DEFINIZIONI, OBIETTIVI E METODI DELL’EPIDEMIOLOGIA Igiene, Epidemiologia e Sanità Pubblica Dip. Medicina Sperimentale ed Applicata Università degli Studi di Brescia Anno accademico 2007-2008

Testi di epidemiologia all’interno di testi di Igiene

Testi di epidemiologia di base Elementi di Metodologia Epidemiologica Carlo Signorelli Societa' Editrice Universo Epidemiologia di base R.Beaglehole, R. Bonita, T. Kjellström. Seconda Edizione aggiornata. Editoriale Fernando Folini,

Altri testi di epidemiologia

Altri testi di epidemiologia

2007-10-09 21:04 URANIO IMPOVERITO: IN 10 ANNI 37 MILITARI ITALIANI MORTI DI TUMORE                                                         ROMA - Secondo i dati del sistema sanitario militare sono 255 i soldati che hanno contratto malattie tumorali - le cui cause non sono state accertate - e che sono stati impegnati nei Balcani, in Afghanistan, in Iraq e in Libano nel periodo 1996-2006. Di questi militari, 37 sono morti. Numeri, quelli forniti oggi dal ministro della Difesa Parisi alla Commissione d'inchiesta sull'uranio impoverito del Senato, contestati da alcune associazioni. "Le vittime sono molte di più", dicono. Per chiarire queste "divergenze", la Commissione farà una verifica. PARISI, 255 MALATI - In dieci anni di missione, ha affermato Parisi, si sono ammalati di tumore 255 militari (161 dell'Esercito, 47 della Marina, 26 dell'Aeronautica e 21 Carabinieri) e 37 di questi sono morti (29 dell'Esercito, 7 dell'Arma, uno dell'Aeronautica). Sono stati invece 1.427 i militari malati che non hanno partecipato ad operazioni 'fuori area', ma ancora non si sa quanti di questi abbiano operato nei poligoni, né quanti siano morti. A questi dati vanno aggiunti quelli che si stanno ancora raccogliendo negli ex distretti e quelli dei militari congedati da anni, ma che non hanno chiesto la causa di servizio: si cercherà di risalirvi tramite il servizio sanitario nazionale.

"The Lancet Oncology" pubblica lo studio di Alfredo Mazza ricercatore del Cnr. Tra Nola e Acerra il cancro uccide di più "Discariche piene di rifiuti tossici quello è il triangolo della morte“  ROMA - Morire di veleni, morire di immondizia. La guerra dei rifiuti che sta sconvolgendo l'hinterland napoletano sbarca su "Lancet", rivista scientifica tra le prime nel mondo che nella sezione dedicata all'oncologia definisce i paesi di Nola, Acerra e Marigliano il "triangolo della morte". In questo pezzo di Campania si muore di tumore ben più che nel resto d'Italia, come dimostrano le statistiche degli ultimi anni, se si pensa che in questa zona abitata da oltre mezzo milione di persone l'indice di mortalità per tumore al fegato ogni 100mila abitanti sfiora il 35.9 per gli uomini e il 20.5 per le donne rispetto a una media nazionale che è di 14.0. Mortalità ben più alta che nel resto d'Italia anche per quanto riguarda il cancro alla vescica, al sistema nervoso e alla prostata. (31 agosto 2004)

Epidemiologia EPI = TRA DEMOS = POPOLO LOGOS = SCIENZA

Epidemiologia: definizione Da un punto di vista etimologico, epidemiologia è una parola di origine greca, che letteralmente significa «discorso riguardo alla popolazione» Disciplina che ha come oggetto di studio intere popolazioni (o loro parti più o meno estese) nelle quali intende valutare la frequenza, le modalità di comparsa, la propagazione delle malattie ed i fattori in grado di influenzare le condizioni di salute e/o di malattia dell’uomo.

OBIETTIVI DELL’EPIDEMIOLOGIA Descrivere lo stato di salute di popolazioni o gruppi = studi descrittivi Analizzare le cause delle malattie ed i fattori che influenzano la loro insorgenza in una popolazione = studi analitici e sperimentali Valutare l’impatto di interventi di prevenzione e fornire un supporto razionale alla gestione dei servizi sanitari (health policy) = studi valutativi

Le misure in epidemiologia I principali tipi di misure che si usano in epidemiologia sono: Frequenza: - misure assolute: numero dei casi - misure relative: tassi e proporzioni Associazione: - rapporti: rischio relativo, odds ratio Impatto: - differenze: rischio attribuibile, frazione eziologica, anni di vita perduta, ecc.

Misure di frequenza Morbosità: numero dei malati in una popolazione: - incidenza = nuovi casi - prevalenza = tutti i casi Mortalità: numero dei morti in una popolazione: Altre misure: numero dei soggetti ricoverati in ospedale, numero di soggetti con esenzione ticket per una data patologia, ecc.,

MORBOSITA’ = Frequenza di una malattia in una popolazione (MORBIDITA’ , da morbidity) MORBILITA’ = Rapporto % tra le giornate di assenza dal lavoro per malattia e il numero totale di giornate di lavoro effettuate

Misure di frequenza: valori assoluti È il numero che esprime la frequenza di comparsa di un fenomeno nel tempo di osservazione N(t) N = numero di casi osservati t = intervallo di tempo nel quale è avvenuta l’osservazione ove:

Misure di frequenza: valori assoluti La determinazione dei valori assoluti rappresenta il primo approccio a qualsiasi tipo di ricerca e costituisce un dato necessario in qualunque elaborazione. La frequenza assoluta in epidemiologia è in genere poco utilizzata, in favore di misure relative (tassi o proporzioni) che permettono di effettuare confronti e studiare le possibili associazioni tra il fenomeno in studio e le caratteristiche della popolazione in cui esso si verifica.

I valori assoluti in epidemiologia vengono usati quando… si tratta di eventi rari, in cui anche un solo caso costituisce una segnalazione importante sul piano sanitario (es. accertamento di un caso di influenza aviaria in un essere umano in Italia); il numero assoluto di eventi osservati può essere confrontato al numero di eventi attesi sulla base di una popolazione di riferimento (es. comparare i morti osservati per tumori nel comune di Brescia con quelli attesi sulla base dei valori regionali, nel 2000).

MISURE RELATIVE IN EPIDEMIOLOGIA: I RAPPORTI RAPPORTO = il numeratore non è contenuto nel denominatore (es. maschi:femmine); assume qualsiasi valore positivo. PROPORZIONE = il numeratore è contenuto nel denominatore (es: % morti per tumori sul numero dei dei morti per tutte le cause); assume solo valori da 0 a 1 o da 1% a 100%. TASSO = il numeratore è contenuto nel denominatore, che comprende anche la variabile tempo (tempo-persona = anni-persona, mesi-persona, giorni-persona) (es: tasso di mortalità per tumori in una popolazione in un anno); assume qualsiasi valore positivo.

RAPPORTI Consentono di comparare due variabili fra loro indipendenti. Formula generale: Nx Ny Nx = frequenza della prima variabile Ny = frequenza della seconda variabile In un rapporto, il numeratore non è necessariamente contenuto nel denominatore. In una proporzione, il numeratore è contenuto nel denominatore. E’ spesso moltiplicata per 100 e quindi espressa come % .

N(t) R = P(t) K * R N(t) P(t) K Calcolo della proporzione di un evento sulla popolazione N(t) R = P(t) K * R Numero di casi osservati in un intervallo di tempo t Popolazione in cui i casi sono stati osservati nello stesso intervallo di tempo t K P(t) N(t) Costante (di solito multiplo di 10) Ove: Rapporto

Calcolo del tasso di un evento in un determinato tempo Tasso = * K P* T T Numero di casi osservati in un intervallo di tempo Popolazione in cui i casi sono stati osservati K P N(t) Costante (di solito multiplo di 10) Ove: Tempo di osservazione

Rapporti e proporzioni sono usati per… comparare l’entità dello stesso fenomeno in due gruppi o popolazioni diverse (es. comparare la mortalità per tumori i residenti nell’ASL di Brescia e nella Lombardia); comparare l’entità di un fenomeno in due momenti diversi (es. comparare la mortalità nel comune di Brescia nel 1990 e nel 2000). comparare l’entità di un fenomeno in sottogruppi di una popolazione (es. comparare la mortalità per tumori nel comune di Brescia tra maschi e femmine).

Tassi e proporzioni Rappresentano il metodo di misura di uso più comune in epidemiologia. Consentono di effettuare confronti tra popolazioni di diversa dimensione demografica Mediante la standardizzazione ed altri metodi di correzione per i fattori di confondimento, come l’età, consentono di eliminare, nella valutazione di un fenomeno, l’influenza esercitata dalle variazioni socio-demografiche.

Esempi di proporzioni Prevalenza stimata dei soggetti con infezione da virus dell’epatite C nell’ASL di Brescia al 31/12/05: Prevalenza = 20.000 / 1.000.000 = 2% Rischio (incidenza cumulativa) stimato di contrarre un’infezione da HIV a seguito di puntura con ago infetto su 10.000 operatori sottoposti a sorveglianza: Rischio = 50 / 10.000 = 0,5%

Numero di casi di malattia PREVALENZA = Rapporto tra il numero di casi di malattia esistenti in un determinato istante (prevalenza puntuale) o in un periodo di tempo (prevalenza periodale) e la popolazione totale P= Numero di casi di malattia Popolazione totale Il valore è compreso tra 0 (nessun caso nella popolazione) e 1 (tutti ammalati in quel momento) ovvero tra 0% e 100%

Prevalenza N R prevalenza (to) P * K t0 La prevalenza misura il numero totale dei casi di una specifica malattia presenti in un determinato momento in una popolazione N P R prevalenza (to) = * K Ove : t0 = momento in cui i casi sono stati osservati N = numero totale dei casi osservati in t0 P = entità della popolazione in t0 K = costante

Numero di nuovi casi di malattia Persone/tempo a rischio INCIDENZA= Rapporto tra il numero di nuovi casi di malattia in un determinato periodo di tempo e il numero di persone/tempo a rischio di sviluppare la malattia I= Numero di nuovi casi di malattia Persone/tempo a rischio Nel considerare le persone a rischio si includono solo quelle suscettibili di ammalarsi, escludendo quelli già ammalati all’inizio del periodo di tempo preso in esame.

Relazione fra Prevalenza ed Incidenza Prevalenza = Incidenza x Durata malattia BASSA PREVALENZA Malattia di breve durata e ad alta incidenza Malattia di lunga durata e a bassa incidenza ALTA PREVALENZA

INCIDENZA PREVALENZA GUARIGIONE MORTE PREVENZIONE PREVALENZA GUARIGIONE MORTE TERAPIA

La prevalenza aumenta per: maggiore durata della malattia prolungamento della vita dei malati senza possibilità di guarigione aumento dei nuovi casi immigrazione di casi emigrazione di persone sane immigrazione di suscettibili miglioramento delle capacità diagnostiche

La prevalenza diminuisce per: durata più breve della malattia elevato tasso di letalità della malattia diminuzione dei nuovi casi immigrazione di persone sane emigrazione di casi miglioramento del tasso di guarigione dei casi

Misure di incidenza Incidenza cumulativa (rischio) = numero complessivo dei nuovi casi di malattia che si verificano in un determinato intervallo di tempo in soggetti a rischio. Essa è una misura del rischio di contrarre la malattia, che per le malattie croniche aumenta con l’aumentare del tempo di osservazione. Tasso di incidenza = numero dei nuovi casi di malattia che si verificano nell’unità di tempo, in soggetti a rischio. Essa è una misura della frequenza della malattia nel periodo e non aumenta all’aumentare della durata dell’osservazione se il fenomeno è costante nel tempo.

Incidenza cumulativa (rischio) R (t1 - t0) = N P * K Ove : t1 - t0 = Intervallo di tempo in cui i casi sono stati osservati N Numero di casi di malattia compresi nell’intervallo t1 - t0 P Popolazione in t1 - t0 = Pt1 + Pt0 2 K Costante

Probabilità cumulativa di non avere la malattia: 1 – incidenza cumulativa

Tassi: calcolo del tasso di incidenza N(t) I = * K P* T I Numero di casi osservati in un intervallo di tempo Popolazione in cui i casi sono stati osservati K P N(t) Costante (di solito multiplo di 10) Dove: Tasso di incidenza T Tempo di osservazione

Calcolo e interpretazione del tasso in una popolazione: esempio Si sono riscontrati 300 casi di tumore polmonare in 3 anni in una popolazione di 200.000 abitanti in 3 anni; il tasso di incidenza è: I = 300 / (200.000 *3) = 50 / 100.000 anni-persona In questo esempio, il denominatore del tasso è costituito da un numero di individui osservati per un certo tempo, che si suppone uguale per tutti, e si esprime in tempo-persona (person-time: anni-persona, mesi-persona, giorni-persona). Il tasso esprime la frequenza della malattia nell’unità di tempo: è di fatto una media aritmetica della frequenza della malattia nel periodo di osservazione. Nell’esempio: si sono osservati in media 100 casi ogni 100.000 persone per anno nel periodo di osservazione.

Calcolo dell’incidenza in un gruppo di individui osservati in un periodo di tempo (coorte) - 1 Un gruppo di individui seguiti per un certo tempo costituisce una coorte (dal latino coors) che può essere: chiusa (statica) = tutti gli individui entrano nello studio nel medesimo momento aperta (dinamica) = gli individui entrano ed escono dall’osservazione in momenti diversi. N.B.: i soggetti arruolati nello studio perché a rischio di sviluppare l’evento di interesse (malattia, complicanza, morte, ecc.) escono dallo studio quando: presentano l’esito (ad es. sviluppano la malattia) muoiono, non si presentano a esami di controllo, non sono più rintracciabili = escono dall’osservazione = persi

Calcolo dell’incidenza in un gruppo di individui osservati in un periodo di tempo (coorte) - 2 Per il calcolo dell’incidenza dell’evento (malattia) nel periodo di studio, si dovrà tenere conto del fatto che: Il numeratore è costituito dal numero dei soggetti che ha presentato l’evento nel periodo in studio (follow-up) Il denominatore è costituito dagli individui che sono entrati nello studio (soggetti a rischio) per il tempo in cui ciascuno di essi è stato a rischio di contrarre la malattia Il tempo di osservazione non è uguale per tutti gli individui, neanche in una coorte chiusa se vi sono stati casi (eventi) e perdite al follow-up; esso va quindi calcolato per ciascun individuo, e il tempo totale di osservazione è la somma dei tempi individuali.

Tassi: calcolo dell’ incidenza su dati individuali, tenendo conto del contributo di ciascun individuo al periodo di osservazione (tempo-persona) N(t) I = * K ∑ Ti Dove: ∑ Ti = somma dei tempi di osservazione (periodi a rischio di sviluppare la condizione in studio) per ciascun individuo

t0 t1 Prevalenza puntuale t0 = 2/10 (20%) t1 = 3/10 (30%) 4 5 6 7 8 9 10 Soggetto in Salute Soggetto ammalato Prevalenza puntuale t0 = 2/10 (20%) t1 = 3/10 (30%) Prevalenza periodale t0-t1 = 6/10 (60%) Incidenza cumulativa t0-t1 = 4/8 (50%)

Incidenza cumulativa t0-t1 = 4/10 (40%) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t0 t1 Entrata nello studio Insorgenza della malattia COORTE STATICA Incidenza cumulativa t0-t1 = 4/10 (40%)

Anni Box 4.4 . Calcolo del tasso di incidenza su dati individuali, coorte fissa . Stessi dati del box 4.2: coorte di 10 persone di cui 5 contraggono una malattia cronica in 8 anni di osservazione, con 2 individui (D e L ) persi prima del termine del periodo di osservazione. Gli anni - persona nel perio do complessivamente sono: 2 + 8 + 8 + 4 + 8 + 5 + 3 + 2 + 8 + 2 = 50. Il tasso di incidenza è : 5/50 = 0,10 = 10/100 anni persona. Ciò significa che nell’unità di tempo (anno) si ammala il 10% dei soggetti. A B C D E F G H I L 1991 1992 1993 1994 1995 1996 Anni Individuo 1997 1998

Incidenza persona/tempo: 6/30 =0.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t0 t4 Entrata nello studio Insorgenza della malattia Uscita dallo studio (sano) t1 t2 t3 COORTE DINAMICA Totale periodi di osservazione: 30 Totale numero di eventi: 6 Incidenza persona/tempo: 6/30 =0.2

Soggetti a rischio all’inizio di ciascun periodo E’ corretto calcolare i tassi di incidenza in una popolazione senza tenere conto del contributo di ciascun individuo al periodo di osservazione ? Un esempio di eventi relativamente rari (TI < 1/ 100 persone-anno) in una coorte statica (chiusa) Denominatore del calcolo dei tassi: P*T (1) o ∑Ti (2) ? Anno di osservazione Inizio 1° 2° 3° 4° 5° Fine Totale anni: 5 N° casi 1 2 4 Totale casi: 10 Soggetti a rischio all’inizio di ciascun periodo 1000 999 997 993 992 990 1) Formula 1: TI = 10 / (1.000 * 5 ) = 10 / 5.000 = 2 / 1.000 = 2 * 10-3 2) Formula 2: TI = 10 / (990*5 + 1 + 2*2 + 4*3 + 1*4 + 2*5) = 10 / 4.981 = 2,008 / 1.000 = 2,008 * 10-3

Caratteristiche peculiari di tassi e proporzioni I soggetti o gli eventi che figurano al numeratore sono sempre compresi anche al denominatore. Nella definizione dei tassi sia il numeratore che il denominatore devono provenire dalla stessa popolazione.

Utilizzazione dei tassi Sono utilizzati in epidemiologia per la definizione di tutti i fenomeni che interessano la vita dell’uomo ed in particolare per lo studio delle tre evenienze più importanti ai fini sanitari: Nascite Malattie Morti

Tipi di tassi Tassi grezzi Tassi specifici Tassi proporzionali In epidemiologia possono essere utilizzati 4 diversi tipi di tassi o quozienti in funzione della tipologia ed accuratezza dei risultati che si vogliono conseguire: Tassi grezzi Tassi specifici Tassi proporzionali Tassi standardizzati

1. Tassi grezzi Rgrezzo = * Tasso grezzo N. tot. dei morti K quando esprime la misura di tutti gli eventi verificatisi, in un certo periodo di tempo, nell’intera popolazione Tasso grezzo Es. evento morte N. tot. dei morti Rgrezzo = Intera popolazione K *

Tassi grezzi Rappresentano un importante strumento di misura di eventi che interessano l’intera popolazione, ma sono inevitabilmente influenzati dalle caratteristiche peculiari della popolazione cui si riferiscono. Per questo motivo non è conveniente la comparazione dei tassi grezzi di popolazioni diverse potendo essere in esse presenti differenze anche notevoli in relazione all’età ed al sesso. Per ovviare a questo inconveniente si fa ricorso ai tassi standardizzati, cioè corretti con una tecnica particolare detta di standardizzazione (diretta e indiretta).

TASSO STANDARDIZZATO: TASSO GREZZO: TASSO CALCOLATO RISPETTO ALLA POPOLAZIONE TOTALE SENZA TENERE CONTO DELLE CARATTERISTICHE DELLE POPOLAZIONI (età, sesso) TASSO STANDARDIZZATO: TASSO CALCOLATO TENENDO CONTO DELLE CARATTERISTICHE DELLE POPOLAZIONI POSSIBILI CONFONDENTI (età, sesso, classe sociale, ecc.)

Tassi maggiormente usati in epidemiologia Tasso di natalità Tasso di morbosità Tasso di mortalità Tasso di morbilità N°. tot. nati vivi in 1 anno Popolazione a metà anno * 1.000 N°. tot. ammalati in 1 anno Popolazione a metà anno * 100.000 N°. tot. morti in 1 anno Popolazione a metà anno * 100.000 N°. giornate lavorative perdute in 1 anno Popolazione a metà anno * 1.000

Mortalità e letalità Mortalità Letalità = K * = N° totale morti Popolazione * K Letalità = N° morti di una determinata malattia N° casi di quella malattia

2. Tassi specifici Il tasso specifico non si riferisce alla totalità degli eventi occorsi, ma solo a quelli interessanti particolari gruppi di soggetti selezionati o in base al sesso (tassi specifici per sesso), all’età (tassi specifici per classi di età) o alla diversa tipologia degli eventi (tassi specifici di mortalità per cause)

Tassi specifici usati in epidemiologia (es.) Tassi di mortalità per cause Tassi di mortalità per classi di età Tasso di mortalità perinatale Tasso di mortalità infantile N°. tot. morti x 1 malattia Tot. popolazione a rischio * 100.000 N°. morti di una certa età Pop. tot. a rischio stessa età * 100.000 N°. morti dalla 28a settimana di gestazione alla fine della 1a sett. di vita Tot. nati (vivi e morti) * 1.000 N°. morti entro il 1o anno di vita Totale nati vivi * 1.000

PRINCIPALI TASSI E PROPORZIONI MORTALITA’ = N° di morti in un anno Popolazione residente N° di pazienti morti dopo diagnosi di una determinata malattia N° di casi diagnosticati della stessa malattia LETALITA’ = SOPRAVVIVENZA = N° di pazienti ancora vivi dopo … anni dalla diagnosi di una determinata malattia N° di casi diagnosticati con la stessa malattia

PRINCIPALI TASSI E PROPORZIONI MORTALITA’ NEONATALE = N° annuale di morti nei primi 28 giorni di vita N° di nati vivi nello stesso anno MORTALITA’ POST-NEONATALE = N° annuale di morti tra il 29 giorno di vita e un anno N° di nati vivi nello stesso anno MORTALITA’ PERINATALE = N° annuale di nati morti ( 28 settimane) + morti nella 1^ settimana di vita N° di nati nello stesso anno (nati vivi + nati morti) NATIMORTALITA’ = N° annuale di nati morti ( 28 settimane) N° di nati nello stesso anno (nati vivi + nati morti)

ALTRI TASSI NATALITA’ N° di nati vivi in un anno Popolazione residente FECONDITA’ GENERALE N° di nati vivi in un anno Popolazione femminile fertile (donne comprese tra 15 e 49 anni d’età) FECONDITA’ TOTALE N° medio di figli per donna in età fertile

3. Misure proporzionali Consentono di calcolare la frazione del totale degli eventi ascrivibile ad un carattere particolare (es. mortalità proporzionale riferita ad una specifica malattia rapportata ai decessi totali). Possono essere molto utili per valutare il peso relativo di una specifica malattia nell’ambito del tipo di patologia di sua appartenenza (es. morti per tumore polmonare vs morti per tutti i tipi di tumori).

Es. di misure proporzionali in epidemiologia Mortalità proporzionale per una malattia N°. soggetti morti x una malattia Totale delle morti * 100

E’ corretto dire che i tumori sono in aumento nel nostro Paese perché la proporzione dei morti per tumore sul totale dei morti è aumentata ? In Italia, vi sono dati disponibili sulle cause di morte dal 1955. In quell’anno i morti sono stati complessivamente 234.315 tra i maschi e 212.374 tra le femmine. Di esse, le morti per tumori maligni erano il 14,2% tra i maschi e il 14,8% tra le femmine. Nel 1998 vi sono state 288.133 morti tra i maschi e 281.285 tra le femmine, di cui i morti per tumore erano, rispettivamente, il 32,2% e 31,2%. Dal 1955 al 1998, quindi, la proporzione di tumori sul totale delle morti è aumentata di quasi 2,5 volte sia nei maschi che nelle femmine. Tuttavia, prima di pensare a un aumento di frequenza della malattia di queste dimensioni, è opportuno vedere i tassi di mortalità nei 2 anni, standardizzati per età per correggere per le differenze nella distribuzione per età delle due popolazioni, dal momento che la popolazione del 1998 è più vecchia di quella del 1955 (la proporzione di soggetti di 65+ anni era l’8,2% al censimento 1951 e il 17,7%. nel 1998). I tassi di mortalità standardizzati per età sulla popolazione italiana del 1971, risultano, per il 1955 e 1998, rispettivamente: 163,4 e 228,2 nei maschi, e 155,9 e 147,0 nelle femmine. Di fatto, quindi la mortalità per tumori è aumentata moderatamente nei maschi e non è aumentata nelle femmine. Come appare nel grafico sottostante, peraltro, va notato che l’aumento riguarda, nei maschi, solo il periodo 1955-1985, mentre i tassi di mortalità per tutti i tumori sono successivamente diminuiti, mentre nelle femmine si osservano solo alcune fluttuazioni temporali ma non andamenti crescenti o decrescenti.