Epidemiologia

lezione 0

Programma del corso 1

• Introduzione: Epidemiologia finalità e definizioni

• Le radici dell’epidemiologia: sviluppo dei modelli di studio per indagare i fenomeni sanitari

• Misure epidemiologiche di frequenza e associazione

• Cause e determinanti della salute e delle malattie

• La distorsione sistematica dei risultati : i bias

• Disegno dello studio epidemiologico: classificazione

• Demografia (cenni)

• Sorveglianza e valutazione con dati ordinariamente disponibili –statistiche sanitarie correnti

• Lo studio dei trend

• Lo studio della distribuzione spaziale delle patologie e dei determinanti

• [Epidemiologia delle malattie infettive]

Programma del corso 2

• Lo studio epidemiologico attraverso gli errori sistematici – Bias di selezione

– Bias di informazione

– Confondimento

• Modifica di effetto o interazione

• Analisi statistica degli studi epidemiologici

• Studi trasversali

• Studi ecologici

• Studi di coorte

• Studi caso-controllo

• Altri disegni

• Studi sperimentali e meta-analisi

• [Medicina preventiva]

Finalità del corso

• Comprensione della rilevanza del metodo epidemiologico in medicina

• Acquisizione di capacità di lettura critica del disegno dello studio nella letteratura medica scientifica

• Definizione degli elementi di base per la realizzazione di ricerche in campo medico

• Analisi dei dati epidemiologici: comprensione e calcolo di misure epidemiologiche di base

Testi in italiano• Rothman K J. Epidemiologia · Idelson-Gnocchi 2007

• Faggiano F, Donato F, Barbone F. Manuale di epidemiologia per la sanità pubblica. Centro Scientifico Editore 2005

• Beaglehole R, Bonita R, Kjellström T. Epidemiologia di base Folini editore 2003 [http://whqlibdoc.who.int/publications/1997/887266031_ita.pdf]

• Vineis P, Duca , Pasquini, Manuale di metodologia Epidemiologica, La Nuova Italia Scientifica, Roma, 1988

• [Ricciardi W et al. Igiene. Medicina Preventiva. Sanità Pubblica. · Idelson-Gnocchi 2013]

• [La Rosa F.: Elementi di statistica medica ed epidemiologia. Perugia, 2008 ]

Testi in lingua inglese

• Bhopal R. Concepts of Epidemiology: Integrating the ideas, theories, principles and methods of epidemiology. Oxford University Press 2008

• Kenneth J Rothman Sander Greenland Timothy L Lash. Modern Epidemiology. Lippincott 2008

• Gordis L. Epidemiology. Saunders Elsevier 2008

• David E. Lilienfeld and Paul D. StolleyFoundationsof Epidemiology. Oxford University Press 1994

Complementari:

• Kelsey JL et al. Methods in ObservationalEpidemiology Oxford University Press 1996

• Selvin S. Epidemiologic Analysis: A Case-Oriented Approach

Nota

• La mancanza di testi universitari in italiano

non è in alcun modo indice della natura

accessoria o ornamentale della Metodologia

epidemiologica

Altro

• Materiali: a disposizione per il download ma non sono pensati come prodotto autonomo…

• Presenza a lezione

• Spiegazioni

• Siti della rete: • http://www.docstoc.com/docs/108111962/Variation-in-disease-by-time-place-and-person-

• http://www.teachepi.org/resources/bfiles.htm

• [Tesine]

• [Auto valutazione ed esoneri]

Struttura

• Enunciazione teorica

• Esempio tratto dalla letteratura

• Analisi di articoli scientifici dedicati [limiti e

difficoltà delle ricerche]

• Revisione della letteratura scientifica dedicata

[processo di formazione delle conoscenze

scientifiche]

EsameRisposta multipla

Completa la definizione

Vero o falso?

Calcolare

(portare calcolatrice)

Domanda aperta (breve)

Definizione 1

• Studio della distribuzione delle malattie nelle

popolazioni e dei fattori che influenzano o

determinano tale distribuzione

• Distribuzione delle malattie

• Popolazione

• Fattori che influenzano o determinano le malattie

individuo

popolazione

Scopi della epidemiologia (in base alla definizione 1)

• Sorveglianza sanitaria: distribuzione delle

malattie nelle popolazioni in base a Tempo,

Luogo, Caratteristiche delle persone

(tipicamente sesso ed età)

• Studio dell’eziologia delle malattie (base della

prevenzione)

Principali cause di morte negli US nel

1900 e nel 2007

Figure 2. Mortality rates (age-adjusted

data) in Italy from 1901 to 2000, year

by year, for the main diseases

responsible for death in the

population. The reported diseases

include

infectious and parasitic diseases (INF),

malignant tumors (TUM),

cardiovascular diseases (CARD),

cerebrovascular diseases (CER),

respiratory diseases, including

influenza (RESP),

digestive system diseases (DIG), and

accidents (ACC).

See text for the ICD-10 categories of

diseases included in the analysis and

for the procedure used for age-

adjustment.

De Flora S, Quaglia A, Bennicelli C,

Vercelli M. The epidemiological

revolution of the 20th century. FASEB J.

2005;19:892-7.

Origini

• ἐπί(epi, “su") + δῆμος (dēmos, "popolo")

• Epidemia: verificarsi di casi di malattia in

eccesso rispetto a quanto “normalmente

atteso”

• Epidemiologia (studio delle epidemie)

Trend di incidenza e mortalità per cancro

del polmone

Maschi

Femmine

Sopravvivenza complessiva per cancro del

polmone e della prostata

Polmone maschi

Periodo sopravvivenza a 5a

1978-82: 11%

1994-98: 15%

1999-02: 14%

2003-05 14%

Prostata

Periodo sopravvivenza a 5a

1978-82: 39%

1994-98: 77%

1999-03: 88%

2004-08 92%

Terapia sistemica nel NSCLC

European Medicines Agency

Cancro della mammella: Trend di incidenza e

mortalità, tutte le età (tassi st. Umbria 2001)

0

10

20

30

40

50

Mortalità

Mortalitàjp0

100

110

120

130

140

150

160

170

Incidenza

Incidenza jp2

VA% -2.3* (-3.7- -0.8)

VA% 5.0* (1.8-8.3)

VA% -1.5* (-2.3- -0.6)

Variazione annua %

3.4* (2.4-4.4)

Nella classe d’età screening (50-69 anni)

100

150

200

250

300

350

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Incidenza

Incidenza jp2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Mortalità

Mortalitàjp0

VA% -4.1* (-6.7- -1.4)

VA% 6.0 (-0.2-12.5)

VA% -2.0* (-3.3- -0.7)

VA% 6.9* (5.0-8.7)

Figure 2 Incidence rates of gastric cancer in 1992 in selected regions

and populations reported by population-based cancer registries. The

incidence rates are age-standardised to the world population model.

Naohito Yamaguchi , Tadao Kakizoe Synergistic interaction between Helicobacter pylori gastritis and diet in gastric cancer. The

Lancet Oncology Volume 2, Issue 2 2001 88 - 94Luogo

http://eco.iarc.fr/EUCAN/Cancer.aspx?Cancer=8

http://eco.iarc.fr/EUCAN/Cancer.aspx?Cancer=8

Gastric cancer

mortality in Italy in

Estève J, Benhamou E,

Raymond L. Méthodes

statistiques en

épidémiologie descriptive.

INSERM Paris 1993

Ing. Fortunato Bianconi

www.sira.diei.unipg.it

1978-1982 1994-1998 1999-2003

MA

LEF

EM

ALE

L’esempio del cancro gastrico

Incidenza di cancro gastrico in Umbria

2001-08 2001-08

Levigata

(smoothed)

SIR maschi

SIR femmine31

Mesotelioma in Umbria

La georeferenziazione dei casi

32corso di aggiornamento FONICAP - progetto mesotelioma pleurico

Analisi per sezione di censimento

33corso di aggiornamento FONICAP - progetto mesotelioma pleurico

Incidenza di cancro del polmone a Terni

nel sesso femminile

Incidenza di cancro del polmone a Terni

e comuni limitrofi nel sesso femminile

Tutti i casi Solo le donne residenti da almeno 5 anni

Figure 1 Cancer rates in migrants become similar to those in the local population.

Cancer rates in 1990 among Japanese migrants to Hawaii, and around 1970 and

1990 in Japan (Osaka) and in Hawaiian Caucasians.

Peto J. Cancer epidemiology in the last century and the next decade. Nature 2001;411:390-5.

Finalità degli studi di epidemiologia

descrittiva

• Quantificare la rilevanza dei fenomeni sanitari

• Fornire la base per predire l’impegno dei

servizi sanitari

• Evidenziare l’evoluzione dei fenomeni sanitari

• Contribuire a definire priorità di intervento

• Ipotizzare relazioni tra i dati descrittivi e gli

interventi sanitari o, in generale, variazioni dei

determinanti

Distribuzione regionale dei tumori

delle alte vie aerodigestive

I bevitori a rischio nelle indagini PASSI

Nelle AUSL regionali non sono emerse differenze statisticamente significative per le modalità di assunzione dell’alcol ritenute a rischio anche per la limitata numerosità (range dal 10% dell’AUSL3 18% dell’AUSL1)

2006

2008

Studi eziologici

Modelli di studio della

• Epidemiologia analitica ed

• Epidemiologia sperimentale

Associazione e causalità

• Formazione progressiva delle evidenze

• Associazione tra esposizione ad un fattore e

una malattia in studi ben disegnati ed

analizzati: fattore di rischio o protettivo

• Conferme sperimentali: fattore causale

Studi epidemiologici• Studi Osservazionali (“esperimenti naturali”)

– Descrittivi• Longitudinali

• Trasversali

– Analitici• Trasversali

• Caso-controllo

• Coorte– Storico

– Prospettico

• Caso-coorte

• Studi sperimentali– Esperimenti randomizzati

– Studi non randomizzati

Epidemiologia - definizione 2

• Studio della distribuzione e dei determinanti

di stati di salute o eventi sanitari in

popolazioni specificate e l’applicazione di

questo studio al controllo della salute

Last JM. A dictionary of epidemiology. Oxford University press

Generalizzazione della definizione 1

– Da Malattia a stati di salute ed eventi (la comparsa

di una malattia è un tipo di evento sanitario)

– Dalla descrizione della distribuzione e

individuazione delle cause delle malattie (base

della medicina preventiva) al controllo dei

fenomeni sanitari (valutazione degli interventi

sanitari: Epidemiologia clinica)

Eziologia

• “felix qui potuit rerum cognoscere causas” (Virgilio, Georgiche, II, 490)

• Una delle principali finalità investigative della epidemiologia è la ricerca delle cause delle malattie

• [Possiamo facilmente estendere questo paradigma alla ricerca dei determinanti di effetti o esiti sanitari diversi dall’insorgenza di malattia]

Epidemiologia

• Eziologica

Finalizzata alla identificazione delle cause di

malattia e del benessere delle popolazioni

• Clinica e valutativa

Finalizzata alla identificazione di determinanti

dei risultati dei trattamenti e,in generale, del

decorso della malattia nelle popolazioni dei

malati

19 September 2007 47

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 total

year

mastectomy

bcs

No surgery

surgery70-79

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 total

year

mastectomy

bcs

No surgery

surgery70-79

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 totale

year

mastectomy

bcs

no surgery

surgery60-69

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 total

year

mastectomy

bcs

no surgery

surgery60-69

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 totale

year

mastectomy

bcs

no surgery

surgery60-69

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 total

year

mastectomy

bcs

no surgery

surgery60-69

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 total

year

mastectomy

bcs

No surgery

surgery> = 80

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 total

year

mastectomy

bcs

No surgery

surgery> = 80

Surgical treatment by year and age class

19 September 2007 48

Treatment associated with BCS by age class(period 1998-2001)

0% 20% 40% 60% 80% 100%

60-69

70-79

80+ rt- ln-

rt- ln+

rt+ ln-

rt+ ln+

QuARt

QuARt

QuARt

QuARt

• Axillary dissection after breast conserving surgery was frequently

omitted in women >=80 years old; about 30% of women in this

age class were treated with BCS

• Radiotherapy use decreased with increasing age and was almost not

used among the oldest old

19 September 2007 49

Radiotherapy use after BCS by age class and period

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

15-39 40-49 50-69 70-79 80+ total

age classage classage classage class

% rad

iotherap

y after bcs

% rad

iotherap

y after bcs

% rad

iotherap

y after bcs

% rad

iotherap

y after bcs 1994-1997

1998-2001

Radiotherapy use:

• decreased among youngest and, particularly, oldest women

• increased among screened age groups and 70-79 years old

(largest increase)

Metodologia epidemiologica

• Ricerca e progresso in campo biomedico

– Ragionamento biologico

– Disegno dello studio

– Analisi statistica

INFLUENCE OF SCREENING ON COLORECTAL CANCER INCIDENCE , SURVIVAL, AND

STAGE AT DIAGNOSIS: DIFFERENCES BY GENDER Fabrizio Stracci (1,2) , Fortunato Bianconi (2,3) , Morena Malaspina (4), Antonella Monsignori (5) , Tiziana Marzulli (5) , Rosa Corvetti (6),

Annunziata Di Marco (7), Gabriella Vinti (8), Saba M. Petrucci(2) Francesco La Rosa (1,2,5) 1. Dip.to di Spec. Med. Chir. e Sanità Pubblica – Università di Perugia; 2. Registro Tumori Umbro di Popolazione – Direzione Regionale Sanità Umbria; 3. Dip.to Ingegneria

Elettronica e Informatica – Università di Perugia. 4. Servizio di Screening – ASL 2 dell’Umbria. 5. Scuola di Specializzazione in Igiene e Medicina Preventiva – Università di

Perugia. 6. Servizio di Screening – ASL 4 dell’Umbria 7. Servizio di Screening – ASL 3 dell’Umbria. 8. Servizio di Screening – ASL 1 dell’Umbria

Figure 1a-b. Age-specific incidence rates by gender, before and after screening start in 2006

Figure 2a-b. Standardized incidence rates trend (observed and joinpoint)

Figure 3a-e. Standardized incidence rates trend by stage and gender

Figure 4a-c. Relative survival by gender, period (a), and mode of detection (b-c)

Figure 5a-l. Proportion of cases by gender, stage, and mode of detection (SD screen detected)

0

100

200

300

400

500

600

0_

4

5_

9

10

_1

4

15

_1

9

20

_2

4

25

_2

9

30

_3

4

35

_3

9

40

_4

4

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9

50

_5

4

55

_5

9

60

_6

4

65

_6

9

70

_7

4

75

_7

9

80

_8

4

85

+

male 2003-05

male 2006-08

0

100

200

300

400

500

600

0_

4

5_

9

10

_1

4

15

_1

9

20

_2

4

25

_2

9

30

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4

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_3

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_4

4

45

_4

9

50

_5

4

55

_5

9

60

_6

4

65

_6

9

70

_7

4

75

_7

9

80

_8

4

85

+

female 2003-05

female 2006-08

0000

20202020

40404040

60606060

80808080

100100100100

120120120120

140140140140

160160160160

2002200220022002 2003200320032003 2004200420042004 2005200520052005 2006200620062006 2007200720072007 2008200820082008

3e. Stage IV 3e. Stage IV 3e. Stage IV 3e. Stage IV ---- age 50age 50age 50age 50----74747474

0

50

100

150

200

250

300

Incidence 50-74 years

Predicted 0 joinpoint

Predicted 1 joinpoint

Male

0

50

100

150

200

250

300

Incidence 50-74 years

Predicted 0 joinpoint

Female

0000

20202020

40404040

60606060

80808080

100100100100

120120120120

140140140140

160160160160

2002200220022002 2003200320032003 2004200420042004 2005200520052005 2006200620062006 2007200720072007 2008200820082008

3d. Stage III 3d. Stage III 3d. Stage III 3d. Stage III ---- age 50age 50age 50age 50----74747474

0.50.50.50.5

0.60.60.60.6

0.70.70.70.7

0.80.80.80.8

0.90.90.90.9

1111

1.11.11.11.1

0000 1111 2222 3333 4444

F ScreeningF ScreeningF ScreeningF Screening

F P reF P reF P reF P re ----screeningscreeningscreeningscreening

M ScreeningM ScreeningM ScreeningM Screening

M PreM PreM PreM Pre ----screeningscreeningscreeningscreening

4a. Age 504a. Age 504a. Age 504a. Age 50----74 years74 years74 years74 years

0000

20202020

40404040

60606060

80808080

100100100100

120120120120

140140140140

160160160160

2002200220022002 2003200320032003 2004200420042004 2005200520052005 2006200620062006 2007200720072007 2008200820082008

3c. Stage II 3c. Stage II 3c. Stage II 3c. Stage II ---- age 50age 50age 50age 50----74747474

MaleMaleMaleMale

FemaleFemaleFemaleFemale

0000

20202020

40404040

60606060

80808080

100100100100

120120120120

140140140140

160160160160

2002200220022002 2003200320032003 2004200420042004 2005200520052005 2006200620062006 2007200720072007 2008200820082008

3b. Stage I 3b. Stage I 3b. Stage I 3b. Stage I ---- age 50age 50age 50age 50----74747474

0000

0.20.20.20.2

0.40.40.40.4

0.60.60.60.6

0.80.80.80.8

1111

1.21.21.21.2

0000 1111 2222 3333 4444

Male NSDMale NSDMale NSDMale NSD

Male SDMale SDMale SDMale SD

4b.4b.4b.4b.

0000

0.20.20.20.2

0.40.40.40.4

0.60.60.60.6

0.80.80.80.8

1111

1.21.21.21.2

0000 1111 2222 3333 4444

Female NSDFemale NSDFemale NSDFemale NSD

Female SDFemale SDFemale SDFemale SD

4c.4c.4c.4c.

0000

20202020

40404040

60606060

80808080

100100100100

120120120120

140140140140

160160160160

2002200220022002 2003200320032003 2004200420042004 2005200520052005 2006200620062006 2007200720072007 2008200820082008

3a. Stage 0 3a. Stage 0 3a. Stage 0 3a. Stage 0 ---- age 50age 50age 50age 50----74747474

NSDNSDNSDNSD

67%67%67%67%

SDSDSDSD

33%33%33%33%

Male Male Male Male ---- Stage 0Stage 0Stage 0Stage 0

NSDNSDNSDNSD

65%65%65%65%

SDSDSDSD

35%35%35%35%

Stage IStage IStage IStage I

NSDNSDNSDNSD

86%86%86%86%

SDSDSDSD

14%14%14%14%

Stage IIStage IIStage IIStage II

NSDNSDNSDNSD

86%86%86%86%

SDSDSDSD

14%14%14%14%

Stage IIIStage IIIStage IIIStage III

NSDNSDNSDNSD

90%90%90%90%

SDSDSDSD

10%10%10%10%

Stage IVStage IVStage IVStage IV

NSDNSDNSDNSD

65%65%65%65%

SDSDSDSD

35%35%35%35%

Female Female Female Female ---- Stage 0Stage 0Stage 0Stage 0

NSDNSDNSDNSD

69%69%69%69%

SDSDSDSD

31%31%31%31%

Stage IStage IStage IStage I

NSDNSDNSDNSD

87%87%87%87%

SDSDSDSD

13%13%13%13%

Stage IIStage IIStage IIStage II

NSDNSDNSDNSD

91%91%91%91%

SDSDSDSD

9%9%9%9%

Stage IIIStage IIIStage IIIStage III

NSDNSDNSDNSD

94%94%94%94%

SDSDSDSD

6%6%6%6%

Stage IVStage IVStage IVStage IV

Poster

Poster

Struttura di un articolo scientifico

• Titolo

• Riassunto

• Base di partenza scientifica

• Scopo

• Casi e metodi

• Risultati

• Discussione

• Bibliografia

Basi dati bibliografiche

Punti chiave

• La metodologia epidemiologica rappresenta uno dei fondamenti della ricerca e dunque del progresso in campo biomedico

• L’epidemiologia si occupa tradizionalmente di quantificare i fenomeni sanitari e di indagare le cause delle malattie

• Per l’orientamento eziologico e l’approccio di popolazione l’epidemiologia è legata alla Medicina Preventiva e alla Sanità Pubblica