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Università di Cassino – Università Sapienza di Roma
Corso di Laurea in Infermieristica
Corso integrato di Igiene, Epidemiologia e Statistica -
Insegnamento di Statistica Medica
Anno accademico 2011/2012
Bruno Federico
Cattedra di Igiene - Università degli Studi di Cassino
Le lezioni sono parte del corso integrato di Igiene, Epidemiologia e
Statistica
Docenti
Daniela Anastasi – Igiene
Bruno Federico – Statistica Medica
Lezioni
Il corso è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni, che saranno
svolte con carta e penna.
È consigliabile portare con sé una calcolatrice
È obbligatorio frequentare almeno l’80% delle lezioni (max 8 ore di
assenza per l’intero corso integrato)
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Esami
Può sostenere l’esame solo chi effettua la prenotazione su Infostud.
Non sono ammessi “anticipi”
La bocciatura in un appello non pregiudica la possibilità di sostenere
l’esame nell’appello successivo
L’esame integrato è scritto con domande aperte (8-10 domande, 1
ora di tempo)
Il materiale del corso ed i risultati degli esami saranno disponibili su
www.docente.unicas.it/bruno_federico/didattica
Programma del corso
Definizioni ed obiettivi dell’epidemiologia
Misure di frequenza: prevalenza ed incidenza - Il concetto di
rischio.
Tabelle di contingenza (tabelle 2x2) e misure di effetto relativo
(rischio relativo ed odds ratio) - Misure di effetto assoluto (rischio
differenziale)
Epidemiologia osservazionale e sperimentale: Studi osservazionali
(studi trasversali, studi caso-controllo, studi di coorte) – Studi
sperimentali (Trial clinici randomizzati)
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Bibliografia
Meloni C. Igiene per le lauree delle professioni sanitarie. CEA 2009
Fowler, Jarvis, Chevannes “Statistica per le professioni sanitarie”
EdiSES 2006
Damiani G, Federico B. “Epidemiologia per la programmazione
sanitaria” in Manuale di programmazione e organizzazione
sanitaria. Damiani G, Ricciardi G. p 85-118. Idelson-Gnocchi -
2005.
Lopalco PL Tozzi R “Epidemiologia facile” Il Pensiero Scientifico
Editore 2002
Coggon D, Rose G, Barker DJP “Epidemiology for the uninitiated”
BMJ Publishing Group 1997 (http://bmj.com/epidem/epid.html)
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Introduzione all’Epidemiologia
Definizione
È lo studio della frequenza delle malattie
E' lo studio della frequenza e della distribuzione dei fenomeni
salute/malattia nelle popolazioni e dei fattori che le determinano
Serve a:
• 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
• Descrivere lo stato di salute di una o più popolazioni
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• Identificare le cause delle malattie
• Valutare l’efficacia di interventi di prevenzione, cura e
riabilitazione delle malattie
Etimologia del termine
Il termine Epidemiologia deriva dall’unione di tre parole della lingua
greca: Epi, demos, logos
Il termine evoca l’immagine di epidemie dovute ad agenti infettivi.
Ciò deriva dal contesto in cui la disciplina si sviluppò, 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
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Specializzazioni dell’epidemiologia
• Epidemiologia delle malattie infettive
• Epidemiologia delle malattie cronico-degenerative
• Epidemiologia sociale
• Epidemiologia ambientale
• Epidemiologia valutativa
• Epidemiologia genetica
Fondamenti teorici
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.
Se riusciamo a identificare tali fattori, potremo in alcuni casi
intervenire per modificarli, così da prevenire l’insorgenza delle
malattie
L’epidemiologia mira ad analizzare in maniera sistematica la
frequenza e la distribuzione delle malattie nelle popolazioni allo
scopo di comprenderne le cause
L’epidemiologia si interessa dunque di evidenziare differenze e
similitudini nella distribuzione delle malattie per acquisire nuove
conoscenze.
Differenti popolazioni hanno differenti distribuzioni delle malattie.
Tali differenze possono derivare da differenze nella composizione
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delle popolazioni (ovvero dalle differenti caratteristiche degli
individui che ne fanno parte), nelle modalità di interazione degli
individui, e nelle caratteristiche dell’ambiente.
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L’epidemiologia è una disciplina fondamentale per la sanità
pubblica. Essa include elementi di altre discipline: biologia, scienze
sociali ed ecologia
L’epidemiologia consente di ottenere previsioni sulla frequenza delle
malattie che sono affidabili per l’intero gruppo ma NON per il
singolo individuo.
Consideriamo ad esempio una popolazione di 200,000 donne. Dati
precedenti indicano che il tasso di tumore alla mammella è pari a
100 casi/100,000 donne ogni anno.
Se il tasso rimane costante, ci aspetteremo circa 200 nuovi casi
ogni anno. Non possiamo però dire con certezza chi tra le 200,000
donne svilupperà la malattia. A livello individuale parleremo di
probabilità o rischio.
Rischio ad 1 anno: 200/200,000= 0.001 = 1‰
"While the individual man is an insoluble puzzle, in the aggregate
he becomes a mathematical certainty. You can, for example, never
foretell what any one man will do, but you can say with precision
what an average number will be up to."
A. Conan Doyle
Sherlock Holmes: The Sign of Four
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Cenni storici
Nell’antichità misure di Sanità Pubblica furono probabilmente
istituite sulla base di osservazioni relative al confronto nella
frequenza di determinate malattie in gruppi di individui (isolamento
per i lebbrosi, proibizione dell’assunzione di carne di maiale, leggi
contro i matrimoni tra consanguinei)
Nel XVIII secolo d.C. Lind descrive 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)
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Nel XIX secolo, Snow effettua studi sulla diffusione del colera nella
città di Londra, ipotizzando che l’acqua contaminata fosse la causa
delle epidemie
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L’epidemiologia e la pratica clinica
Pratica clinica Epidemiologia
Oggetto di
interesse
Individuo 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
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Misure di frequenza
Sebbene gli epidemiologi siano interessati allo studio della salute,
questa viene spesso misurata in maniera indiretta attraverso lo
studio delle malattie, anche per le difficoltà nel misurare la salute
direttamente.
Esempi di eventi appartenenti al continuum salute-malattia
• Morte
– Mortalità generale, mortalità specifica per causa
• 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
Per studiare la frequenza di un fenomeno è necessario:
- definire il fenomeno in maniera univoca (definizione del caso)
- definire la popolazione nella quale si intende contare le
occorrenze
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Definizione dell’ evento da contare (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.
Es. quanti tra i pazienti ricoverati hanno un’infezione sintomatica
del tratto urinario?
Un’infezione sintomatica del tratto urinario deve rispettare almeno
uno dei seguenti criteri (CDC):
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) …
…
Dopo aver raccolto informazioni su segni e sintomi dei pazienti
ricoverati e sui risultati delle analisi di laboratorio, è possibile fare
una conta di eventi.
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Definizione della popolazione nella quale contare la frequenza
dell’evento
Gli eventi di interesse (casi) sono di solito rapportati ad una
popolazione, di cui occorre definire le caratteristiche (Spazio,
tempo, persone)
Frequenza relativa: conta del numero di eventi che si sono
verificati, rapportati ad un totale di riferimento
- Definizione dell’ evento da contare (il numeratore)
- Definizione del totale di riferimento (il denominatore)
Prevalenza Incidenza
Numeratore Casi esistenti Nuovi casi
Denominatore totale soggetti totale soggetti “a rischio” nel
periodo considerato
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Relazione tra prevalenza ed incidenza di una malattia
In alcune situazioni (stato stazionario) la relazione tra prevalenza
ed incidenza di una malattia può essere rappresentata con
l’equazione P = I x D
P : prevalenza
I : incidenza
D : durata media della malattia
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Prevalenza
Calcolo della prevalenza di una malattia
Occorre valutare per ognuno degli N soggetti in studio la presenza o
meno di una malattia in un determinato momento. Immaginiamo di
osservare a casi su N persone esaminate
Prevalenza = a/N
È un 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
La prevalenza è una proporzione, ed esprime il numero di soggetti
che presentano una particolare caratteristica (evento malattia)
come percentuale di tutti i soggetti che compongono la
popolazione. È nota anche come proporzione di Prevalenza
Morbosità (prevalente)= N° malati / N° persone studiate in un dato
istante
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%
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Un altro esempio di calcolo della prevalenza puntuale
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
• Disegno
– trasversale
• Fonte dei dati
– Questionario auto-compilato
• Campione
– 58 infermiere
• Setting
– Presidio Ospedaliero "Santa Scolastica" di Cassino
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Problemi di salute percepiti
Disturbi del sonno n %
Stanchezza 39 67
Insonnia 9 16
Crisi di sonnolenza durante il turno di lavoro 6 10
Disturbi dell’attenzione
Difficoltà di concentrazione 19 33
Affaticamento mentale 16 28
Riduzione della memoria 13 22
Disturbi psichici
Cefalea 29 50
Nervosismo 21 36
Ansia 10 17
Depressione 2 4
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Esercitazione 1
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
15-34 2 50
35-59 3 60
60-89 11 90
Totale 16 200
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Incidenza
Se la prevalenza è una misura di stato, l’incidenza misura il
cambiamento di stato (non malato-›malato) che avviene in un
intervallo di tempo
È possibile calcolare la proporzione d’incidenza (in popolazioni
chiuse) ed il tasso d’incidenza (in popolazioni chiuse ed in
popolazioni aperte)
Proporzione di incidenza (incidenza cumulativa, rischio)
È la proporzione della popolazione che contrae la malattia in un
determinato intervallo di tempo. Si misura solo in popolazioni
chiuse
Morbosità (incidente)= N° persone che si ammalano nell’intervallo
t0-t1 / N° persone a rischio a t0
Calcolo dell’incidenza cumulativa
Immaginiamo di osservare N soggetti che sono “a rischio” di
contrarre una determinata malattia in un certo intervallo di tempo.
Alcuni diventeranno malati (n) nell’intervallo t0-t1
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
È una quantità priva di dimensioni
Assume valori compresi tra 0 e 1
Richiede che sia specificato l’intervallo di tempo
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Esempio di incidenza cumulativa
In uno studio su 81 pazienti con lesioni traumatiche della cornea,
ammessi al Pronto Soccorso, 49 non lamentano più dolore ed
irritazione dopo 24 ore
Incidenza di guarigione a 24 ore = 49/81 = 0.40 = 40%
Dopo 2 giorni i soggetti guariti sono diventati 61
Incidenza di guarigione a 48 ore = 61/81 = 0.75 = 75%
Il rischio cardiovascolare globale assoluto è un indicatore che
permette di valutare la probabilità di ammalare di un evento
cardiovascolare maggiore conoscendo il livello di alcuni fattori di
rischio
Il rischio cardiovascolare è espresso in sei categorie di rischio
MCV (da I a VI). La categoria di rischio MCV indica quante persone
su 100 con quelle stesse caratteristiche sono attese ammalarsi nei
10 anni successivi.
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Rischio cardiovascolare a 10 anni (uomini non diabetici)
Tasso di incidenza (densità d’incidenza)
È il numero di nuovi casi di malattia diviso per il tempo-persona a
rischio nella popolazione osservata. Può essere misurato sia per
popolazioni aperte che per popolazioni chiuse. Spesso viene
misurato un massimo di un evento per persona.
Morbosità (incidente)= N° persone che si ammalano nell’intervallo
t0-t1 / N° unità tempo-persona
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È il rapporto tra numero di nuovi eventi (n) 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, 100.000 unità tempo-
persona (anni-persona, mesi-persona, giorni-persona)
Ha come unità di misura t-1
Tasso d’incidenza = n/Σ tempo-persona a rischio
Es. L’incidenza, standardizzata per età, di tumore della cervice
uterina a metà degli anni ’90 è stata pari a 15/100000 anni-
persona
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. Come calcolare
la frequenza di complicazioni?
Sono stati eseguiti 358 accessi venosi centrali. Il 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
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Incidenza dei tumori in Italia
Ogni anno in Italia si stimano circa 250.000 nuove diagnosi di
tumore (sono i casi incidenti ogni anno)
7 casi ogni 1.000 uomini (693 casi ogni 100.000, esclusi gli
epiteliomi della cute)
5 casi ogni 1.000 donne (536 casi ogni 100.000, esclusi gli
epiteliomi della cute)
Incidenza dei tumori in Italia per classe d’età
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Studio di un’epidemia
Uno dei pochi casi in cui si impiega la frequenza assoluta è la
rappresentazione della curva epidemica. Nella curva epidemica
l’asse delle ordinate riporta il numero di eventi, mentre l’asse delle
ascisse rappresenta il tempo, che viene suddiviso in piccoli
intervalli. Il grafico è un istogramma.
Dalla forma del grafico possiamo ricavare informazioni sul tipo di
fonte e sulla modalità di trasmissione della malattia
Esempi di curva epidemica
Fonte singola, esposizione puntuale (Outbreak di gastroenterite da
Norovirus nei soldati di leva dell’esercito statunitense nel 1998)
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Esempi di curva epidemica
Casi di colera ricoverati in ospedale e letalità ospedaliera ad Haiti
Casi di influenza aviaria nel sud-est asiatico