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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

b.federico@unicas.it

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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Fonte singola, esposizione prolungata nel tempo

Trasmissione inter-umana

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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

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Esercitazione 2

Costruisci una curva epidemica utilizzando i dati riportati nella

tabella seguente

Giorno Numero casi

2-1-2008 1

3-1-2008 3

4-1-2008 6

5-1-2008 12

6-1-2008 11

7-1-2008 8

8-1-2008 5

9-1-2008 4

10-1-2008 3