MMC19 - EAM005 - Saúde ambiental e do trabalhador - Avaliação de risco - 2 - 2015

Epidemiologia Ambiental

Estudos ecológicos

 População  unidade de análise  área

geográfica definida

 Combinação de dados refentes a grandes

populações

 Objetivos:

1. Geração de hipótese etiológicas; 2. Teste de hipóteses etiológicas;

3. Avaliação da efetividade das medidas de

 Níveis de análise

 Análise e ecológica  variáveis medidas por

agrupamento

Doença (Y)

Fator de risco (X) Caso Não caso Total

Exposto ? ? n1

Não-exposto ? ? n0

 Variável independente (X)  proporção de

indivíduos expostos no grupo n1/T

 Variável dependente (Y)  taxa de incidência

 Tipos de variáveis utilizadas:

1. Medidas agregadas  características individuais em cada grupo.

2. Medidas ambientais  características físicas do local.

3. Medidas globais  densidade demográfica, nível de organização social.

 Tipos de desenho

 Duas dimensões distintas:

◦ Método de mensuração:

 Exploratórios  Analíticos

◦ Método de agrupamento

 Utilização de grupos populacionais  desenhos de

múltiplos grupos;

 Diferentes períodos;  Desenhos mistos.

 Desenhos de múltiplos grupos: 1. Estudo exploratório:

1. Comparação entre taxas de agravos entre regiões

2. Mapeamento  dois problemas:

1.Poucos casos  grande variabilidade do agravo

2.Taxas mais semelhantes entre regiões vizinhas  autocorrelação espacial

 2. Estudo analítico

◦ Nível de exposição médio e taxa do agravo entre diferentes grupos

 Ex: radiação solar e câncer ovariano

◦ Radiação gama de fundo e câncer infantil  Three

Miles Island: 1975 – 1985

 Desenho de séries temporais:

◦ Estudo exploratório

◦ Exemplo: tendência da mortalidade por tuberculose no município de São Paulo de 1900 a 1997.

◦ Poluição atmosférica e saúde infantil em São José dos Campos. Nascimento e cols. (2006). Rev Saúde Publica 2006:40(1):77-82.

 Saúde infantil e poluição - SJC:

◦ Aumento de internações por pneumonia

◦ Período: 2000 e 2001

◦ Coleta de dados: internações; dados diários de

poluentes (SO₂, O₃ e PM₁₀), temperatura e umidade.

◦ Estimativa de correlação entre variáveis.

 Estudo analítico

◦ Associação entre as mudanças no tempo do nível médio de uma exposição e das taxas de doença em uma população geograficamente definida.

 Exemplo: Silfverdal e cols. (1999) Taxa de incidência

de meningite (Haemophilus influenzae) entre 1856 e 1992 e taxas de amamentação - Suécia

 Processo de inferência causal

◦ Dois problemas:

 Alteração de critérios de diagnóstico e de classificação

ao longo do tempo;

 Doença com grande período de latência  dificuldade

 Desenhos mistos:

◦ Estudo exploratório:

◦ Múltiplos grupos e séries temporais,

 Exemplo: Medronho (1995)  incidência mensal

de dengue no Rio de Janeiro – novembro de 1990 a junho de 1991  evolução espaço-temporal

 Desenhos mistos

◦ Estudo analítico:

◦ Associação entre as mudanças no tempo do nível de exposição média e das taxas de doença entre os diferentes grupos populacionais.

 Exemplo: Crawford e col. (1971)  consumo de água

 Vieses de um estudo ecológico

◦ Falácia ecológica

 Viés de agregação

◦ Viés de nível transversal

◦ Viés ecológico  falha em estimar o efeito

◦ Realização de inferência causal inadequada sobre fenômenos individuais na base de

 Viés ecológico  Heterogeneidade de status

de exposição.

 Ex. Associação linear positiva entre proporção

 Associação pode não ser forte no nível

individual  uma diferença de 4 vezes na proporção de expostos  somente 1,14 vezes a diferença no risco de agravo.

Área Proporção de expostos P desenvolver o agravo

1 0,2 0,084

2 0,4 0,088

3 0,6 0,092

 Fontes de viés ecológico:

◦ Confusão intra-grupos

 A exposição pode ser confundida no interior dos

grupos – nível individual

◦ Confusão por grupo:

 Quando a taxa de doença na população não

exposta varia através dos grupos – grupo é confusão do efeito de exposição no nível individual.

 Fontes de viés ecológico:

◦ Modificação de efeito por grupo:

 Efeito da exposição varia através dos grupos  grupo

 Ausência de viés ecológico  ausência de

variação através dos grupos:

 Taxa de doença na população não exposta  Efeito da exposição;

 Sem confundimento intra-grupos.

◦ Situação improvável

◦ Estratégia de controle  escolha da menor unidade de análise.

 Estimativa de efeito

 Procedimento de regressão das taxas de

doenças (Y) nos níveis médios de exposição (X).

 Modelo linear  Método dos Mínimos

Quadrados Ordinários

X

B

B

 Possibilidade de predição – nível individual 

X = 1 ou X = 0

 Grupo inteiramente exposto:

 Grupo inteiramente não exposto:

1 0

B

B

Y





B

Y



 Diferença de taxas estimadas:

 Razão de taxas estimadas:

1 0 1 0

B

B

B

B







1

_B

B

B

B

B







 Vantagens

◦ Baixo-custo e execução rápida;

◦ Medição de exposição no nível ecológico;

◦ Maior facilidade de encontrar uma maior variação na exposição média entre as diferentes regiões;

 Limitações:

◦ Impossibilidade de associar exposição e doença no nível individual;

◦ Dificuldade de controle dos efeitos de potencias fatores de confundimento;

 Limitações:

◦ Representam níveis médios de exposição;

◦ Dados provenientes de diversas fontes;

 Estudo sugere que níveis baixos de radiação

solar e de temperatura podem estar associados à incidência de câncer de pâncreas.

 Limitação de uso de dados agregados, pois

impactos de fatores climáticos variam de acordo com características individuais e ocupações.

 Liberação de poluentes químicos no

ambiente – TRI-EPA. Identificação de 12

substâncias relacionadas a câncer no seio – 1998-2000.

 Casos registrados de câncer no período de

1995 a 2000.

 Análise univariada  formaldeído, cloreto

de metileno, estireno, tetracloroetileno, tricloroetileno, cromo, cobalto, cobre e níquel  associação positivamente com câncer.

 Análise multivariada  estireno

positivamente associado com a taxa de câncer no seio em mulheres e homens.

 Uso amplo para estocagem e preparação de

alimentos.

 Liberação de materiais de construção, fumaça

de cigarro e indústria.

 Para brancos, não-hispânicos, encontrada uma

associação inversa entre exposição a radiação solar UV-B e incidência e mortalidade por câncer em dez sítios: bexiga, cólon, Linfoma Hodgkin, mieloma, próstata, reto, estômago, útero e vulva.

 Evidência fraca de uma associação inversa para seis

sítios: seios, rins, leucemia, linfoma não-Hodgkin, pâncreas e intestino delgado.

 Associação positiva = ânus, cérvix, cavidade oral,

melanoma, e outrosde pele não-epiteliais.

 (A) Todos os mesoteliomas (homens, n=32),

(B) mesotelioma pleural (homens, n=29), (C) mesotelioma peritoneal (homens, n=25), (D) Asbestoses (males, n=27). Círculos são

proporcionais à dimensão da população específica por sexo.

 Exposição à pluma gerada por queimadas e

asma.

 Johnston et al. (2002). The medical journal of

 Hanseníase, condições sociais e

desmatamento na Amazônia brasileira

 Hanseníase e desigualdade no nordeste

brasileiro.

 Kerr-Pontes et al. (2004).

International

 Estudo Ecológico da Distribuição de Casos de

Câncer de Pele no Estado de São Paulo No Período de 2000 A 2006.

Epidemiologia Espacial

 Descrição e análise de variações geográficas

na doença em relação fatores de risco ambientais, comportamentais e

sociodemográficos.

 Mapeamento das doenças, estudos de

correlação geográfica, agregado de doenças.

 Desenvolvimento substancial em SIG e

estatística espacial.

 Fronteiras arbitrárias (áreas administrativas),

comumente utilizadas → podem produzir resultados incorretos e distorcidos.

 Desenho do estudo:

 Quatro tipos importantes: mapeamento de

doenças; estudos de correlação

geográfica; detecção de agregados e estudos de fontes pontuais.

 Mapeamento de doenças → usados para

epidemiologia descritiva

 Correlação → estudos ecológicos

 Estudos de fontes pontuais →

 Pode apresentar uma exposição clara no

padrão exposição-resposta em relação a um ponto estudado (linha ou área).

 Mapeamento de doenças ou de agravos  Fornecimento de dados fundamentais

sobre padrões de saúde

 Pode elucidar mudanças em padrões de

doença no tempo

 Útil na exploração inicial de associações

entre exposição e doença.

 Mapeamento de casos de câncer →

facilmente interpretáveis

 Ex.: câncer nasal em áreas com

manufatura de móveis; câncer de pulmão em localidades com indústrias

petroquímicas; câncer de bexiga onde há uma concentração de indústrias químicas e câncer de boca em regiões onde uso de rapé era comum.

 Mapas de doenças em áreas pequenas →

mais difíceis de produzir e interpretar

 Ex.: elevação da incidência de câncer de

próstata → possivelmente ligado a exposições ambientais.

 Exposição a carcinogênicos ambientais

→ distribuição espacial desigual →

elevação da variação da ocorrência da doença.

 Métodos estatísticos

 RMP (SMR) e RIP (SIR) → estimativas

comumente utilizadas



yi

Poisson com média

r

E

esperado padronizado por sexo e idade e

r

 Estudos de correlação geográfica

 Unidade de análise é um agregado da

população

 Análise estatística → regressão log-linear de

Poisson



yi = Poisson (riEi)

Epidemiologia Ambiental - MEMARH 63







b

b

X

r

log

 Onde: yi, ri e Ei foram definidos

anteriormente e Xik é o valor sumário (média) da exposição k na área i.

 Exemplo: yi → número anual de casos de

câncer de seio na país i e Xi pode ser a

média de consumo de gordura por adulta naquele país.

 Associação positiva comum → falácia

ecológica

 Desenvolvimento de hipóteses de grande

importância

 Exemplo: viver próximo a um aterro e dar

à luz a uma criança com anomalia congênita.

◦ Estudo de Elliott et al. Risk of adverse birth outcomes in populations living near landfill sites BMJ. 2001; 363-68.

◦ Encontrado um pequeno excesso de risco de anomalia congênita e baixo e muito baixo peso ao nascer em populações vivendo próximas a aterros.

◦ Nenhum mecanismo causal disponível para explicar os achados.

Epidemiologia Ambiental

Estudos de coorte

 Inteiramente prospectivos

◦ Coleta de dados mais acurados e completos

 Inteiramente retrospectivos (histórico)

◦ Menos custosos e mais rápidos.

◦ Ex.: Estimativa de efeito  exposição pré-natal a tabagismo passivo  risco de doença respiratória inferior nos primeiros três anos.

 Forças do estudo:

 Estudo mais similar a um experimento.

 Não há ambigüidade temporal  exposição e

doença.

 Limitações de estudos de coorte

◦ Ausência de participação;

◦ Migração;

◦ Perda de sujeitos devido à morte por outras causas.

 Medidas de efeito

 Razão de riscos acumulada  Risco Relativo  Incidência de razão de taxas IRR

 Taxa de incidência do efeito no grupo

exposto em relação ao não exposto.

 Exemplo de estudo:

◦ 10.000 trabalhadores – siderúrgica - 1950 – 1990

◦ 20%  20 anos expostos a PAH  40.000 pessoas-ano  60 casos de CA (Pulmão) 

60/40.000 = 1,5/1000 Pessoas-ano

◦ 80%  25 anos  200.000 pessoas-ano  200 casos de CA (Pulmão)  200/200.000 = 1/1000 Pessoas-ano

Estudo de coorte de 10000 indivíduos Grupos da Coorte Expostos Não expostos Total Indivíduos 2 000 8 000 10 000 Casos 60 200 260 Pessoas-ano (PAs) 40 000 200 000 240 000 Taxa de Incidência (IR) 1,5/1000

PAs 1,0/1000 PAs Razão de Taxas de Incidência (IRR) Estimativa de Ponto 1,5 95% Intervalo de confiança 1,105-2,011

 Exemplo de estudo de coorte:  Dockery et al (1993)

◦ Seguimento de 8.000 indivíduos por 16 anos

◦ Fatores de risco cardiopulmonar: tabagismo, ingestão de álcool, níveis de colesterol,

educação, gênero e idade.

◦ Seis cidades dos EUA.

◦ Expectativa de vida mais baixa  cidades com maior poluição atmosférica.

 Bertazzi et al. (1996) - Vazamento de

dioxina em Seveso, 1976.

◦ 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD).

◦ Identificação de três zonas de exposição.

◦ Incidências de câncer  gastrintestinal e digestivo

◦ Leucemia, mieloma múltiplo e doença de Hodgkin

◦ Mortalidade cardiovascular e doenças

respiratórias  parcialmente atribuídas ao estresse psicossocial.

 Estudo retrospectivo

 Dodds et al. (1999). Mães e consumo de

água e parto prematuro.

 Cloro e trialometanos (THM)

 50.000 nascimentos entre 1988 e 1995.  Risco  exposição a THM durante

gravidez ≥100 µg/L.

 Teste de hipóteses e estimativa do

Odds

Ratio

 Número esperado de mortes entre religiosos

 47 X 218/398 = 25,7

 Número esperado de mortes entre não

religiosos  21,3  Teste do Chi-quadrado  X2 = 5,84 47 , 0 29 200 151 18 _    RC

51

,

0

180

29

218

18





RR

 Variância:

d

c

b

a

RC

1

1

1

1

ln









10166

,

0

151

1

29

1

200

1

18

1

ln

RC











 Erro-padrão = 0,31884  Intervalos de confiança: 95%  Limite inferior:  Limite superior



1

,

96

0

,

31884



1

,

38289

47

,

0

ln











LI



1

,

96

0

,

31884



0

,

13304

47

,

0

ln











LS

 Intervalos de confiança:

25

,

0



e

88

,

0



e

 Análise por regressão logística:  Probabilidade da doença





e

p





1

1

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 -3 -2 -1 0 1 2 3 Log Odds P roba bil ida de

 Estudo de Evans County - doenças

cardiovascular e cerebrovascular

 Dados coletados em 1961  2000 indivíduos

 40 e 69 anos

 Fatores de risco para doença cardiovascular  Seguimento de 10 anos

Variável Faixa Coeficiente Erro padrão p Intercepto - 6,37626 1,63636 < 0,001 Idade 40 – 69 0,08652 0,01153 < 0,001 Sistólica 88 – 310 mmHg 0,01943 0,00208 < 0,001 Diabetes 0 e 1 1,12325 0,26134 < 0,001

 Exemplo: Pressão sistólica  RC ajustado  Elevação de 10 mm

1

,

02



e

21

,

1



e

Risco de morte por IAM/HA 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 0 10 20 30 40 50 60 70

Diferença de HAS 130 Ref

 Exemplo: indivíduo com 50 anos, negro, HAS = 180, diabético, fumante, 73 kg e 1,55 m. Coeficiente I Produto Intercepto -6,37626 1 -6,37626 Idade 0,08652 50 4,326 Gênero 1,49976 0 0 Idade X gênero -0,04296 0 0 Raça 1,59382 1 1,59382 Índice social -0,05558 35 -1,9453 IS2 0,00059 1225 0,72275 Raça IS -0,02573 35 -0,90055 PS 0,01943 180 3,4974 Diabetes 1,12325 1 1,12325 Tabagismo 0,31739 1 0,31739 Colesterol 0,00311 350 1,0885 Quetelet X 100 -1,06415 3,2653 -3,47477 Q2 0,11192 10,6622 1,193313 1,165544 P = 0,76

 SMR – RMP = Razão entre a somatória de

casos observados na população exposta e a somatória do número esperado na população exposta.

 SRR – RTP = razão entre o número de casos

esperados na população de referência,

baseado nas taxas do grupo exposto, e o número de casos observados na população de referência.

Exposto Não-exposto

Caso ai bi M1i

Não-caso ci di M0i

 Taxas agrupadas: Pooling rates

 Média ponderada das razões de taxas

específicas por estrato.

 Risco relativo de Mantel-Haenszel







T

N

b

T

N

a

RR

 















)

(

A

Var

A

E

a

X

           



,

RR

RR

RR

 Exemplo de aplicação Estudo de coorte Pop. Referência (3) Idade Obs (1) Pessoas-ano (2) Taxa por 1000 Esp. (2) X (3) RMP (1)/4) 40 - 49 6 1200 2,5 3,0 2,00 50 - 59 27 2340 6,1 14,3 1,89 60 - 69 98 3750 12,4 46,5 2,11 70 - 79 48 975 25 24,4 1,97 Total 179 88,1 2,03

 Exemplos de estudos:

 Uso de forato (Phorate) e incidência de

câncer na agricultura

 Rajeev Mahajan, Matthew R. Bonner, Jane A.

Hoppin, and Michael C.R. Alavanj.

Environmental Health Perspectives.114(8): August 2006

 Forato - Phorate: composto organofosforado

- inseticida

 Produção de milho, algodão, batata.  Período: 1993 a 1997

 Cálculo de RR – Uso de regressão de Poisson  Interação com histórico familiar  câncer de

 Exposição a longo-termo e incidência de

eventos cardiovasculares em mulheres.

◦ Kristin A. Miller, M.S., David S. Siscovick, M.D.,

M.P.H., Lianne Sheppard, Ph.D., Kristen Shepherd, M.S., Jeffrey H. Sullivan, M.D., M.H.S., Garnet L.

Anderson, Ph.D., and Joel D. Kaufman, M.D., M.P.H. NEJM, february 1, 2007 vol. 356 no. 5

 Associação entre PM_2,5 e eventos

cardiovasculares

◦ 65.893 mulheres pós-menopausa,

◦ 36 áreas metropolitanas dos EUA,

◦ Seguimento por seis anos.

◦ Monitorização ambiental próxima à residência.

 1.816 eventos registrados.

◦ A cada elevação de 10 µg/m3 _{ 24% elevação no}

risco (RR = 1,24; 95% IC_95%, 1,09 a 1,41) e 76% no risco de morte por DCV (RR, 1,76; IC_95%, 1,25 a

2,47).

◦ Risco de eventos cerebrovasculares  MP_2,5 (RR 1,35; IC_95%, 1,08 a 1,68).

 Mortalidade por câncer entre

trabalhadores da indústria da borracha no Brasil. Neves e cols. Rev Saúde Pública

2006;40(2):271-9.

◦ 9.188 trabalhadores

◦ Período: 1975 – 1985 – sindicalizados

◦ Sobreviventes em janeiro de 1990 e acompanhados até 2000

 Utilização de regressão logística

 Excesso de morte por todos os tipos de

câncer  trabalhadores de pequenas empresas  RR = 2,33 (0,90 – 6,03)

 Tumores de estômago  RR = 3,47 (2,57 –

4,67)

 Trato aero-digestivo  RR = 2,49 (1,78 –

 Exposição a fonofos e incidência de câncer

◦ Inseticida organofosforado  milho, cana de açúcar, amendoim, etc.

◦ Mahajan e cols. Environ Health Perspect. 2006;114(12):1838-42.

◦ 45.372 aplicadores

◦ Cálculo de RR – Ajuste por Regressão

◦ Risco elevado de leucemia  RR = 2,24 (0,94 – 5,34)

 Cloreto de vinila e câncer: Falk e Heath, 1986

◦ Monômero de cloreto de vinila (MCV)  gás a partir da cloração de etileno

◦ Polimerização  PVC

◦ 1967  4 casos de um câncer raro (angiosarcoma de fígado)e uma indústria química com 500

trabalhadores.

 1287 trabalhadores investigados

◦ Seguimento por 10 anos

◦ 35 casos de câncer

◦ Cálculo da Razão de Mortalidade Proporcional (RMP)

◦ RMP = 1167 (7 observados; 0,6 esperados – IC95%: 467 - 2404)