WYKŁAD SZÓSTY:WYKŁAD SZÓSTY:PODSTAWYPODSTAWY

EPIDEMIOLOGII (F)EPIDEMIOLOGII (F)

Prof. dr hab. med. Jan E. Zejda

SUM - WLK ‘2013

Epidemiologia analityczna:

- Epidemiologiczne badanie typu ekologicznego

- Epidemiologiczne badanie typu przekrojowego

TREŚĆ DZISIEJSZEGO WYKŁADU

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 EKSPERYMENTALNE B. ANALITYCZNE 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 Zdrowiaumieralność z powodu chorób nowotworowych (CN)umieralność z powodu chorób układu oddechowego (CO) umieralność noworodków (UN)Narażenieregion o małym zanieczyszczeniu (RMZ)region o średnim zanieczyszczeniu (RSZ)region o dużym zanieczyszczeniu (RDZ)

0

50

100

150

200

250

CN CO UN

RMZ

RSZ

RDZ

Źródło: Zejda J.E. i wsp., 1993

SCHEMAT BADANIA EKOLOGICZNEGO

(KORELACYJNEGO)

POPULACJA WSKAŹNIK NARAŻENIA CHOROBA B

A (NA osób) NarA obecna u ‘a’ osób (a/NA)

B (NB osób) NarB obecna u ‘b’ osób (b/NB)

! Jednostka badania = grupa (populacja)

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

Zaletyprostota

niski kosztmożliwość generowania hipotez badawczych

Wady„pułapka ekologiczna”

„możliwość nadużyć interpretacyjnych”

PrzykładStwierdzenie większej umieralności z powodu raka płuc w województwie katowickim niż w innym

może skłaniać ku hipotezie, że zła jakość powietrza atmosferycznego jest czynnikiem ryzykaale

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 EKSPERYMENTALNE B. ANALITYCZNE 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

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Przewlekły kaszel Napady Duszności Świsty Astma Oskrzelowa

BPT=0 BPT=1 BPT=2

SCHEMAT BADANIA PRZEKROJOWEGO

CZAS

==========================================X=================> (początek i koniec obserwacji)

NARAŻENIE CHOROBA

ObecnaNp. Astma +

a

Obecne

Np. BPT +

NieobecnaNp. Astma -

b

ObecnaNp. Astma +

c

NieobecneNp. BPT -

NieobecnaNp. Astma -

d

a / (a + b)

versus

c / (c + d)

BADANIE PRZEKROJOWE - JEDNOSTKĄ BADANIA JEST CZŁOWIEK

zbierane są dane indywidualne, następnie interpretowane jako dane grupowe)

Zaletypodstawowe narzędzie w epidemiologii

prosta ocena częstości zjawiskniski koszt

możliwość generowania hipotez badawczych

Wadytrudna ocena narażenia

brak czułości wobec sekwencji czasowej wydarzeńbrak możliwości bezpośredniego pomiaru ryzyka względnego

PrzykładPorównanie częstości przewlekłego zapalenia oskrzeli w dwóch grupach pracowników:

grupa badana = mężczyźni zatrudnieni w kamieniołomiegrupa kontrolna = pracownicy biurowi (mężczyźni)