Estudios observacionales con diseño de cohorte – Conceptos generales en bioestadística y epidemiología clínica

Publicado el noviembre 3, 2020 por Gabriel Lazcano

Los estudios de cohorte son un diseño metodológico que consta de dos características fundamentales:

• Son observacionales: la muestra estudiada se obtiene por exposición, la cual ocurre en forma natural. No es parte del diseño el decidir – o aleatorizar – “quién recibe qué”.
• Son longitudinales: hay un seguimiento a lo largo del tiempo, para determinar la ocurrencia de un desenlace.

Si se estudian grupos con exposiciones diferentes, adquieren además la característica de analíticos; es decir, que mediante la realización de pruebas de hipótesis estadística es posible determinar diferencias o similitudes entre los grupos que forman parte de la muestra. No obstante, existen las cohortes de grupo único donde la exposición estudiada es una sola y los resultados obtenidos son, a la larga, de naturaleza descriptiva. Otra opción, a veces obviada, es establecer comparaciones con una cohorte externa, siempre y cuando los grupos de pacientes sean comparables. Veamos algunos ejemplos:

Un área donde las cohortes han sido de particular utilidad es la salud ocupacional, siendo quizás uno de los temas más bullados el efecto del asbesto, material ampliamente utilizado hasta finales del siglo XX por sus propiedades como aislante, sobre la salud de obreros que extraían el mineral o fabricaban artículos utilizándolo como materia prima. Schüz y colaboradores plantearon la posibilidad de, mediante reconstrucciones históricas, evaluar los efectos sobre la mortalidad de trabajadores expuestos a distintas concentraciones del material [1]. Por otro lado, con metodología de grupo único, Wang y colaboradores reportaron la mortalidad de obreros expuestos a asbesto en una fábrica textil [2]. 

Figura 1: El operador, Clémence Gagnon, vigila una máquina que prepara fibra de asbesto. Fábrica Johns Manville. 1944.

Un trabajo de Acheson y colaboradores compara la mortalidad de dos grupos de mujeres provenientes de dos fábricas de máscaras antigás en ciudades distintas; una utilizaba asbesto crisotilo y la otra asbesto crocidolita [3]. Dicho trabajo se enmarca en una metodología de cohorte externa: ante la imposibilidad de que en una misma fábrica y labor haya exposiciones distintas, se busca un segundo grupo, lo más parecido posible, pero en otro lugar y en que varíe la exposición de interés. Otra alternativa en las cohortes externas es utilizar una base de datos o cohorte ya publicada como comparador.

Su conceptualización tiene una direccionalidad clara: la muestra es clasificada según las exposiciones recibidas, y los grupos son seguidos en el tiempo a la espera de la ocurrencia de un evento. Esto tiene dos implicancias directas: 1) la exposición debe haber ocurrido con seguridad antes del evento, y 2) el evento de interés debe manifestarse en un periodo de tiempo razonable.

Gracias a lo anterior, las cohortes son capaces de estudiar y determinar la causalidad de un evento, pudiendo expresar la frecuencia con que ocurren dichos eventos a través de una medida de asociación: el riesgo absoluto. Al comparar la frecuencia con que ocurre el evento entre dos grupos de pacientes con exposiciones distintas, surge una segunda medida de asociación: el riesgo relativo. Ambos se pueden expresar matemáticamente:

Riesgo absoluto=Individuos en que ocurre eventoTotal de individuos Riesgo relativo=Riesgo absoluto grupo ARiesgo absoluto grupo B

A pesar de que analíticamente las cohortes van hacia adelante desde la exposición al desenlace, son bastante maleables, configurándose distintos tipos de cohorte en relación a cómo se disponen temporalmente:

1. Cohorte prospectiva: lo más cercano a la idea básica de una cohorte, realizando un seguimiento hacia adelante desde el momento mismo que ocurre la exposición.
2. Cohorte retrospectiva: permite analizar muestras en las que tanto la exposición como el desenlace de interés ya han ocurrido. Para ello requieren de registros preexistentes de buena calidad y una exposición que pueda ser identificada claramente.
3. Cohorte ambispectiva o bidireccional: diseño híbrido en que la exposición ya ha ocurrido (elemento retrospectivo), pero el seguimiento se realiza hacia adelante (elemento prospectivo)

Figura 2: Esquema original del autor.

Podemos ejemplificar lo anterior con dos escenarios:

A grandes rasgos, el consumo de tabaco tiende a iniciarse en la adolescencia, y el grueso de los pacientes que desarrollan cáncer de pulmón son diagnosticados hacia la tercera edad.

• Desarrollar este escenario desde una cohorte prospectiva resulta prohibitivamente complicado y costoso, en cuanto el seguimiento tendría que ser de varias décadas para estudiar el fenómeno correctamente. Además, a pesar de su importancia epidemiológica y de salud pública actual, los cánceres son eventos lo suficientemente infrecuentes como para dificultar su estudio en forma prospectiva, sumada a su naturaleza multifactorial.

• Por otro lado, una cohorte retrospectiva tendría problemas desde el punto de vista del registro, en cuanto la obtención del antecedente de tabaquismo se ve alterado tanto por la memoria de los pacientes, como la calidad de los registros del personal de salud.

En otro contexto, un equipo quirúrgico después de adquirir un equipo de cirugía toracoscópica asistida por video, técnica mínimamente invasiva, podría querer estudiar el impacto que este ha tenido en términos de productividad y calidad de la atención. El procedimiento realizado (técnica abierta v/s técnica mínimamente invasiva), los días de hospitalización posterior a la cirugía y los eventos adversos ocurridos son todos elementos objetivos, de definición clara, extraíbles desde los registros de un hospital, por lo que sería un escenario factible de estudiar con una cohorte retrospectiva.

Las definiciones mencionadas no son rígidas, y de hecho, se pueden encontrar excepciones a ellas desde el momento mismo en que las cohortes fueron concebidas como diseño de estudio: la cohorte de Framingham, una de las pioneras en acuñar el concepto, ha sido seguida durante generaciones para determinar factores de riesgo cardiovascular. Así mismo, los sobrevivientes a los bombardeos nucleares de Hiroshima y Nagasaki, y al accidente de la central nuclear Vladímir Ilich Lenin (o Accidente de Chernóbil), constituyen las principales fuentes de información respecto de los efectos de las radiaciones ionizantes en seres humanos.

Así, las cohortes destacan como un diseño altamente adaptable a las necesidades del investigador, de complejidad y costos variables, pero que requieren de datos sólidos para poder explotar su real potencial y característica más atractiva: el poder establecer causalidad.

Referencias:

Este artículo se elaboró a partir de: Lazcano G, Papuzinski C, Madrid E, Arancibia M. General concepts in biostatistics and clinical epidemiology: observational studies with cohort design. Medwave. 30 de diciembre de 2019;19(11):e7748–e7748.

[1] J. Schüz et al., “A retrospective cohort study of cancer mortality in employees of a Russian chrysotile asbestos mine and mills: Study rationale and key features”, Cancer Epidemiol., vol. 37, no 4, pp. 440–445, ago. 2013, doi: 10.1016/j.canep.2013.03.001.

[2] X. R. Wang et al., “Cancer mortality among Chinese chrysotile asbestos textile workers”, Lung Cancer, vol. 75, no 2, pp. 151–155, feb. 2012, doi: 10.1016/j.lungcan.2011.06.013.

[3] E. D. Acheson, M. J. Gardner, E. C. Pippard, y L. P. Grime, “Mortality of two groups of women who manufactured gas masks from chrysotile and crocidolite asbestos: a 40-year follow-up”, Occup. Environ. Med., vol. 39, no 4, pp. 344–348, nov. 1982, doi: 10.1136/oem.39.4.344.

 

Autor: Gabriel  Lazcano Álvarez – Universidad de Valparaíso – Hospital Carlos Van Buren.

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