 1989. *CPS: Estudio de Prevención de Cáncer. American Cancer Society **EC: Enfermedad Coronaria; EPOC: Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica Thun et al., 1997.

%RAP al consumo de cigarrillos (España, 1998) Hombres Mujeres Cáncer 78,6 19,3 Boca, Faringe y Esófago 87,1 24,6 Páncreas 28,5 8,0 Laringe 82,9 53,7 Pulmón 90,9 37,5 Vejiga 47,6 6,3 Riñón 49,9 3,2 Enf. cardiovasculares 30,3 2,6 Enf. respiratorias 70,9 13,5 Para estimar la carga total del cáncer debido al consumo de cigarrillos, Shopland y cols. calcularon el riesgo atribuíble al consumo de cigarrillos para cada una de las localizaciones de cánceres usando la fórmula de riesgo atribuíble para dos niveles de exposición. Las estimaciones de riesgo relativo para los fumadores de cigarrillos solamente se obtuvieron del estudio CPS-II y las tasas de frecuencia de consumo de cigarrillos en los EE.UU. se basaron en datos del Cancer Supplement to the National Health Interview patrocinado por el Instituto Nacional del Cáncer. El riesgo atribuíble al consumo de cigarrillos resultante se aplicó a las proyecciones de muertes de cáncer en 1994 en los EE.UU. separadamente para hombres y mujeres, y para cada una de las localizaciones de cáncer asociadas al consumo de cigarrillos según las estimaciones de la Sociedad Americana del Cáncer (ACS). Shopland y sus colegas calcularon que de las 514.000 muertes por cáncer esperadas para 1994, más de un tercio (164.118) podían atribuirse al consumo de cigarrillos. Treinta y ocho por ciento de las muertes por cáncer en hombres y 23% de las muertes por cáncer en mujeres se atribuyeron al consumo de cigarrillos. Referencias: 1. Shopland DR, Eyre HJ & Pechacek TF. Smoking-attributable mortality in 1991. Is lung cancer now the leading cause of death among smokers in the United States? Journal of the National Cancer Institute 1991; 83:1142–1148. Fuente del cuadro: Risk factors. National Cancer Institute. Disponible en: http://rex.nci.nih.gov/NCI_Pub_Interface/raterisk/risks69.html. (Julio 2000). Banegas et al. 2001.

Muertes atribuible al consumo de tabaco (España, 1998) Para estimar la carga total del cáncer debido al consumo de cigarrillos, Shopland y cols. calcularon el riesgo atribuíble al consumo de cigarrillos para cada una de las localizaciones de cánceres usando la fórmula de riesgo atribuíble para dos niveles de exposición. Las estimaciones de riesgo relativo para los fumadores de cigarrillos solamente se obtuvieron del estudio CPS-II y las tasas de frecuencia de consumo de cigarrillos en los EE.UU. se basaron en datos del Cancer Supplement to the National Health Interview patrocinado por el Instituto Nacional del Cáncer. El riesgo atribuíble al consumo de cigarrillos resultante se aplicó a las proyecciones de muertes de cáncer en 1994 en los EE.UU. separadamente para hombres y mujeres, y para cada una de las localizaciones de cáncer asociadas al consumo de cigarrillos según las estimaciones de la Sociedad Americana del Cáncer (ACS). Shopland y sus colegas calcularon que de las 514.000 muertes por cáncer esperadas para 1994, más de un tercio (164.118) podían atribuirse al consumo de cigarrillos. Treinta y ocho por ciento de las muertes por cáncer en hombres y 23% de las muertes por cáncer en mujeres se atribuyeron al consumo de cigarrillos. Referencias: 1. Shopland DR, Eyre HJ & Pechacek TF. Smoking-attributable mortality in 1991. Is lung cancer now the leading cause of death among smokers in the United States? Journal of the National Cancer Institute 1991; 83:1142–1148. Fuente del cuadro: Risk factors. National Cancer Institute. Disponible en: http://rex.nci.nih.gov/NCI_Pub_Interface/raterisk/risks69.html. (Julio 2000). Banegas et al. 2001.

Resumen de las medidas de impacto RAe ó DRe: Indica el número de casos de enfermedad entre los expuestos que se podría eliminar si se elimininara el factor de riesgo. FEe ó FAe ó %RA: indica la proporción de enfermedad entre los expuestos que es atribuible a la exposición. RAP o DRp: indica la cantidad de incidencia de enfermedad en la población que se puede atribuir al factor de riesgo. %RAP ó FAp: indica la proporción de incidencia de enfermedad en la población que se puede evitar si se elimina el fator de riesgo. Ie+ – Ie- (Ie+ – Ie-) / Ie+ (%) RAe / Ie+ (Ip – Ie-) (Ip – Ie-) / Ip (%)

Resumen de las medidas de impacto RAe ó DRe: Indica el número de casos de enfermedad entre los expuestos que se podría eliminar si se elimininara el factor de riesgo. FEe ó FAe ó %RA: indica la proporción de enfermedad entre los expuestos que es atribuible a la exposición. RAP o DRp: indica la cantidad de incidencia de enfermedad en la población que se puede atribuir al factor de riesgo. %RAP ó FAp: indica la proporción de incidencia de enfermedad en la población que se puede evitar si se elimina el fator de riesgo. Ie+ – Ie- (Ie+ – Ie-) / Ie+ (%) RAe / Ie+ (Ip – Ie-) (Ip – Ie-) / Ip (%)

Recapitulación Medidas de asociación Riesgo relativo (RR) RR = Incidencia enf exp / Incidencia enf no exp con proporciones de incidencia con densidades de incidencia Odds ratio (OR) OR = odds enf exp / odds enf no exp Razón de prevalencias (RP) RP = Preval enf exp / Preval enf no exp Estudios de cohortes Estudios de casos y controles Estudios de cohortes Estudios deprevalencia Estudios de prevalencia

Recapitulación Valor nulo Asociación inversa Asociación directa 1 ∞

Recapitulación 2. Medidas de Impacto RAe ó DRe: Indica el número de casos de enfermedad entre los expuestos que se podría eliminar si se elimininara el factor de riesgo. FEe ó FAe ó %RA: indica la proporción de enfermedad entre los expuestos que es atribuible a la exposición. RAP ó DRp: indica la cantidad de incidencia de enfermedad en la población que se puede atribuir al factor de riesgo. %RAP ó FAp: indica la proporción de incidencia de enfermedad en la población que se puede evitar si se elimina el fator de riesgo. Ie+ – Ie- (Ie+ – Ie-) / Ie+ (%) RAe / Ie+ (Ip – Ie-) (Ip – Ie-) / Ip (%)

Epidemiología y demografía sanitaria Bloque de epidemiología Tema 7 Medidas de asociación e impacto Dr. Esteve Fernández