Metodologie e strumenti dell epidemiologia analitica Le misure di associazione Paolo Villari

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1 Metodologie e strumenti dell epidemiologia analitica Le misure di associazione Paolo Villari paolo.villari@uniroma1.it Dipartimento di Sanità Pubblica e Malattie Infettive Sapienza Università di Roma

2 CONTENUTI DEL CORSO Concetti di salute e malattia. La storia naturale delle malattie. Valutazione dell efficacia dei tests diagnostici: sensibilità, specificità e valori predittivi. Le curve ROC. Gli screening Definizione ed obiettivi dell epidemiologia. Classificazione degli studi epidemiologici. L epidemiologia descrittiva. Misure di frequenza di malattia L epidemiologia analitica: gli studi di coorte, gli studi casocontrollo e gli studi trasversali. Le misure di associazione I bias negli studi epidemiologici. Elementi di statistica descrittiva ed inferenziale. L epidemiologia sperimentale

3 EPIDEMIOLOGIA: OBIETTIVI Malattia Descrivere stati di salute e di malattia nella popolazione Salute t Individuare determinanti di salute e di malattia Fattori genetici Fattori ambientali, stile di vita Valutare l efficacia degli interventi sanitari (preventivi o curativi) Promozione della salute Misure preventive Servizi di igiene pubblica Trattamenti

4 STUDI DI COORTE OBIETTIVI Calcolare il tasso di incidenza o di mortalità in coorti costituite da soggetti esposti e non esposti ad un determinato fattore di rischio Valutare l associazione tra fattori di rischio e malattie confrontando i tassi di incidenza tra i soggetti esposti e non esposti

5 STUDI DI COORTE METODOLOGIA esposti non malati malati INIZIO CON Popolazione Soggetti sani non malati non esposti malati Tempo Direzione studio

6 STUDI DI COORTE: ESEMPIO NEONATI DA MADRE HIV+ ESPOSTI parto vaginale n.547 NEONATI HIV + NEONATI HIV NON ESPOSTI parto cesareo n.172 NEONATI HIV + NEONATI HIV Incidenza cumulativa di trasmissione verticale nei nati da parto vaginale = 16% Incidenza cumulativa di trasmissione verticale nei nati da parto cesareo = 11% European collaborative study: risk factors for mother-to-child transmission of HIV. Lancet 339: 1007, 1992

7 STUDI DI COORTE VANTAGGI Calcolo diretto dei tassi di incidenza nei gruppi esposti (a diversi gradi) e non esposti Valutazione attendibile dei nuovi casi di malattia Misurazione attendibile dei fattori di rischio possibilmente associati alla malattia Possibilità di valutare il ruolo di fattori di esposizione rari Possibilità di valutare il ruolo di fattori di esposizione su patologie multiple Lunga durata SVANTAGGI Laboriosa organizzazione Costi elevati Possibilità di perdita dei soggetti al follow-up Non utilizzabili per valutare malattie rare

8 STUDI CASO CONTROLLO OBIETTIVI Calcolare le frequenze (odds) di esposizione in soggetti malati (casi) e non malati (controlli) Valutare l associazione tra fattori di rischio e malattie confrontando le frequenze (odds) di esposizione tra soggetti malati (casi) e soggetti non malati (controlli)

9 STUDI CASO-CONTROLLO non esposti METODOLOGIA Casi esposti INIZIO CON non esposti Popolazione esposti Controlli Tempo Direzione studio - necessità di selezionare i casi incidenti - necessità di selezionare i controlli dalla popolazione che ha dato origine ai casi

10 STUDI CASO-CONTROLLO: ESEMPIO n 10 n 10 n 7 n 33 ESPOSTI attività sessuale > 10 partner/mese NON ESPOSTI attività sessuale < 10 partner/mese ESPOSTI attività sessuale > 10 partner/mese NON ESPOSTI attività sessuale < 10 partner/mese CASI omosessuali maschi con sarcoma di Kaposi n 20 CONTROLLI omosessuali maschi senza sarcoma di Kaposi n 40 Frequenza di esposizione tra i casi: 50% Frequenza di esposizione tra i controlli: 17% (Marmor et al.: Risk factors for Kaposi s sarcoma in homosexual men. Lancet i: 1083, 1982)

11 STUDI CASO-CONTROLLO Breve durata Costi limitati VANTAGGI Utile per valutare malattie rare Possibilità di valutare il ruolo di fattori di rischio multipli SVANTAGGI Non consentono il calcolo della frequenza di malattia (prevalenza e incidenza) Dati relativi all esposizione non sempre attendibili Non utilizzabili per valutare esposizioni rare

12 STUDI TRASVERSALI Descrizione della prevalenza di un fenomeno (malattia, fattore di rischio,etc) in una popolazione Informazione su atteggiamenti della popolazione a: servizi sanitari, bisogni di salute percepiti, etc. OBIETTIVI Valutazione dell associazione tra fattori di rischio e malattie confrontando la prevalenza di malattia tra soggetti esposti e non esposti

13 STUDI TRASVERSALI METODOLOGIA Tempo Direzione studio Popolazione Esposti malati Non esposti malati Esposti non malati Campione Non esposti non malati N.B.: necessità che il campione sia rappresentativo della popolazione di riferimento

14 STUDI TRASVERSALI: ESEMPIO TCD non sharers HIV TCD sharers HIV + TCD non sharers HIV TCD sharers HIV - Prevalenza di HIV+ nei TCD non sharers = 22,1% Prevalenza di HIV+ nei TCD sharers = 43,5% (Sasse et al: Risk behaviours for HIV 1 infection in italian dug users: report from a multicenter study. J AIDS 2:486, 1989)

15 STUDI TRASVERSALI Breve durata Costi limitati VANTAGGI Se il campionamento è corretto i risultati di prevalenza sono generalizzabili all intera popolazione SVANTAGGI Non consentono il calcolo dell incidenza Non garantiscono una buona qualità delle informazioni sull esposizione e sulla malattia Non consentono di stabilire con esattezza la sequenza temporale tra esposizione e malattia

16 STUDI DI EPIDEMIOLOGIA ANALITICA MISURE DI FREQUENZA E DI ASSOCIAZIONE MISURE DI FREQUENZA PRINCIPALI MISURE DI ASSOCIAZIONE STUDI TRASVERSALI Prevalenza Odds ratio di prevalenza STUDI CASO-CONTROLLO STUDI DI COORTE Frequenza (ODDS) di esposizione tra i casi Frequenza (ODDS) di esposizione tra i controlli Incidenza cumulativa Tasso di incidenza Odds ratio Rischio relativo

17 RISCHIO RELATIVO (RR) (STUDI DI COORTE) STIMA LA FORZA DELL ASSOCIAZIONE TRA FATTORE DI RISCHIO E MALATTIA malattia + - esposizione + a b a+b - c d c+d a+c b+d a+b+c+d RR = incidenza cumulativa negli esposti incidenza cumulativa nei non esposti = a/(a+b) c/(c+d)

18 RISCHIO RELATIVO (RR) (STUDI DI COORTE) RR = 1 IL FATTORE DI RISCHIO NON HA INFLUENZA SULLO SVILUPPO DELLA MALATTIA RR > 1 PROBABILE ASSOCIAZIONE TRA IL FATTORE DI RISCHIO E LA MALATTIA RR< 1 IL FATTORE DI RISCHIO ESPLICA UNA AZIONE PROTETTIVA NEI CONFRONTI DELL INSORGENZA DELLA MALATTIA

19 ODDS RATIO (OR) (STUDI CASO-CONTROLLO) STIMA APPROSSIMATA DEL RR E MISURA DELLA FORZA DI ASSOCIAZIONE TRA FATTORE DI RISCHIO E MALATTIA malattia + - esposizione + a b - c d OR = a/c = b/d a x d b x c

20 ODDS RATIO (OR) (STUDI CASO-CONTROLLO) OR = 1 IL FATTORE DI RISCHIO NON HA INFLUENZA SULLO SVILUPPO DELLA MALATTIA OR > 1 PROBABILE ASSOCIAZIONE TRA IL FATTORE DI RISCHIO E LA MALATTIA OR< 1 IL FATTORE DI RISCHIO ESPLICA UNA AZIONE PROTETTIVA NEI CONFRONTI DELL INSORGENZA DELLA MALATTIA