WYKŁAD PIERWSZY: PODSTAWY EPIDEMIOLOGII

Transkrypt

1 SUM - WLK 2011 WYKŁAD PIERWSZY: PODSTAWY EPIDEMIOLOGII Prof. dr hab. med. Jan E. Zejda! UWAGA! SLAJDY WYBRANE I ZMODYFIKOWANE POD KĄTEM PREZENTACJI W INTERNECIE

2 TREŚĆ WYKŁADU Definicja, podział i zastosowania epidemiologii Korzenie współczesnej epidemiologii Źródła informacji w epidemiologii Wiarygodność pomiaru w epidemiologii epi demos logos

3 TREŚĆ WYKŁADU Definicja, podział i zastosowania epidemiologii Korzenie współczesnej epidemiologii Źródła informacji w epidemiologii Wiarygodność pomiaru w epidemiologii epi demos logos

4 DEFINICJA EPIDEMIOLOGII Epidemiologia jest nauką o występowaniu i uwarunkowaniach zjawisk zdrowotnych w określonych populacjach ludzkich oraz systemem działań wykorzystujących uzyskane informacje do zmniejszenia rozpoznanych problemów zdrowotnych w populacji TEORIA i PRAKTYKA

5 ZJAWISKA ZDROWOTNE PODLEGAJĄCE OBSERWACJI ZGON CHOROBA ZMIANY PATOLOGICZNE ZMIANY FIZJOLOGICZNE O TRUDNYM DO USTALENIA ZNACZENIU DLA STANU ZDROWIA

6 DEFINICJA EPIDEMIOLOGII Epidemiologia jest nauką o występowaniu i uwarunkowaniach zjawisk zdrowotnych w określonych populacjach ludzkich oraz systemem działań wykorzystujących uzyskane informacje do zmniejszenia rozpoznanych problemów zdrowotnych w populacji NAUKA i PRAKTYKA

7 EPIDEMIOLOGIA JEST nauką* o występowaniu i uwarunkowaniach zjawisk zdrowotnych w określonych populacjach ludzkich * - zorganizowana, celowa i systematyczna metoda postępowania mającego na celu poznanie rzeczywistości

8 NAUKOWE ASPEKTY EPIDEMIOLOGII Nadciśnienie tętnicze występuje u około 30% osób dorosłych, częściej w starszych grupach wiekowych, a zwiększone ryzyko zachorowania wiąże się z nieprawidłową dietą, małą aktywnością fizyczną, otyłością, narażeniem na stres i tzw. obciążeniem rodzinnym OPIS ROZPOWSZECHNIENIA ANALIZA UWARUNKOWAŃ

9 NAUKOWE DZIAŁY Y EPIDEMIOLOGII Epidemiologia opisowa (obserwacja: np. częstość RR ) Epidemiologia analityczna (obserwacja: np. RR a BMI) (eksperyment: np. RR a zmniejszenie BMI) TEORIA i PRAKTYKA

10 EPIDEMIOLOGIA JEST systemem działań wykorzystujących uzyskane informacje do zmniejszenia rozpoznanych problemów zdrowotnych w populacji np. profilaktyka np. promocja zdrowia np. organizacja ochrony zdrowia

11 ZNACZENIE EPIDEMIOLOGII DLA ROZWOJU NAUK MEDYCZNYCH Epidemiologia Ogólna Epidemiologia Szczegółowa Epidemiologia ogólna koncentruje się na poznawaniu ogólnych, uniwersalnych praw rządzących występowaniem i szerzeniem się chorób, a także zajmuje się metodami (narzędziami badawczymi) stosowanymi w celu poznania rzeczywistości w tym zakresie Epidemiologia szczegółowa dotyczy konkretnych i dobrze zdefiniowanych problemów zdrowotnych. Można zatem mówić o na przykład epidemiologii raka płuca, epidemiologii zakażeń szpitalnych lub epidemiologii środowiskowego zatrucia ołowiem. Klasyczny i w dużym stopniu podyktowany rozwojem dziedziny podział wymienia epidemiologię chorób zakaźnych i epidemiologię chorób niezakaźnych

12 ZASTOSOWANIA EPIDEMIOLOGII 1. Poznanie profilu występowania choroby w populacji (rejestracja trendu dla konkretnej choroby w zakresie jednego lub kilku wskaźników dotyczących zachorowalności, chorobowości, umieralności, śmiertelności itd.); 2. Poznanie stanu zdrowia populacji (rejestracja i porównanie jednego lub kilku wskaźników w zakresie zachorowalności, chorobowości, umieralności i śmiertelności poszczególnych chorób, z ustaleniem ich rankingu w zakresie analizowanych wskaźników); 3. Poznanie historii naturalnej choroby (określenie typowego przebiegu zdarzeń zdrowotnych od momentu wystąpienia pierwszych objawów danej choroby do momentu jej zejścia); 4. Poznanie klinicznej charakterystyki choroby (opis typowych objawów, badanie skuteczności terapii, ocena rokowania w przypadku danej choroby); 5. Poznanie czynników ryzyka choroby (identyfikacja czynników i okoliczności sprzyjających zachorowaniu na daną chorobę, ustalenie ich rankingu siły sprawczej ); Źródło: Breslow L., Detels R.: Public health and epidemiology (w:) Holland W. W., Olsen J., Du V. Florey C. (red.): The development of modern epidemiology. Oxford University Press 2007: )

13 ZASTOSOWANIA EPIDEMIOLOGII 6. Poznanie czynników i okoliczności sprzyjających utrzymaniu dobrego zdrowia (identyfikacja okoliczności skojarzonych z małym natężeniem zachorowalności 7. Poznanie zaburzeń stanu zdrowia poprzedzających rozwój klinicznej manifestacji choroby (identyfikacja objawów lub zespołów, które poprzedzają pojawienie się danej choroby); 8. Ocena skuteczności działań profilaktycznych i terapeutycznych (obiektywna ocena kontrolowanych interwencji pod kątem zmian w zakresie zachorowalności, chorobowości, umieralności lub śmiertelności); 9. Badanie epidemii o nieznanej etiologii (prowadzenie dochodzenia epidemiologicznego ); 10. Poznanie molekularnych uwarunkowań progresji choroby (badania nad mechanizmami podatności genetycznej, immunologicznej itp.); 11. Doskonalenie metod pomiaru stanu zdrowia populacji (opracowanie i testowanie przydatności nowych wskaźników, wykraczających poza konwencjonalną rejestrację zachorowalności, chorobowości, umieralności i śmiertelności). Źródło: Breslow L., Detels R.: Public health and epidemiology (w:) Holland W. W., Olsen J., Du V. Florey C. (red.): The development of modern epidemiology. Oxford University Press 2007: )

14 ZASTOSOWANIA EPIDEMIOLOGII <SYNTEZA> I Poznanie stanu zdrowia populacji II Poznanie historii naturalnej chorób III Poznanie czynników ryzyka chorób IV Poznanie skuteczności interwencji profilaktycznych, diagnostycznych, terapeutycznych

15 KLINIKA Pacjent EPIDEMIOLOGIA Populacja Diagnostyka Diagnostyka Orzekanie Badania Epidemiologiczne Profilaktyka / Promocja Zdrowia Ocena Ryzyka

16 POMIMO RÓŻNIC R Poza uzyskaniem pełnej informacji upoważniającej do uzasadnionego podejrzenia choroby wieńcowej lekarz spyta m.in o: nałóg palenia tytoniu, tryb życia chorego, stosowanie diety obfitującej w tłuszcze pochodzenia zwierzęcego, obecność chorób układu krążenia w rodzinie pacjenta. W/w informacje mają znaczenie diagnostyczne i rokownicze, a także terapeutyczne (np. podjęcie próby modyfikacji jego stylu życia, eliminacji nałogów). Informacje tego typu muszą odwoływać się do dowodów naukowych, dostarczanych przez epidemiologię

17 EPIDEMIOLOGIA NAUKA E. Ogólna E. Szczegółowa PRAKTYKA E. Opisowa E. Analityczna liczne, wzajemne zależności wspólny mianownik: populacja

18 TREŚĆ WYKŁADU Definicja, podział i zastosowania epidemiologii Korzenie współczesnej epidemiologii Źródła informacji w epidemiologii Wiarygodność pomiaru w epidemiologii epi demos logos

19 Działalność naukowa jest procesem poznawania (wykrywania, opisu, wyjaśniania i przewidywania) rzeczywistości, zjawisk zachodzących w świecie OBSERWACJA JAKO CONDICIO SINE QUA NON

20 OBSERWACJA??? INTERPRETACJA właściwa interpretacja jest możliwa nawet przy ograniczonej wiedzy na temat rzeczywistej natury zjawisk, ich mechanizmów (na razie) niedostępnych identyfikacji i pomiarom

21 ROK WPROWADZENIA SKUTECZNEJ PROFILAKTYKI A ROK ODKRYCIA CZYNNIKA PRZYCZYNOWEGO CHOROBY CHOROBA ROK ROK CZYNNIK Szkorbut Kwas askorbowy 2 Pelagra Niacyna 4 Rak moszny Benzo(α)piren 6 Ospa Wirus 8 Gorączka połogowa Streptococcus 10 Cholera Vibrio cholerae 12 Rak pęch. moczowego Naftylamina Lind J.A.: Treatise on the scurvy. London, England. A. Milard Szent-Gyorgi A.: Observation on function of peroxidase systems and chemistry of adrenal cortex: a description of a new carbohydrate derivative. Biochim J Casal G.: Description d une maladie appelee mal de la rosa. J Med Chir Pharmacol Goldberger J. et al.: Pellagra prevention by diet among institutional inmates. Cincinnati Med Pott P.: Chirurgical observations. London, England. Hawes, Clarke & Collin Cook J.W. et al.: The isolation of a cancer producing hydrocarbon from coal tar. J Chem Soc Jenner E.: The cow pox. London, England. Sampson Low Fenner F.: The biological characters of several stains of vaccine, cowpox, and rabbitpox viruses. Virology Semmelweis I.: Hoechst wichtige Erfahrungen ueber die Aetiologie der an Gebaeranstalten epidemischen Puerperalfieber. Z Gesellschaft Aerzte Wien Pasteur L.: Septicemie puerperale. Bull Acad Med Paris Snow J.: On the mode of communication of cholera. London Med Gazette Koch R.: Der gegenwertige Stand der Diagnose der Cholera. Z Hyg Infekt Krankh Rehn L.: Blasengeschwuelste bei Fuchsin Arbeitern. Arch Klein Chir Hueper W.C. et al.: Experimental production of bladder tumors in dogs by administration of beta-naphtylamine. I Ind Hyg Toxicol 1938 [Źródło: Wynder E.L.: Studies in mechanism and prevention. Striking a proper balance. Am J Epidemiol 1994;139:547-9]

22 HIPOKRATES ( BC) Choroby i ich leczenie nie są aktem Bogów, ale zjawiskami fizycznymi posiadającymi naturalne źródła, podlegającymi obserwacji, dedukcji i możliwości skutecznych oddziaływań.

23 DRAMATYCZNE OKOLICZNOŚCI CI POWSTANIA NOWOCZESNEJ EPIDEMIOLOGII Calcutta: Wybuch epidemii cholery Cholera w Moskwie Powstanie Styczniowe w Polsce 1831 Inwazja Rosji wniesienie cholery do Europy Środkowej Epidemie w Austrii, na Węgrzech, w Prusach Cholera w Europie 1848 Wielka Brytania: zgonów Francja: zgonów

24 JOHN SNOW ( ) lekarz rodzinny, lekarz anestezjolog, lekarz epidemiolog

25 WODA ŹRÓDŁEM ZAGROŻENIA - DOWÓD D STATYSTYCZNY SNOW a - Kompania Wodociągowa Liczba zaopatrywanych domów Liczba zgonów Współczynnik Zgonów (n/10000 domów) Southwark & Vauxhall Lambeth Gradient ~ 10 : 1 Źródłó: Fox J.P. et al.: Epidemiology. Man and Disease. The Macmillan Company, London 1970)

26 CO EPIDEMIOLOGIA ZAWDZIĘCZA SNOW owi? Wykorzystanie wiedzy medycznej (cholera manifestująca się objawami ze strony przewodu pokarmowego źródło choroby) Prezentacja graficzna występowania choroby Prezentacja statystyczna występowania choroby obserwacja hipoteza pomiary weryfikujące wiedza skuteczna interwencja

27 OD MIKROBIOLOGII DO EPIDEMIOLOGII CHORÓB B ZAKAŹNYCH

28 TUBERCULOSIS STORY ZGONY / (ANGLIA( i WALIA: : ) n/1 mln mycobacterium tbc + therapia + rok

29 TUBERCULOSIS (PODSTAWOWE MECHANIZMY) <CZYNNIKI GENETYCZNE> < NIEDOŻYWIENIE> <BIEDA> <WARUNKI DOMOWE> <INNE CZYNNIKI> Osoba podatna => Zakażenie => Choroba Ekspozycja Progresja

30 EWOLUCJA EPIDEMIOLOGICZNA (USA) wiodące przyczyny zgonu (n/ ) Zap. płuc Gruźlica Biegunki Ch. serca 0 Ch. serca Nowotwory Urazy Ch. n. mózgu

31 EPIDEMIOLOGIA DZISIAJ (kariera chorób b niezakaźnych) nych) Ch. Niezakaźne Ch. Zakaźne tak było tak jest postępy medycyny demografia

32 TREŚĆ WYKŁADU Definicja, podział i zastosowania epidemiologii Korzenie współczesnej epidemiologii Źródła informacji w epidemiologii Wiarygodność pomiaru w epidemiologii epi demos logos

33 ŹRÓDŁO O DANYCH: BADANIE EPIDEMIOLOGICZNE PRAKTYCZNY PODZIAŁ BADAŃ EPIDEMIOLOGICZNYCH (w zależności od metody) Badanie Obserwacyjne rejestrowanie zjawisk zdrowotnych i/lub okoliczności, w jakich te zjawiska występują; zbieranie, w systematyczny sposób, informacji, które pozwolą odpowiedzieć na postawione pytanie lub zweryfikować hipotezę np. % zaburzeń snu u mieszkańców dzielnicy Badanie Eksperymentalne rejestrowanie zjawisk zdrowotnych przed i po świadomej, celowej interwencji ukierunkowanej na zmianę okoliczności, w jakich te zjawiska występują (interwencja może mieć charakter działania terapeutycznego, profilaktycznego lub mieć inne znaczenie) np. % zaburzeń snu u mieszkańców dzielnicy, przed i po instalacji ekranów antyhałasowych PRAKTYCZNY PODZIAŁ BADAŃ EPIDEMIOLOGICZNYCH (w zależności od celu) Badanie opisowe Badanie analityczne

34 BADANIA EPIDEMIOLOGICZNE BADANIA OPISOWE BADANIA ANALITYCZNE OBSERWACYJNE EKSPERYMENTALNE B. ANALITYCZNE B. ANALITYCZNE B. ekologiczne B. przekrojowe B. Kliniczne B. kohortowe B. kliniczno -kontrolne B. populacyjne

35 ŹRÓDŁA A DANYCH W EPIDEMIOLOGII Raporty statystyczne (np. GUS itp.) Rejestry chorób (np. Rejestr nowotworów) Dokumentacja lekarska Dane wtórne Badania epidemiologiczne Dane pierwotne

36 ŹRÓDŁA A DANYCH W EPIDEMIOLOGIII Pierwotne Uzyskane podczas badań prowadzonych w oparciu o oryginalny protokół Badanie Naukowe Wtórne Uzyskane z istniejących baz gromadzonych w ramach funkcjonujących rejestrów Monitoring

37 ŹRÓDŁA A INFORMACJI W EPIDEMIOLOGII WTÓRNE DANE Istniejące systemy sprawozdawczości Dane o umieralności Rejestr nowotworów Rejestr chorób zawodowych Rejestr przyczyn absencji Statystyki lecznictwa zamkniętego Statystyki lecznictwa otwartego Dokumentacja lekarska Historie choroby (dokumentacja szpitalna, ambulatoryjna) Karty wypisowe Wyniki badań przesiewowych! WSPÓLNY PROBLEM! kompletność, jakość i wiarygodność danych dostęp do danych (kwestie finansowe i bioetyczne)

38 ŹRÓDŁA A INFORMACJI W EPIDEMIOLOGII PIERWOTNE DANE bezpośrednie, w pełni kontrolowane, zwykle jednorazowe pomiary (np. pomiar glikemii w wszystkich ciężarnych w dzielnicy, pomiar masy ciała u wszystkich dzieci w szkole, itp.)

39 TREŚĆ WYKŁADU Definicja, podział i zastosowania epidemiologii Korzenie współczesnej epidemiologii Źródła informacji w epidemiologii Wiarygodność pomiaru w epidemiologii epi demos logos

40 WSZYSTKO JEST POMIAREM Odpowiedź na pytanie w kwestionariuszu (tak/nie ~ 1/0) Obecność cienia okrągłego na zdjęciu rtg płuc (tak/nie ~1/0) Kliniczny stopień duszności (1/2/3/4/5) Glikemia (mg%) Błąd zależny od: właściwości testu testującego testowanego

41 WSZYSTKO JEST POMIAREM Czy wynik pomiaru odzwierciedla stan rzeczywisty? czyli Czy wynik pomiaru jest wolny od błędu Błąd zależny od: właściwości testu testującego testowanego..

42 BŁĘDY W BADANIU EPIDEMIOLOGICZNYM errare humanum est Błąd Przypadkowy Błąd Systematyczny ( bias w terminologii anglosaskiej ) Błąd popełnić zdarza się profesjonalistom Popełnionego błędu nie rozpoznać brak profesjonalizmu

43 BŁĄD D PRZYPADKOWY Błąd przypadkowy jest różnicą pomiędzy wartością rzeczywistą badanego parametru (np. średnie, nieznane stężenie hemoglobiny w populacji dzieci w wieku przedszkolnym) a wartością obserwowaną, uzyskaną na podstawie przeprowadzonego badania (np. średnie stężenie hemoglobiny w grupie dzieci uczęszczających do przedszkoli). Możliwe relacje pomiędzy w/w wartościami: W. rzeczywista > W. obserwowana W. rzeczywista = W. obserwowana W. rzeczywista < W. obserwowana KIERUNEK RELACJI MA CHARAKTER PRZYPADKOWY

44 BŁĄD D PRZYPADKOWY Trzy podstawowe źródła błędu przypadkowego: tzw. zmienność biologiczna tzw. błąd losowania tzw. błąd pomiaru

45 BŁĄD D SYSTEMATYCZNY Błąd systematyczny jest jednokierunkową różnicą pomiędzy wartością rzeczywistą zmiennej a wartością aktualnie zmierzoną. Wynika on nie tylko z zastosowania błędnej metody pomiarowej ale również z niewłaściwego protokołu badawczego i polega na przyjmowaniu przez wartości zmierzone poziomów albo stale wyższych albo stale niższych od wartości rzeczywistej. Kierunek tej różnicy ( + lub - ) nie jest znany w momencie pomiaru - ma charakter systematyczny. W związku z tym wartość średnia z serii pomiarów ma tendencję do lokowania się poniżej lub powyżej wartości rzeczywistej.

46 BŁĄD D SYSTEMATYCZNY Błąd systematyczny ( bias ) posiada złożoną naturę. W literaturze wymienia się około 30 rodzajów tego błędu. W praktyce istotną rolę odgrywają: błąd systematyczny związany ze zjawiskiem selekcji; błąd systematyczny związany z pomiarem (zjawiska zdrowotnego i / lub narażenia) W OBU PRZYPADKACH ROLA POPRAWNEGO PROTOKOŁU (np. typ badania)

47 KWINTESENCJA BADANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZACOWANIE (ESTYMACJA) ESTYMATOR PARAMETR aby poznaćśrednią masę ciała donoszonych noworodków matek palących papierosy nie badam wszystkich dzieci, ale grupę np. 500 dzieci takich matek

48 BŁĄD D W BADANIU EPIDEMIOLOGICZNYM SYTUACJA IDEALNA ESTYMATOR = PARAMETR SYTUACJA REALNA ESTYMATOR = PARAMETR + BŁĄD ESTYMATOR = PARAMETR + BŁĄD SYSTEMATYCZNY + BŁĄD PRZYPADKOWY

49 BŁĄD PRZYPADKOWY I SYSTEMATYCZNY Duży błąd systematyczny mała trafność Duży błąd przypadkowy mała precyzja Trafność = stopień, w jakim obserwacja jest zdolna do pomiaru zjawiska, które jest przedmiotem obserwacji Precyzja = powtarzalność wyniku obserwacji PRECYZJA TRAFNOŚĆ ale WIARYGODNOŚĆ = PRECYZJA + TRAFNOŚĆ

50 TRAFNOŚĆ Trafność wewnętrzna (pomiary zgodne ze standardami ) Trafność zewnętrzna (możliwość uogólniania) DOBRA PRAKTYKA EPIDEMIOLOGICZNA