MMC-13 - Aula 4 - Princípios básicos - Prevalência

Epidemiologia

Ambiental

Princípios Básicos

 Biomarcadores

 Qualquer parâmetro mensurável bioquímico,

fisiológico, citológico, morfológico ou outro biológico.

 Obtido por: tecidos, fluidos ou gases

expirados.

 Associados com exposição de um poluente

 Tecidos e fluidos: sangue, urina, fezes,

dentes, cabelo, saliva, fluidos e células e fluidos amnióticos e sêmen.

 Unhas dos dedos das mãos ou dos pés e

tecido adiposo subcutâneo.

 Biomarcadores: usados para marcar o

 Biomarcadores de exposição → medidas de

poluentes ou seus metabólitos nos tecidos corporais e fluidos.

 São considerados indicadores de dose.

 Exemplo: Uso de nicotina e cotinina como

indicadores de tabaco ambiental em crianças.

 Biomarcadores → efeitos adversos ou dano

a um órgão precoces.

 Marcadores de efeitos na reprodução:

contagem reduzida de esperma, mutação celular.

 Aberrações cromossômicas e adutos de

 Biomarcadores de suscetibilidade:

 Usados para determinar se uma pessoa

apresenta variações genéticas ou ambientais no metabolismo de uma substância.

 Exemplo: poliformismo genético em enzimas

microssomais.

 Habilidade reduzida no metabolismo de

Revisão de princípios

epidemiológicos

 Conceitos de populações

 A doença não ocorre aleatoriamente nas

populações.

 Comparação de ocorrências de padrões de

doenças.

 População geral → área específica, como

 População de risco: poderia desenvolver a

doença de interesse.

 Pode ser reduzida a um gênero: câncer de

próstata ou de útero.

 Definição de limites na população de acordo

com o agravo estudado: ataque do coração: > 40 anos.

 População-fonte: população ao risco da qual

será retirada uma amostra.

 Proximamente relacionada à população-alvo.  Exemplo: população-alvo → homens de 40 a

50 anos vivendo em determinada região.

 População-fonte → limitada àqueles com

 Conceito de população → número de

pessoas e o período de observação.

 Período de risco: duração total que o

indivíduo da população-fonte está exposto ao risco.

 População de estudo:

 Indivíduos amostrados da população-fonte e

incluídos no estudo.

 Exemplo: registro de câncer para amostrar

homens entre 50 e 65 anos de idade com câncer de pulmão em determinada região e tempo.

 População de estudo: recrutados para o

 Identificação de indivíduos:

 Sujeito → termo usado para pesquisa

experimental.

 Participante → termo mais utilizado.

 Sentido de participação no desenvolvimento

do estudo.

 Respondente → envolvendo aplicação de

 Modos diferentes de processar a

amostragem.

 Estudo de coorte → amostra de indivíduos é

extraída da população-fonte.

 Estudo caso-controle → amostra de casos e

não-casos do período de risco da população-fonte.

Medição da saúde em

populações

 Quantificação da ocorrência da doença ou de

agravos à saúde em populações.

 Medida mais simples → contagem de

indivíduos afetados → Apresentação de

tendência temporal de evolução do agravo → dados insuficientes.

 Necessidade de informações adicionais

 Cálculo da ocorrência da doença → função

do número de eventos sobre a população ao risco para um determinados período de

tempo.

 Prevalência → expressa a ocorrência da

doença em determinado ponto do tempo.

 Incidência → número de casos novos que

ocorrem durante determinado intervalo de tempo.

 Medidas de incidência:

 Taxa de incidência → medida da ocorrência

da doença por unidade de tempo.

 Observação da população durante

determinado período em relação à exposição.

 Indivíduos 1, 2 e 4 → observados durante

todo o seguimento → contribuição de sete pessoas-anos cada um.

 Indivíduos 3 e 6 → observados durante dois

anos antes de desenvolver a doença → duas pessoas-anos cada um.

 Indivíduo 5 → perda de seguimento, com

 Período total ao risco → 33 pessoas-anos.  Período de risco para mortalidade → 43

pessoas-anos → indivíduos doentes permanecem sob risco de morrer.

 Taxa de incidência → número de casos

 Incidência acumulada ou risco → medida

importante de ocorrência de doença.

 Equivalente à probabilidade de um indivíduo

 Medidas de prevalência

 Medida apropriada para condições crônicas

→ asma ou diabetes.

 População estável → taxas de incidência,

duração da doença, exposição e prevalência estáveis.

 Chance de prevalência (Odds de

prevalência) é igual à taxa de incidência

multiplicada pela duração média da doença:

Comparações e associações

 Risco relativo como uma medida de efeito  Razão de taxas → taxa de incidência no

grupo exposto (a/Y₁) em relação ao não-exposto (b/Y₀).

 Razão de riscos → razão da incidência

acumulada no grupo exposto (a/N₁) em relação ao não-exposto (b/N₀).

 Duas medidas de efeito → termo genérico de

 Odds Ratio → Razão de chances

 Medida de efeito em estudos do tipo

caso-controle.

 Definição do estudo a partir do caso.

 OR → razão do odds de exposição em casos

(a/b) em relação ao odds de exposição dos controles (c/d).

 Prevalência: medidas de efeito

 Razão de prevalências → razão da

proporção de prevalência para os expostos em relação aos não expostos.

 Uso em surtos de intoxicação alimentar, por

exemplo.

 Diferença de taxas e de risco  Diferença de taxas: (I₁-I₀)

 Diferença de riscos: (R₁-R₀)

 Úteis na avaliação do impacto de exposição

sobre a saúde pública.

 Fração atribuível → pressupõe que a

diferença de taxas representa a incidência de doentes entre expostos devido à exposição.

 Proporção de incidência observada entre os

expostos devido à exposição é a diferença de taxas dividida pela incidência observada.

 Dividindo cada taxa de incidência na fórmula

por I₀ → risco atribuível pode ser calculado pelo uso do RR.

Modificação de efeito

 Ocorre quando a estimativa do efeito da

exposição ao fator de estudo é influenciada pelo nível de outro fator na população de estudo.

 Exemplos: diferença de risco em relação do

gênero.

 Devido à variação de suscetibilidade →

intoxicação por chumbo em crianças é maior naquelas com dieta deficiente em Ca ou Fe.

 Modificação de efeito → ocorrência por

interação biológica.

 Taxa de incidência de câncer de pulmão em

pessoas expostas a asbestos e a tabaco → maior do que a soma das incidências

Validade

 Erro sistemático, viés e confusão

 Desenho consistente do estudo para

minimização do erro.

 Erro é classificado como aleatório ou

sistemático.

 Sistemático → afasta o valor do efeito

observado do real.

Validade

 Erro aleatório → variabilidade dos dados

com pequenos números → reduzido com o aumento da amostra.

 Erro sistemático → inerente ao tipo de

desenho do estudo → não pode ser reduzido com o aumento da amostra.

 Validade ou acurácia → extensão na qual os

Validade

 Viés → geralmente se refere à presença de

erros sistemáticos no estudo.

 Tipos de vieses: seleção, informação e

Validade

 Confusão: ocorre se os grupos expostos e

não-expostos não são comparáveis por diferenças inerentes no risco de fundo da doença.

 Diferenças → devido a características

individuais: idade, gênero ou status

socioeconômico ou ainda exposição a outros fatores de risco.

Viés de confusão

 Três condições para o fator ser considerado

como de confusão:

 1. Deve ser um fator de risco para a doença na

ausência da exposição sob estudo;

 2. Deve estar associado com a exposição na

população de estudo e

 3. Não deve ser afetado pela exposição ou pela

doença (não pode ser um fator intermediário entre exposição e doença).

 Fator intermediário → causado pela

exposição e que por sua vez causa o efeito.

 Exemplo: diarreia tratada em hospital e em

casa → o efeito obtido pode ser melhor

observado naquelas tratadas no hospital → status nutricional é uma variável de

confusão.

 Severidade da diarreia → outra variável de

 Controle das variáveis de confusão:

 Desenho do estudo, análise ou por ambos.  Estágio do desenho do estudo → processo

aleatório, restrição ou agrupamento.

 Aleatoriedade → exposição ou tratamento são determinados de forma aleatória.

 Restrição → estabelecimento de critérios de seleção (mulheres em determinada faixa etária.

 Agrupamento → buscar fatores de risco existentes entre os casos, no grupo controle.

 Abordagem mais comum → análise dos

dados.

 Estratificação de dados em subgrupos de

acordo com o nível de confusão e caclular uma medida resumida de efeito.

Viés de seleção

 Oriundo do procedimento para selecionar os

participantes do estudo.

 Não é, usualmente, um problema para

estudos de coorte.

 Poluição do ar e doença pulmonar →

migração de sujeitos de áreas poluídas migrarem, ocorrendo perda.

 O efeito ocorre se a perda difere do exposto

Viés de seleção

 Viés mais presente em estudos

caso-controle.

 Controles escolhidos de um modo

não-representativo.

 Indivíduos expostos com maior probabilidade de

serem selecionados como controle do que não-expostos → pacientes de hospital com outras doenças, como controle para câncer de pulmão.  Nível educacional → viés de seleção que pode

Viés de informação

 Resulta de uma classificação inadequada

dos participantes do estudo em relação à doença ou status de exposição.

 Viés de observação ou de medição.

 Viés de informação não-diferencial →

probabilidade de classificação inadequada entre os grupos é a mesma → tendência a produzir “falso-negativo” (H₀).

 Exemplo: uso de endereço como aproximação de

Viés de informação

 Viés de informação diferencial →

probabilidade de classificação inadequada

é diferente

 Resultado pode ser afastado de H₀.

 Ex. Estudo caso-controle → recuperação de

exposição a tabagismo passivo em pessoas com doença respiratória pode ser diferente em pessoas saudáveis.

Viés de informação

 Pessoas vivendo próximas de uma fábrica

→ reportam mais sintomas respiratórios do que aquelas que vivem distantes.

 Viés de recuperação (recall), viés do

entrevistados → importantes no quadro.

 Viés de recuperação ou de registro →

pessoas com CA de pulmão tendem a

recuperar exposição a asbestos ou radônio do que controles sem o agravo.

Viés de informação

 Pessoas que vivem em comunidades próximas a

locais com resíduos perigosos → tendência a reportar prevalências mais elevadas de sintomas.

 Viés do entrevistador → coleta ou registro de

informação.

 Conhecimento prévio do entrevistador →

Viés de informação

 Erro de medição → variáveis do estudo

quantificadas inadequadamente.

 Erro sistemático → equipamento de medida não

calibrado.

 Erro aleatório → redução da precisão da medida.

 Variabilidade intraindividual → funções

fisiológicas que apresentam ciclos distintos:

 Função pulmonar varia segundo um padrão diário

→ Período da medida com importante.

 Variabilidade interindividual → resistente ou

Precisão (erro aleatório, poder

estatístico)

 Erro aleatório → variação na medição devida

ao acaso.

 Tende a crescer pela variabilidade biológica,

de medida e da amostra.

 Fontes de variabilidade biológica: variação

diurna, idade, dieta e exercício e fatores

Precisão (erro aleatório, poder

estatístico)

 Fontes de variabilidade de medição:

instrumentos não acurados, problemas de calibração, registro incorreto de informações.

 Variabilidade de amostragem: principal

estratégia de controle: aumentar o tamanho da amostra → inviabilidade.

 Estudo epidemiológico deve ser grande o

suficiente para que as estimativas sejam suficientemente precisas.

Precisão (erro aleatório, poder

estatístico)

 Amostragem da população

 Indivíduo: unidade de amostragem

 Unidade de amostragem: nascimentos,

mortes ou registros (dados secundários).

 Totalidade da amostra → estrutura da

amostra → população da qual a amostra é selecionada.

Amostragem da população

 Exemplos de estruturas de amostra: lista de

internações hospitalares, relações de censo comunitários e listas aleatórias de números telefônicos.

 Métodos informais de amostragem

(voluntários) → amostras não-representativas.

Amostragem da população

 Amostras estratificadas, sistemáticas,

conglomerados ou de multi-estágios → mais eficientes do que aleatórias.

 Simples: cada unidade na população tem uma chance

igual de ser incluído na amostra.

 Estratificada: a população é dividida em estratos ou

grupos de unidades de amostragem que tem certas características em comum e uma amostra aleatória de unidades é extraída de cada estrato.

Amostragem da população

 Sistemática: as unidades de amostra são espaçadas

regularmente pela estrutura de amostragem começando com uma unidade selecionada aleatoriamente.

 Cluster: são inicialmente selecionados da população e

observações são então feitas em todos os indivíduos da amostragem no interior dos conglomerados.

 Multi-estágios: Unidades de amostragem inicial são

selecionadas da população. Em uma segunda fase, unidades de amostragem são então selecionadas de cada unidade primária e assim por diante. Similar a de conglomerados, mas com amostra adicional dentro

Conceitos de desenhos de

estudo

 Primeiro passo na investigação: estudo

descritivo → estimativas da incidência ou da prevalência do agravo.

 Estudo analítico → baseados no seguimento

de uma população em determinado tempos.

 Desenhos de estudo variam de acordo com o

método de escolha da população de estudo da população fonte e a maneira de extração da informação.

 Período específico → dados de incidência

 Em determinado ponto do tempo → dados de

prevalência → estudos transversais.

 Estudos de coorte → partem da exposição.  Estudos caso-controle → partem do agravo.

Critérios para causalidade

 Associação causal → mudança na

frequência ou na qualidade de uma

exposição ou em sua característica, que

resulta em uma mudança correspondente na frequência do agravo de interesse.

 Associação temporal → causa deve preceder

o efeito.

 Associação plausível → consistente com

outros conhecimentos: osteomalácia em população de área contaminada por Cd → mecanismo inicialmente desconhecido.

 Falta de plausibilidade pode ser falta de

 Consistência → diversos estudos dando o

mesmo resultado.

 Força da associação → associação fraca

não é sinônimo de ausência de causalidade.

 Gradiente biológico → associação exposição

– resposta clara

 Reversibilidade → efeitos às saúde podem

Princípios de desenho de

estudo - Seccionais

 Transversais ou de Prevalência  Duas maiores limitações:

 Distinção entre causa e efeito  Exemplos:

 Doença mental e classe social  Bronquite crônica

Epidemiologia Ambiental – MMC-13

 Uma série de casos prevalecentes terão uma

proporção maior de casos com doença de longa duração do que uma série de casos incidentes.

 Doença de curta duração ou rapidamente

Epidemiologia Ambiental – MMC-13

 Comparação de prevalência da doença 

Odds de Prevalência

 Em alguns casos  Odds Ratio de

Prevalência  razão de taxas de incidência ou riscos

 Duração média da doença = expostos e não

Epidemiologia Ambiental – MMC-13  Força de um estudo seccional:  Implica em menor custo.

 Possibilidade de analisar exposições e

doenças no mesmo estudo  formulação de novas hipóteses.

 Importância descritiva  administração,

Epidemiologia Ambiental – MMC-13

 Deficiência de um estudo transversal:

 Ambigüidade temporal de causa e efeito.

 Minimização da limitação  coleta de dados

retrospectivos.

 Sem amostra aleatória  dificuldade em

inferência estatística  viés de seleção.

 “Sobrevivência seletiva”

 Viés de Berkson (viés de admissão).  Viés de seleção.

Estudos de prevalência

 Métodos de análise de dados  Comparações de prevalência

 Odds prevalência = Taxa de incidência (I) X

duração média da doença (D), com taxa de incidência constante no tempo.



P



ID

P





Estudos de prevalência

 Disposição de dados para uma série de

Epidemiologia Ambiental – MMC-13

 Chance (Odds) de prevalência  medida

básica de efeito  diretamente proporcional à incidência da doença.

Razão de chances de

prevalência

c

b

d

a

d

b

c

a

RCP









Razão de chances de prevalência: teste de significância

Estudos de prevalência

 Razão de Chances (Odds Ratio) de Mantel e

Haenszel (1959):,







T

c

b

T

d

a

OR

Chi-quadrado de Mantel e

Haenszel

 















)

(

A

Var

A

E

a

X

Epidemiologia Ambiental – MMC-13

 Onde:

 a = número observado de doentes expostos  = número esperado de doentes

expostos, assumindo que não exista associação entre a exposição e a doença.

 = variância do número de

doentes expostos, assumindo que não exista associação entre a exposição e a doença.

  T M N A E 1 1 0    _{ } 1 2 0 1 0 1 0  _ T T M M N N A Var

Epidemiologia Ambiental – MMC-13  Intervalo de confiança:

 Onde z = 1,96 para limites de 95%

 X2= Chi quadrado de Mantel e Haenszel

        



,

OR

OR

OR

Epidemiologia Ambiental – MMC-13

 Prevalência entre os expostos (P1) e entre

os não-expostos (P0): 1 1

N

a

P



N

b

P



Epidemiologia Ambiental – MMC-13

 PD (diferença entre prevalências):

 Razão de prevalências (PR):

1

0

P

P

PD





0

1

P

P

PR



Epidemiologia Ambiental – MMC-13

 Medidas sumárias de efeito:

 Diferença sumária de prevalência (SPD)

 Onde Wi  inverso das variâncias dos estratos específicos

de PDi









   

Epidemiologia Ambiental – MMC-13  Intervalo de confiança:



Epidemiologia Ambiental – MMC-13

 Razão de Prevalência Padronizada SPR –

Estimativa de Mantel-Haenszel







T

N

b

T

N

a

SPR

Epidemiologia Ambiental – MMC-13  Variância                    







Epidemiologia Ambiental – MMC-13  Intervalo de confiança:













Epidemiologia Ambiental –

MMC-13

Exemplos de estudos

 Geographical information system and

environmental epidemiology: a

cross-sectional spatial analysis of the effects of traffic-related air pollution on population respiratory health.

 Nuvolone et al. Environmental Health 2011,

Nuvolone et al. Environmental Health 2011, 10:12

Nuvolone et al. Environmental

Health 2011, 10:12

Exemplos

 Respiratory and Other Health Effects

Reported in Children Exposed to the World Trade Center Disaster of 11

September 2001.

 Thomas PA et al. Environmental Health

Perspectives • VOLUME 116 | NUMBER 10 | October 2008;

 Prevalence of Metabolic Syndrome

Associated with Body Burden Levels of Dioxin and Related Compounds among Japan’s General Population

 Uemura et al. volume 117 | number 4 | April

Outros exemplos de estudos transversais

 Associações de prevalência entre fumo

passivo e sintomas respiratórios no ambiente de trabalho.

 SAI YIN HO, LAM,SIUFUNG CHUNG,TING PUI LAM. AEP Vol. 17, No. 2 February 2007: 126-31

Arsênio em água de consumo

humano

Arsênio em água de consumo

humano

Arsênio em água de consumo

humano

Arsênio em água de consumo

humano

 Tabagismo no domicílio e doença

respiratória em crianças menores de cinco anos.

 Regina M.V. Gonçalves-Silva, Joaquim G.Valente, Márcia G.

F. Lemos-Santos e Rosely Sichieri. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 22(3):579-586, mar, 2006