Epidemiologia. Misure di incidenza e prevalenza.

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1 Corso di Alta Formazione «Case management in Infermieristica ed Ostetricia» Epidemiologia. Misure di incidenza e prevalenza. 24 gennaio 2017 (1 parte) Lezioni a cura di Laura Dallolio (laura.dallolio@unibo.it) 1

2 Definizione e obiettivi dell Epidemiologia Studio delle malattie in popolazioni E la branca della Medicina che si occupa di studiare lo stato di salute e la diffusione delle malattie nella popolazione, di identificarne le cause e i determinanti, le loro modalità di azione e i possibili interventi per rimuoverli.

3 L emblematica storia di John Snow: il primo Il colera e la teoria dei miasmi epidemiologo

4 L epidemia nel quartiere di Soho a Londra

5 Londra, dall 8 luglio al 26 agosto Quartieri riforniti di acqua da due compagnie Compagnia Popolazione No. morti Tasso di mortalità fornitrice di nel 1851 per colera per colera per acqua una popolazione di mille persone Southwark and Vauxhall ,0 Lambeth ,9

6 L epidemiologia è il metodo più semplice e diretto per studiare la causa delle malattie nell uomo. Molti contributi importanti sono stati portati da studi che non hanno richiesto niente di più della capacità di contare, di pensare in modo logico e di avere un idea originale.

7 Ancora alcune considerazioni sull epidemiologia: è il modo più semplice per studiare le cause delle malattie è una scienza liberale (a bassa tecnologia, accessibile anche ai non specialisti e quindi alla portata di tutti) è una disciplina di ricerca con un approccio di popolazione 7

8 L epidemiologia moderna: lo studio di Framingham per l individuazione dei fattori di rischio delle malattie cardiovascolari (1948) Obiettivo: conoscere le cause delle malattie cardiovascolari (MCV). Popolazione in studio: 5209 persone di età compresa tra i 30 e 62 anni abitanti nella cittadina di Framingham (USA). Risultati raggiunti: individuazione di ipertensione, ipercolesterolemia, diabete, obesità e sedentarietà come principali fattori di rischio per le MCV.

9 L epidemiologia moderna: gli studi di Doll e Hill sull associazione tra fumo e tumore del polmone (1950) Obiettivo: individuare i fattori di rischio dei tumori al polmone. Popolazione in studio: 709 pazienti affetti da tumore al polmone e 709 pazienti sani. Sir Richard Doll Sir Austin Bradford Hill Risultati raggiunti: riscontro di una forte associazione tra fumo e tumore del polmone

10 La nascita dell EBM (1992) Tutte le azioni cliniche (diagnostiche, terapeutiche e prognostiche) devono essere basate su solide evidenze quantitative derivate da una ricerca clinico-epidemiologica di buona qualità L EBM richiede a tutti coloro che si occupano di salute nuove competenze, inclusa un efficiente ricerca della letteratura scientifica e l applicazione di metodi e concetti dell epidemiologia per valutare le evidenze della letteratura. Evidence-based Medicine (EBM) Evidence-based Nursing (EBN) Evidence-based Health-Care (EBHC): medicina, assistenza sanitaria e assistenza infermieristica basate sulle prove di efficacia Evidence-Based Medicine Working Group. Evidence-based medicine. A new approach to teaching the practice of medicine. JAMA 1992 Nov 4;268(17): dalla ricerca alla pratica clinica

11 Epidemiologia descrittiva Epidemiologia sperimentale Intervento preventivo trattamento guarigione Fattori di rischio o cause Insorgenza della malattia esito cronicizzazione Epidemiologia analitica morte Epidemiologia clinica

12 Epidemiologia descrittiva Raccogliere le informazioni sulla frequenza e la distribuzione delle malattie e delle condizioni di rischio Qual è l incidenza (numero di nuovi casi) di tumore al polmone in Italia? 110 Tasso incidenza tumori maligni polmoni 0-99 M 40 Tasso incidenza tumori maligni polmoni 0-99 F Italia 25 Italia N nuovi per abitanti

13 Epidemiologia causale, eziologica o analitica Il consumo di carne rossa aumenta il rischio di tumore? L utilizzo dei cellulari aumenta il rischio di sviluppo di alcuni tumori? Camminare 30 minuti al giorno protegge dal rischio di tumore?

14 Obiettivi dell epidemiologia causale, eziologica o analitica Studiare la causa e i fattori di rischio delle malattie (es: esposizione a telefonini mobili e rischio di tumori alla testa) Studiare e controllare una malattia la cui causa è ignota (es: epidemia di colera a Londra) Determinare la fonte di una malattia la cui causa è nota (es: infezioni correlate all assistenza sanitaria)

15 L epidemiologia si fonda sul confronto tra esposti e non esposti Popolazione in studio 2000 Esposti 1000 Non esposti 1000 Malati 200 Non malati 800 Malati 100 Non malati 900 Gli esposti hanno un rischio di ammalare di due volte tanto 15

16 La realtà biologica umana è per sua natura complessa. La maggior parte delle malattie è dovuta a cause multiple. Disturbo dell equilibrio per trauma pregresso Peso dell individuo Osteoporosi Mancanza di corrimano

17 Epidemiologia clinica Quali sono i valori di colesterolo nel sangue che corrispondono a valori normali? Obiettivi dell epidemiologia clinica Applica gli stessi metodi dell epidemiologia classica alle decisioni diagnostiche e terapeutiche da adottare su di un singolo paziente I campi di interesse dell epidemiologia clinica sono: definizioni di normalità e anormalità (es. il valore soglia dei livelli di pressione arteriosa); accuratezze dei test diagnostici (es. confronto tra due test diagnostici per la ricerca di antihiv);

18 Epidemiologia sperimentale Le statine (farmaci per ridurre il colesterolo nel sangue) sono in grado di prevenire i danni cardio-cerebrovascolari nei soggetti a rischio? L attività fisica (ad esempio: protocollo di 30 minuti di attività aerobica al giorno) è in grado di prevenire i danni cardio-cerebro-vascolari nei soggetti a rischio?

19 Principali compiti e le principali funzioni dell epidemiologia: descrivere nella popolazione la distribuzione dei livelli dello stato di salute e dei loro determinanti noti; studiare le associazioni tra possibili determinanti e livelli dello stato di salute, con lo scopo di identificare le potenziali cause e i fattori di rischio ancora non noti delle malattie; valutare l efficacia, l efficienza e la qualità degli interventi sanitari di tipo preventivo, diagnostico e terapeutico e dei Servizi Sanitari stessi; informare la collettività sulle evidenze scientifiche disponibili su problemi o rischi per la salute pubblica; fornire indicazioni per la definizione delle priorità in Sanità Pubblica; formulare proposte per/di programmi di intervento in base alle migliori evidenze scientifiche.

20 EPIDEMIOLOGIA DESCRITTIVA Misurare la frequenza di un evento. Quella descrittiva rappresenta spesso la prima e forse la più delicata fase di uno studio epidemiologico. La maggior parte delle misure utilizzate in epidemiologia per valutare la frequenza degli eventi o delle malattie è rappresentata da una frazione (rapporti, proporzioni, tassi). 20

21 Rapporti, proporzioni e tassi. Nell ambito delle misure epidemiologiche di frequenza occorre distinguere le diverse modalità con cui l occorrenza stessa dei fenomeni sanitari può venire rappresentata e precisamente: la descrizione del numero degli eventi, i rapporti, le proporzioni, i tassi. Rapporto: relazione tra due quantità indipendenti tra di loro Proporzione: particolare tipo di rapporto in cui il numeratore è incluso nel denominatore Tasso: numero degli eventi che si sviluppano nella popolazione considerata durante un determinato periodo di tempo. 21

22 Rapporti Rapporto: il numeratore non è incluso nel denominatore. Esempi: rapporto tra i sessi F/M rapporto tra numero di abitanti/numero di ospedali rapporto posti letto/abitanti centrali operative/provincie della regione entrati nel periodo (anno)/usciti nel periodo (compensazione del turnover) I rapporti danno un idea di quante volte una certa categoria è più frequente rispetto ad un altra di riferimento. 22

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24 Proporzione: particolare tipo di rapporto in cui il numeratore è incluso nel denominatore. Si utilizza per descrivere la quantità relativa di una popolazione con una certa caratteristica rispetto alla popolazione totale. Può assumere valori tra 0 e 1. Molte proporzioni posso essere espresse moltiplicando per 100 (%), per mille, per diecimila e così via. Es. proporzione di femmine sul totale della popolazione =F/F+M =5/7=0,71 =71% Popolazione anni Totale popolazione residente 10,2% 24

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26 Nelle proporzioni e nei rapporti manca un elemento descrittivo fondamentale: il tempo. I tassi propriamente detti forniscono un informazione nella quale la frequenza di un evento di una malattia viene rapportata al tempo impiegato perché esso venga osservato. Tasso: un particolare rapporto in cui al numeratore si mette il numero degli eventi (per esempio il numero di casi di una malattia) e al denominatore il prodotto della popolazione a rischio per il tempo di osservazione. I tassi sono grandezze simili alla velocità, esprimono infatti i casi di malattia nell unità di tempo. 26

27 Incidenza e prevalenza Ci sono due modi di misurare la frequenza delle malattie: l incidenza e la prevalenza. L incidenza esprime il numero di nuovi casi che si verificano durante un predefinito periodo di tempo es: quanti nuovi casi di diabete si sono verificati in Italia nel 2016? La prevalenza è il numero di individui affetti da una malattia in un determinato periodo di tempo es: quante persone in Italia avevano il diabete nel 2016?

28 Metodo per calcolare la prevalenza P= Numero di persone ammalate in un certo periodo o istante Numero di persone nella popolazione Prevalenza puntuale (raccolta in un determinato istante) Prevalenza periodale (riferita ad un periodo) 28

29 Prevalenza di alla fine del 10 giorno infezione 7 infezione 6 5 infezione infezione N. casi: 2 Popolazione totale= 12 mesi giorni Prevalenza al 10 giorno= 2/12= 0,16= 16% 29

30 Proprietà e utilizzo della prevalenza: La prevalenza indica la proporzione di individui in una popolazione che hanno la malattia in uno specifico momento. Prevalenza del diabete in Italia (2010, fonte ISTAT): 2 milioni 960 mila italiani (casi prevalenti) 4,9% degli italiani 30

31 La prevalenza è una misura adatta per valutare il carico di malati in una popolazione e per stimarne l impatto sui servizi sanitari, in termini di prescrizioni farmaceutiche, prestazioni diagnostiche terapeutiche ambulatoriali e ricoveri ospedalieri. E una misura adatta per malattie di lunga durata, ma non per quelle di breve durata (poiché in quest ultimo caso il numero di malati cambia molto rapidamente). 31

32 La prevalenza è la sola misura calcolabile per malattie non letali o raramente letali per le quali la data di insorgenza è mal definibile come l artrosi, la lombalgia ecc o altre condizioni di rischio. %persone obese 18+ M+F 2012 Italia Min = 6 <= 14 <= 12.4 <= 10.8 <= 9.2 <= 7.6 No dati Valle d'aosta 9.26 Lombardia Trentino-Alto Adige 7.96 Veneto Friuli-Venezia Giulia Liguria 6.94 Emilia-Romagna Toscana 8.83 Umbria Marche 10.8 Lazio 9.27 Abruzzo Molise Campania Puglia Basilicata Calabria Sicilia Sardegna 9.06 Italia Nord Ovest 9.65 Nord Est Nord 9.98 Centro 9.54 Sud Isole Mezzogiorno Italia

33 2500 Tasso prevalenza tumori maligni mammella 0-99 F Italia

34 Prevalenza del consumo di alcol in Italia 34

35 Metodo per calcolare l incidenza I= N di nuovi casi in un determinato periodo di osservazione popolazione a rischio all inizio del periodo di osservazione L incidenza indica la proporzione di individui in una popolazione che hanno sviluppato la malattia in uno specifico momento. Gruppo di donne sane 35

36 Proprietà e uso della proporzione di incidenza La proporzione di incidenza misura il rischio di malattia ovvero la probabilità di sviluppare una malattia durante uno specifico periodo di tempo. Esempio : uno studio su operatori sanitari, esposti a infezione da virus dell epatite C (HVC) per tagli o punture con oggetti contaminati, ha permesso di stimare il rischio di contrarre l infezione per questa via. 59 operatori hanno contratto l infezione su esposti. Incidenza = 59/11324=0,005= 5 casi su 1000 persone esposte Questa misura corrisponde al rischio di un soggetto esposto di contrarre l infezione. 36

37 La popolazione in studio è composta da 12 persone (identificati nello schema con le lettere da A a L). Ogni linea orizzontale rappresenta una persona. Per ciascun persona, il tratto rosso indica la presenza di malattia. Qual è la prevalenza della malattia al 1 gennaio? E al 1 aprile? Qual è l'incidenza di malattia dal 1 aprile al 1 ottobre?

38 Prevalenza di malattia al 1 gennaio P1gen = 2/12 = 16.7%

39 Prevalenza di malattia al 1 aprile P1apr = 4/12 = 33.3%

40 Incidenza di malattia dal 1 aprile al 1 ottobre I 1 apr-1ott = 3/8 = 37.5% A, C, G, L non li posso contare al denominatore perchè sono già malati

41 Limiti del concetto di rischio o della proporzione di incidenza alcune persone in studio potrebbero essere perse al follow up alcune persone potrebbero entrare nello studio in momenti diversi MA POICHE... un soggetto è effettivamente a rischio solo fino a quando non sviluppa la malattia, se includiamo al denominatore una persa al follow up rischiamo di sottostimare il rischio di malattia. 41

42 Il calcolo degli anni persona Sano contribuisce per 3 anni Sano contribuisce per 3 anni Malato contribuisce per 2 anni Sano contribuisce per 2 anni Malato contribuisce per 1 anno 1 2 Totale periodi di osservazione: 11 anni N eventi: 2 I=2/11=0,18 anni persona = 18/100 anni-persona=18 casi ogni 100 all anno 42

43 Metodo per calcolare il tasso di incidenza N di nuovi casi in un determinato periodo tempo-persona totale Sinonimi per il tasso di incidenza: densità di incidenza tasso di incidenza propriamente detto Questo tasso non è una semplice proporzione, perchè al denominatore compare anche il tempo, oltre alle persone a rischio: il denominatore esprime il tempo di osservazione complessivo delle persone in studio. 43

44 esercitazione 44

45 Epatite virale C Rischio=100/1000= 0,1= 10%

46 REPARTO A pazienti ammissione dimissione somma giorni-persona a rischio infezione infezione infezione infezione lun mar mer giov ven sab dom 67 totale GIORNI 1) Calcola la proporzione di incidenza di infezioni correlate all assistenza (ICA) nel reparto A: n nuovi casi: 4 n pazienti a rischio: 12 Proporzione di incidenza: 4/12=0,333= 33,3 casi ogni 100 pazienti 2) Calcola il tasso di incidenza di ICA nel reparto A: n nuovi casi: 4 somma giorni a rischio: 67 Tasso: 4/67=0,059=5,9 casi ogni 100 pazienti al giorno 46

47 REPARTO B pazienti ammissione dimissione somma giorni-persona a rischio 1 infezione infezione infezione infezione lun mar mer giov ven sab dom 75 Periodo d'osservazione in giorni 1) Calcola la proporzione di incidenza di infezioni correlate all assistenza (ICA) nel reparto B: n nuovi casi: 4 n pazienti a rischio: 12 Proporzione di incidenza: 4/12=0,333= 33,3 casi ogni 100 pazienti 2) Calcola il tasso di incidenza di ICA nel reparto A: n nuovi casi: 4 somma giorni a rischio: 75 Tasso: 4/75=0,053=5,3 casi ogni 100 pazienti al giorno 47

48 Il concetto di tempo-persona Un tasso di incidenza espresso come 2,9 casi per 100 giorni-persona è difficile da capire. Per rendere il concetto di tempo-persona (o persona tempo) più facile si può semplicemente sostituire all espressione tempo-persona (giorni-persona, mesipersona, anni-persona), l espressione persone per il tempo (persone per giorni, persone per per mese, persone per anno). Esempio: 2,9 casi per 100 mesi-persona= 2,9 casi ogni 100 per mese 2,5 casi per persona-anno=2,5 casi ogni per anno 48

49 Proprietà e uso del tasso di incidenza -Un tasso di incidenza descrive quanto velocemente si verifica una malattia in una popolazione. -è utile quando l evento di interesse (infortuni, malattie ecc) viene misurato in un gruppo o coorte dinamica (esempio: coorte di lavoratori, coorte di pazienti ricoverati) 49

50 Calcolo del tasso di incidenza in mesi-persona 50

51 Esempio con mesi-persona gruppo A Tasso di incidenza propriamente detto N. casi: 4 Mesi persona: 115 Anni persona: 115/12=9,58 Tasso di incidenza= 4/9,58=0,417= 41,7 casi per 100 anni-persona 51

52 Gruppo B Tasso di incidenza propriamente detto N. casi: 4 Mesi -persona: 136 Anni-persona: 136/12=11,33 Tasso di incidenza= 4/11,33= 0,353 anni-persona= 35,3 per 100 anni persona 52

53 Ricapitolando. Rischi e tassi: due modi diversi di calcolare l incidenza Il numeratore è lo stesso: numero di nuovi casi nel periodo di tempo considerato Il denominatore è diverso: - rischio o proporzione di incidenza: persone a rischio all inizio del periodo (misura quindi la probabilità di sviluppare la malattia) - tasso di incidenza: tempo persona ovvero il periodo esatto in cui le persone sono rimaste a rischio durante lo studio (considera i cambiamenti della popolazione durante il periodo di osservazione) 53

54 Relazione tra prevalenza, incidenza e durata della malattia 54

55 3000 Tasso std prevalenza tumori maligni 0-84 M 500 Tasso std incidenza tumori maligni 0-84 M ITALIA 460 ITALIA Esempio di come la prevalenza di una malattia è influenzata dalla durata della malattia: la prevalenza dei tumori maligni in Italia dal 1980 al 2010 è in continuo aumento non perché aumentano i casi di malattia ma perché si riduce la mortalità per tumore (e aumenta quindi la durata della malattia) Fonte Health for All Italia Tasso mortalità std tumori M ITALIA 55

56 La prevalenza è influenzata sia dall incidenza che dalla durata della malattia. Una malattia con un alta prevalenza potrebbe riflettere il fatto che la malattia ha un alta incidenza o che ha una alta sopravvivenza o entrambe le cose. Viceversa, una malattia con una bassa prevalenza potrebbe riflettere il fatto che la malattia ha una bassa incidenza o che è altamente letale o al contrario che ha un alto tasso di guarigione. Per avere un quadro preciso della situazione epidemiologica di una malattia, occorre calcolare sia l incidenza che la prevalenza e quest ultima possibilmente in più occasioni nel tempo. 56

57 Fattori che influenzano la prevalenza maggiore durata della malattia aumento dei nuovi casi (incidenza) immigrazione di casi emigrazione di persone sane immigrazione di persone suscettibili miglioramento delle capacità diagnostiche durata più breve della malattia elevato tasso di letalità della malattia diminuzione dei nuovi casi (incidenza) immigrazione di persone sane emigrazione di casi miglioramento del tasso di guarigione dei casi 57

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59 Quali delle seguenti affermazioni è vera? A. L incidenza misura la frequenza dei nuovi casi vero falso B. L incidenza si misura dividendo il numero dei casi diviso la popolazione totale vero falso C. L incidenza misura il rischio medio della popolazione di ammalarsi vero falso D. L incidenza è influenzata dalla durata della malattia vero falso Risposte giuste: A. Vero B. Falso C. Vero D. Falso Una malattia con 2 nuovi casi su 100 persone a rischio ogni anno: A. ha una incidenza annua del 2%. B. ha una prevalenza annua del 2%. C. ha una prevalenza del 20%. Una malattia con 10 casi su 100 persone: A. ha una incidenza del 10% B. ha una prevalenza del 10% C. ha una prevalenza del 1%. 59

60 Banche dati di indicatori sanitari Istituto nazionale di statistica (ISTAT) Health for All Italia European Health for All database Associazione Italiana Registri Tumori (AIRTUM) Gapminder shows the World s most important trends