Problèmes posés par les études épidémiologiques

Problèmes posés par les
études épidémiologiques en
réanimation
V. Pradel
Épidémiologie
OMS, 1968
"étude de la distribution des maladie
dans les populations humaines, ainsi
que des influences qui déterminent
cette distribution"
Épidémiologie
Épidémiologie au sens strict :
observation, pas d'intervention pendant l'étude
Sinon : essais cliniques (cf cours suivant)
Épidémiologie
• Distribution des maladie :
épidémiologie descriptive
• Influences sur la maladie:
épidémiologie analytique
Épidémiologie descriptive
Description d’une situation, indicateurs :
• Mortalité
• Natalité
• Morbidité
– Prévalence
– Incidence
Épidémiologie descriptive
• Prévalence : nombre de personnes présentant la
maladie à un moment donné
 exprimé en %
"30% des patients présentaient une pneumopathie le jour de l'enquête"
• Incidence : nombre de nouveaux cas apparus
durant une période donnée
TAUX (cas/personne/période de temps)
"30% des patients développent une pneumopathie après 8 jours de réanimation"
Épidémiologie descriptive
: Durée de la maladie
Temps
Prévalence
: Durée de la maladie
: Cas prévalents
Jour de l'enquête
Temps
Incidence
Durée de la maladie
: Cas prévalents (exclus)
: Cas incidents
Début
Fin
Épidémiologie descriptive
• Mortalité = incidence des décès
• La valeur centrale (point estimate) ne sert à rien, l'essentiel
est l'intervalle de confiance
– Incid. des pneumopathies après 8 jours de réanimation :
0 % IC 95 [0 % - 4 %]  c'est une bonne réanimation
– Incid. des pneumopathies après 8 jours de réanimation :
0 % IC 95 [0 % - 95%]  c'est une mauvaise étude
Prévalence et incidence
• Nécessite de pouvoir définir/détecter parfaitement
la maladie
• En cas de comparaison, s'assurer que
– les définitions de la maladie soient les mêmes
– les critères d’inclusion soient comparables
– la durée de suivi soit la même (incidence)
"L'incidence de X varie de 5 à 90 % selon les études"
Incidence instantanée
Attention aux erreurs d’interprétation de l’incidence
2 cas / 100 personnes / an = 1cas / 100 personnes / 6mois
• Vrai si incidence instantanée constante au cours de
l’année
• Faux si tous les cas surviennent dans les 6 premiers
mois :
2 cas / 100 personnes / an = 2 cas / 100 personnes / 6mois
Épidémiologie descriptive
Quel type d'étude ?
• Transversale (unique ou répétée)
 prévalence
• Longitudinale (rétrospectif ou prospectif)
 incidence et prévalence
Épidémiologie descriptive
Nombre de sujets nécessaires
• Calcul possible a priori
• Nécessite de faire des hypothèses sur
– % ou taux attendu
– Précisions de l’intervalle de confiance souhaitée
Épidémiologie descriptive
• Question de base : quelle extrapolation possible ?
• Définition claire et consensuelle de la maladie
• Dépend +++ critères d'inclusion, de non inclusion et d'exclusion
• Étude d'incidence : attention à ne pas prendre des cas prévalent
Épidémiologie analytique
Recherche de la liaison entre un facteur et une maladie
(facteur de risque ou protecteur)
• Exposés/non exposés
• Cas/témoin
• Etudes écologiques
A de rares exceptions près, on ne peux pas rechercher
l’absence de liaison
Étude exposé/non exposé
• Principe: on part du facteur pour définir les groupes, on compare
ensuite entre ces deux groupes les incidences ou les prévalences par
un risque relatif (RR)
• RR= Incid. (préval.) exposés / Incid. (préval.) non exposés
• Le RR varie de 0 à l’infini (= 1 : pas de lien)
– 0 à 1 : facteur protecteur
– 1 à l’infini : facteur de risque
• RR isolé sans intérêt, voir l’intervalle de confiance
Étude exposé/non exposé
Ex: facteur = vaccination contre la grippe
• Exposés : sujets vaccinés, incidence grippe en hiver = 2 %
•
Non exposés : non vaccinés, incid. grippe en hiver = 10 %
• RR = 2/10 = 0,2  5 x moins de risque  vaccin est facteur protecteur
• Mais plusieurs IC possibles
– RR= 0,2 IC [0,1 ; 0,35] : IC ne comprend pas 1  facteur protecteur
– RR= 0,2 IC [0,05 ; 1,3] : IC comprend 1  on ne peut pas conclure
(mais on ne dit JAMAIS : absence de lien)
Étude cas/témoins
• Principe: on part du statut (malade ou non) pour définir les
groupes, on compare ensuite entre ces deux groupes le pourcentage
d’exposition
• Habituellement : tirage au sort de plusieurs témoins possible,
appariement si possible (âge,sexe,…)
• Problème :
calcul de l’incidence impossible (nb cas et témoins fixés par
l’expérimentateur)  calcul du risque relatif impossible
Étude cas/témoins
Calcul du RR impossible
1)
Calcul du rapport des cotes d’exposition chez les cas et les témoins
(cote d’exposition = nb exposés/ nb non exposés)
2)
Calcul du rapport des cotes d’exposition (Odds ratio)
OR = cote d’exposition cas / cote d’exposition temoins
3)
Si la prévalence de la maladie est faible (< 5 %), l’odds ratio est
assimilable au risque relatif  problème résolu
Attention a regarder là aussi l’intervalle de confiance
Étude cas/témoin
Ex: maladie = pneumopathie
• Cas : patients avec pneumopathie en réanimation, 80 %
d’entre eux présente le facteur (ventilation)
• Témoins : patients sans pneumopathie en réanimation, 40
% d’entre eux présentent le facteur (ventilation)
• OR = (80/20) / (40/60) = 6  RR  6 si la prévalence de la
pneumopathie en réa est faible ……
Cas/témoin
Avantages :
• Plus facile si maladie rare
• Plusieurs facteurs de risque analysables (risque de multiplicité)
• On est sûr de l’existence ou non de la maladie
Inconvénients :
• Difficultés à trouver les « bons » témoins
• Rappel des exposition (biais ++)
• Pas de risque relatif (odds ratio qui donne une approximation du RR
sous certaines conditions)
• Conclusion « abstraite » : il existe un lien entre la SEP et le vaccin
mais je suis incapablede donner l’incidence de la SEP sous vaccin
Exposé / non exposé
Avantages :
• Plus facile si exposition rare (professionnelle par ex)
• Risque relatif, incidence disponibles
• On est sur que le patient est exposé ou non
Inconvénients :
• Incidence doit être suffisante (nombre de cas et délais adaptés)
• Un seul facteur de risque peut être étudié (l'exposition)
• Coût et lenteur si prospectif
Etude de maladies rares
Etude de facteurs d'exposition rares
Possibilité d'étudier plus d'un facteur de risque
Possibilité d'étudier plus d'une maladie à la fois
Facilité pour déterminer le statut malade / non malade
CAS - TEMOINS
+
+
+
±
COHORTE
+
±
+
+ si prospective
- si rétrospective
+
(basé sur la
mémoire)
-
(type, quantité, durée
d'exposition, etc...)
+
+
+
+
si rétrospective
en général plus facile
grande
élevé
(si prospective)
long
(si cohorte prospective et
latence longue)
peut être un problème dans
une cohorte prospective
(perdus de vue)
importantes
(surtout si prrospective)
relativement intuitif
peut être un problème
E/NE vs C/T
Facilité pour déterminer le statut exposé / non exposé au
facteur de risque
Possibilité de calculer des taux d'incidence
Possibilité d'étudier l'histoire naturelle de la maladie (en
particulier la séquence exposition - maladie)
Utilisation des sources de données existantes
Trouver un groupe de sujets comparables
Taille de l'échantillon
Coût
Temps nécessaire
Suivi
Difficultés de réalisation
Concept
Ethique
difficile
petite
modéré
court
sans objet
limitées
difficile à expliquer
pas de problème
Prospectif / rétrospectif
• Les études cas/témoins sont rétrospectives
• Les études exposés/non exposé peuvent être
prospectives ou rétrospectives
Ex : étude rétrospective sur le lien entre pneumopathie et ventilation
• Cas / témoins : on prend les pneumopathies, des témoins et on
regarde s’ils ont été ventilés
• Exposé / non exposés : on prend les ventilés, des non ventilés et on
regarde s’ils ont eu une pneumopathie
Prospectif / rétrospectif
Attention aux études de cohorte prospectives
 est-on dans l'expérimentation ? (dans ce cas CPP,
consentement…)
 risque « éthique » même si simple observation
Ex : doute sur carcinogénicité d’une exp. professionnelle
 étude prospective exposé/non exposé ?
Les biais : erreur systématique
– Sélection : erreur lors de la constitution des groupes
de départ (erreur sur l’exposition dans une étude E/NE, erreur sur
le statut malade ou témoin dans étude C/T)
– Information : erreur lors de la recherche d’information
ultérieure (erreur sur le devenir du patient dans une étude E/NE,
erreur sur le recueil des expositions dans étude C/T)
– Confusion
Biais différentiel:
•
Biais non différentiel : biais affectant de la même façon
les deux groupes  perte de puissance mais pas de
risque de fausse conclusion
Ex : sous estimation de l’alcoolisme si demande au patient
•
Biais différentiel : biais affectant préférentiellement un
groupe  risque d’erreur dans la conclusion
Ex : honneteté > des réponses dans le groupe malade surestimation du
rôle de l’alcoolisme dans la maladie
Biais de confusion :
•
Les hommes ont plus de K poumon que les femmes
(RR =3)
•
Mais les hommes fument plus que les femmes
–
RR F fumeuses/non fumeuses = RR H fumeurs/non fumeurs

le sexe n’est pas un FDR, confusion due au rôle du tabac
–
RR F fumeuses/non fumeuses  RR H fumeurs/non fumeurs
 Interaction (ou modification de l’effet) du tabac en fonction du sexe
Biais de confusion :
Contrairement aux biais de sélection et d’information, les biais
de confusions peuvent être corrigés par l’analyse statistique
•
S’ils ont été recueillis
•
Si l’effectif de l’étude est suffisant
Études écologiques
Épidémiologie analytique où l'unité de base n'est pas
l'individu mais un groupe d'individus, dans le temps ou
l’espace
Ex :
• Comparaison de la mortalité en réanimation à Lyon et Marseille
(espace)
• Évolution de la mortalité en réanimation depuis la mise en place
d’une nouvelle procédure (temps)
Etudes écologiques
• Risque majeur de biais de confusion
Mal contrôlé même si l’on dispose des données moyennes
• Attention ++ aux études temporelles:
– augmentation ou diminution continue ne veulent rien dire
même si la corrélation est bonne (prob des cigognes)
– les études avant après sont de faible qualité
(multiplier les points d’inflexion si possible)
Association vs causalité
Critères internes à l’étude
•
Séquence dans le temps (l’exposition à l’agent causal
précède l’effet)
•
Force de l’association
• Relation dose/effet entre exposition et maladie
•
Cohérence interne (prise en compte des
biais de classement, de sélection et des facteurs de
confusion)
Association vs causalité
Critères externes à l’étude
•
Constance de l’association et reproductibilité dans
d’autres études (! biais de publication!)
•
Plausibilité biologique, cohérence avec les
connaissances générales (une affirmation
extraordinaire nécessite des preuves extraordinaires)
Les problèmes communs
DEFINIR : de façon non ambiguë, reproductible,,
cliniquement intéressante
– Maladie (définition sensible et spécifique en plus)
– Facteurs de risques ou protecteur
– Recrutement
Les problèmes communs
Se tenir à UN objectif principal :
• p<0,05  5 % de risque de conclure à tort à un
différence sur UN test
• Si 5 tests  23 % de risque sur un des tests
• Si 10 tests  40 %
Les problèmes communs
La précision : taille de l'échantillon
– Quantifier un phénomène rare en ep. descriptive avec une
bonne précision (incidence du Creutzfeldt Jakob)
– Détecter une liaison faible (hepatite B et SEP, si le lien existe)
ou à long terme (nutrition) avec une puissance suffisante
 Un grand nombre d’individus
Biais  précision
– A : précis mais biaisé (le plus difficile a détecter)
Ex : étude multicentrique sur incidence pneumopathie en
réanimation, inclusion des pneumopathies incidentes
– B : imprécis non biaisé (voir les stats, IC et p)
– C : imprécis et biaisé
Les problèmes communs
Extrapolation possible ?
Étude incidence pneumopathie dans une réa marseillaise :
– Ensemble des patients de réa marseillaise ?
– Ensemble des patients de réanimation françaises ?
– Ensemble des patients de réa dans le monde ?
– Ensemble des patients hospitalisés ?