Sorveglianza epidemiologica Vincenzo Fontana, Riccardo Pezzi Epidemiologia, Biostatistica & Clinical Trials IRCCS – AOU San Martino / IST - Genova

1) Metodi epidemiologici Temi trattati 1) Metodi epidemiologici 1.1) Concetti generali 1.2) Indagine descrittiva 1.3) Indagine analitica 1.4) Sorveglianza epidemiologica 1.5) Inconvenienti statistici 2) Fumi ENEL e cancro polmonare

Epidemiologia Rischio Indice/funzione statistica del carico sanitario A che cosa serve? Trovare le cause delle malattie In quale modo? Determinando la relazione causale Che cosa si usa? Rischio Indice/funzione statistica del carico sanitario Probabilità di malattia Logos: studio Epi: sul Demo: popolo

Possibile causa  ESPOSIZIONE Epidemiologia Possibile causa  ESPOSIZIONE + Fumo / alcol + Dieta + Occupazione + Fattori biologici, chimici, fisici + Stato socio-economico + Alterazione biologica (DNA) + Residenza + ……………………

Fonte Epidemiologia Misurazione dell’esposizione Campionatore passivo Centralina Fonte Questionario Reperti biologici Luogo e durata di residenza Sangue, Urine

Possibile effetto  MALATTIA Epidemiologia Possibile effetto  MALATTIA + Condizione funzionale (pressione sanguigna) + Alterazione funzionale (ipertensione) + Danno biologico (rotture del DNA) + Patologia conclamata (cancro)

Sistemi Informativi Sanitari Epidemiologia Frequenza della malattia Sistemi Informativi Sanitari + Registri di Mortalità Regionale Dal 1988 – Tutti i decessi RMR + Schede di Dimissione Ospedaliera Dal 1998 – Tutte le cause SDO + Certificato di Assistenza al Parto Dal 2002 – Gravid. e parto CedAP + Registri Tumori: 34, 1976-2010 19 mil / 60 mil  32% RT

Come si studia la possibile relazione causale ? Epidemiologia Metodi di indagine Come si studia la possibile relazione causale ? Due metodi 1) Indagine descrittiva 2) Indagine analitica

Distribuzione spaziale e temporale degli eventi Epidemiologia Indagine descrittiva Distribuzione spaziale e temporale degli eventi Epidemiologia geografica Unità di analisi: Aree e/o periodi

enumerare e confrontare Epidemiologia Indagine descrittiva Descrivere enumerare e confrontare Tempo  Maschi Femmine  Frequenza Nord  Est 

Misurazione degli esiti sanitari Epidemiologia Indagine descrittiva Misurazione degli esiti sanitari RT CANCRO INCIDENZA Nuovi casi Morbosità SDO Prevalenza Eventi sanitari conclamati RT Vecchi e nuovi casi Mortalità Rischio RMR

Valutazione delle esposizioni Epidemiologia Indagine descrittiva Valutazione delle esposizioni + Misurazioni (ARPA / ISS / IST): Medie per area di polveri, gas, indicatori biologici (licheni, muschi). + Indici riassuntivi di carico ambientale: Percentuale di addetti all’industria; numero di impianti ad alto rischio. Indice di consumo di idrocarburi all’anno per individuo, ecc.. + Indici riassuntivi di carico individuale: Frequenza di fumatori, di analfabeti, di famiglie a basso reddito, ecc..

- Fallacia ecologica Vantaggi: - Economico - Rapido Epidemiologia Indagine descrittiva Vantaggi: - Economico - Rapido - Grandi popolazioni, piccoli rischi - Ampia gamma di esposizioni Svantaggi: - Aree/periodi come unità di analisi Dati individuali ignoti (aggregazione) Non probante - Fallacia ecologica

Epidemiologia Indagine descrittiva Fallacia ecologica Attribuire ai singoli individui ciò che è stato misurato sulla popolazione

Sesta Godano: 30% di fumatori Epidemiologia Indagine descrittiva Fallacia ecologica Sesta Godano: 30% di fumatori Sarzana: concentrazione media di benzene di 5 μg/m3

Unità di analisi: individui Epidemiologia Indagine analitica Unità di analisi: individui Caratteristiche individuali: + Stile di vita (fumo, alcol, ecc.) + Occupazione + Dieta + Residenza/e + …………………… Questionario  Intervista

Studio di coorte Esposizione Malattia Residenza Alto inquinamento Epidemiologia Indagine analitica Studio di coorte PARTENZA ARRIVO Esposizione TEMPO Malattia Alto inquinamento Frequenza di cancro Residenza Questionario Misurazioni Basso inquinamento Registro Tumori

Studio caso-controllo Epidemiologia Indagine analitica Studio caso-controllo ARRIVO PARTENZA Esposizione TEMPO Malattia Registro Tumori CASI Malati di cancro Residenza Questionario CONTROLLI Individui sani Anagrafe

Studio caso-controllo Epidemiologia Indagine analitica Studio di coorte Studio caso-controllo Vantaggi: - Individui sani - Misurazioni ripetute - Molte malattie - Probante Vantaggi: - Piuttosto rapido - Malattie rare - Modesta numerosità - Probante Svantaggi: - Esposizioni frequenti - Malattie frequenti - Lunga durata - Molto costoso Svantaggi: - Esposizioni frequenti - Retrospettivo - Costoso

Sorveglianza epidemiologica Indagine descrittiva Monitoraggio di una popolazione sulla base di specifici eventi sanitari (es.: leucemie) in relazione a localizzazioni geograficamente circoscritte e definite come “potenzialmente a più alto rischio”

Sorveglianza epidemiologia Come funziona? 1) Raccolta sistematica di casi di cancro nella ASL 2) Distribuzione spazio-temporale dei casi 3) Confronti spazio-temporali interni alla ASL Sezioni di censimento vs comuni/circoscrizioni Comuni/circoscrizioni vs ASL in toto 4) Confronti spazio-temporali esterni alla ASL Comuni/circoscrizioni vs altra area (Regione, Italia)

Non correlabili ad abitudini di vita Sorveglianza epidemiologia Quali neoplasie? Non correlabili ad abitudini di vita Cancro del polmone  Fumo del tabacco Cancro della mammella  Abitudini riproduttive Cancro dello stomaco  Abitudini alimentari Interpretabili come effetti ambientali Cancro dei tessuti molli  Pesticidi Leucemie / linfomi  Benzene? Cancro SNC  Campi elettromagnetici?

Rischio Relativo SIR = Rapporto di incidenza Sorveglianza epidemiologia Distribuzione & Confronti Rischio Relativo SIR = Rapporto di incidenza standardizzato per età e sesso Comune/circoscrizione o ASL Casi osservati nella popolazione in studio Casi attesi in base alla popolazione di riferimento ASL o Genova o Liguria o Italia o Europa o …

Distribuzione & Confronti SIR ASL SP5 SES Popolazione in studio Popolazione di riferimento Popolazione in studio Popolazione di riferimento

Cancro area = cancro riferimento: SIR = 1.00 Distribuzione & Confronti SIR Cancro area = cancro riferimento: SIR = 1.00 Cancro area > cancro riferimento: SIR > 1.00 Cancro area < cancro riferimento: SIR < 1.00 Limiti di fiducia o confidenza al 95% Insieme di valori che il SIR può assumere con una probabilità del 95% (Fluttuazione campionaria) SIR = 1.45 LC 95% = 1.10-1.95 SIR = 1.45 LC 95% = 0.90-2.20 SIR = 0.60 LC 95% = 0.35-0.90 SIR = 0.60 LC 95% = 0.30-1.10

Distribuzione & Confronti SIR Un esempio 100% in più 12.5 Portovenere = 1.0 Casi osservati 25 12.5 = 2.0 12.5 SIR Casi attesi ASL 9 Casi osservati 0.7 = 12.5 30% in meno Sarzana Limiti di fiducia

Perché “standardizzato” per età e sesso? Distribuzione & Confronti SIR Perché “standardizzato” per età e sesso? Effetto di età e sesso Problema 1: diversa distribuzione per età delle popolazioni Indebolimento, debilitazione, degenerazione dell’organismo e dei suoi sistemi di difesa Età  Problema 2: diversa distribuzione per sesso delle popolazioni Differenziale biologico (genetica), comportamentale (fumo, alcol) e socio-economico (occupazione). Sesso 

Mortalità per incidente stradale Distribuzione & Confronti SIR Standardizzazione Mortalità per cancro Mortalità per incidente stradale

Eventi rari Neoplasia maligna Casi incidenti x anno x 100,000 a Genova Sorveglianza epidemiologia SIR Inconvenienti Eventi rari Neoplasia maligna Casi incidenti x anno x 100,000 a Genova Tutti i tumori (M / F) 560 / 420 Tumore polmone (M / F) 110 / 20 Tumore mammella (F) 110 Linfomi NH (M / F) 20 / 10 Tumore rene (M / F) 10 / 20 Leucemia L (M / F) 5 / 3 Sarcomi TM (M / F) 3 / 2

1) Piccola area/popolazione e/o malattia rara Sorveglianza epidemiologia SIR Inconvenienti 1) Piccola area/popolazione e/o malattia rara Area Popol. Casi osservati attesi SIR A 1,000 0.20 0.00 B 950 1 0.19 5.24 C 1,050 2 0.21 9.48 D 60,000 20 12.06 1.66 E 300,000 100 60.30 SIR inaffidabile (eterogeneità geografica)

2) Il SIR non considera la contiguità tra aree Sorveglianza epidemiologia SIR Inconvenienti 2) Il SIR non considera la contiguità tra aree SIR identici anche con configurazioni geografiche differenti

Perché considerare la contiguità tra aree ? Sorveglianza epidemiologia SIR Inconvenienti Perché considerare la contiguità tra aree ? Ogni oggetto geografico ha similitudini con qualche altro oggetto geografico, ma oggetti vicini sono più simili di oggetti lontani. Prima Legge della Geografia, Tobler 1971 La frequenza di malattia in un’area può essere simile a quella di un’area contigua (correlazione geografica)

Perché eventi sanitari vicini “si somigliano” ? Sorveglianza epidemiologia SIR Inconvenienti Perché eventi sanitari vicini “si somigliano” ? Perché generati da cause contigue simili per tipo e/o intensità Torta pasqualina Inquinamento ambientale, fumo, alcol, dieta, occupazione, ecc. Piccole aree contigue  Maggiore somiglianza

Segnale epidemiologico Rumore statistico SIRgrezzo = + Sorveglianza epidemiologia SIR Inconvenienti Inconvenienti Segnale epidemiologico Rumore statistico SIRgrezzo = + Riduzione Amplificazione SIRcorretto

Sorveglianza epidemiologia SIR Inconvenienti Aree “leggere”: compromesso tra Aree “pesanti” regressione verso la ASL (SIR = 1.00) e sostanziale stabilità regressione verso la media delle aree contigue Area Pop. Casi osservati Casi attesi SIR / SMR Grezzo Corretto SP3 7600 10 6.45 1.55 1.39 BRU 580 2 0.29 6.83 2.24 ROC 400 1 0.07 14.49 2.59 PIG 300 0.04 0.00 0.94 ZIG 250 1.44

Fumi ENEL e cancro polmonare

Inquinamento da fumi centrale ENEL SP (1992) Fumi ENEL e cancro polmonare Inquinamento da fumi centrale ENEL SP (1992) ENEL ENEL Venti Venti Vanadio Titanio Microgrammi di metallo per grammo di peso secco di lichene A cura di Benco C, ARPAL, La Spezia

Correzione Mortalità per cancro polmonare, donne (1988-1998) Fumi ENEL e cancro polmonare Mortalità per cancro polmonare, donne (1988-1998) 25 casi; SIRg = 1.55 LC 95% = 1.00-2.28 SIRc = 1.32 LC 95% = 0.89-1.86 Rurale Urbano 9 casi; SIRg = 2.10 LC 95% = 0.96-3.99 SIRc = 1.77 LC 95% = 0.89-3.03 Correzione

Correlazione geografica tra inquinamento & cancro polmonare Fumi ENEL e cancro polmonare Correlazione geografica tra inquinamento & cancro polmonare SIRc = 1.32 LC 95% = 0.89-1.86 ENEL 1) SIRc = 1.77 LC 95% = 0.89-3.03 2)

A favore + Coerenza geografica inquinamento-patologia Fumi ENEL e cancro polmonare Valutazione dei risultati A favore + Coerenza geografica inquinamento-patologia + Coerenza tra inquinamenti (As, Cr) e tipo di cancro + Cancro polmonare nelle donne > 50 anni al decesso - Fumo anni ‘60-’70: abitudine largamente maschile - Esposizione prevalentemente residenziale (casalinghe) + Inquinamento atmosferico più elevato anni ‘60-’70 - 1965/1970 + 25 anni di latenza = 1990/1995 + Portovenere: assenza di traffico dal 1965 (?)

Contro + Residenza al momento del decesso: da quanti anni? Fumi ENEL e cancro polmonare Valutazione dei risultati Contro + Residenza al momento del decesso: da quanti anni? + Periodo di latenza: 25 anni + Fumo? Occupazione? Dieta? + Altre aree inquinante (31-VEZ) ma a basso rischio + Altri inquinanti ambientali in SP5 (Pb, Cd) + Bassa concentrazione di As, Cd, Cr, Ni + Tipo di riscaldamento (legna, carbone) anni ’60-’70 + SIRc: LC 95% includono 1.00 SIRc = 1.32 LC 95% = 0.89-1.86 SIRc = 1.76 LC 95% = 0.89-3.03

Grazie per l’attenzione

Vanadio Piombo / Cadmio Fumi ENEL e cancro polmonare Valutazione dei risultati Vanadio Piombo / Cadmio ENEL ENEL Microgrammi di metallo per grammo di peso secco di licheni A cura di Benco C, ARPAL, La Spezia