Prof. dr hab. med. Jan E. Zejda SUM

SUM - WLK ‘2013
WYKŁAD SZÓSTY:
PODSTAWY
EPIDEMIOLOGII (F)
Prof. dr hab. med. Jan E. Zejda
TREŚĆ DZISIEJSZEGO WYKŁADU
Epidemiologia analityczna:
- Epidemiologiczne badanie typu ekologicznego
- Epidemiologiczne badanie typu przekrojowego
SEDNO EPIDEMIOLOGII ANALITYCZNEJ
Obserwacje epidemiologiczne rejestrują zdarzenia zdrowotne i okoliczności tym
zdarzeniom towarzyszące. W epidemiologii te ostatnie są okolicznościami/
czynnikami typowanymi jako czynniki przyczynowe. Występowanie obu zjawisk
(zdarzenie zdrowotne i okoliczność towarzysząca) może charakteryzować
współzależność, polegająca na przykład na wyraźnej sekwencji czasowej i/lub
łączności przestrzennej. Gdy w stosunku do określonego zdarzenia zdrowotnego i
określonych okoliczności temu zdarzeniu towarzyszących zależność ma charakter
powtarzalnej prawidłowości, wówczas uzasadniona jest hipoteza o ich związku
przyczynowo-skutkowym.
Definicja związku przyczynowo-skutkowego
"takie współwystępowanie zdarzeń, w których zmiana ilości lub jakości jednego
z nich powoduje odpowiednią zmianę ilościową lub jakościową drugiego zdarzenia,
przy czym za przyczynę uważamy to zdarzenie lub takie warunki, które rozpoczynają
lub wywołują wystąpienie określonego skutku".
Możliwe „Niepożądane” Przyczyny Obserwowanych Zależności
w Badaniach Epidemiologicznych
•zależność może mieć charakter przypadkowy, wynikający z
niereprezentatywnego charakteru badanej próby- taka zależność nie
występuje w rzeczywistości w populacji (kawa a niskie ciśnienie krwi);
•zależność może mieć charakter przypadkowy, wynikający z nieujawnionego
wpływu innego, rzeczywistego czynnika przyczynowego, od którego zależy
nie tylko odpowiedź biologiczna, ale także poziom czynnika mylnie przyjętego
za czynnik przyczynowy w przeprowadzonym badaniu (podwyższone stężenie
ołowiu w powietrzu a rozedma płuc);
•zależność opisuje związek pomiędzy odpowiedzią biologiczną a czynnikiem,
który jest czynnikiem pośrednim, podczas gdy poprzedzający go rzeczywisty
czynnik przyczynowy pozostaje nieujawniony w przeprowadzonym badaniu
epidemiologicznym (hipoinsulinemia a cukrzyca);
•zależność odzwierciedla wpływ interakcji czynnika przyczynowego z innym
czynnikiem, którego obecność i poziom warunkuje wystąpienie odpowiedzi
biologicznej, nieobecnej gdy dodatkowy czynnik przyjmuje wartości inne niż
występujące w trakcie zrealizowanego badania epidemiologicznego
(narażenie na pyłki traw a alergiczny nieżyt nosa).
Podstawowe możliwości w zakresie kształtowania się zależności obserwowanych pomiędzy
pojedynczym czynnikiem przyczynowym (X) a odpowiedzią biologiczną (Y), czyli skutkiem działania
czynnika przyczynowego.
Typ Związku
Dla wystąpienia odpowiedzi biologicznej Y obecność
X:
Jest konieczna
Jest wystarczająca
A
+
+
B
+
-
C
-
+
D
-
-
Cztery podstawowe typy związku pomiędzy czynnikiem przyczynowym i skutkiem
A). X jest koniecznym i wystarczającym czynnikiem dla wystąpienia Y (zarówno X i Y występują zawsze razem; Y
wystąpi zawsze w odpowiedzi na X: "X Y");
B). X jest czynnikiem koniecznym, ale nie wystarczającym dla wystąpienia Y (X występuje zawsze w obecności Y , ale
Y nie zawsze jest obecne w obecności X; wystąpienie Y w odpowiedzi na X wymaga udziału innego czynnika
przyczynowego Z: "X + Z Y");
C). X nie jest koniecznym, ale wystarczającym czynnikiem dla wystąpienia Y (X może ale nie musi być obecne dla
wystąpienia Y; obecność innego czynnika Z także powoduje wystąpienie Y: "X Y" "lub "Z Y");
D). X nie jest ani koniecznym ani wystarczającym czynnikiem dla wystąpienia Y (Y może wystąpić w obecności X, a
gdy to ma miejsce dodatkowe czynniki W, Z muszą być obecne dla wystąpienia Y: "X + Z Y", lub "W + Z Y", lub "X
+ W + Z Y").
Koncepcja przyczyny koniecznej i/lub wystarczającej jest nieuchronną konsekwencją wieloczynnikowej etiologii chorób.
Kryteria Oceny Związków Przyczynowo-Skutkowych wg Hill’a
(Sir Austin Bradford Hill)
1. Siła zależności;
2. Powtarzalność zależności w różnych badaniach;
3. Swoistość (specyficzność) zależności;
4. Następstwo czasowe zależności;
5. Obecność zależności typu „narażenie – odpowiedź biologiczna”;
6. Biologiczne prawdopodobieństwo zależności;
7. Zgodność z dotychczasowym stanem wiedzy;
8. Obecność dowodów eksperymentalnych;
9. Obecność analogii.
Liczba i różnorodność kryteriów dobrze ilustrują obszar niepewności towarzyszący wnioskowaniu
przyczynowo-skutkowemu. W opinii autora przedstawionych kryteriów ich znaczenie polega na tym, że
„w większym lub mniejszym stopniu ułatwiają one odpowiedź na fundamentalne pytanie, czy istnieje
inna, co najmniej jednakowo prawdopodobna interpretacja uzyskanych wyników niż obecność związku
przyczynowo-skutkowego ?”. Przykład POChP vs tytoń
ZAKRES WYKŁADU – BADANIA OBSERWACYJNE
BADANIA OPISOWE
BADANIA ANALITYCZNE
OBSERWACYJNE
B. ANALITYCZNE
EKSPERYMENTALNE
B. ANALITYCZNE
B. ekologiczne
B. Kliniczne
B. przekrojowe
B. kohortowe
B. populacyjne
B. kliniczno
-kontrolne
BADANIE EKOLOGICZNE - PRZYKŁAD
OCENA SKUTKÓW ZDROWOTNYCH NARAŻENIA NA SZKODLIWE
CZYNNIKI ŚRODOWISKOWE
Pytanie: Czy umieralność w populacji zamieszkałej w regionie o dużym
stopniu zanieczyszczenia środowiska naturalnego jest większa w porównaniu
z umieralnością w populacji zamieszkałej w regionie czystym ekologicznie ?
Stan Zdrowia
umieralność z powodu chorób nowotworowych (CN)
umieralność z powodu chorób układu oddechowego (CO)
umieralność noworodków (UN)
Narażenie
region o małym zanieczyszczeniu (RMZ)
region o średnim zanieczyszczeniu (RSZ)
region o dużym zanieczyszczeniu (RDZ)
250
RMZ
200
RSZ
150
RDZ
100
50
0
CN
CO
UN
Źródło: Zejda J.E. i wsp., 1993
SCHEMAT BADANIA
EKOLOGICZNEGO
(KORELACYJNEGO)
WSKAŹNIK NARAŻENIA
CHOROBA
A (NA osób)
NarA
obecna u ‘a’ osób (a/NA)
B (NB osób)
NarB
obecna u ‘b’ osób (b/NB)
POPULACJA
! Jednostka badania = grupa (populacja)
B
BADANIE EKOLOGICZNE - JEDNOSTKĄ BADANIA JEST GRUPA
analizowane są dane na poziomie grupowym, np. częstość wodogłowia
u dzieci urodzonych przedwcześnie i częstość wodogłowia u dzieci
urodzonych o czasie
Zalety
prostota
niski koszt
możliwość generowania hipotez badawczych
Wady
„pułapka ekologiczna”
„możliwość nadużyć interpretacyjnych”
Przykład
Stwierdzenie większej umieralności z powodu raka płuc w województwie katowickim niż w innym
może skłaniać ku hipotezie, że zła jakość powietrza atmosferycznego jest czynnikiem ryzyka
ale
Co z nałogiem palenia ?
Co z pracą w kopalniach ?
Co z pracą w hutach ?
Co z podatnością genetyczną ?
ZAKRES WYKŁADU – BADANIA OBSERWACYJNE
BADANIA OPISOWE
BADANIA ANALITYCZNE
OBSERWACYJNE
B. ANALITYCZNE
EKSPERYMENTALNE
B. ANALITYCZNE
B. ekologiczne
B. Kliniczne
B. przekrojowe
B. kohortowe
B. populacyjne
B. kliniczno
-kontrolne
BADANIE PRZEKROJOWE – PRZYKŁAD
Pytanie: Czy obecność objawów ze strony układu oddechowego
zależy od wielkości narażenia na BPT ?
U każdego dziecka ustalono obecność objawów (tak/nie)
U każdego dziecka określono wielkość narażenia na BPT (0/1/2)
OBJAWY (%) U 629 CHŁOPCÓW
45
40
35
BPT=0
30
BPT=1
BPT=2
25
20
15
10
5
0
Przew lekły kaszel
Napady Duszności
Św isty
Astm a Oskrzelow a
SCHEMAT BADANIA PRZEKROJOWEGO
CZAS
X
========================================== =================>
(początek i koniec obserwacji)
NARAŻENIE
a / (a + b)
CHOROBA
Obecna
Np. Astma +
a
Nieobecna
Np. Astma -
b
Obecna
Np. Astma +
c
Nieobecna
Np. Astma -
d
Obecne
Np. BPT +
versus
c / (c + d)
Nieobecne
Np. BPT -
BADANIE PRZEKROJOWE - JEDNOSTKĄ BADANIA JEST CZŁOWIEK
zbierane są dane indywidualne, następnie interpretowane jako dane grupowe)
Zalety
podstawowe narzędzie w epidemiologii
prosta ocena częstości zjawisk
niski koszt
możliwość generowania hipotez badawczych
Wady
trudna ocena narażenia
brak czułości wobec sekwencji czasowej wydarzeń
brak możliwości bezpośredniego pomiaru ryzyka względnego
Przykład
Porównanie częstości przewlekłego zapalenia oskrzeli w dwóch grupach pracowników:
grupa badana = mężczyźni zatrudnieni w kamieniołomie
grupa kontrolna = pracownicy biurowi (mężczyźni)