WYKŁAD SZÓSTY: PODSTAWY EPIDEMIOLOGII (F) SUM - WLK ‘2013 WYKŁAD SZÓSTY: PODSTAWY EPIDEMIOLOGII (F) Prof. dr hab. med. Jan E. Zejda

TREŚĆ DZISIEJSZEGO WYKŁADU Epidemiologia analityczna: Epidemiologiczne badanie typu ekologicznego Epidemiologiczne badanie typu przekrojowego

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).

Dla wystąpienia odpowiedzi biologicznej Y obecność X: 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 Zdrowia umieralność z powodu chorób nowotworowych (CN) umieralność z powodu chorób układu oddechowego (CO) umieralność noworodków (UN) Narażenie region o małym zanieczyszczeniu (RMZ) region o średnim zanieczyszczeniu (RSZ) region o dużym zanieczyszczeniu (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 Zalety prostota niski koszt możliwość generowania hipotez badawczych Wady „pułapka ekologiczna” „możliwość nadużyć interpretacyjnych” Przykład Stwierdzenie większej umieralności z powodu raka płuc w województwie katowickim niż w innym może skłaniać ku hipotezie, że zła jakość powietrza atmosferycznego jest czynnikiem ryzyka ale 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

SCHEMAT BADANIA PRZEKROJOWEGO CZAS ==========================================X=================> (początek i koniec obserwacji) NARAŻENIE CHOROBA Obecna Np. Astma + a Obecne Np. BPT + Nieobecna Np. Astma - b c Nieobecne Np. BPT - d a / (a + b) versus c / (c + d)

BADANIE PRZEKROJOWE - JEDNOSTKĄ BADANIA JEST CZŁOWIEK zbierane są dane indywidualne, następnie interpretowane jako dane grupowe) Zalety podstawowe narzędzie w epidemiologii prosta ocena częstości zjawisk niski koszt możliwość generowania hipotez badawczych Wady trudna ocena narażenia brak czułości wobec sekwencji czasowej wydarzeń brak możliwości bezpośredniego pomiaru ryzyka względnego Przykład Porównanie częstości przewlekłego zapalenia oskrzeli w dwóch grupach pracowników: grupa badana = mężczyźni zatrudnieni w kamieniołomie grupa kontrolna = pracownicy biurowi (mężczyźni)