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La misura della frequenza di malattia nelle popolazioni.

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Presentazione sul tema: "La misura della frequenza di malattia nelle popolazioni."— Transcript della presentazione:

1 La misura della frequenza di malattia nelle popolazioni

2 Popolazione e tempo 1) Tutti gli studi epidemiologici sono basati su una particolare popolazione ( popolazione sorgente o base dello studio) che viene studiata per un definito periodo (periodo di rischio) in cui si verificano i casi di malattia.

3 Popolazioni sorgenti e periodo di rischio-Esempi IL FRAMINGHAM HEARTH STUDY (studio di coorte) Nel 1949 è iniziato, nella cittadina di Framingham, Massachussetts (USA), uno studio sui fattori di rischio delle malattie cardiovascolari (infarto, angina, ictus). Dal 1949 al 1953 sono state esaminate 5209 persone ( 35-65): ogni soggetto è stato sottoposto ad un'accurata visita medica generale e classificato in base alla presenza particolari malattie (come il diabete) o abitudini (fumo di sigaretta, consumo di alcool ecc.). Inoltre è stata misurata la pressione arteriosa ed effettuato un prelievo di sangue (per valutare i livelli plasmatici di numerose sostanze). Nel corso degli anni successivi le persone reclutate furono periodicamente tenute sotto osservazione (follow-up) e vennero registrati tutti gli eventi cardiovascolari e le variazioni nei fattori di rischio. Già negli anni '60 lo studio permise di chiarire che, oltre all'età ed al sesso, anche i livelli di Pressione Arteriosa, di Colesterolo Totale, il fumo di sigaretta, l'intolleranza al glucosio e l'ipertrofia ventricolare sinistra costituivano fattori di rischio certi per lo sviluppo di coronaropatie. MAMMARY CARCINOMA RISK FACTOR INVESTIGATION - MARIE STUDY (studio caso controllo) Condotto tra il 2002 e il 2005 in due regioni della Germania sulla popolazione anni d età. Sono stati inclusi nello studio tutti i pazienti che avevano avuto una prima diagnosi, confermata istologicamente, di tumore al seno nel periodo considerato (fonte: registri tumori e diagnosi ospedaliere) casi parteciparono allo studio. 2 controlli per ogni caso, estratti in modo casuale dalle liste dei residenti nella regione per lo stesso periodo, e appaiati per anno di nascita e regione.( donne con diagnosi precedente di Ca al seno furono escluse) controlli parteciparono allo studio. Casi e controlli furono intervistati mediante questionario standardizzato da personale addestrato. Informazioni sui principali fattori di rischio e sull utilizzo di terapia ormonale post- menopausa. I risultati hanno dimostrato che le utilizzatrici correnti di terapia ormonale avevano un eccesso di rischio del 73% di sviluppare il tumore al seno. Il rischio variava significativamente a seconda del tipo e di regime di terapia ormonale. Flesch_Janys D. Int. Journal of Cancer.2008;123:

4 Numeratore/denominatore 2) In genere la frequenza della malattia è espressa da un rapporto: numero casi di malattia popolazione/tempo a rischio

5 IL NUMERATORE: I CASI INCIDENTI E PREVALENTI la malattia come evento la malattia come evento: frequenza di comparsa di nuovi casi >> misure di incidenza. la malattia come stato la malattia come stato: frequenza dell essere malati >> misure di prevalenza. Casi di malattia in un definito periodo di tempo a e b c d f g t0t0 t1t1 tempo = durata della malattia dal suo inizio Casi incidenti nel periodo t1-t0 : b+c Casi prevalenti nel periodo t1-t0: a+b+c+f+g

6 Measure Incidence proportion (or attack rate or risk) Incidence rate (or person-time rate) Point prevalence Period prevalence Numerator Number of new cases of disease during specified time interval Number of current cases (new and preexisting) at a specified point in time Number of current cases (new and preexisting) over a specified period of time Denominator Population at start of time interval Total number of contacts Summed person-years of observation or average population during time interval Population at the same specified point in time Average or mid-interval population Le misure di frequenza della malattia

7 MISURE DI INCIDENZA Esperienza di un evento X in due popolazioni differenti: pop A pop B X X X X XX X X X X X = evento in studio (malattia, morte) = tempo Per distingure le due popolazioni, a variabile rilevante è il tempo a cui si verifica l evento: ogni misura d incidenza è definita nel tempo.

8 MISURE DI INCIDENZA Per definire una misura di incidenza è necessario specificare: a)l evento in studio a)l evento in studio (in genere prima occorrenza): - infarto cardiaco (primo attacco) - k seno (prima diagnosi) - reinfarto (prima ricorrenza) la popolazione candidata b)la popolazione candidata (a sperimentare l evento in studio): - in uno studio di incidenza di reinfarto la popolazione a rischio sarà costituita da tutti i soggetti che hanno avuto uno e uno solo infarto - in uno studio sull incidenza di tumore all utero la popolazione a rischio è definita dalle donne con utero (le donne isterectomizzate vanno tolte dalla popolazione candidata) Non appena un individuo sperimenta il primo evento in studio, esce dalla popolazione candidata!!!

9 Tipi di POPOLAZIONE Popolazione fissa o coorte Popolazione fissa o coorte: costituita da un insieme di individui caratterizzati dallo sperimentare un comune evento al tempo t 0 e che vengono seguiti nel tempo: - nati nel pz. Con prima diagnosi di Ca laringe tra il operai di una fabbrica assunti tra il Popolazione dinamica Popolazione dinamica: insieme di individui caratterizzati da un comune stato di appartenenza. Tale popolazione è caratterizzata da un elevato turn-over dei suoi membri (nascite, morti, immigrazioni, emigrazioni …) - popolazione della città di Verona - popolazione italiana nel bacino di utenza di un ospedale N t0t0 tempo N t0t0 Dimensione di una popolazione fissa e dinamica (in stato stazionario) in funzione del tempo

10 The Original Cohort of the Framingham Heart Study consisted of 5,127 a random sample of 2/3 of the adult population of Framingham, Massachusetts, 30 to 62 years of age by household, in AIMS: to estimate the incidence of arteriosclerotic (e.g. coronary heart disease, angina pecto- ris and stroke) and hypertensive CVD and their risk factors, following its development over a long period of time in a large group of participants. Life status ascertainment and clinical visit every two years Size of the cohort at Type of population: cohort

11 Incidenza Cumulativa [CI]: stima del rischio che un individuo, libero da malattia, sviluppi la malattia in un definito periodo di tempo t 0 t 1 t in t 0 : 6 soggetti esenti da malattia (a rischio) t 0 - t 1 : 3 soggetti diventano malati CI = 3 6 = 0.5 malattia

12 In generale, se: n = popolazione a rischio in t 0 d = nuovi casi nel periodo t 0 - t 1 d n in t 0 - t 1 Esempio: In uno studio sulla relazione tra contraccettivi orali e sviluppo di infezione urinaria, 486 donne utilizzatrici di C.O. tra i anni, che non presentavano infezioni urinarie, sono state seguite per 3 anni. Tra il 73 e il 76, 27 di queste svilupparono l infezione. CI = 27/486 = % la probabilità che una donna utilizzatrice di C.O. abbia un infezione urinaria in tre anni è del 5.6% (95%CI 3.7%-8.0) CI =

13 All inizio del 1986 una popolazione di individui tra i 50 e 70 anni presenta 50 casi di angina. Tra il 1986 e il soggetti presentano angina per la prima volta. L incidenza cumulativa di angina tra il 1986 e il Popolazione a rischio = = 950 nuovi casi nell anno = = 0, % CI = 95%CI 5.7 – 9.2

14 INCIDENZA CUMULATIVA: pr. che si verifichi l evento in un definito intervallo t 0 - t 1 1- evento si evento no t 0 t 1 a)Follow-up completo: N soggetti seguiti in t 0 -t 1 di cui D sperimentano l evento = D N b) Follow-up incompleto: L individui risultano persi nel follow-up (censored data) Assunzioni per la stima di : NON INFORMATIVE CENSORING: è la stessa nei persi di vista CASI ATTESI IN L : se censoring a t 0 L se censoring a t 1 0 L = D + 1/2 L N = D N - 1/2 L

15 Esercizio: In uno studio sul diabete, 100 su 300 pazienti morirono nei 13 anni di follow-up, mentre 35 non furono rintracciati. Calcolare il rischio di morte per un paziente diabetico.

16 Limiti di CI L incidenza cumulativa ha senso solo in riferimento all intervallo di tempo su cui è determinata. Il confronto tra CI può essere fatto solo se i tempi di osservazione sono identici CI 3 anni = 9% CI 2 anni = 9% CI 1 anno = 9% Viene ignorata l informazione sul tempo in cui si è verificato l evento La probabilità dell evento viene assunta costante per tutto il periodo di osservazione Molto spesso i soggetti entrano nello studio a tempi diversi e il tempo a rischio può variare da soggetto a soggetto

17 Esempio: 1990 tempo 1996 Sviluppo della malattia 1/1/19971/1/2003 Entrata nello studio X X X XPerdita al follow-up

18 TASSO DI INCIDENZA (I) Il tasso di incidenza esprime la velocità media di comparsa dei casi nella popolazione E espresso come n° di casi per tempo -1 I = n° di nuovi casi persone - tempo

19 Persone tempo = t i = PT dove: titi = tempo che un individuo ha passato nello studio se non ha sviluppato la malattia = tempo intercorso tra l inizio dello studio e il verificarsi della malattia per i casi o Esempio i) Una coorte di 101 individui è seguita per 2 anni e non si verificano casi di malattia: PT = 101 X 2 = 202 anni ii) Idem, ma si verificano 2 casi esattamente dopo un anno PT = (99 X 2) + (2 X 1) = 200 anni I = X = 10 casi ogni p. y. = 0.01 anno -1

20 CALCOLO DELLE PERSONE-TEMPO PER DATI INDIVIDUALI X X X Soggetto contributo a PT PT = 25 anni I = 3 25 X anni -1 X = evento = censoring

21 In generale, dati: PT = persone-tempo d = numero di nuovi casi nel periodo tra t 0 e t 1 I viene generalmente moltiplicato per una costante di convenienza (100; 1000; …) E espresso come numero di casi per tempo casi ogni 1000 persone osservate per un anno Esempio: d= 2 PT=200 I= = 10/x1000/anno -1 x1000

22 Esempio: In uno studio sulla relazione tra lutilizzo di ormoni nella post-menopausa e linsorgenza di CHD, si sono evidenziati 90 nuovi casi tra donne in menopausa, per un periodo totale di follow-up di persone-anno casi per 100 persone allanno oppure 8.5 casi per 1000 persone allanno oppure 85 casi per persone allanno

23 I rappresenta la velocità media di malattia assunta costante nel periodo studiato. Per la maggior parte delle malattie l assunzione del tasso di incidenza costante nel tempo non è realistica (es. incidenza di K-polmone in funzione dell età) Tuttavia è ragionevole pensare che sia costante per intervalli di tempo limitati (es: classi d età quinquennali per il K del polmone) può essere stimato in intervalli limitati di tempo (incidenza tempo specifica) tempo t1t1 t2t2 t3t3 t4t4 t5t5 t6t6 I1I1 I2I2 I3I3 I4I4 I5I5 I6I6 E Tassi di incedenza tempo specifici

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25 Tasso d incidenza A diferenza di CI, che è una probabilità, I è una misura istantanea che esprime la velocità (tasso) di variazione nello stato di salute di una popolazione per unità di tempo P0P0 t1t1 t2t2 t P1P1 P2P2 tempo Popolazione a rischio - P = P 2 -P 1 = variazione nella dimensione della popolazione= n nuovi casi - P / t = (P 2 –P 1 ) / (t 2 – t 1 ) = variazione media per unità di tempo P= P(t) - P / P(t)dt t1t1 t2t2 = tasso o velocità media di insorgenza dei casi Persone tempo

26 P0P0 t1t1 t P1P1 P2P2 tempo Popolazione a rischio P= P(t) Il tasso di incidenza in t2-t1 rappresenta la velocità media di decrescita della popolazione nel periodo considerato. La velocità del periodo può variare fortemente t2t2 I=pendenza P1-P2 Il tasso di incidenza istantaneo è dato da: Lim - P / t = P (t) = (t) t=>0 t (t) = Funzione di rischio istantanea o forza della mortalità/malattia

27 Funzione di rischio (incidenza) di morte in soggetti affetti da diabete di tipo II o da cancro gastrico con follow-up di 5 anni Quando stimiamo lincidenza per intervalli di tempo tendenti a 0: Hazard Function

28 Quando la funzione di rischio è costante (t)=, la funzione P(t) è una funzione esponenziale negativa che ha la seguente forma: P(t) = P 0 exp(- t) Dove: P 0 = dimensione della popolazione all inizio t = tempo intercorso dall inizio = tasso di incidenza istantaneo Sotto tale assunzione: CI t = _______ P 0 - P t P0P0 __________________ P 0 – P 0 exp (- t) P0P0 CI = 1 – exp (- t) Relazione tra Incidenza cumulativa e tasso di incidenza Se lintervallo di tempo tra 0 e t, e costituito da k t i in ognuno dei quali è stimato I i allora: = che per incidenze sufficientemente piccole diviene:

29 Tasso di incidenza in popolazioni dinamiche Nelle popolazioni dinamiche le incidenze cumulative non possono essere calcolate sia perché i casi non sono generati solo dalle persone presenti all inizio del periodo sia perché sfuggono alcuni casi generati da persone presenti all inizio ma emigrate durante lo studio (turn-over di una popolazione dinamica). In una popolazione dinamica il tasso di incidenza può essere stimato da: I = D / Pop x (t 2 -t 1 ) dove: - I = tasso medio di incidenza nel periodo in studio; - D = n° dei nuovi casi insorti nel periodo; - Pop = popolazione a metà periodo (popolazione media) - (t 2 -t 1 )= periodo di osservazione (in cui si sono prodotti i casi)

30 ES: Un registro tumori di una data area registra 4130 casi di carcinoma della mammella (età 0-84) nel periodo 1/1/2003 1/1/2008. La popolazione passa nello stesso periodo da a Pop = ( )/2 = t2-t1 = 5 anni I = 4130 / ( x 5) = = 126 x x anno -1 Ogni anno su persone si verificano 126 nuovi casi di Ca mammella.

31 Casi si leucemia linfatica occorsi tra il 1968 e il 1972 (registro tumori di Birmingham UK) e dimensione della popolazione coperta dal registro. età t Casi ( ) Popolazione 1970 I. annuale X Verificate il calcolo l incidenza età specifica Stimate il rischio che un bambino sviluppi leucemia prima dei 14 anni

32 Confronto tra misure di incidenza CI (o rischio) esprime una probabilità: è riferito a un definito intervallo di tempo ed aumenta con l'aumentare di tale intervallo. In una coorte europea di persone tra i anni seguite per 5 anni CI di asma era del 2.5% Per un individuo europeo tra i anni il rischio di sviluppare asma in cinque anni era di ~ Il TASSO (I) esprime il numero medio di casi insorti (forza della malattia/mortalità) per unità tempo-persone. Nel 2008 il tasso di mortalità in Italia è stato di 10.6 x In media, ogni residenti si sono avuti circa 11 decessi.

33 PREVALENZA (Pr): proporzione della popolazione affetta da una particolare malattia in un dato istante (point prevalence) o periodo di tempo (period prevalence) In t 0 :numero di casi = 3 numero di soggetti = 9 Pr = 3/9 t0t0 tempo t1t1 Tra t 0 e t 1 : numero di casi = 7 numero di soggetti = 9 Pr = 7/9

34 In generale: n = numerosità della popolazione al tempo t 0 o nel periodo tra t 0 e t 1 d = numero di casi al tempo t 0 o nel periodo tra t 0 e t 1 Esempio: Al 1° gennaio 1999 in una città di abitanti, 8000 soggetti risultavano ( sulla base del consumo di farmaci e dei registri dei centri antidiabetici) affetti da diabete di tipi II.

35 Prevalenza e durata della malattia La dimensione della prevalenza dipende in larga misura dalla durata della malattia: - malattie a decorso rapido hanno bassa prevalenza - malattie letali hanno bassa prevalenza - malattie a lungo decorso hanno alta prevalenza Le variazioni della prevalenza dipendono da: - variazioni nella durata (letalità, curabiltà) - variazioni nell incidenza La relazione tra prevalenza e durata (Dur) è del tipo: Pr = I x Dur * * Valida per malatie a bassa prevalenza

36 Relazione fra incidenza e prevalenza incidenza guarigione morte prevalenza Pr = I * durata media della malattia

37 Confronto tra incidenza e prevalenza Incidenza Misura del rischio (o della velocità) di comparsa della malattia (probabilità di diventare malato) Il numeratore comprende solo i nuovi casi di malattia Il denominatore è costituito dai soggetti liberi da malattia all inizio del periodo di osservazione La sua stima richiede che una popolazione sia seguita nel tempo Non è influenzata dalla durata della malattia Misura elettiva negli studi finalizzati a studiare i fattori di rischio Prevalenza Misura del carico (burden) di malattia di una popolazione (probabilità di essere malato) Il numeratore comprende tutti i casi di malattia (sia nuovi che vecchi) Il denominatore è costituito comprende i malati presenti all inizio del periodo di osservazione La sua stima non richiede il follow-up di una popolazione E influenzata dalla durata della malattia Misura elettiva negli studi di programmazione sanitaria

38 INTERVALLI DI CONFIDENZA (95%) DI INCIDENZA E PREVALENZA MISURA NORMAL APPROXIMATION POISSON APPROXIMATION

39 93 soggetti tempo Esercizio 1: 1/1/1999: 4 casi di asma presenti in una popolazione di 100 soggetti 1/1/ /1/2003: 3 soggetti sono guariti 1 soggetto sano ha sviluppato la malattia ed è guarito 2 soggetti sani hanno sviluppato la malattia ma non sono guariti A) Qual è la prevalenza di asma all1/1/1999? B) Qual è la prevalenza di asma all1/1/2003? C) Qual è la prevalenza di asma nel periodo 1/1/ /1/2003? 1/1/1999 1/1/2003

40 Selezione dei casi CASI INCIDENTI CASI INCIDENTI : nuovi casi di malattia. I determinanti misurati sui casi incidenti sono potenzialmente correlati all insorgenza della malattia. CASI PREVALENTI CASI PREVALENTI : sottoinsieme selezionato dei casi incidenti (i sopravvissuti). I determinanti misurati sui casi prevalenti sono potenzialmente correlati all insorgenza che alla prognosi della malattia


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