AT12 Estudos Ecologicos

Universidade Federal do Rio de Janeiro
Centro de Ciências da Saúde
Faculdade de Medicina / Instituto de Estudos em
Saúde Coletiva - IESC
Departamento Medicina Preventiva
Disciplina de Epidemiologia
Estudos Ecológicos
ESTUDOS ECOLÓGICOS
DEFINIÇÃO
• Unidade de observação é um grupo de pessoas e não o indivíduo
• Grupo pertence a uma área geográfica definida → estado, cidade,
setor censitário
• Freqüentemente realizados combinando-se arquivos de dados
existentes em grandes populações → geralmente mais baratos e
mais rápidos
• Avaliam o contexto social e ambiental → medidas coletadas no
nível individual muitas vezes são incapazes de refletir
adequadamente os processos que ocorrem no nível coletivo →
nível de desorganização social → epidemia mais intensa
ESTUDOS ECOLÓGICOS
OBJETIVOS
• Gerar ou testar hipóteses etiológicas → explicar
a ocorrência da doença
• Avaliar a efetividade de intervenções na
população → testar a aplicação de nosso
conhecimento para prevenir doença ou
promover saúde
ESTUDOS ECOLÓGICOS
NÍVEIS DE ANÁLISE
Nível individual
Fator em
Estudo(X)
Doença(Y)
caso
não caso
Total
Exposto
a
b
e1
Não Exposto
c
d
eo
Total
m1
mo
n
ESTUDOS ECOLÓGICOS
Nível coletivo
Fator em
Estudo(X)
Doença(Y)
caso
não caso
Total
Esposto
?
?
e1
Não Esposto
?
?
eo
Total
m1
mo
n
ESTUDOS ECOLÓGICOS
• Num estudo ecológico não temos a informação sobre a
distribuição conjunta do fator em estudo e da doença
dentro de cada grupo
• Conhecemos o número total de indivíduos expostos (e1)
e o número total de casos (m1) dentro de cada grupo,
mas não o número de casos expostos (a)
• Na análise ecológica, a variável independente (X) é a
proporção de indivíduos expostos dentro do grupo
(e1/n), e a variável dependente (Y) é a taxa (ou risco) da
doença (e1/n)
ESTUDOS ECOLÓGICOS
TIPO DE VARIÁVEIS UTILIZADAS
• Medidas agregadas: agregação das mensurações
efetuadas no nível individual → proporção de fumantes,
taxa de incidência de uma doença e renda familiar média
• Medidas ambientais: características físicas do lugar →
poluição do ar, exposição à luz solar. Cada medida
ambiental tem uma análoga no nível individual,
entretanto, o nível de exposição individual pode variar
entre os membros de cada grupo
• Medidas globais: atributos de grupos, organizações ou
lugares. Não existem análogos no nível individual →
densidade demográfica, desorganização social
ESTUDOS ECOLÓGICOS
TIPOS DE DESENHO
Desenhos de múltiplos grupos
• Estudo exploratório: comparação de taxas de doença
entre regiões durante o mesmo período → identificar
padrões espaciais → possível etiologia ambiental ou
genética. Freqüentemente, pode conter dois tipos de
problemas:
– Regiões com poucos casos → grande variabilidade na taxa da
doença
– Regiões vizinhas tendem a ser mais semelhantes do que
regiões mais distantes → autocorrelação espacial
ESTUDOS ECOLÓGICOS
Estudo analítico: avalia a associação entre o nível de exposição médio e a taxa de
doença entre diferentes grupos → estudo ecológico mais comum
ESTUDOS ECOLÓGICOS
Desenho de séries temporais
Estudo exploratório: avalia a evolução das taxas de doença ao longo do tempo em
uma determinada população geograficamente definida → utilizado para prever
tendências futuras da doença ou avaliar o impacto de uma intervenção
populacional
ESTUDOS ECOLÓGICOS
Estudo analítico: avalia a associação entre as mudanças no tempo do nível
médio de uma exposição e das taxas de doença em uma população
geograficamente definida.
ESTUDOS ECOLÓGICOS
Processo de inferência causal dos estudos analíticos de
séries temporais pode apresentar dois problemas:
– Critérios diagnósticos e de classificação das doenças
podem se modificar no tempo
– Doença com grande período de latência/indução
entre a exposição ao fator de risco e a sua detecção
pode dificultar a avaliação entre a associação deste
fator e a ocorrência da doença
ESTUDOS ECOLÓGICOS
Desenhos mistos
• Estudo exploratório: combina as características básicas
dos estudos exploratórios de múltiplos grupos e de
séries temporais → avalia a evolução temporal das
taxas de uma doença em diferentes grupos
populacionais
• Estudo analítico: avalia a associação entre as mudanças
no tempo do nível de exposição média e das taxas de
doença entre diferentes grupos populacionais →
potencializa a interpretação dos efeitos estimados →
analisa simultaneamente as mudanças no nível de
exposição médio e nas taxas de doença em função do
tempo dentro de grupos e as diferenças entre os grupos
ESTUDOS ECOLÓGICOS
INFERÊNCIA
• Limitação para testar hipóteses ecológicas → potencial viés
na estimação do efeito
• Viés ecológico (falácia ecológica) → inferência causal
inadequada sobre fenômenos individuais na base de
observações de grupos → uma associação observada no
nível agregado não necessariamente significa que essa
associação exista no nível individual
• Principal problema neste tipo de análise → suposição de que
os mesmos indivíduos são simultaneamente portadores do
problema de saúde e do atributo associado
ESTUDOS ECOLÓGICOS
• Durkheim → províncias européias predominantemente protestantes
no séc. XIX → taxas de suicídio maiores que em províncias
predominantemente católicas → protestantes tenderiam mais ao
suicídio → poderiam ser os católicos residentes em províncias
predominantemente protestantes os que mais se suicidavam
• Minimização do viés ecológico → utilização de dados agrupados em
unidades de análise geográfica tão menores quanto possível,
tornando-as mais homogêneas → possibilidade de migração dentro
do grupo e estimativa de taxas instáveis
• Estimar o efeito contextual de uma exposição ecológica no risco
individual → efeito da poluição ambiental na produção de doença
respiratória → são fundamentais em epidemiologia das doenças
infecciosas → risco de doença depende da prevalência em outros
indivíduos com os quais se tem contato
ESTUDOS ECOLÓGICOS
ESTIMATIVA DO EFEITO
• Muitos estudos epidemiológicos → estimar o efeito de uma
exposição na ocorrência de uma determinada doença em
uma população sob risco
• Nível individual → efeitos são estimados pela comparação de
taxas de incidência da doença em populações expostas e
não expostas → razão ou diferença entre as taxas
• Nível ecológico → não se conhece a informação sobre a
distribuição conjunta entre exposição e doença dentro dos
grupos → não se pode estimar os efeitos dessa forma
ESTUDOS ECOLÓGICOS
• Regressão das taxas de doenças (Y) nos níveis médios
de exposição (X) → modelo linear (mais comum) →
equação de predição: Yˆ = B0 + B1 X
onde B0 e B1 são o intercepto estimado e a angulação
da reta, respectivamente
• Estimativa do efeito da exposição no nível individual →
derivada da regressão → predição de taxas de doença
→ todos expostos (X = 1) e todos não expostos (X = 0)
• Taxa de doença predita (Yˆ X =1 ) em grupo inteiramente
exposto: B0 + B1 (1) = B0 + B1
• Taxa de doença predita (Yˆ X =0 ) em grupo inteiramente
não exposto: B0 + B1 (0) = B0
ESTUDOS ECOLÓGICOS
• Diferença de taxas estimadas: B0 + B1 - B0 = B1
• Razão de taxas estimadas:
B0 + B1 = 1 + B1
B0
B0
• Note que o ajuste de um modelo linear poderia
levar a uma estimativa negativa da razão de
B1
taxas, quando B0 < −1 , não possuindo qualquer
significado biológico ou ecológico
ESTUDOS ECOLÓGICOS
VANTAGENS
• Baixo custo e rápida execução → dados disponíveis: SIM, SINASC,
SINAN, IBGE
• Freqüentemente, não é possível medir adequadamente exposições
individuais em grandes populações → nível ecológico
• Estudos de nível individual não conseguem estimar bem os efeitos
de uma exposição, quando ela varia pouco na área de estudo
• Mensuração de um efeito ecológico → implantação de um novo
programa de saúde ou uma nova legislação em saúde na melhoria
das condições de saúde
ESTUDOS ECOLÓGICOS
LIMITAÇÕES
•
Incapacidade de associar exposição e doença no nível individual
•
Dificuldade de controlar os efeitos de potenciais fatores de confundimento
•
Dados de estudos ecológicos representam níveis de exposição média ao
invés de valores individuais reais
•
Não há acesso a dados individuais
•
Dados de diferentes fontes, o que pode significar qualidade variável da
informação
•
Falta de disponibilidade de informações relevantes é um dos mais sérios
problemas na análise ecológica