Epidemiologia

Università degli Studi di Cassino
Università “La Sapienza” di Roma
Corso di Laurea Triennale in Infermieristica
Anno accademico 2008/2009
Epidemiologia
Bruno Federico
Cattedra di Igiene - Università degli Studi di Cassino
[email protected]
Organizzazione del corso
Il corso è articolato in lezioni frontali
ed esercitazioni
Le esercitazioni saranno svolte con
carta e penna
È
consigliabile portare con sé una calcolatrice
Programma del corso
Introduzione
Misure di frequenza
Misure di effetto
Il disegno dello studio
Bibliografia
Lopalco PL Tozzi R “Epidemiologia facile” Il
Pensiero Scientifico Editore 2002
Signorelli C “Elementi di metodologia
epidemiologica” Società Editrice Universo –
2001
Fowler, Jarvis, Chevannes “Statistica per le
professioni sanitarie” EdiSES
Introduzione all’Epidemiologia
Definizione di Epidemiologia
E' lo studio della frequenza e della
distribuzione
dei
fenomeni
salute/malattia nelle popolazioni e dei
fattori e le circostanze che le
determinano
Il termine deriva dall’unione di tre
parole della lingua greca
Epi,
demos, logos
Oggetto dell’epidemiologia
Il
termine
epidemiologia
evoca
l’immagine di epidemie dovute ad agenti
infettivi
Ciò
deriva dal contesto in cui la disciplina
mosse i primi passi, ovvero l’Inghilterra del
19° secolo
Oggi l’epidemiologia si occupa ancora di
malattie infettive, ma il suo ambito di
interesse si è allargato allo studio dei
fenomeni
popolazioni
salute-malattia
nelle
Oggetto dell’epidemiologia
Oggetto di interesse è la relazione
Frequenza malattia = f(x1, x2, … xn)
X
è un determinante
Es.
Es.
Ogni caratteristica associata con la malattia
Può essere dicotomica, numerica, ordinale
diagnosi
Presenza Malattia coronarica = f(sintomi,
segni, età, sesso, …)
prognosi
Occorrenza Malattia coron in futuro= f(età,
sesso, fumo, pressione arteriosa, …)
Un po’ di storia
Nell’antichità misure di Sanità Pubblica erano
istituite sulla base di osservazioni sulla
frequenza delle malattie nelle popolazioni
isolamento
per i lebbrosi, proibizione dell’assunzione
di carne di maiale, leggi contro i matrimoni tra
consanguinei
Nel XVIII secolo d.C. Lind descrive
l’occorrenza dello scorbuto in relazione a
condizioni
ambientali
e
nutrizionali,
dimostrando come esso potesse essere
prevenuto aggiungendo alla dieta arance e
limoni
primo
trial?
Nel XIX secolo, Snow effettua studi sulla
diffusione del colera, ipotizzando che l’acqua
contaminata fosse la causa delle epidemie
Fondamenti teorici della disciplina
l’epidemiologia è basata su un assioma
centrale, secondo il quale la
distribuzione dei fenomeni morbosi
non è casuale nelle popolazioni, bensì
è influenzata da differenti fattori
individuali ed ambientali
Sono i determinanti (negativi) di salute
Di
conseguenza,
è
possibile
identificare e misurare tali fattori,
ed in alcuni casi intervenire per
modificarli,
così
da
prevenire
l’insorgenza delle malattie
L’epidemiologia e la pratica clinica
Oggetto
Pratica clinica
Epidemiologia
Studio dello stato di salute e di malattia di un gruppo di
individui, sia esso un aggregato “naturale”, sia esso invece
un’aggregazione più eterogenea
Descrizione della malattia
Pratica clinica
caratteristiche della malattia di un singolo individuo
Epidemiologia
Mantenimento e ripristino della salute dell’individuo
caratteristiche della patologia comuni ad un gruppo di
individui affetti
Interscambio tra pratica clinica ed epidemiologia
Conoscenze epidemiologiche utili per elaborare una diagnosi di
malattia e valutare la prognosi
L’osservazione clinica e l’utilizzo degli esami strumentali e di
laboratorio contribuiscono alla conoscenza epidemiologica della
malattia
Raccolta dei dati richiesti dalle indagini epidemiologiche
Elementi distintivi dell’epidemiologia
Due sono gli elementi fondamentali
nell’epidemiologia
Ragionare
sulla popolazione e non sul singolo
individuo
Confronto tra gruppi
Studio della popolazione e non
dell’individuo
Predizioni affidabili per l’intero gruppo
ma NON per il singolo individuo
Es.
popolazione di 200,000 donne
Tasso
di tumore alla mammella: 150
casi/100,000 donne per anno
Se il tasso rimane costante, ci aspetteremo
circa 300 nuovi casi ogni anno
Non possiamo dire se una specifica donna tra le
200,000 svilupperà la malattia
A livello individuale parleremo di probabilità
Rischio ad 1 anno: 300/200,000= 0.0015 =
0.15%
Confronto tra gruppi
Confrontare ciò che si osserva in
presenza dell’esposizione con ciò che
sarebbe avvenuto se l’esposizione
fosse stata assente
Approccio
contrario alla realtà
Confronto tra gruppi di individui che
differiscono per l’esposizione
Confronto tra gruppi di individui che
differiscono per la presenza o meno
dell’esito oggetto di interesse
Epidemiologia: i concetti
fondamentali
La maggior parte di studi epidemiologici
cerca di evidenziare relazioni causa-effetto
L’esposizione
L’effetto è
risultante
è la presunta causa
lo stato di salute (o di malattia)
Esposizione
è
la situazione in cui agente (o fattore di rischio) ed
ospite sono presenti insieme
Può essere di diversa durata ed intensità
Istantanea
Intermittente
Cronica
Effetto
è
il risultato in termini di salute dell’interazione tra
agente (o fattore di rischio) ed ospite
L’effetto si può verificare a diversa distanza nel
tempo
Studio della relazione esposizione-effetto
Esposizione
Situazione in cui sono presenti
insieme agente (o fattore di
rischio) e ospite: sono possibili
l’incontro e l’interazione tra
essi
Probabilità
Meccanismi
patogenetici
Effetto
Risultato della interazione tra
agente (o fattore di rischio) e
ospite
Quali le esposizioni?
Determinanti individuali
Fumo, alcool
Obesità
Dieta
Assunzione di farmaci
Attività fisica
Caratteristiche genetiche
Trattamento o intervento sanitario
……
Determinanti ambientali
Ambiente
fisico
(inquinamento,
radiazioni,
microorganismi)
Ambiente sociale (disoccupazione, morte di un
coniuge)
……
Quali eventi?
Morte
Diagnosi di malattia
Parametri fisici e biologici
Fumo, attività fisica, abitudini alimentari non equilibrate
Eventi collegati all’utilizzo dei servizi sanitari
Piaghe da decubito, dolore
Comportamenti che influenzano lo stato di salute
altezza, peso, circonferenza toracica, pressione arteriosa,
glicemia
Invalidità/disabilità
Segni e sintomi delle malattie
Mortalità generale, mortalità specifica per causa
Ospedalizzazione, visita specialistica, ricovero ripetuto,
infezione della ferita chirurgica
Grado di soddisfazione
………
Misure di frequenza
Frequenza in Epidemiologia
L’ epidemiologia studia la frequenza e la
distribuzione dei fenomeni salute-malattia
per
studiare la frequenza (conta delle occorrenze) di
un fenomeno è necessario:
definire il fenomeno in maniera univoca
definizione del caso
definire la popolazione nella quale si intende
contare le occorrenze
definizione del supporto spaziale e temporale
valutazione delle fonti dei dati
Definizione di effetto: un esempio
Infezione sintomatica del tratto urinario (CDC)
Un’infezione sintomatica del tratto urinario deve rispettare
almeno uno dei seguenti criteri:
Criterio 1: il paziente ha almeno uno dei seguenti segni o sintomi
senza altra causa riconosciuta: febbre (>38° C), urgenza nella
minzione, frequente minzione, disuria, … e il paziente ha
un’urinocoltura positiva, cioè >= 10^5 microorganismi per cm^3 …
Criterio 2: il paziente ha almeno due dei seguenti segni o sintomi
senza altra causa riconosciuta: febbre (>38° C), urgenza nella
minzione, frequente minzione, disuria, … e almeno uno dei
seguenti:
a. striscia per urine positiva per leucocite esterasi …
b. piuria (campione di urine con >=10 wbc/mm^3 …
c. almeno due urino-colture con isolamento dello stesso
patogeno (batteri Gram-negativi o S. saprophyticus) …
Misurare la frequenza di una
malattia
Sebbene la malattia sia talvolta
misurata su di una scala continua
(FEV1), di solito la misuriamo come
presente o assente
Di solito all’evento che corrisponde alla
comparsa
della
malattia
viene
assegnato un tempo, anche se talvolta
tale tempo è arbitrario (diabete)
Misurare la frequenza di una
malattia
Frequenza assoluta
Conta
del numero di eventi che si sono
verificati
Definizione dell’ evento da contare
Frequenza relativa
Conta
del numero di eventi che si sono
verificati, rapportati ad un totale di
riferimento
Definizione dell’ evento da contare
Definizione del totale di riferimento (il
denominatore)
Studio di un’epidemia
Uno dei pochi casi in cui si impiega la
frequenza
assoluta
è
la
rappresentazione della curva epidemica
Nella
curva epidemica l’asse delle ordinate
riporta il numero di eventi, mentre l’asse delle
ascisse rappresenta il tempo
Dalla forma della curva possiamo
ricavare informazioni sul tipo di fonte
e sulla modalità di trasmissione della
malattia
Esempio di una curva epidemica
Fonte: singola
Esposizione puntuale
Outbreak di gastroenterite da Norovirus nei soldati di leva dell’esercito
statunitense nel 1998
Esempio di una curva epidemica
Fonte: singola
Esposizione prolungata nel tempo
Esempio di una curva epidemica
Trasmissione inter-umana
Esercitazione
Costruisci una curva epidemica utilizzando i
dati riportati nella tabella seguente
Giorno
2-1-2008
3-1-2008
4-1-2008
5-1-2008
6-1-2008
7-1-2008
8-1-2008
9-1-2008
10-1-2008
Numero casi
1
3
6
12
11
8
5
4
3
Studio della frequenza relativa
di una patologia
Oltre a contare l’occorrenza di eventi,
molto spesso è importante definire la
popolazione nella quale compaiono gli
eventi
Importanza del denominatore
Proporzioni,Tassi, Rapporti statistici
La conta dei soggetti ad es. “malati” deve essere espressa in
riferimento alla popolazione di origine (rapporto di derivazione)
PROPORZIONI (es. malati/suscettibili)
il numeratore è compreso nel denominatore
potranno essere assunti valori da 0 a 1 (probabilità!)
TASSI (es. malati/suscettibili per anno)
si fa riferimento alla popolazione presente nel tempo in cui
i dati sono stati raccolti (tempo/persona)
oppure in riferimento ad un altro fenomeno
RAPPORTI (es. anziani/giovani)
il numeratore non è compreso nel denominatore
potranno essere assunti valori da 0 a infinito
talvolta i rapporti confrontano entità mutuamente
esclusive
ODDS (es. maschi/femmine, malati/sani)
Proporzioni,Tassi, Rapporti statistici
Proporzione
esprime
il numero di soggetti che presentano una
particolare caratteristica come percentuale di tutti i
soggetti che compongono la popolazione
gli eventi al numeratore fanno parte di quelli al
denominatore, e dunque sono compresi in esso (rapporto
di derivazione)
Morbosità = N° malati / N° abitanti
Proporzioni,Tassi, Rapporti statistici
Tasso
è
una derivazione della proporzione che tiene conto
delle variazioni nel tempo
è utilizzato nella letteratura medica per misurare la
frequenza di accadimento di morte o malattia durante
uno specificato intervallo di tempo
TASSO D’INCIDENZA: nuovi casi di malattia per
soggetti a rischio per anno
Proporzioni,Tassi, Rapporti statistici
Rapporto
esprime
la frequenza di accadimento di uno specifico
evento in relazione alla frequenza di accadimento di un
secondo evento
Rapporto di abortività = aborti / nati vivi
Indice di vecchiaia = n° soggetti età >65 anni / n°
soggetti età <14 anni
Indice di mascolinità = maschi / femmine (è un ODD!)
Studio della frequenza relativa
di una patologia
Esistono due misure fondamentali per
lo studio della frequenza relativa di
una malattia
Prevalenza
Casi
esistenti/totale soggetti
Incidenza
Nuovi
casi/totale
soggetti
“a
nell’intervallo di tempo considerato
rischio”
Prevalenza ed incidenza
P=IxD
P : prevalenza
I : incidenza
D : durata media della malattia
incidenza
prevalenza
guarigione
morte
Prevalenza
Valuta in un soggetto la presenza o
meno di una malattia
Ripeti
l’operazione per N soggetti con
caratteristiche simili (per fascia d’età, sesso,
etnia, …)
n soggetti hanno la malattia
Prevalenza
= n/N
Quantità priva di dimensioni (non ha unità di
misura)
Assume valori compresi tra 0 e 1
È di solito espressa come n° di soggetti
malati per 100, 1000 …
È irrilevante da quanto tempo la malattia sia
presente (studi trasversali)
Prevalenza
Prevalenza puntuale
È
la proporzione di una popolazione che è
affetta da una malattia in un determinato
istante
Prevalenza periodale
È
la proporzione di una popolazione che è
affetta da una malattia in un intervallo di
tempo
Misure di frequenza di malattia
A
B
C
D
E
F
G
H
I
L
Misure di frequenza di malattia
t0
A
B
C
D
E
F
G
H
I
L
PREVALENZA PUNTUALE (stati presenti) =
n° casi in t 0
tutta la popolazione
(C,E)
2
=
=
(A,B,C,D,E,F,G,H,I,L) 10
Proporzione di Prevalenza
t0
A
B
C
D
E
F
G
H
I
L
PREVALENZA PUNTUALE (stati presenti)=
n° casi in t0
tutta la popolazione
(C,E)
2
=
=
(A,B,C,D,E,F,G,H,I,L) 10
Esempio di prevalenza puntuale
In uno studio sulle condizioni di salute
degli abitanti di un quartiere, su 431
persone di età uguale o superiore a 65
anni, 52 avevano insufficienza cardiaca
prevalenza puntuale = 52/431 = 0.12 =
12%
Misure di frequenza di malattia
t0
t1
A
B
C
D
E
F
G
H
I
L
PREVALENZA PERIODALE (stati
n° casi tra t0 e t1
tutta la popolazione
presenti nell’intervallo di tempo)=
(C,E,F,G,H,I)
6
=
=
(A,B,C,D,E,F,G,H,I,L) 10
Proporzione di Prevalenza periodale
t0- t1
A
B
C
D
E
F
G
H
I
L
PREVALENZA PERIODALE (stati presenti)=
n° casi in t0 – t1
tutta la popolazione
(C,E,F,G,H,I)
6
=
=
(A,B,C,D,E,F,G,H,I,L) 10
Esempio di prevalenza periodale
Un’azienda sanitaria locale ha bisogno di
informazioni
per
organizzare
un
programma di assistenza domiciliare per
persone disabili non autosufficienti
all’inizio del 2001 erano 96 i disabili, 40
altre persone lo divennero nel corso
dell’anno (pop= 25000)
prevalenza periodale = (96+40)/25000=
0.54 %
Incidenza
Proporzione
di
cumulativa, rischio)
incidenza
(incidenza
È
la proporzione della popolazione che svilupperà la
malattia in un determinato intervallo di tempo. Si
misura solo in popolazioni chiuse
Tasso di incidenza (densità d’incidenza)
È
il numero di nuovi casi di malattia diviso per il tempopersona nella popolazione osservata. Può essere
misurato sia per popolazioni aperte che per popolazioni
chiuse. Spesso viene misurato un massimo di un evento
per persona.
Incidenza cumulativa
Osserva N soggetti simili (per età, sesso, …) che sono “a
rischio” di contrarre una determinata malattia in un
certo intervallo di tempo
Alcuni diventeranno malati (n), altri no (N-n)
Incidenza cumulativa = n/N nell’intervallo ∆T
È di solito espressa come n° di soggetti che sviluppano la
malattia per 100, 1000 a rischio a t0
Quantità priva di dimensioni
Assume valori compresi tra 0 e 1
Richiede però che sia specificato l’intervallo di tempo
È irrilevante quando la malattia sia verificata
A livello individuale si usa il termine rischio
è la probabilità che un individuo sviluppi un determinato
evento nell’arco di un periodo di tempo definito
Misure di frequenza di malattia
t0
t1
A
B
C
D
E
F
G
H
I
L
INCIDENZA CUMULATIVA (cambiamenti di stato)=
n° nuovi casi tra t 0 e t1
=
popolazione suscettibile
(F,G,H,I)
4
=
(A,B,D,F,G,H,I,L)
8
Esempio di incidenza cumulativa
In uno studio su 81 pazienti con lesioni
traumatiche della cornea, ammessi al
Pronto Soccorso, 49 non lamentano più
dolore nè irritazione dopo 24 ore
Incidenza
di guarigione a 24 ore = 49/81 = 0.60
= 60%
A distanza di 48 ore, 63 pazienti non
lamentano più sintomi
Incidenza
= 78%
di guarigione a 48 ore = 63/81 = 0.78
Tasso d’incidenza
È il rapporto tra numero di nuovi eventi
ed il periodo di tempo totale durante il
quale i soggetti sono stati a rischio di
contrarre l’evento
Si
utilizza come denominatore 100, 1.000,
100.000 anni-persona
Ha come unità di misura t—1
Es. L’incidenza, standardizzata per età,
di tumore della cervice uterina a metà
degli anni ’90 è stata pari a 15/100000
anni-persona
Incidence Rate o Densità di
incidenza: interpretazione
100 casi/anno-persona
=
10’000 casi/secolo-persona
=
8.33 casi/mese-persona
=
1.92 casi/settimana-persona
=
0.27 casi/giorno-persona
Densità di incidenza
Il tasso di incidenza
è anche noto come
densità di incidenza,
perché corrisponde
alla densità di eventi
nello spazio tempopersona
Rischio e tasso
________X
________________X
____________________X
____________________X
_____X
___________________X
_______________X
________________X
_____X
_____________X
t
t
n ° eventi
Rischio =
n ° persone a rischio
n °eventi
Tasso d 'incidenza =
∑ tempo persona a rischio
Tasso d’incidenza: esempio di calcolo
In un reparto di Medicina generale,
sono stati posizionati degli accessi
venosi centrali a 170 pazienti nel corso
di 6 mesi
Tale
procedura può essere associata a diverse
complicazioni, quale la comparsa di flebite, la
dislocazione del catetere o l’ostruzione
In funzione delle necessità terapeutiche ogni
paziente sarà “esposto” a tale procedura per un
periodo di tempo differente
Calcolare il tasso di complicazioni
Tasso d’incidenza: esempio di calcolo
Sono stati eseguiti 358 accessi venosi
centrali
Totale
del tempo di esposizione: 1560 giorni
Media di esposizione 4 giorni (min=1; max=15)
Si sono verificate 97 flebiti
Tasso
d’incidenza=97/1560=0.062=
giorni ago-cannula
62/1000
Esercitazione
Utilizzando i dati della seguente tabella,
calcola la prevalenza del diabete nel seguente
campione di soggetti (n=200)
Ripeti l’operazione calcolando la prevalenza del
diabete specifica per fascia d’età
Età (anni)
15-34
35-59
60-89
Totale
Numero casi Numero individui
2
50
3
60
11
90
16
200
Esercitazione
In un reparto di chirurgia generale, è stata
osservata l’incidenza di infezioni della ferita
chirurgica.
Dei 120 pazienti sottoposti ad intervento
chirurgico nel periodo settembre-ottobre
2008, 10 hanno avuto un’infezione del sito
chirurgico nel giro di 2 settimane. Entro 1
mese dall’intervento in totale 15 pazienti
hanno sviluppato un’infezione.
Calcola l’incidenza cumulativa di infezione
della ferita chirurgica a 15 e 30 giorni.
Esercitazione
Utilizzando i dati della seguente tabella,
calcola il tasso d’incidenza di complicazioni
Paziente Data inser. Data rimoz. Complicazione
A
15-9-2008
25-9-2008
1
B
30-9-2008
5-10-2008
0
C
10-9-2008
15-9-2008
1
D
5-9-2008
25-9-2008
1
E
8-9-2008
10-9-2008
0
F
12-9-2008
22-9-2008
0
G
14-9-2008
18-9-2008
0
H
1-9-2008
22-9-2008
1
I
13-9-2008
18-9-2008
0
L
18-9-2008
20-9-2008
1