Epidemiologie in

Public Health und Klinischer Forschung I. Teil

Prof. Dr. med. Hans-Werner Hense

Leiter Klinische Epidemiologie Institut für Epidemiologie und SozialmedizinUniversität Münster

?

„ Any work which seeks to elucidate the causes of disease, the mechanisms of disease, the course of disease,the cure of disease, or the prevention of disease,

must begin and end with observations of man,

whatever the intermediate steps may be.“

Sir George Pickering, 1952

Gesundheit / Krankheit

Bio-medizinischeGrundlagen(Mechanismen,

Ätiologie,Pathophysiologie,Molekularbiologie,

Genetik etc.)

Klinik

(Patienten, Symptome,

Krankheiten,Diagnostik,

Therapie etc.)

Public Health

(Bevölkerung,Gruppen,Schichten,Epidemien,

Systeme etc.)

Epidemiologie

Klinische Studien

Epidemiologie ist eine Grundlagenwissenschaft Epidemiologie ist eine Grundlagenwissenschaft der Gesundheitsforschungder Gesundheitsforschung

Sie erforscht - die Verteilung,- die Häufigkeit und- die Determinanten von physiologischen Parametern, Symptomen und Beschwerden sowie Krankheiten.

Sie untersucht- deren natürlichen Verlauf sowie- medizinische, individuelle und soziale Einflüsse in Bevölkerung(sgrupp)en.

Bereiche epidemiologischer ForschungBereiche epidemiologischer Forschung

• Häufigkeiten (deskriptiv)

• Ursachen (analytisch)

• Prognose (analytisch)

• Evaluation (Diagnose, Therapie, Intervention)

Methoden epidemiologischer ForschungMethoden epidemiologischer Forschung

1. Planung:Planung:

Spezifische Studienformen („Studiendesigns“)

2. Analyse:Analyse:

Allgemeine und spezifische statistische Verfahren

3.3. Interpretation:Interpretation:

Kontrolle von Verzerrungen („Bias & Confounding“)

Epidemiologische Studienformen IEpidemiologische Studienformen I

Deskriptive Studien

- Populationen

Korrelations- oder Ökologische Studien

- Einzelpersonen

(Fallberichte, Kasuistiken, Fallserien)

Querschnittsstudien (Surveys)

Epidemiologische Studienformen IIEpidemiologische Studienformen II

Analytische Studien

- Beobachtungsstudien

Fall-Kontroll Studien

Prospektive (Kohorten-, Follow-Up-)Studien

- Interventionsstudien

Kontrollierte Klinische Studien

Epidemiologische Studienformen IEpidemiologische Studienformen I

Deskriptive Studien

- Populationen

Korrelations- oder Ökologische StudienKorrelations- oder Ökologische Studien

- Einzelpersonen

(Fallberichte, Kasuistiken, Fallserien)

Querschnittsstudien (Surveys)

??

Epidemiologische Studienformen IEpidemiologische Studienformen I

Bei Korrelations- oder Ökologischen StudienKorrelations- oder Ökologischen Studien

sind Populationen die Beobachtungseinheit und

Aggregatdaten dienen zur Charakterisierung einer

Exposition (Belastung gegenüber Schad- oder

Risikofaktoren).

FragestellungFragestellung

-Gibt es einen Zusammenhang zwischen Rauchen

und Lungenkrebs?

- Gibt es einen Zusammenhang zwischen Alkoholkonsum

und Herzinfakten?

- Gibt es einen Zusammenhang zwischen Ernährung

und Darmkrebs?

Crude death rate for lung cancer among men in 1950 and per capita consumption of cigarettes in 1930 in various countries

Great Britain

Switzerland

Finland

USAHolland

DenmarkAustralia

CanadaSwedenNorwayIceland

Cigarette consumption

Dea

ths

per m

illio

n

Source: U.S. D.H.E.W. Smoking and Health: Report of the Advisory Committee to the Surgeon General of the Public Health Service.Washington, D.C.: U.S. Government Printing Office, 1964

France

Canada

Ireland

UK

Australia

USFinland

New Zealand

PortugalSpain

Japan

Italy

SwitzerlandAustria

W. Germany

Netherlands

Norway

Sweden

Belgium

1972 CHD death rates (males, 55–64 years of age)

Per c

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ters

)

Per capita alcohol consumption and Per capita alcohol consumption and CHD mortality rates in 20 countries in 1972CHD mortality rates in 20 countries in 1972

Source: LaPorte RE, Cresanta JL, Kuller LH. J Public Health Policy 1980;1:198

Correlation between per capita meat consumption andcolon cancer incidence rate among women in various countries

Source: Int. J. Cancer 15:617, 1975Per capita daily meat consumption – grams

Col

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00,0

00 w

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USA

NZ

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Hun

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Rom

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Epidemiologische Studienformen IEpidemiologische Studienformen I

Vorsicht beim sog.

Ökologischen Fehlschluss (ecological fallacy), dem unerlaubten (!) Rückschluss von

Aggregatdaten (Gesamtbevölkerung als Beobachtungseinheit)

auf Individualdaten (Individuen als Beobachtungseinheit).

Epidemiologische Studienformen IEpidemiologische Studienformen I

Deskriptive Studien

- Populationen

Korrelations- oder Ökologische Studien

- Einzelpersonen

(Fallberichte, Kasuistiken,Fallserien)

Querschnittsstudien (Surveys) Querschnittsstudien (Surveys)

FragestellungFragestellung

- Wie häufig ist Asthma im Kindesalter?

- Wie häufig ist Diabetes bei Erwachsenen?

- Nimmt die Adipositas in der Bevölkerung zu?

QuerschnittsstudienQuerschnittsstudien

Ziel:

Beschreibung von Krankheit bezogen auf:

• Person: Wer wird krank?

• Ort: Wo ist die Krankheit selten(er) / häufig(er)?

• Zeit: Wann tritt die Krankheit auf? Wie ändert sie sich mit der Zeit?

QuerschnittsstudienQuerschnittsstudien

1. Vorgehen: Aus einer Bevölkerung wird eine repräsentative Stichprobe gezogen.

Repräsentativität: Repräsentativität: Jede Person der Bevölkerung wird mit Jede Person der Bevölkerung wird mit gleichergleicher

Wahrscheinlichkeit für die Stichprobe ausgewählt.Wahrscheinlichkeit für die Stichprobe ausgewählt.Verfahren: Zufallsauswahl (random sampling)Verfahren: Zufallsauswahl (random sampling)

Bevölkerung

Stichprobe

Repräsentativ !

QuerschnittsstudienQuerschnittsstudien

1. Vorgehen: Aus einer Bevölkerung wird eine repräsentative Stichprobe gezogen.

2. Unter den Teilnehmern der Stichprobe wird dann das Vorkommen von Krankheiten, Symptomen, Risikofaktoren, Sozialschicht etc. bestimmt.

Bevölkerung

Stichprobe

Repräsentativ !

Teilnehmer

Querschnittsstudien:Querschnittsstudien:GrundanforderungenGrundanforderungen

• Repräsentative Stichprobe

• „Faustregel“: Teilnahmerate > 65%

• Standardisierte Untersuchungen

• Qualitätskontrolle (Ort, Zeit!)

 DEFINITION

Bias (deutsch: Verzerrung) ist ein Vorgang, der bei

einer Studiendurchführung bzw.-auswertung zu einer

systematischen Abweichung von den wirklichen Werten führt.

Wichtige Arten von Bias in der Epidemiologie sind:

• Selektionsbias (z.B. ‚Non-responder bias‘)

• Informationsbias (z.B. ‚recall bias‘)

Bias (Verzerrung)Bias (Verzerrung)

Mögliche Probleme bei der InterpretationMögliche Probleme bei der Interpretation

QuerschnittsQuerschnittsstudienstudien

Definition von Prävalenz

Anteil an einer Bevölkerung, der von einer bestimmten Krankheit oder Veränderung betroffen ist.

Die Prävalenz P errechnet sich als:

Zahl der betroffenen PersonenP =

Zahl aller Personen in der Bevölkerung

Man unterscheidet Punkt- und Periodenprävalenz.

In einer Querschnittstudie bestimmt man primär die Prävalenz.

Nationaler Gesundheitssurvey 1998Nationaler Gesundheitssurvey 1998

7124 Teilnehmer

- 4705 West-D

- 2419 Ost-D

An 114 Orten

Alter: 18 – 79 Jahre

Teilnahmerate 61.4%

www.rki.de

www.rki.de

Sozialschicht und Erkrankungsprävalenz

Quelle: Nationaler Gesundheitssurvey, Deutschland 1999

Männer Frauen

Querschnitts- oder Prävalenzstudien:Wer wird krank?

Querschnitts- oder Prävalenzstudien:Wann tritt Krankheit auf?

Wie verändert sich Krankheit?

Gesundheitswesen1999;61(2): S118

Bundesgesundheits-Survey 1991 vs.1998

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%

Cou

ntry

China

Australia

AlbaniaGreece

RussiaEthiopia

SingaporeSpain

Hong KongJapan

FranceGermany

KenyaFinland

South AfricaUSA

BrazilPeru

Canada

New ZealandUnited Kingdom

IndonesiaSource: The Lancet 1998

The 12-month prevalence (%) of asthma symptoms in 13–14 year olds (written questionnaire) for each centre by selected country

Querschnitts- oder Prävalenzstudien:Wo ist Krankheit seltener / häufiger?

Querschnittsstudien:Querschnittsstudien:Verteilung von MessparameternVerteilung von Messparametern

0

5

10

15

20

25

30

g/m

%

220 - 230170 - 180120 - 13070 - 80

65 – 74 Jahre

55 – 64 Jahre

45 – 54 Jahre

35 – 44 Jahre

25 – 34 Jahre

Freq

uenc

ies

LVMI

QuerschnittsstudienQuerschnittsstudien

Einflussfaktoren auf die Prävalenz:

Neuerkrankte

Verstorbene

Geheilte Prävalenz-Pool

Querschnitts- oder PrävalenzstudienQuerschnitts- oder Prävalenzstudien

Einflussfaktoren auf die Prävalenz

Besseres Überleben

Zunahme der Neuerkrankungen

Zunahme der allg. Lebenserwartung

Zuwanderung Kranker

Abwanderung Gesunder

Verbesserung der Diagnostik

Prävalenz-Zunahme

Prävalenz-Abnahme

Höhere Letalität

Abnahme der Neuerkrankungen

Abnahme der allg. Lebenserwartung

Abwanderung Kranker

Zuwanderung Gesunder

Vermehrte Heilung

QuerschnittsstudienQuerschnittsstudien

Stärken:• Prävalenz gut zu ermitteln• Identifikation von Subgruppen der Bevölkerung mit besonderer Belastung• Kausal-Hypothesen aus korrelativen Analysen (Vorsicht!)• Begrenzter Aufwand

Schwächen• Gleichzeitige Ermittlung von Krankheit und Risikofaktor (Verlust der Zeitdimension): relevant bei Erkrankungen, nach deren Auftreten sich Symptome, Ausprägung oder Risikofaktoren ändern (z.B. Hypertonie, allergisches Asthma)• Selektionsbias (z.B. Non-Response-Effekte, selektives Überleben)

Fragen und Antworten Fragen und Antworten

1. Die Prävalenz der KHK nimmt zu, obwohl die Inzidenzseit Jahren sinkt. Wie lässt sich das erklären?

2. Krebsvorsorgeuntersuchungen senken die Inzidenz von Krebskrankheiten: richtig - oder?

3. Die Prävalenz von Menschen in der Bevölkerung, die jemals eine Krebserkrankung hatten steigt in Deutschland stetig. Was sind die Ursachen?

Fragen und Antworten Fragen und Antworten

4. In einer Studie findet sich kein Zusammenhang zwischen der Zahl der jährlich durchgeführten PCIs eines Krankenhauses und der Komplikationsrate. Die Autoren leiten daraus ab, dass die Menge der Prozeduren („Erfahrung“) keine bessere Qualität der Versorgung bewirkt.

5. Beim Nationalen Gesundheitssurvey von 1998 fand sich, dass Personen, die Antihypertensiva einnahmen häufiger einen Herzinfarkt und/oder Schlaganfall berichteten als solche, die trotz hoher Blutdruckwerte nicht behandelt wurden. Schaden Antihypertensiva?

6. Beim Kinder- und Jugendsurvey (KIGGS) von 2004 hatten Kinder mit Haustieren, vor allem Katzen und Hasen, deutlich seltenerAsthma als Kinder, die solche Tiere nicht besaßen.Schützen diese Haustiere vor Asthma?