Études épidémiologiques PDF

EPIDEMIOLOGIE CHAPITRE 2 LES ETUDES EPIDEMIOLOGIQUES OBJECTIFS DU COURS Connaître les différents types d’études épidémiologiques et savoir dans quels cas les utiliser Connaître les différentes manières de...

EPIDEMIOLOGIE CHAPITRE 2 LES ETUDES EPIDEMIOLOGIQUES OBJECTIFS DU COURS Connaître les différents types d’études épidémiologiques et savoir dans quels cas les utiliser Connaître les différentes manières de constituer un échantillon EPIDEMIOLOGIE : L'épidémiologie est une discipline scientifique qui étudie notamment les différents facteurs intervenant dans l’apparition des maladies ou de phénomènes de santé ainsi que leur fréquence, leur mode de distribution, leur évolution et la mise en œuvre des moyens nécessaires à leur prévention et à leur traitement. L’objectif est d’améliorer les connaissances dans le domaine de la santé et de la santé publique, c’est-à-dire la connaissance de l’état de santé de la population, des mécanismes qui le déterminent, des facteurs qui le menacent et de l’évaluation des moyens qui sont mis en œuvre pour l’améliorer. Pour cela, on réalise des enquêtes expérimentales ou observationnelles.   1   PLAN DU COURS I. Les différents types d'études I.1 Au niveau de l'individu a. Etude transversale b. Etude Cas Témoins c. Etude de cohorte I.2 Au niveau de sous-groupes de population a. Série chronologique b. Etude écologique I.3 Etude clinique : l'essai randomisé II. Séléction de l'échantillon II.1 Définitions II.2 Sondages probabilistes a. Sondage empirique : méthode des quotas b. Sondages aléatoires Sondages élémentaires Sondages stratifiés c. Sondages en grappes d. Sondages à plusieurs degrés e. Sondages pseudo-aléatoires II.3 Sondages non probablisites   2    I. Différents types d’études I.1 Etudes au niveau de l'individu Les principaux types d’enquêtes épidémiologiques sont les études « Transversales », les études « Cas-Témoins » et les études « de cohorte ». En fonction du contexte dans lequel on se trouve, on peut choisir d’utiliser l’une ou l’autre. a. Etude Transversale Les études transversales donnent une image à un instant t. On recrute les sujets en fonction de leur appartenance à une population, indépendamment de leur statut vis-à-vis de l’exposition ou de la maladie. On peut ensuite mesurer la fréquence de l’exposition et celle de la maladie au sein de la population. Exemple : Enquête transversale sur la santé bucco-dentaire chez une population atteinte du Syndrome de Down. b. Etude de Cas-Témoins Les études Cas-Témoins sont des études observationnelles rétrospectives : le recrutement a lieu après la survenue de la maladie. On sélectionne les sujets en fonction de leur maladie. Il s’agit de constituer deux groupes : l’un atteint d’une maladie (Cas) et l’autre non (Témoins). On mesure ensuite l’exposition à différents facteurs et comparer la fréquence de l’exposition entre les Cas et les Témoins. On peut par ailleurs mesurer l’association entre l’exposition et la maladie en utilisant l’Odds Ratio. On mesure si l’association est significative à l’aide d’un test de Chi2. Les deux groupes doivent être le plus similaire possible : âge, sexe, catégories socio-professionnelles, etc. afin d’augmenter la fiabilité des comparaisons. Pour cela, on peut apparier les individus des deux groupes, par exemple par âge ou par sexe.   3    Exemple : Une étude Cas-Témoin a porté sur le Syndrome du biberon. 88 enfants atteints de ce syndrome ont été comparés à 88 enfants indemnes. Plusieurs facteurs ont été étudiés et il est apparu que la précarité, la prise prolongée ou au coucher d’un biberon et le grignotage étaient des facteurs de risque importants de ce syndrome. Inversement, le suivi dentaire régulier est un facteur protecteur. Ref. : Thèse de doctorat en médecine de Joëlle Khadra-Eid, 2011, Université Joseph Fourier à Grenoble. c. Etude longitudinale ou « de cohorte » Dans ce type d’études, on sélectionne les sujets en fonction de l’exposition. On recrute des sujets indemnes de la maladie et on les suit sur le long terme. On mesure la survenue de nouveaux cas de la maladie, tout en enregistrant les facteurs de risques. On compare ensuite l’incidence de la maladie chez les exposés et les non-exposés. Les études de cohorte sont le plus souvent prospectives mais peuvent parfois être rétrospectives Exemple : Une étude de cohorte de 26 ans a par ailleurs mis en évidence une réduction du risque de perte(s) dentaire(s) de 49 % pour un brossage au moins quotidien (Kressin et coll., 2003). Le principal inconvénient de ce type d’étude est la difficulté du suivi. L’étude peut être réalisée sur plusieurs années et les « Perdus de vue » peuvent être nombreux. Ce fait doit être anticipé dès le début de l’étude et le nombre de sujets initial doit être suffisant. L’association est mesurée grâce au Risque Relatif. On calcule si la distribution observée de la maladie est compatible avec le hasard ou s’il existe une « déformation » due à un facteur grâce à un test du Chi2.   4    I.2 Etudes au niveau de sous-groupes de population a. Etude par série chronologique Ce type d'étude consiste à suivre, en un même lieu (une ville par exemple), l'évolution du niveau d'exposition à un facteur et à la mettre en relation avec l'évolution du nombre de nouveaux cas d'un évènement de santé. On ne s'intéresse qu'aux effets à court terme de l'exposition. Son principal inconvénient est qu'elle nécessite un enregistrement quotidien des nouveaux cas. Exemple : On mesure au sein d'une ville l'exposition des habitants à des polluants atmosphériques. b. Etude Ecologique Une étude écologique compare la fréquence de survenue de la pathologie au même moment au sein de plusieurs populations qui diffèrent quant à leurs facteurs de risque. Exemple : Des études mettant en relation la consommation d'alcool moyenne au niveau de régions géographiques et l'incidence du cancer du foie dans ces mêmes régions indiquent que l'incidence de la maladie est plus élevée dans les régions ou la consommation est plus élevée.   5    I.3 Etudes expérimentales : l'essai randomisé Contrairement aux études précédentes qui sont des études dites "observationnelles", l'essai randomisé entre en jeu lors d'études dites "interventionnelles". Il s'agit de tirer au sort deux groupes en tous points comparables : âge, sexe, et autres facteurs de risques de la maladie. L'un des groupes sera exposé (à un médicament par exemple) et l'autre ne le sera pas. Les deux groupes seront suivis afin de pouvoir comparer la survenue de l'évènement auquel on s'intéresse entre les deux groupes.   6    II. Sélection de l'échantillon II.1 Définitions Unité statistique (ou individu) : élément de base de toute analyse statistique. Ces éléments doivent être distincts mais de même nature (personnes, objets, etc.). Il peut s’agir d’unités individuelles ou d’unités collectives (des hôpitaux par exemple). Population cible : ensemble des individus (ou unités statistiques) sur lequel portent les conclusions de l’étude. Population source : population que l’on a à notre disposition pour recueillir les informations. C’est de cette population qu’est issue l’échantillon. Variable : valeur observée ou mesurée pour chaque unité statistique. Exemples : âge, couleur des yeux, taux de cholestérol... Paramètre : grandeur calculée pour la population, résumé de toutes les valeurs d’une variable. Exemples : moyenne d’âge dans la population française, pourcentage de votants, etc. Base de sondage : liste de l’ensemble des individus appartenant au champ de l’enquête. La base de sondage doit être exhaustive, sans doublon et doit permettre de contacter les individus. On n’observe qu’une partie de la population étudiée. Ainsi, le coût et le temps sont réduits, les informations sont plus détaillées. Cependant, l’extrapolation de l’échantillon à la population entraîne des incertitudes. Pour limiter celles-ci au maximum, l’échantillon doit être le plus représentatif possible. Un échantillon est représentatif s’il permet d’estimer les paramètres étudiés sans biais et avec une précision acceptable, étant donné les objectifs de l’enquête. Un échantillon doit être représentatif pour les variables d’intérêt pour l’étude. En effet, un échantillon comportant 10% d’hommes peut être représentatif d’une population en comportant 50% si la composante « genre » n’a pas d’impact sur l’objet de l’étude. On choisit le type de sondage en fonction des objectifs de l’étude et de la disponibilité des informations.   7    II.2 Sondages probabilistes Sélection par tirage au sort des unités statistiques. A priori, chaque unité statistique de la population a une probabilité non nulle de faire partie de l’échantillon. a. Sondage empirique : méthode des quotas Cette méthode a pour objectif de constituer un échantillon qui a les mêmes caractéristiques que la population cible. Pour cela, on divise la population en plusieurs catégories : âge, sexe, CSP… Ce sont les variables de contrôle. On construit ensuite un échantillon en respectant les proportions de la population d’origine. Avantages : pas besoin d’une base de sondage, économique et rapide, pratique pour les échantillons inférieurs à 1000. Inconvénients : peu de précision dans les estimations -> valable pour les enquêtes d’opinion et les études de marché. b. Sondages aléatoires On tire au sort les individus parmi tous ceux de la population. Pour cela, on a besoin d’une base de sondage. Le sondage aléatoire est la seule méthode permettant d’échapper complètement au choix humain, c’est le type de sondage à privilégier. Sondages élémentaires Le sondage aléatoire simple est le sondage de référence : on tire les individus directement dans l’ensemble de la liste. Ainsi, tous les individus ont la même probabilité d’être au sort. Le tirage peut être fait avec ou sans remise. Avantages : simple, analyse statistique facile, la probabilité d’être sélectionné est connue a priori. Inconvénients : nécessite une base de données complète : coût important.   8    Le sondage aléatoire systématique est également un sondage élémentaire. On range les individus et on leur attribue des numéros de 1 à N. On tire ensuite au sort un entier d entre 1 et k. Les individus choisis seront les suivants : d, d+k, d+2k, etc. Attention, ce type de sondage n’est utilisable que pour les bases de sondage qui ne sont pas périodiques (exemple : numéros pairs pour les femmes et impairs pour les hommes). Avantages : plus rapide et moins coûteux qu’un sondage aléatoire simple. Inconvénients : l’ordre de la base de sondage ne doit pas être biaisé. Sondage stratifié On divise la population en groupes homogènes par strates selon un critère lié à la variable que l’on veut estimer (l’âge, le sexe, etc.). Un tirage au sort est ensuite réalisé dans chaque strate. Chacun de ces sondages partiels est précis. L’estimateur de l’échantillon est calculé à partir des estimateurs obtenus dans chaque strate. Exemple : estimation de la taille des 10-15 ans dans une population. La taille varie en fonction de l’âge, on stratifie donc la population en fonction des classes d’âge. On tire ensuite au sort dans chacune des strates. Cela garantit le fait d’avoir des individus de chaque classe d’âge. Avantages : on réduit la variance des estimateurs, on améliore la répartition de l’échantillon entre les strates et on peut choisir des sous-populations avec chacune un intérêt propre. Inconvénients : il est nécessaire de bien choisir les variables de stratification. c. Sondage en grappes On peut disposer d’une liste de groupes d’unités : logements, écoles, hôpitaux. On choisit au hasard un échantillon de grappes et on mène l’étude sur tous les individus de la grappe. On préfère avoir plus de grappes moins nombreuses que l’inverse. Un sondage en grappe est d’autant plus efficace que la variance intra- grappe est élevée (individus différents au sein de la grappe) et que la variance inter- grappe est faible (grappes semblables entre elles).   9   Exemple : On souhaite réaliser une étude sur les enfants scolarisés en école élémentaire en Ille-et-Vilaine. On ne dispose pas de la liste de ces enfants, mais on dispose de la liste des écoles. On tire donc plusieurs écoles au hasard et on interroge tous les enfants de ces écoles. Avantages : gain de temps et économie car on limite le nombre de lieux pour accéder aux individus, base de sondage peu étendue et facile à obtenir. Inconvénients : une grande grappe peut échapper en totalité à l’échantillon. d. Sondage à plusieurs degrés Pour une population de grande taille, il n’est pas forcément nécessaire d’avoir une base de sondage complète (coût élevé). On partitionne alors la population en groupes disjoints qui constituent, en les réunissant, toute la population. On tire ensuite au sort plusieurs groupes, puis dans ces groupes plusieurs unités statistiques. Il y a autant de degrés que de tirages au sort. C’est un bon compromis coût / précision. Exemple : Sondage à deux degrés : tirage de 50 communes puis tirage de 20 enfants dans chacune des communes. Avantages : coût, logistique Inconvénients : perte de précision dans le calcul des estimateurs, même si l’effet grappe est atténué par le deuxième sondage. (ressemblance intra-groupe, dissemblance inter-groupe : « qui se ressemble s’assemble »). e. Sondage pseudo-aléatoire On sélectionne les individus selon un critère supposé indépendant de la variable étudiée (par exemple le jour de naissance). Ainsi, la sélection échappe à la subjectivité de l’enquêteur.   10    II.2. Sondages non probabilistes Choix raisonné, non aléatoire. Les probabilités d’inclusion peuvent alors être nulles. Avantages : pas de base de sondage, coût peu élevé. Inconvénients : faible précision.   11   A RETENIR Différents types d'études sont à notre disposition en fonction de nos objectifs et des moyens dont on dispose. De nombreux types de sondage sont envisageables, là encore en fonction de nos objectifs et de nos moyens. A LIRE SUR CE SUJET : Repères en épidémiologie, disponible sur le site internet de l'INSERM. Epidémiologie, Roger Salamon 2013 Statistique et épidémiologie, Thierry Ancelle Eléments d'épidémiologie, Bonita, Beaglehole, Kjellstrom   12