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GLI ERRORI NEGLI STUDI EPIDEMIOLOGICI - IL NESSO DI CAUSALITA’
Igiene, Epidemiologia e Sanità PubblicaIgiene, Epidemiologia e Sanità PubblicaDip. Medicina Sperimentale ed ApplicataDip. Medicina Sperimentale ed ApplicataUniversità degli Studi di BresciaUniversità degli Studi di Brescia
Anno accademico 2005-2006
GLI ERRORI NEGLI STUDI EPIDEMIOLOGICI E CLINICI
ERRORI CASUALI
• DIPENDONO DALLA VARIABILITA’ DEL
FENOMENO• DERIVANO DALLA
MANCANZA DI PRECISIONE
• SI RIMEDIA AUMENTANDO LA DIMENSIONE DEL
CAMPIONE
ERRORI SISTEMATICI (BIAS)
• DERIVANO DA UNA DISTORSIONE DEI DATI
RACCOLTI• DERIVANO DA
CONFONDIMENTO
• SI RIMEDIA CORREGGENDO LA DISTORSIONE E IL
CONFONDIMENTO
• Studi di coorte:Scelta di esposti e non esposti• Studi caso-controllo: Scelta dei casi e dei controlli
I soggetti della coorte in studio o i casi e i controlli sono scelti con criteri differenti.Tipi più comuni di bias di selezione:
1. ospedalizzazione2. individuazione da procedure diagnostiche
(detection o surveillance bias)3. partecipazione (response bias)4. casi prevalenti5. perdita al follow-up
BIAS DI SELEZIONE
• Studi di coorte: Valutazione dello stato di malattia
• Studi caso-controllo: Valutazione della esposizione pregressa
I soggetti della coorte rispetto alla popolazione di controllo, o i casi rispetto ai controlli, forniscono informazioni di qualità differente.
Principali tipi di bias di informazione:
1. recall bias (bias del ricordo)
2. interviewer bias (bias dell’intervistatore)
BIAS DI INFORMAZIONE
Esposizione in studio
Confondente
Malattia Determinante della malattia
Associato all’esposizione
DEFINIZIONE DI CONFONDIMENTO
DEFINIZIONE DI CONFONDIMENTO
• Un confondente è fattore di rischio anche in assenza di esposizione (altrimenti è modificatore di effetto)
• Un confondente è associato all’esposizione e quindi diversamente distribuito tra esposti e non esposti
• Un confondente non è una condizione intermedia tra l’esposizione in studio e la malattia
• Il confondimento comporta una distorsione dell’effetto dell’esposizione, che può risultare sia in una sovrastima sia in una sottostima dell’effetto puro.
CONFONDIMENTO: bere caffè, fumo di sigaretta e coronaropatia
ESPOSIZIONE(bere caffè)
MALATTIA(cardiopatia)
VARIABILE DICONFONDIMENTO(fumo di sigaretta)
FONTI COMUNI DI ERRORE NELLA REALIZZAZIONE DEGLI STUDI
• SCELTA DEL GRUPPO DI CONTROLLO• RECLUTAMENTO DEI SOGGETTI• RANDOMIZZAZIONE• MISURAZIONE DELLE VARIABILI IN STUDIO• ANALISI DEI DATI• INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI
TIPI DI BIAS PIU’ COMUNI NEGLI STUDI DI COORTE
• Inclusione nello studio
• Sorveglianza medica differenziata
• Diagnosi della malattia / rilevazione della variabile di outcome
• Variazione dell’esposizione nel tempo
• Perdita al follow-up
TIPI DI BIAS PIU’ COMUNI NEGLI STUDI CASO-CONTROLLO
NELLA SELEZIONE DEI CASI E DEI CONTROLLI:
• Rappresentatività della base dello studio• Confrontabilità tra casi e controlli
NELLA STIMA DELLA ESPOSIZIONE:• Ricordo della passata esposizione• Modalità di conduzione delle interviste
MISCLASSIFICAZIONE:
• Errori di misura
• Errori di attribuzione dell’esposizione o della malattia
(esposti/non esposti, malati/non malati)
PROBLEMI DI MISCLASSIFICAZIONE DELL’ESPOSIZIONE O DELLA MALATTIA IN STUDIO
Rischio senzamisclassificazione
Rischio conmisclassificazione
ESPOSTI NON ESPOSTI ESPOSTI NON ESPOSTI
RR=3 RR=1.3
In genere, ma non sempre, una misclassificazione casuale (es. errori di rilevazionedi una pregressa esposizione, come l’entità del consumo di alcol) causa una
riduzione dell’effetto che si misura.
Esempio di riduzione della stima del RR rispetto al valore reale in caso di errore nella stima dell’esposizione,
misurato mediante il coeff. correl. tra misura errata e corretta, da r=1 nessun errore, a r=0.1 errore del 90%.
CRITERI DI VALIDITA’ DI UNO STUDIO EPIDEMIOLOGICO
POPOLAZIONEBERSAGLIO
BASE DELLOSTUDIO
UNITA’OSSERVAZIONALI
INFERENZA STATISTICASULLA ASSOCIAZIONE
VALIDITA’ESTERNA
VALIDITA’INTERNA
CRITERI DI VALIDITA’ DI UNO STUDIO EPIDEMIOLOGICO
VALIDITA’INTERNA
ASSENZA DI DISTORSIONI (BIAS)
VALIDITA’ESTERNA
GENERALIZZABILITA’ DELLO STUDIO
N.B.: Gli errori casuali influenzano la precisione della stima, non la validità dello studio.
STRATEGIE NEL DISEGNO DEGLI STUDI EPIDEMIOLOGICI
AUMENTARE LA PRECISIONE DELLE STIME PER
RIDURRE L’ERRORE CASUALE:
• Aumentando la dimensione o la durata dello studio
• Aumentando l’efficienza (quantità di informazione per unità di osservazione)
STRATEGIE NEL DISEGNO DEGLI STUDI EPIDEMIOLOGICI
AUMENTARE LA VALIDITA’ DELLO STUDIO PER RIDURRE L’ERRORE SISTEMATICO:
Validità interna, mediante: SELEZIONEINFORMAZIONECONFRONTO
Validità esterna
Controllo del confondimento: MISURAPREVENZIONECONTROLLO
VALUTARE LA RELAZIONE TRA UNA POSSIBILE CAUSA E UN RISULTATO
ASSOCIAZIONE OSSERVATA
Potrebbe essere dovuta a bias di selezione o di misura?
Potrebbe essere dovuta a confondimento?
Potrebbe essere il risultato di una casualità?
Potrebbe essere casuale?
Applica linee guidae formula un parere
NO
NO
Probabilmente no
LINEE GUIDA PER LA CAUSALITA’
• Relazione temporale La causa precede l’effetto? (essenziale)• Plausibilità L’associazione è coerente con altre
conoscenze? (Meccanismo d’azione; evidenza proveniente da animali da esperimento)
• Coerenza Simili risultati si sono visti in altri studi?• Forza Qual è la forza dell’associazione tra la
causa e l’effetto? (rischio relativo)• Relazione dose- L’aumento dell’esposizione alla
possibile risposta causa è associato all’aumento dell’effetto?
• Reversibilità Il rimuovere una possibile causa porta alla riduzione del rischio di malattia?
• Disegno dello studio L’evidenza si basa su un valido disegno?
• Giudicare l’evidenza Quante linee di evidenza portano alla conclusione?
SEQUENZA TEMPORALE = Il presunto fattore di rischio deve sempre precedere l’insorgenza della malattia
ASSOCIAZIONE CAUSALE
PLAUSIBILITA’ BIOLOGICA = Possibilità logica, secondo le evidenze scientifiche, che l’esposizione in studio possa causare la malattia
FORZA DELL’ASSOCIAZIONE = Maggior incidenza della malattia in studio nel gruppo dei soggetti esposti al fattore di rischio rispetto a quelli non espostiCOERENZA DELL’ASSOCIAZIONE = Presenza del supposto rapporto di associazione in diverse condizioni
RELAZIONE DOSE-RISPOSTA = Presenza di un aumento del rischio all’aumentare dell’esposizione
REVERSIBILITA’ =In seguito ad interventi di rimozione della causa si assiste, dopo un periodo di latenza, ad una riduzione dell’incidenza della malattia
FONTI COMUNI DI ERRORE NELLA REALIZZAZIONE DEGLI STUDI
• SCELTA DEL GRUPPO DI CONTROLLO• RECLUTAMENTO DEI SOGGETTI• RANDOMIZZAZIONE• MISURAZIONE DELLE VARIBILI IN STUDIO• ANALISI DEI DATI• INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI
CONFONDIMENTO: EFFETTI
E’ un fattore associato sia alla malattia che al fattore che viene studiato. L’età e il sesso sono spesso fattori di confondimento.
Il confondimento, se non controllato, può fare in modo che in uno studio si vedano associazioni spurie (confondimento positivo: RR=1 -> RR>1) o che non si vedano associazioni vere (confondimento negativo: RR>1 -> RR=1)
CONFONDIMENTO: ESEMPIO
Si consideri uno studio di coorte su lavoratori di una fabbrica per esposti a possibili cancerogeni respiratori. Per confronto, si considerano gli impiegati della medesima fabbrica, non esposti a cancerogeni nell’ambiente di lavoro. I due gruppi sono simili tra loro per età, sesso, razza e luogo di residenza.
Per valutare l’esposizione in studio, si calcolano i tassi di incidenza di tumore polmone nei due gruppi, grezzi e stratificati per abitudine respiratoria.
Malattia +
Malattia -
Operai 170 830 1000
Impiegati
80 920 1000
RR=170/1000
80/10002.1
RR=160/800
40/2001
RR=10/200
40/8001
Fumatori Malattia +
Malattia -
Operai 160 640 800
Impiegati
40 160 200
Non fumatori Malattia +
Malattia -
Operai 10 190 200
Impiegati 40 760 800
La prima ipotesi che sosteneva una associazione tra il lavoro nella fabbrica è infondata: il RR superiore a 2 trovato nei dati globali può semplicemente essere dovuto alla prevalenza dei fumatori che è maggiore tra gli operai (80%) che tra gli impiegati (20%)
ll fumo di sigaretta ha agito come fattore di confondimento
Il RR grezzo indica un’associazione tra l’occupazione e l’insorgenza di cancro polmonare, con un aumento del rischio di circa 2 volte. Tuttavia questo dato è assai diverso da quello risultante dall’analisi stratificata per abitudine fumatoria, il che suggerisce un confondimento da parte del fumo nello studio.