Concepts de base en épidémiologie environnementale PDF

Concepts de base en épidémiologie environnementale Santé et environnement 1 (MSN 6115 – Hiver 2023) 18 janvier 2024 Stéphane Buteau, PhD Professeur adjoint DSEST-ESPUM [email protected] Objectifs du cours 1. Définir ce qu’est l’épidémiologie 2. Distinguer les principaux types de devis épi...

Concepts de base en épidémiologie environnementale Santé et environnement 1 (MSN 6115 – Hiver 2023) 18 janvier 2024 Stéphane Buteau, PhD Professeur adjoint DSEST-ESPUM [email protected] Objectifs du cours 1. Définir ce qu’est l’épidémiologie 2. Distinguer les principaux types de devis épidémiologiques 3. Comprendre les mesures d’occurrence et d’association, ainsi que leur interprétations 4. Savoir reconnaitre les types de biais 5. Comprendre les considérations de base en lien avec l’interprétation des associations, et les principes de causalité 2 1. Qu’est-ce que l’épidémiologie ? 3 Qu’est-ce que l’épidémiologie ? « L’étude de la distribution et des déterminants des états ou événements relatifs à la santé au sein de populations spécifiques, et l’application de cette étude au contrôle des problèmes de santé » (traduit de John Last, “Dictionary of Epidemiology”, 2004) Rechercher les différences et les similitudes ("comparer et contraster") dans les schémas pathologiques des populations pour comprendre les causes et comment améliorer la santé publique. Approche quantitative dont l’objet d’étude est les individus ou groupes de la population 4 Objectifs de l’épidémiologie Mesurer et surveiller l’état de santé et de maladies des populations Mesurer les risques individuels et collectifs Identifier les agents causaux et les modes de transmission Prévenir la survenu des maladies Évaluer les méthodes d’intervention But ultime : améliorer la santé publique (prévention et promotion) et la médecine (diagnostique, traitement) 5 Domaine d’application de l’épidémiologie L’épidémiologie environnementale est une sous discipline de l’épidémiologie qui vise à comprendre si, et dans quelle magnitude, l’exposition aux déterminants environnementaux affecte les RISQUES d’effets ou d’événements de santé. Il existe plusieurs autres domaines de l’épidémiologie: Pharmacoépidémiologie Épidémiologie clinique Épigénétique Épidémiologie des maladies infectieuses Etc. 6 Qu’est-ce qu’un risque ? Risque : Probabilité de survenu d’un événement sanitaire au cours d’une période de temps donné chez un individu ou une population. Risque vie entière (lifetime risk) : Risque qu’un événement survienne au cours de la vie d’un individu Intégration des risques par année d’âge sur toute la vie. 7 L’épidémiologie environnementale Particularités Niveaux d’exposition faibles Difficulté à estimer l’exposition de façon précise et fiable Risques pour la santé sont généralement faibles -> nécessite de large population Sources d’exposition multiple Grande variabilité d’agents/stresseurs environnementaux Expositions qui varient spatialement et temporellement Effets sur la santé généralement non spécifiques Populations mobiles Difficile de suivre les gens dans le temps pour observer l’apparition d’effets, et connaitre leur historique d’exposition 8 Exemples de question de recherche en épidémiologie environnementale La pollution de l'air augmente-t-elle, le jour même ou dans les jours qui suivent, les hospitalisations pour cause d'asthme parmi les enfants de 0-13 ans ? Est-ce que le fait de vivre à Montréal dans un quartier plus vert réduit le déclin cognitif chez les personnes âgées de 65ans et plus? Est-ce que le niveau d'exposition au plomb durant l'enfance est associé au risque de maladies cardiovasculaires plus tard à l’âge adulte? 9 Exemples de question de recherche en épidémiologie environnementale (suite) L’exposition au champ magnétique des lignes hautes tension est-elle associée au développement de la leucémie chez l’enfant de 0-6 ans? Est-ce que les enfants exposés à l’eau potable fluorée durant l’enfance ont un quotient intellectuel (QI) diminué comparativement aux enfants non exposés ? 10 2. Mesures de fréquence 11 Mesures de fréquence : La prévalence Prévalence : Nombre de cas existant (anciens et nouveaux) relativement à l’effectif de la population à risque. Utile pour estimer le fardeau des maladies/conditions dans la population à un moment donné, mais pas pour la recherche étiologique à moins qu'il soit très difficile d'estimer l'incidence (par exemple, malformations congénitales). Reflète à la fois l'incidence (appariation de nouveaux cas) et la durée de la maladie 12 La prévalence (suite) Prévalence instantanée : nombre de cas d'une maladie à un temps donné. Ex., dans un questionnaire on vous demanderait si vous êtes actuellement fumeur. Prévalence sur une période donnée : nombre de cas d'une maladie sur toute une période, souvent 12 mois. Ex., dans un questionnaire on vous demande si vous avez fumé au cours des 12 derniers mois ? Prévalence vie-entière : nombre de cas de la maladie au cours de la vie. Ex., dans un questionnaire on vous demande si vous avez déjà fumé. 13 Mesures de fréquence : L’incidence Incidence : survenue de tout nouvel événement de santé ou de la maladie l'état de santé est supposé être: i) dichotomique (c’est-à-dire, oui/non) et; ii) représente un « état absorbant » (c'est-à-dire non réversible) Mais l’incidence peut être appliqué à un second événement (ex., un 2 e infarctus du myocarde); alors la population à risque constitue seulement ceux ayant eu le 1 er événement Incidence cumulative: mesure d’incidence basée sur la population à risque Incidence cumulative = NOMBRE DE NOUVEAUX CAS taille de la population à risque Représente une proportion ; prendre une valeur entre 0 et 1. Utile pour communiquer une notion de risque : quelle est la probabilité que ce patient soit atteint de cette maladie dans la période donnée ? 14 Taux d’incidence Taux d’incidence: Mesure de l’incidence basée sur la durée de suivi des individus. = NOMBRE DE NOUVEAUX CAS durant la pé𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑑 ′ 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑢𝑟é𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑖𝑣𝑖 𝑝𝑎𝑟𝑚𝑖 𝑙𝑎 𝑝𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 à 𝑟𝑖𝑠𝑞𝑢𝑒 (𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑛𝑒−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠) Le taux d’incidence permet de tenir compte des participants perdus en cours d’étude ou décédés pour autre cause que la maladie étudiée. Permet aussi de considérer de nouveaux participants à risque qui entrerait dans l’étude une fois celle-ci commencée. Le taux d’incidence n’est pas une proportion ; ne prend pas nécessaire une valeur en 0 et 1. 15 Taux d’incidence basé sur les personne-temps Exemple: Nombre de personne-années entre 35-44 ans = 30 Nombre d’événements entre 35-44 ans = 3 Taux d’incidence 35-44ans = # événements / # personnes-années = 3/30 = 0,1/p-a Incidence cumulative = # événements / # personnes à risque = 3/5 = 0,6 16 Lien entre prévalence et incidence Une prévalence élevée implique : une incidence élevée ou une survie élevée, mais sans guérison (maladie de longue durée) ; une meilleure détection des cas ; un apport de cas ou de personnes réceptives dans une population ou une émigration de personnes saines. Une prévalence faible implique : une incidence faible ou une létalité élevée, une mort rapide ou une guérison prompte (maladie de courte durée) ; une immigration de personnes saines ou une émigration de cas ; un meilleur traitement. 17 3. Mesures d’association 18 Mesure d’association Sert à évaluer la force de l’association statistique entre exposition et l’effet de santé. Deux mesures de fréquence sont comparés en prenant leur rapport, c.-à-d. le rapport entre les taux/risques de divers niveaux d'exposition relativement à une référence Si l’exposition est associé à la maladie, alors on s’attend à ce que le risque (l’incidence) ou le taux d’incidence dans le groupe exposé soit plus grand que chez le groupe non-exposé. 19 Le risque relatif (et rapport des taux d’incidence) Risque relatif (RR): risque de développer une maladie pour des individus exposés versus des individus non-exposés. Risque chez les exposés = a/(a+b) Risque chez les non exposés = c/(c+d) RR = a /(a+b) c/(c+d) Étendue: de 0 à l’infini Malades Non malades Total Exposés a b a+b Non exposés c d c+d Total a+c b+d N=a+b+c+d ❖On peut remplacer l’effectif (colonne « Total ») par le nombre de personnetemps pour calculer le rapport des taux d’incidence (rate ratio) 20 Interprétation du RR RR > 1: association est positive: le risque de maladie est plus fort chez les sujets exposés que chez les sujets non exposés RR < 1: association est négative: le risque de maladie est plus faible chez les sujets exposés que chez les sujets non exposés (l’exposition a un effet protecteur) RR = 1: pas d’association entre l’exposition et la maladie 21 Exemple de calcul Échantillon 8000 personnes sans maladies coronarienne dans une ville « X » Suivi longitudinale du 1er janvier au 31 décembre 2020 Durant cette période, on observe 171 cas incidents de maladie coronarienne L’exposition au tabagisme est recueillie par questionnaire Incidence de maladie coronarienne Tabagisme Oui Non Total Oui 84 2916 3000 Non 87 4913 5000 Total 171 7829 8000 Dans cette étude le tabagisme augmente de 1,6 fois le risque de maladies coronarienne 22 Le rapport de cotes (ou odds ratio) Rapport de cotes (OR) = odds de l’exposition parmi les cas odds de l’exposition parmi les témoins OR = (a/c) / (b/d) = a*d / b*c Étendue: de 0 à l’infini Interprétation similaire au RR OR= 1,0: pas d’association OR>1,0 : l’exposition augmente l’odds de maladie Ou l’exposition plus fréquente chez les cas que les témoins Malades (cas) Non malades (témoins) Exposés a b Non exposés c d Le Odds d’être malade si exposé = a/b vs Le risque d’être malade si exposé = a / a + b OR