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140 ARTÍCULO ESPECIALARTÍCULO ESPECIALARTÍCULO ESPECIALARTÍCULO ESPECIALARTÍCULO ESPECIAL Incidencia: concepto, terminología y análisis dimensional José A. Tapia Granados Programa de Publicaciones. Organización Panamericana de la Salud (OPS/OMS). Washington, DC. EE.UU. Incidencia y prevalencia son conceptos estadísticos básicos, aunque usados sobre todo en epidemiología. Estos concep- tos tienen gran importancia en las profesiones sanitarias ya que, para tener una idea de cómo se distribuyen y evolucio- nan en la población las enfermedades u otros fenómenos, las nociones de incidencia y prevalencia son tan fundamen- tales como, por ejemplo, las de inflamación y neoplasia para entender la fisiopatología de distintos procesos patológicos. Sin embargo, algunos textos que tratan de estos temas no definen incidencia y prevalencia con precisión y otros utili- zan estos conceptos de manera impropia, sobre todo en lo referente a sus aspectos matemáticos. El objetivo de este trabajo es definir con rigor el concepto, la terminología y las medidas de incidencia y explicar su aspecto dimensional. El análisis de la prevalencia se hará en otro artículo. Concepto general de incidencia Los diccionarios generales no definen incidencia con el sen- tido que suele dársele a este término en salud pública. Sin embargo, ese sentido puede deducirse abstrayendo las par- ticularidades que encierran las distintas medidas de inciden- cia que se definen en textos epidemiológicos. Así, se puede decir que la incidencia es una magnitud que cuantifica la dinámica de ocurrencia de un determinado evento en una población dada. Habitualmente, la población está formada por personas y los eventos son enfermedades, pero esto es sólo uno de los posibles casos particulares. Incidencia absoluta La incidencia absoluta es una fracción cuyo numerador son los eventos ocurridos en una población dada y cuyo denomi- nador es el tiempo de observación en el que ocurrieron di- chos eventos. 0 sea: incidencia absoluta = ————————————— Dicho de otra manera, la incidencia absoluta de un evento en una población determinada es el número de veces que ocurre dicho evento en la población por unidad de tiempo (respecto al uso matemático de la preposición «por», véase el apéndice). Incidencia relativa La incidencia relativa de un evento en una población es una fracción cuyo numerador es el número de ocurrencias de Correspondencia: José A. Tapia Granados. PAHO/WHO, HBI. 525 Twenty-third Street., NW. Washington, DC 20037 EE.UU. Manuscrito aceptado el 19-10-1993. Med Clin (Barc) 1994; 103: 140-142 El presente artículo expresa los puntos de vista del autor y no necesaria- mente los de la OPS/OMS. dicho evento y cuyo denominador es la cantidad de observa- ción. La cantidad de observación es el producto del número de elementos de la población observada por el tiempo de observación de dicha población. A veces la población obser- vada está dividida en grupos, cada uno de los cuales ha sido observado durante un cierto tiempo. La cantidad de observa- ción es, entonces, la suma de los n productos del número de elementos de cada grupo i por el tiempo de observación del grupo. O sea: incidencia relativa = —————————————— = ———————————————— = ——————————————————— = Dicho de otro modo, la incidencia relativa de un evento es el número de veces que ocurre dicho evento por elemento de población y unidad de tiempo observados. Como la incidencia absoluta tiene en general poco interés epidemiológico (ya que de poco vale saber el número de even- tos ocurridos por unidad de tiempo si no sabemos el tamaño de la población a la que están referidos esos eventos), en salud pública suele usarse como medida epidemiológica lo que aquí se ha denominado incidencia relativa que, no obs- tante, suele aparecer bajo diversas denominaciones. En es- tadística aplicada a ciencias de la salud las poblaciones sue- len ser humanas (no en salud pública veterinaria) y sus ele- mentos, personas. Pero la incidencia también puede referir- se a averías en centrales nucleares, robos en viviendas o quiebras en empresas. En esos casos, los eventos y la pobla- ción nada tienen que ver con poblaciones humanas. Por ello, la incidencia, y lo mismo puede decirse de la prevalencia, es un concepto fundamentalmente estadístico, no epidemiológico. Los ejemplos siguientes pretenden aclarar el carácter abs- tracto de las definiciones anteriores. Ejemplo 1. En la ciudad de Mágina ocurren 10 casos nuevos de cáncer de mama durante 4 años. La incidencia absoluta de esta enfermedad será en- tonces de (10 casos)/(4 años) = 2,5 casos por año. Si esa ciudad tiene 150.000 habitantes de los que 75.000 son mujeres, la incidencia relativa de cáncer de mama en la población femenina será (10 casos)/[(75.000 muje- res) (4 años)] (10 casos)/(300.000 mujeres-año) = 0,000033 casos por mujer y año = un caso anual cada 30.000 mujeres. También se podría haber calculado la incidencia relativa tomando como re- ferencia toda la población, incluidos los varones (el resultado sería un caso anual cada 60.000 personas), Pero el cáncer de mama en varones es una enfermedad muy infrecuente y es más interesante referir la incidencia sólo a la población femenina. En este ejemplo, la población femenina constituiría más específicamente que la población general lo que en epidemiología se llama «población expuesta al riesgo» o, simplemente, «población a riesgo», concepto a veces un tanto equívoco, ya que puede confundirse con la po- blación expuesta a un cierto agente (una sustancia química, un microorga- nismo, unas circunstancias determinadas... ). Tiempo de observación [1] Número de eventos ocurridos Cantidad de observación [2] Número de eventos ocurridos Número de eventos ocurridos Número de eventos ocurridos (Número de elementos observados) (Tiempo de observación) [3] (Número de elementos observados) (Tiempo de observación) [4]S n i=1 epidemiología, estadística 141 J.A. TAPIA GRANADOS.- INCIDENCIA: CONCEPTO, TERMINOLOGÍA Y ANÁLISIS DIMENSIONAL Ejemplo 2. En la Unión de Repúblicas Septentrionales (URS) ocurrieron 5 averías graves (en adelante «averías») de centrales nucleares durante 10 años. La incidencia absoluta de avería de central nuclear en la URS fue entonces de (5 averías)/(10 años) = 0,5 averías/año = una avería cada dos años. Si durante esos 10 años han funcionado en la URS 4 centrales nucleares, la incidencia relativa de avería será (5 averías)/[(4 centrales) (10 años)] = (5 averías)/(40 centrales-año) = 0,125 averías por central y año = una avería anual por cada ocho centrales. Ejemplo 3. La cuestión del cálculo de la incidencia relativa se complica cuando el tiempo de observación no es igual para todos los elementos de la pobla- ción observada1. Se trata en este ejemplo de calcular la incidencia de fibrosis pulmonar fulmi- nante en los trabajadores de una fábrica. Se dieron 4 casos de dicha enfer- medad entre comienzos de 1981 y finales de 1990, de manera que la inci- dencia absoluta fue de 4 casos/10 años = un caso cada dos años y medio. Pero esto apenas dice nada porque no está relacionado con el número de trabajadores de la fábrica. La instalación se abrió en 1981 con 100 trabajadores, de los que: a) a finales de 1990 75 continuaban trabajando; b) quince fueron despedidos a finales de 1985 en una reducción de planti- lla; c) se detectaron 2 casos de fibrosis pulmonar fulminante en 1985; d) en 1987 se detectó un caso; e) en 1989 se detectó otro caso; f) dos trabajadores murieron de otras causas en 1983 y 1985; g) cuatro trabajadores de los que habían comenzado a trabajar al abrirse la fábrica se marcharon de la empresa, dos de ellos en 1982, otro en 1983 y otro en 1988. Otros 3 trabajadores habían sido contratados en 1982, 1987 y 1988 y toda- vía formaban parte de los 78 miembros que integraban la plantilla a finales de 1990. Para calcular la cantidad de observación correspondiente a todos estos tra- bajadores,como no sabemos a qué fecha del año corresponden las referen- cias a un año sin más, supondremos que todas ellas corresponden a media- dos del año, con lo que cabe suponer que unos errores tenderán a compen- sarse con otros. Entonces, a cada grupo de los anteriores corresponderán los años-persona de observación calculados a continuación. Cohorte inicial: a) (10 años) (75 personas) = 750 años-persona; b) (5 años) (15 personas) = 75 años-persona; c) (4,5 años) (2 personas) = 9 años-persona; d) (6,5 años) (1 persona) = 6,5 años-persona; e) (8,5 años) (1 persona) = 8,5 años-persona; f) (2,5 años) (1 persona) = 2,5 años-persona; (4,5 años) (1 persona) = 4,5 años-persona; g) (1,5 años) (2 personas) = 3 años-persona; (2,5 años) (1 persona) = 2,5 años-persona; (7,5 años) (1 persona) = 7,5 años-persona; Trabajadores contratados posteriormente: (8,5 años) (1 persona) = 8,5 años-persona; (3,5 años) (1 persona) = 3,5 años-persona; (2,5 años) (1 persona) = 2,5 años-persona; Cantidad de observación total = 883,5 años-persona. Para calcular la incidencia relativa, se aplica la fórmula [2] y se obtiene como resultado: (4 casos)/(885,5 años-persona) = 0,0045 casos por perso- na y año = 45 casos anuales por 10.000 personas. La incidencia como tasa: consideraciones terminológicas Tanto la incidencia absoluta como la incidencia relativa tie- nen un tiempo en el denominador y por ello, siempre son tasas (en inglés rates) en el sentido de Elandt-Johnson2 de medida de cambio, o de magnitud con una dimensión tem- poral, como la velocidad 3. Por ello, la expresión tasa de inci- dencia puede considerarse redundante, algo así como si di- jéramos «valor del tanto por ciento» o «medida de la medi- ción». Es muy frecuente que en textos epidemiológicos o bioestadísticos4-8 se utilice la expresión «tasa de incidencia» (en inglés incidence rate) para referirse únicamente a lo que aquí se ha denominado incidencia relativa. Otras expresio- nes como «proporción de incidencia »4, «densidad de inci- dencia» (en inglés incidence density)9 o «fuerza de morbilidad»10 (o incluso «fuerza de mortalidad» si la inciden- cia que estamos considerando es de defunciones, o sea, si hablamos de la tasa de mortalidad), se refieren también a lo que aquí se ha denominado incidencia relativa. En general, es muy conveniente comprender las correspondencias terminológicas entre distintas expresiones. Así, cualquiera que esté familiarizado con la terminología epidemiológica enten- derá que si se considera la tasa bruta de mortalidad como una incidencia relativa (de muerte), la razón de mortalidad estandarizada no es más que el riesgo relativo (de muerte), generalmente expresado como tanto por ciento. Rothman11, uno de los teóricos de la epidemiología, define la tasa de incidencia como el número de comienzos de enfer- medad dividido por el sumatorio de los periodos de tiempo. Esta definición podría generar confusión entre las que aquí se han denominado incidencia absoluta e incidencia relati- va, ya que no tiene en cuenta explícitamente el número de elementos de la población observada. Personas-tiempo como caso particular de elementos- tiempo A menudo, al hablar de incidencias se usa la magnitud de- nominada personas-tiempo, también escrita a veces como tiempo-personas o tiempos-persona en los textos epidemiológicos. El concepto correspondiente a veces susci- ta problemas porque no se explica adecuadamente. Los ejem- plos anteriores deberían haberlo aclarado. En el ejemplo 1 de la ciudad de Mágina, podemos decir que la incidencia del cáncer de mama es de un caso por 30.000 mujeres y por año; pero eso es lo mismo que decir que la incidencia anual de cáncer de mama en mujeres fue de 1 por 30.000, o que la incidencia fue de un caso por 30.000 mujeres-año, o por 30.000 años-mujer. Las personas-tiempo (mujeres-año o años-mujer en este caso) expresan cantidad de observación. Está claro por el razonamiento que se hizo que observar 75.000 mujeres durante 4 años se considera equivalente a observar 300.000 mujeres durante un año (supuesto que puede ser erróneo a veces). En definitiva, se trata de una observación de 300.000 años-mujer. La cantidad de obser- vación en personas-tiempo puede expresarse en unidades de años-persona, meses-mujer, semanas-niño o cualquier combinación que sea adecuada para el fenómeno que esta- mos estudiando (en castellano parece que suena mejor po- ner primero el plural y decir «años-persona» o «personas- año» en vez de «año-personas» o «persona-años».) Las per- sonas-tiempo expresan unidades de observación y son un caso particular de los elementos-tiempo con los que se mide la cantidad de observación. Las unidades de cantidad de observación podrán ser pasajeros-kilómetro cuando se quie- re cuantificar la frecuencia en la que se han producido los siniestros automovilísticos, células-minuto cuando se trate de mitosis o viviendas-año si se quiere calcular la incidencia de robos. Incidencia acumulada Tanto la incidencia absoluta como la incidencia relativa se refieren a eventos nuevos ocurridos en un periodo dado. La incidencia acumulada absoluta no es más que el número de eventos ocurridos entre dos fechas y la incidencia acumula- da relativa es ese recuento de eventos dividido por el número de elementos de la población. Tanto la incidencia acumula- da absoluta como la incidencia acumulada relativa carecen de dimensión temporal, de esta forma consideramos que no son tasas. 142 MEDICINA CLÍNICA VOL. 103. NÚM. 4. 1.994 Dimensiones de la incidencia absoluta y la incidencia relativa La fórmula dimensional de una magnitud es una expresión en la que dicha magnitud se define mediante el producto de potencias de magnitudes fundamentales, que suelen ser la masa (M), la longitud (L) y el tiempo (T) 12. Por ejemplo, la fórmula dimensional de la velocidad (V = L/T) es LT-1 y la de la fuerza, MLT -2. Un número atómico o un hematócrito no pueden expresarse como producto de potencias de magni- tudes fundamentales, pues uno es un recuento de protones y el otro un cociente de volúmenes. Este tipo de magnitudes no tiene fórmula dimensional y se las considera adimensionales. La incidencia acumulada absoluta sólo es un recuento y la incidencia acumulada relativa sólo es un recuento dividido por otro recuento. Ambas son, pues, magnitudes adimensionales. En cambio, lo que se denomina incidencia absoluta son even- tos por unidad de tiempo, lo cual, matemáticamente, se ex- presa como eventos/tiempo. Como los eventos o casos son un recuento adimensional, la incidencia absoluta viene dada en unidades inversas de tiempo y su fórmula dimensional es 1/T = T-1. En la incidencia relativa, el numerador es el número de even- tos y el denominador, la cantidad de observación. La canti- dad de observación es el producto de un recuento adimensional (el número de elementos observados) por un tiempo (el período de observación), por lo que, dimensionalmente, es también un tiempo. Por tanto, la inci- dencia relativa tiene un recuento adimensional en el nume- rador y un tiempo en el denominador, de manera que su ecuación dimensional es 1/T = T-1, La incidencia absoluta y la incidencia relativa tienen, pues, la misma ecuación dimen- sional, T-1, lo cual corrobora lo que ya se dijo, que ambas son tasas. No hay que confundirse cuando al hablar de incidencia se usan expresiones como «tasa anual» o «tasa mensual», que de alguna manera enmascaran, desde el punto de vista di- mensional y de unidades, que nos referimos a una magnitud con un tiempo en el denominador. Rothman11 llega a propo- ner que no se usen expresiones como «incidencia anual», porque a su juicio impiden ver que la incidencia «como la velocidad, es siempre un concepto instantáneo». Esto es cier- to, pero intuitivamente no es fácil ver dicho carácter instan- táneo cuando se trata de eventos que ocurren, por ejemplo, una vez por lustro en una población de miles de personas. Si un continente se desplaza un metro por siglo, sería bastante ridículo decir que se mueve a una velocidad de 0,3 nanómetros por segundopara dejar claro que la velocidad es «un concepto instantáneo». Si decimos que la incidencia anual de cáncer de mama fue de un caso por 25.000 muje- res, en general se nos entenderá mejor que si decimos que hubo un caso cada 25.000 años-mujer (o, peor todavía, si expresamos esa magnitud como 0,00004 casos por año- mujer-1). Las expresiones intuitivas tienen la ventaja de facili- tar la comprensión y por ello, no es conveniente proscribir su uso, aunque impliquen un margen de laxitud. De lo que se trata es de usarlas coherentemente y sabiendo explicarlas o convertirlas cuando haga falta. Apéndice: La preposición «por» y las matemáticas En castellano, la preposición «por» puede ser muy ambigua. En una expresión aritmética como «3 x 4» que se lee «tres por cuatro», el «por» indica una multiplicación o producto; por el contrario, en «km/h» o «g/mm2» que leemos «kilóme- tros por hora», o «gramos por milímetro cuadrado», el «por» indica una división o cociente 13. En física, el «por» casi siem- pre indica división y para evitar ambigüedad, lo usual es indi- car el producto mediante yuxtaposición de los dos multiplicandos. Así, se dice «kilowatio-hora» (no «kilowatio por hora») para expresar el producto de un kilowatio por una hora. En epidemiología no es raro ver expresiones incorrectas como «24 x 1.000» para indicar una mortalidad infantil de 24 por 1.000 nacidos vivos, que matemáticamente ha de expresar- se 24/1.000, ya que aquí el «por» se refiere a una división. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Checkoway H, Pearce NE, Crawford-Brown DJ. Research methods in occupational epidemiology. Nueva York: Oxford University Press, 1989; 117- 119. 2. Elandt-Johnson RC. Definition of rates: some remarks on their use and misuse. Am J Epidemiol 1975; 102: 267-271. 3. Gálvez Vargas R, Delgado Rodríguez M, Bueno Cavanillas A. Epidemiología descriptiva. 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