Statistica Medica. Bruno Federico. Cattedra di Igiene - Università degli Studi di Cassino

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1 Università di Cassino Università Sapienza di Roma Corso di Laurea in Infermieristica Corso integrato di Igiene, Epidemiologia e Statistica Anno accademico 2010/2011 Statistica Medica Bruno Federico Cattedra di Igiene - Università degli Studi di Cassino b.federico@unicas.it

2 Organizzazione del corso (1) Le lezioni sono parte del corso integrato di Igiene, Epidemiologia e Statistica Dott.ssa Anastasi Igiene Dott. Federico Statistica Medica Il corso è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni Alcune esercitazioni saranno svolte con carta e penna È consigliabile portare con sé una calcolatrice

3 Organizzazione del corso (2) L esame integrato è scritto con domande aperte L elenco delle domande è fornito in anticipo Tutto il materiale del corso è disponibile su

4 Programma del corso Definizioni ed obiettivi dell epidemiologia Misure di frequenza prevalenza ed incidenza Il concetto di rischio Tabelle di contingenza e misure di effetto Misure di effetto relativo (rischio relativo ed odds ratio) Misure di effetto assoluto (rischio differenziale, NNT) Il disegno dello studio Epidemiologia osservazionale e sperimentale Studi osservazionali (studi trasversali, studi caso-controllo, studi di coorte) Studi sperimentali (Trial clinici randomizzati)

5 Bibliografia Coggon D, Rose G, Barker DJP Epidemiology for the uninitiated BMJ Publishing Group 1997 ( Damiani G, Federico B. Epidemiologia per la programmazione sanitaria in Manuale di programmazione e organizzazione sanitaria. Damiani G, Ricciardi G. p Idelson-Gnocchi Fowler, Jarvis, Chevannes Statistica per le professioni sanitarie EdiSES 2006 Lopalco PL Tozzi R Epidemiologia facile Il Pensiero Scientifico Editore 2002 Rothman K Epidemiologia Idelson-Gnocchi 2007

6 DEFINIZIONI ED OBIETTIVI DELL EPIDEMIOLOGIA

7 "Whilethe individualman isan insolublepuzzle, in the aggregate he becomes a mathematical certainty. You can, for example, never foretell what any one man willdo, butyoucan saywith precision whatan averagenumberwillbe up to." A. Conan Doyle Sherlock Holmes: The Sign of Four

8 Definizione di Epidemiologia E' lo studio della frequenza e della distribuzione dei fenomeni salute/malattia nelle popolazioni e dei fattori che le determinano Il termine deriva dall unione di tre parole della lingua greca Epi, demos, logos

9 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 salute-malattia nelle popolazioni

10 Un po di storia Nell antichità misure di Sanità Pubblica sono state probabilmente 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. Linddescrive 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, Snoweffettua studi sulla diffusione del colera, ipotizzando che l acqua contaminata fosse la causa delle epidemie

11 Prevenzione dello scorbuto Scurvy Trial - James Lind, MD, H.M.S. Salisbury 1754 Daily Treatment 2 men quart of cider 2 men sweet oil of vitriol 2 men vinegar 2 men seawater 2 men herb paste 2 men oranges and lemons Fruits effectiveness was obvious, 1795 Ascorbic Acid critical missing element, discovered in the 20th Century Source: McNeill WH. Plaques and Peoples, 1989.

12 Londra, 1854

13 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

14 Impieghi dell epidemiologia Descrivere lo stato di salute di una o più popolazioni Identificare le cause delle malattie Valutare l efficacia di interventi di prevenzione, cura e riabilitazione delle malattie

15 Impieghi dell epidemiologia (1) Descrivere lo stato di salute di una o più popolazioni

16 Impieghi dell epidemiologia (2) Identificare le cause delle malattie

17 Impieghi dell epidemiologia (3) Valutare l efficacia di interventi sanitari

18 Elementi distintivi dell epidemiologia Focus sulla popolazione e non sul singolo individuo Confronto tra gruppi

19 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: 100 casi/100,000 donne per anno Se il tasso rimane costante, ci aspetteremo circa 200 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: 200/200,000= = 1

20 Confronto tra gruppi Le popolazioni possono differire tra loro nella frequenza e distribuzione di malattie sulla base di: Differenze nelle caratteristiche degli individui che ne fanno parte Differenti modalità di interazione degli individui Differenti caratteristiche dell ambiente

21 Confronto tra gruppi

22 Confronto tra gruppi

23 The smoking epidemic model (Lopez, 1994)

24 Oggetto di interesse Pratica clinica Individuo Epidemiologia Popolazione Descrizione della malattia Caratteristiche uniche della malattia nel singolo individuo Caratteristiche comuni della malattia in più individui Metodo di osservazione Semeiotica Studi descrittivi Metodo di analisi Diagnosi Studi costruttivi o analitici Interscambio 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

25 MISURE DI FREQUENZA

26 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

27 Eventi nel continuum salute/malattia Morte Mortalità generale, mortalità specifica per causa Diagnosi di malattia Parametri fisici e biologici altezza, peso, circonferenza toracica, pressione arteriosa, glicemia Invalidità/disabilità Segni e sintomi delle malattie Piaghe da decubito, dolore Comportamenti che influenzano lo stato di salute Fumo, attività fisica, abitudini alimentari non equilibrate Eventi collegati all utilizzo dei servizi sanitari Ospedalizzazione, visita specialistica, ricovero ripetuto, infezione della ferita chirurgica Grado di soddisfazione

28 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)

29 Definizione di caso È l elenco delle caratteristiche, dei segni, dei sintomi, dei risultati di indagini strumentali o di laboratorio che ci consentono di individuare i soggetti affetti dalla caratteristica di interesse

30 Definizione di caso: 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)

31 Definizione della popolazione Gli eventi di interesse (casi) sono di solito rapportati ad una popolazione, di cui occorre definire le caratteristiche Spazio, tempo, persone

32 Misure di frequenza Esistono due misure fondamentali per lo studio della frequenza relativa di una malattia Prevalenza Casi esistenti/totale soggetti Incidenza Nuovi casi/totale soggetti a rischio nell intervallo di tempo considerato

33 Prevalenza Incidenza Numeratore Casi esistenti Nuovi casi Denominatore totale soggetti totale soggetti a rischio nel periodo considerato

34 Relazione tra prevalenza ed incidenza P = I x D P : prevalenza I : incidenza D : durata media della malattia incidenza prevalenza guarigione morte

35 Calcolo della prevalenza Occorre valutare 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 È calcolata negli studi trasversali

36 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

37 Misure di frequenza di malattia A B C D E F G H I L

38 Misure di frequenza di malattia t 0 A B C D E F G H I L PREVALENZA PUNTUALE (stati presenti) = n casiint 0 (C,E) 2 = = tutta la popolazione (A,B,C,D,E,F,G,H,I,L) 10

39 Prevalenza puntuale A B C D E F G H I L t 0 PREVALENZA PUNTUALE (stati presenti)= n casiin t 0 (C,E) 2 = = tutta la popolazione (A,B,C,D,E,F,G,H,I,L) 10

40 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%

41 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) Numero casi Numero individui Totale

42 Incidenza Proporzione di incidenza (incidenza cumulativa, rischio) 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 tempo-persona nella popolazione osservata. Può essere misurato sia per popolazioni aperte che per popolazioni chiuse. Spesso viene misurato un massimo di un evento per persona.

43 Calcolo dell 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 ΔT 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 È calcolata negli studi longitudinali 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

44 Misure di frequenza di malattia t 0 t 1 A B C D E F G H I L INCIDENZA CUMULATIVA (cambiamenti di stato)= n nuovicasitrat et 0 1 (F,G,H,I) 4 = = popolazione suscettibile (A,B,D,F,G,H,I,L) 8

45 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 di guarigione a 48 ore = 63/81 = 0.78 = 78%

46 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.

47 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, 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/ anni-persona

48 Incidence Rate o Densità di incidenza: interpretazione 100 casi/anno-persona = casi/secolo-persona = 8.33 casi/mese-persona = 1.92 casi/settimana-persona = 0.27 casi/giorno-persona

49 Il tasso di incidenza è anche noto come densità di incidenza, perché corrisponde alla densità di eventi nello spazio tempopersona Densità di incidenza

50 Rischio e tasso X X X X X X X X X X t t Rischio = n n eventi persone a rischio Tasso d' incidenza = tempo n eventi persona a rischio

51 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

52 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= 62/1000 giorni ago-cannula

53 Esercitazione Utilizzando i dati della seguente tabella, calcola il tasso d incidenza di complicazioni Paziente Data inser. Data rimoz. Complicazione A B C D E F G H I L

54 Applicazioni dell epidemiologia Esempi

55 PREVALENZA

56 Rischi per la salute associati al lavoro in turni notturni: uno studio trasversale in un campione di infermiere del Presidio Ospedaliero Santa Scolastica di Cassino Liana Palombo, Bruno Federico, Patrizia Indigeno, Giovanni Capelli Professioni Infermieristiche (2010) 63(2): 77-85

57 Lavoro in turni notturni e problemi di salute nelle infermiere Il lavoro in turni notturni può ripercuotersi negativamente sulla qualità dell assistenza al paziente per il manifestarsi di infortuni ed errori interferire con la vita privata determinare problemi di salute

58 Lavoro in turni notturni e problemi di salute nelle infermiere Disegno trasversale Fonte dei dati Questionario auto-compilato Campione 58 infermiere Setting Presidio Ospedaliero "Santa Scolastica" di Cassino

59 Problemi di salute percepiti Disturbi del sonno n % Stanchezza Insonnia 9 16 Crisi di sonnolenza durante il turno di lavoro 6 10 Disturbi dell attenzione Difficoltà di concentrazione Affaticamento mentale Riduzione della memoria Disturbi psichici Cefalea Nervosismo Ansia Depressione 2 4

60 INCIDENZA CUMULATIVA

61 Registri tumori in Italia

62 Incidenza dei tumori in Italia Ogni anno in Italia si stimano circa nuove diagnosi di tumore 7 casi ogni uomini (693 casi ogni , esclusi gli epiteliomi della cute) 5 casi ogni donne (536 casi ogni , esclusi gli epiteliomi della cute)

63 Incidenza dei tumori in Italia per classe d età

64 Rischio di avere un tumore nel corso della vita In media un uomo ogni 2 e una donna ogni 2 in Italia avranno una diagnosi di tumore nel corso della vita (0-84 anni) Il rischio cumulativo ci dice ogni quante persone ce ne sarà una che si ammalerà o morirà di cancro nel corso della vita (0-84 anni) Prendiamo per esempio il tumore al polmone: ogni quante donne una si ammala di tumore del polmone? Una ogni 40. E una su 48 morirà a causa di questa neoplasia. E tra gli uomini? Ci sarà un malato di cancro al polmone ogni 9 uomini. E uno su 10 morirà di questa malattia.

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68 DENSITÀ DI INCIDENZA

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