Les études épidémiologiques Dr N. Bekri Année 2012-2013  

Objectifs  du cours   Définir les différents types d’enquêtes épidémiologiques . Décrire les études d’observation Décrire les études analytiques Définir, calculer et interpréter les mesures d’association et d’impact Comparer les différents types d’études: avantages et inconvénients

Introduction Le diagnostic d’un problème de santé communautaire est fait sur la base des études épidémiologiques. Elles peuvent aller de la surveillance épidémiologique à la recherche clinique et les essais thérapeutiques. La surveillance épidémiologique consiste en la collecte continue et systématique, l’analyse, l’interprétation des données et la formulation des recommandations. Elle permet la détection précoce d’un problème de santé et la mise en place de mesures de lutte et de prévention rapide et efficaces.

Les études analytiques permettent la mise en évidence des relations causales entres des facteurs de risque et des maladies ainsi l’identification des facteurs de risque. Les études expérimentales permettent de mesurer ou d’évaluer une action de santé, un nouveau médicament, un vaccin.

Qu’est ce qu’une étude épidémiologique ? De manière générale, il s’agit d’une étude qui s’applique à des populations soumises à une exposition dont on étudie les effets sanitaires. L’épidémiologie n’indique pas la cause de la maladie, mais identifie les facteurs qui agissent sur la probabilité de sa survenue.

Définitions Une étude épidémiologique est une opération de recherche et de collecte d’information puis d’analyse statistique des données recueillis en vue de résoudre une (des) question(s) de recherche bien définies: comment? (apparition-propagation) pourquoi? (infirmer ou confirmer les hypothèses) impact? (effets sur la population) Ce « besoin » d’explication peut être comblé par la réalisation d’une étude

Schéma de La structure : (EI)---------------------(M) -------------------->(ES) Des sujets à l’état initial (EI) sont soumis à une manœuvre (M) qui entraine un changement et le passage à l’état subséquent ou secondaire(SE). L’état initial des sujets qui vont participer à l’étude est en générale hétérogène. La manœuvre est le facteur qui entraine le passage de l’état initial à l’état subséquent, peut être une exposition à un facteur de risque ou l’administration d’un traitement ou tout simplement le déroulement du temps. L’état subséquent décrit l’état des sujets après la manœuvre 

Exemples : Sujet non cancéreux→ tabac → cancer broncho-pulmonaire. Sujet jeune → temps → athérosclérose.

Les études épidémiologiques Il existe deux grands types d’études épidémiologiques: Les études non expérimentales Les études expérimentales

A- Etudes non expérimentales 1-Les Etudes Descriptives :   Elles sont le point de départ incontournable de toute étude clinique ou épidémiologique. Ce sont des études d’observation, elles n’impliquent pas de groupe de comparaison.  le chercheur analyse une réalité observée, qu’il n’a pas choisie et sur laquelle il ne peut pas intervenir. Cas le plus fréquent en épidémiologie. Ces études supposent la disponibilité des données sanitaires pour la période et la population.

Elles permettent de décrire l’état sanitaire des populations pour quantifier l’importance des problèmes de santé mais en aucun cas ne peuvent établir un lien de causalité entre la pathologie et un éventuel facteur de risque. Elles sont notamment utilisées pour la surveillance sanitaire.

Elles mesurent la fréquence d’une pathologie (prévalence) ou de son évolution (incidence). Leur temps de réalisation est souvent court (sauf dans le cas de pathologie à latence d’apparition élevée) et elles peuvent s’appliquer à tout type d’effet sanitaire. Les coûts sont assez variables ; élevés pour une étude d’incidence et faibles pour une étude de prévalence.

Elles décrivent l’état sanitaire d’une population en fonction des caractéristiques de : Personne : afin d’identifier le ou les sous groupes qui sont le plus touchés par la maladie. Lieu : afin de déterminer le ou les lieux ou survient le plus ou le moins la maladie. Temps : afin de déterminer la ou les périodes durant lesquelles la maladie est le plus ou moins fréquente. La détermination de ces caractéristiques est fondamentale car c’est elle qui permet   d’identifier les populations sous risque  de formuler des hypothèses sur les facteurs de risques pour les MT, MNT.

2-Les Etudes analytiques ou étiologiques : Elles font suite aux études descriptives. Elles sont construites pour vérifier une ou plusieurs hypothèses étiologiques énoncées au terme d’une étude descriptive. Elles comparent deux groupes d’individus à la recherche d’une relation entre un ou plusieurs facteurs de risques et une ou plusieurs maladies. But : déterminer s’il existe un lien entre l’exposition à un facteur et la survenue d’un problème de santé S’il existe : le quantifier par un indice de risque

B- Les Etudes expérimentales : déterminent l’effet d’un facteur sur l’état de santé. Elles sont moins fréquemment appliquées que les études non expérimentales car leur champs d’action sont réglementés par une éthique stricte. Elles ne sont pratiquées que sur des sujets consentants informés des objectifs de l’étude. 

Les structures de base des études d’observation Les études transversales Les études de Cohortes Les études Cas –témoins =>les études transversales et les études de cohortes peuvent êtres descriptives ou analytiques.   => les études cas témoins ne peuvent être qu’analytiques.

1. ETUDES TRANSVERSALE : elles sont aussi appelées étude de prévalence Méthodologie elles consistent à sélectionner un échantillon représentatif de la population à étudier. Tous les sujets de l’échantillon subissent, selon les objectifs de l’étude, un examen clinique, biologique et un questionnaire sur leur état de santé. L’étude se déroule sur une période de temps courte (jours, semaine...) et porte sur un groupe de pathologie, voire sur toutes les patrologies. Ainsi, on recueil à partir d’un échantillon représentatif d’une population, des informations sur l’état de santé de cette dernière. Indice de santé calculer est : la prévalence.  

AVANTAGES   Elles sont utiles pour les maladies fréquentes et d’évolution longue (HTA diabète et cancer) Elles sont de réalisation facile et de courte durée. Elles permettent d’obtenir une photographie ou une coupe de l’état de santé de la population

INCONVENIENTS   Elles fournissent des donnés approximatives ; notamment pour les maladies aiguës ou d’évolution courte. La relation de cause à effet n’est pas perçue dans une étude transversale. Elle doit être confirmé par une étude avec une structure plus satisfaisante comme une cohorte ou à défaut cas-témoins. 

2.LES ETUDES COHORTES OU EXPOSES NON EXPOSES   Méthodologie Elles peuvent être descriptives (un seul groupe d’étude) ou analytiques (deux groupes d’étude). Lorsqu’une étude est uniquement descriptive, elle étudie l’histoire naturelle de la maladie. Exp : suivi pendant 5ans des malades ayant subi un IDM à la recherche de récidives ou de décès, étude de l’incidence du diabète ou des cancers dans une régions,….. Elles consistent à mettre en observation un ou plusieurs groupes d’individus indemnes de toutes maladies et de les suivre dans le temps à la recherche de l’apparition d’une ou de plusieurs affections.

Dans les études cohortes analytiques on compare deux groupes d’individus comparables en tous points sauf pour l’exposition au facteur de risque soupçonné d’être lié à l’affection étudiée. (exp : association tabac-cancer du poumon). Les études de cohortes sont des études d’observation : les groupes se constituent d’eux mêmes en fonction de l’exposition ou non facteur de risque. L’étude de cohorte peut être prospective ou rétrospective. Elle peut être fixe ou dynamique. En pratique, elle ne peut étudier qu’un seul facteur à la fois mais peut envisager la survenue de plusieurs maladies. L’indice de santé mesuré par ces études est l’incidence.  

Avantages :  Avantage majeur sur les autres études en matière de causalité : c’est l’investigateur qui mesure la relation entre la durée et/ou l’intensité de l’exposition au facteur de risque et l’apparition ou non de la maladie.  Connaissance exacte de l’incidence.   Mesure précise et non biaisée de l’exposition au risque.  Possibilité d’étudier la relation entre un facteur de risque et plusieurs maladies.  Elle permet l’étude des facteurs d’exposition rares. 

Inconvénients : Long délai d’observation nécessaire. Effectif élevé de sujets à observer (en particulier dans les maladies rares).  Cout important.  Difficulté de réalisation (importance des perdus de vue).

3. Les études cas témoins : Méthodologie Les sujets de l’étude sont atteints de la maladie étudiée.  On remonte, par interrogatoire, dans leur passé, afin de déterminer leur exposition au facteur de risque.  L’étude consiste à comparer un ou plusieurs groupes de cas à un ou plusieurs groupes témoins à la recherche de l’exposition à un ou plusieurs facteurs de risque. Les témoins peuvent être : Des sujets atteints d’une autre maladie Des sujets indemnes de toute maladie  

L’investigateur sélectionne les groupes d’étude à partir de populations séparées : de cas et de témoins. L’étude cas témoins est toujours analytique. Elle implique toujours une hypothèse de recherche. Elle permet d’aborder simultanément l’investigation de plusieurs facteurs étiologiques. Elle permet de mesurer l’effet de l’interaction entre les facteurs de risque.  Le but des études cas témoins est de tester une ou des hypothèses étiologiques, non Seulement pour les maladies fréquentes mais aussi pour les maladies rares.

Avantages :   Elle est peu couteuse et de réalisation relativement facile. Elle est de courte durée et permet de tirer des conclusions rapidement  Elle peut être réalisée avec de petits effectifs. Elle offre la possibilité d’étudier simultanément plusieurs facteurs de risque. 

Inconvénients :  La mesure de l’exposition est approximative car les informations sur l’exposition ou non aux facteurs de risque ne sont obtenues qu’après la survenue de la maladie et sont fournies par le malade.  Rien ne garantit les omissions, erreurs ou défauts de mémoires des malades et des témoins. Il n’est donc pas possible de connaitre l’incidence à partir de ces études. Le choix des témoins est toujours très difficile.  Le risque de biais est important et il est difficile de neutraliser les facteurs de confusion. 

4. Les études expérimentales:  Au plan méthodologique elles sont proches des études de cohortes.  La principale différance est que dans les essais d’intervention la distribution des sujets est aléatoire elle se fait sur la base d’un tirage au sort afin de constituer des groupes comparables au départ. Les sujets ne différents que par le type d’intervention à laquelle ils sont soumis   Pour des raisons éthiques évidentes ces études ne peuvent être utilisées pour déceler les causes d’une maladie.  Elles ne peuvent servir qu’à l’introduction de nouveaux vaccins ou de nouvelles molécules dont on a au moins démontrer l’innocuité.

VI- Mesures d’association entre un facteur de risque et une maladie 1. A partir d’une étude de cohorte analytique Toute enquête épidémiologique doit pouvoir se résumer dans un tableau de contingence (toutes les données sont dépendantes les une des autres à quatre cases : Malades Non malades Total Exposés a b a+b Non exposés c d c+d a+c b+d a+b+c+d Incidence de la maladie chez les exposés :Ie= a /(a+b) Incidence de la maladie chez les non exposés :Ine= c /(c+d)

Le risque relatif (RR) est le rapport du taux de maladie dans le groupe exposé au facteur de risque sur le taux de maladie dans le groupe non exposé : RR=Ie /Ine= a/ (a+b) b/ (b+c) Interprétation du RR: - si RR>1(ex = 5): les personnes exposés au facteur de risque ont 5 fois plus de risque de développer la maladie que les non exposés -si RR=1 : le facteur de risque suggéré ne l’est pas en réalité -si RR<1 : le facteur étudié est un facteur de protection Le risque attribuable (la différence du risque) : mesure l’excès de risque chez les Exposés : RA= Ine – Ie ( ex :RA= 10% : 10% des maladies sont directement liées au facteur de risque

A partir d’une étude cas-témoins Exposés a b Non exposés c d Total a+c b+d  Côte d’exposition: c’est le rapport entre le risque de survenue de la maladie et le risque de non survenue de la maladie a/b= côte de développer la maladie chez les exposés c/d= côte de développer la maladie chez les non exposés Odd’s ratio (OR) : OR=(a/b)/(c/d)= ad/bc Interprétation: ex OR=4, les malades ont été 4 fois plus exposés au facteur de risque que les témoins

Actuelle ou mesures antérieurs Exposition définie au début de l’étude Etudes descriptives Enquête exposée non exposé Enquête cas témoins Etudes expérimentales Objectifs Connaître un problème de santé publique afin d’entreprendre des actions préventives  Formuler des hypothèses Identification des groupes a risque et les facteurs de risque Recherche étiologique Tester l’efficacité d’une méthode thérapeutique ou préventive Population étudiée Population générale Sous population (âge, profession)  Echantillon Groupe de sujets tous indemne de la maladie au début de l’observation diversement exposés au facteur de risque et suivi pendant une certaine période (cohorte) Au moment de l’observation, groupe de sujets atteints de la maladie cas et groupe de sujet indemne de la maladie témoins Plusieurs groupes tirés au sort l’un soumis à une action l’autre nom exposition Actuelle ou mesures antérieurs Exposition définie au début de l’étude Survenue dans le passé Connue, réglable

Information recherchée Indicateurs de santé   *Caractéristiques épidémiologiques Incidence de la maladie Niveaux d’exposition au facteur de risque Efficacité d’une action Indices calculés Prévalence incidence, divers taux, proportion ratios Risque relatif Risque relatif estimé Relation effet dose Proportion d’effets indésirables Taux de survie Conditions nécessaires Bien définir la population au début de l’étude, le temps et le lieu Cohorte représentative de la population étudiée (parfois population totale exhaustive) Maladie rare dans la population Groupe de cas représentatif de la population des malades Groupe témoins représentatifs de la population des non malades Choix des groupes au hasard Attitude du chercheur Observation observation manœuvre

Avantages Méthode bon marché surtout si on utilise les données provenant des sources existantes utile en vue de formuler des hypothèses Connaissance de l’incidence Mesure précise et non biaisée de l’exposition Etude du rôle de facteur de risque sur d’autres maladies que celle étudiée Rapidité de l’obtention des résultats Effectifs des sujets observés sont faibles Cout plus faible que EENE. Plus facile à réaliser Possibilité d’étudier Simultanément le rôle de plusieurs facteurs de risque  Résultats bien acceptés Causalité démontrée Inconvénients Difficulté à établir les relations cause/résultats et exposition/effet Long délai d’obtention des résultats Effectifs élevés des sujets observés Cout +importants Difficile à réaliser Notamment pour le suivi de la cohorte (Perdu de vue) Pas de connaissance de l’incidence Biais fréquents sur la mesure de l’exposition Donnés manquantes sur l’exposition Non représentativité fréquente des groupes observes (grpe témoin Couteux Considération éthique Observance nécessaire de la part des sujets Abondants fréquents

Classification des études épidémiologiques Non expérimentales d’observation Expérimentales Analytiques ou étiologiques Descriptives Essais cliniques ou thérapeutiques Transversales Longitudinale