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Méthodes en
épidémiologie
(SPUB009)
Alain LEVEQUE, MD, PhD
Département d’Epidémiologie et de Promotion de la Santé
SPUB009 / AL
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Définition de l’épidémiologie
Mac Mahon : The study of the distribution and
determinants of disease frequency in man (1970)
Jenicek : un raisonnement et une méthode propres au
travail objectif en médecine et dans d’autres sciences de
la santé, appliqués à la description des phénomènes de
santé, à l’explication de leur étiologie et à la recherche
des méthodes d’intervention les plus efficaces (1983)
OMS : étude de la distribution des maladies et des
invalidités dans les populations humaines ainsi que des
influences qui déterminent cette distribution (1968)
Last : The study of the distribution and determinants of
health-related states or events in specific populations,
and the application of this study to control of health
problems (2002)
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Sciences
fondamentales
Santé publique
Champ d’intervention des
efforts organisés de la
société pour prévenir la
maladie, promouvoir la
santé et soigner les malades
Epidémiologie
Discipline scientifique
qui étudie les états de santé
et leurs déterminants
dans la population
humaine
Biochimie
Génétique,
etc.
Epidémiologie
moderne
Epidémiologie
traditionnelle
Pôle de recherche:
compréhension des
maladies et de leurs
mécanismes
Pôle opérationnel
et décisionnel
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La nouvelle santé publique
Élargissement du champ « traditionnel » de la santé
publique vers une approche plus globale intégrant les
réalités :
 Sociales
 Économiques
 Psychologiques
L’épidémiologie comme outil de la santé publique doit-elle
suivre le même mouvement ??
ROTHMAN : « should the mission of epidemiology
include the eradication of poverty ? »
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Ce qui est indiscutable :
L’importance de la démarche
épidémiologique dans l’étude de la
pathogenèse, dans l’identification des
facteurs biologiques, etc. qui peuvent
expliquer l’occurrence de la maladie.
L’importance de l’épidémiologie clinique
dans l’approche diagnostique et
individuelle
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Ce qui est indispensable :
L’épidémiologie comme outil d’aide à la prise
de décision doit s’inscrire dans une démarche
plus globale et s’ouvrir vers d’autres
disciplines
C’est une priorité dans certains domaines (ex:
le champ des traumatismes) qui par essence
dépendent fortement de CAUSES EXTERNES
(environnementales, sociales, etc.)
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OBJECTIFS de
l’ÉPIDÉMIOLOGIE
1. Décrire et surveiller :

la mesure de la fréquence des problèmes, des facteurs de
risque
(quantification de l’existence ou de l’apparition d’un problème)


Distribution du problème (Qui est atteint ?, Où ?, Quand ?)
Formulation d’ hypothèses en vue d’une recherche causale et/ou
d’une intervention préventive
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Indicateurs de santé : un modèle basé sur la santé et ses déterminants
Indicateurs liés à la
politique de santé
socio-culturel
Indicateurs de
résultat
Indicateurs liés à
l ’environnement
physicochimique
Indicateurs liés aux services
de santé
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• mortalité
Indicateurs de résultat
• morbidité
+++
• santé positive
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OBJECTIFS de l’ÉPIDÉMIOLOGIE
1. Décrire et surveiller :

la mesure de la fréquence des problèmes
(quantification de l’existence ou de l’apparition d’un problème)


Distribution du problème (Qui est atteint ?, Où ?, Quand ?)
Formulation d’ hypothèses en vue d’une recherche causale et/ou d’une
intervention préventive
2. Rechercher les causes des maladies :

recours aux études épidémiologiques pour tester les hypothèses
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Progression dans le raisonnement
épidémiologique
On distingue 5 étapes dans le raisonnement :
1. Suspicion qu’un facteur
pourrait influencer la
fréquence d’un problème de
santé
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L'OTAN sommée de répondre aux interpellations sur
le syndrome des Balkans
Malgré les dénégations américaines,
plusieurs gouvernements européens
réclament des informations
supplémentaires sur les risques
éventuels auxquels auraient pu être
exposés les militaires ayant servi dans
les Balkans.
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Suspicion qu’un facteur pourrait
influencer la fréquence d’un
problème de santé ??
observations en pratique clinique :
-
plusieurs personnes du même village
présentent des problèmes respiratoires à
répétitions depuis quelques semaines ???
-
Plusieurs vétérans de la guerre du Golfe se
plaignent de symptômes divers ???
-
Plusieurs cas de pneumocystis carinii ???
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Suspicion qu’un facteur pourrait influencer
la fréquence d’un problème de santé ??
examen de la distribution “épidémiologique”:
-
taux supérieurs ou inférieurs dans certaines
populations :
la mortalité par arme à feu est beaucoup plus
élevée aux USA qu’en Europe ???
Les japonais meurent beaucoup moins d’infarctus
du myocarde que les américains ???
-
les taux sont-ils modifiés en présence ou en l’absence
de certains facteurs ?
La mortalité est-elle plus importante si on
présente de l’hypertension artérielle ???
Y a-t-il moins de décès par arme à feu si la loi
interdit le port d’arme ??
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Suspicion qu’un facteur pourrait
influencer la fréquence d’un
problème de santé ??
observations en pratique de laboratoire
-
Essai sur animaux : test des radiofréquences
micro-ondes sur le système neurologique de
souris …
-
Recherche fondamentale sur la cellule,…
-
Etc…
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Progression dans le
raisonnement épidémiologique
On distingue 5 étapes dans le raisonnement :
1. Suspicion qu’un facteur pourrait
influencer la fréquence d’un problème
de santé
2. Formulation d’hypothèses
spécifiques
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Formulation d’hypothèses spécifiques



L’alimentation riche en poisson au Japon est
un facteur protecteur de l’infarctus du
myocarde
L’exposition à l’uranium est un facteur de
risque du cancer
La consommation fréquente de cannabis
augmente le risque de dépression et de
schizophrénie (BMJ, 2002)
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Progression dans le raisonnement
épidémiologique
On distingue 5 étapes dans le raisonnement :
1.
Suspicion qu’un facteur pourrait influencer la
fréquence d’un problème de santé
2.
Formulation d’hypothèses spécifiques
3. Réalisation de l’étude
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BMJ 2002;325:1195-1198 ( 23 November )
Papers : Cannabis use and mental health in young people: cohort study
Results: Some 60% of participants had used cannabis by the age of 20; 7% were
daily users at that point. Daily use in young women was associated with an
over fivefold increase in the odds of reporting a state of depression and
anxiety after adjustment for intercurrent use of other substances (odds ratio
5.6, 95% confidence interval 2.6 to 12). Weekly or more frequent cannabis use
in teenagers predicted an approximately twofold increase in risk for later
depression and anxiety (1.9, 1.1 to 3.3) after adjustment for potential
baseline confounders. In contrast, depression and anxiety in teenagers
predicted neither later weekly nor daily cannabis use.
Conclusions: Frequent cannabis use in teenage girls predicts later depression
and anxiety, with daily users carrying the highest risk. Given recent increasing
levels of cannabis use, measures to reduce frequent and heavy recreational
use seem warranted.
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Progression dans le raisonnement
épidémiologique
On distingue 5 étapes dans le raisonnement :
1.
Suspicion qu’un facteur pourrait influencer la
fréquence d’un problème de santé
2.
Formulation d’hypothèses spécifiques
3.
Réalisation de l’étude
4. Examen de la validité de
l’association
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Examen de la validité de l’association :
-
l’association observée existe-t-elle vraiment ?
-
N’existe-t-il pas des alternatives pour expliquer
telle association?
( hasard - biais - variables confondantes )
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Progression dans le raisonnement
épidémiologique
On distingue 5 étapes dans le raisonnement :
1.
Suspicion qu’un facteur pourrait influencer la fréquence d’un
problème de santé
2.
Formulation d’hypothèses spécifiques
3.
Réalisation de l’étude
4.
Examen de la validité de l’association
5. Conclure par un jugement
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Conclure par un jugement :
-
y a-t-il une relation de cause à effet entre
le facteur (d ’exposition) et le problème
étudié ?
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OBJECTIFS de l’EPIDEMIOLOGIE
1. Décrire et surveiller :
2. Rechercher les causes des maladies :
3. Évaluer les actions menées
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OBJECTIFS de l’EPIDEMIOLOGIE
1. Décrire et surveiller :
2. Rechercher les causes des maladies :
3. Evaluer les actions menées
4. Appuyer la démarche clinique
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Association et Causalité
EXPOSITION
MALADIE
association
EXPOSITION
MALADIE
association
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Association……« de cause à effet » !
L’ASSOCIATION est-elle
VALIDE ????
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Association……« de cause à effet » !
L’ASSOCIATION est-elle
CAUSALE ????
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La causalité
Il existe de nombreuses théories de la causalité.
Elles sont l’objet de discussions encore animées entre philosophes,
mais également entre épidémiologistes.
Quelles que soient les théories retenues, il est important de voir
comment appliquer une démarche scientifique rigoureuse pour étudier
les relations étiologiques en épidémiologie.
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La causalité
Que dit-on quand on dit ?
A est la cause de B
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La causalité
Veut-on dire :
chaque fois que j’aurai A,
alors, aussi, j’aurai B
chaque fois que j’ai eu B,
c’est parce que j’ai eu A
chaque fois que j’aurai A,
j’augmenterai la probabilité d’avoir B
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La causalité
Application : fumer cause le cancer bronchique
1.
Tout fumeur va développer un cancer Br.
2. Le cancer Br. ne se développe que chez les fumeurs
3. Chez les fumeurs, la probabilité de développer un cancer
Br. est plus élevée (que chez des non-fumeurs)
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La causalité
Nécessité et suffisance
A est une condition nécessaire de B, si A doit nécessairement être
présent pour qu’on observe B
A est une condition suffisante de B, si A entraîne
automatiquement l’apparition de B
Mais, une cause est-elle une condition
nécessaire et suffisante ?
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La causalité
Nécessaire
non
oui
non
ni nécessaire
ni suffisante
nécessaire
mais pas
suffisante
oui
pas nécessaire
mais suffisante
nécessaire et
suffisante
Suffisante
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La causalité
Passage de la causalité simple à la multicausalité :
Causalité simple : ex. tuberculose
1 effet
1 cause
le bacille de Koch
la tuberculose
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Concept de CAUSE selon l’approche
déterministe
Koch (1882) : propose 4 postulats permettant d’identifier
un agent pathogène responsable d’une maladie :




Agent présent dans chaque cas de maladie
Agent doit pouvoir être isolé et cultivé dans un milieu
externe (culture)
Agent, si inoculé à un animal susceptible, doit provoquer
la maladie
Agent doit être identifiable et isolable chez l’animal ainsi
contaminé.
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Evolution du concept
Koch : déterminisme ABSOLU
Mais qu’en est-il pour les maladies non
infectieuses
Déterminisme « relatif » :



Différentes causes peuvent produire le même effet
Les causes peuvent être présentes sans que l’effet
n’apparaisse
Une cause peut produire différents effets,…
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La causalité
Passage de la causalité simple à la multicausalité :
Causalité multiple (« web of causation » )
Cancer
poumon
tabac
Méso
asbeste
théliome
radon
Infarctus
plusieurs
causes
plusieurs
effets
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Web of causation
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En épidémiologie, conception plus
pragmatique de la causalité
La cause d’une maladie est un événement,
une condition, une caractéristique ou une
combinaison de ces facteurs qui jouent un
rôle important dans la survenue de la
maladie ou du problème de santé
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La causalité
Age-standardized lung cancer death rates (per 100000 population) in
relation to cigarette smoking and occupational exposure to asbestos
dust
Exposure to
asbestos
History of
cigarette
smoking
Lung cancer
death rate per
100000
No
No
11
Yes
No
58
No
Yes
123
Yes
Yes
602
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La causalité
Pour étayer les arguments d’une relation causale, on procède par:
1.
Induction : des faits observés vers la théorie
2.
Déduction : de la théorie vers les observations  réfutation
Méthode hypothético-déductive
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Evolution du concept
Bradford HILL (1965) : tabac et
cancer du poumon
9 critères qui aident à l’établissement
d’une « relation causale »
Remarque:
selon les auteurs, le nombre et le type de critères diffèrent.
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Critères de causalité
Force de l’association
Consistance
Spécificité
Temporalité
Gradient biologique (Relation « dose-réponse »)
Plausibilité
Cohérence
Expérimentation (Plan d’étude expérimental)
Analogie
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Force de l’association
RR, OR, etc.
Si forte il y a peu de chance que les biais
expliquent cette association
Si faible : il faut être très attentif au fait que
d’autres variables peuvent expliquer cette
association (confusion)
MAIS :


Relation « faible » n’exclu pas une relation causale.
Relation forte ne garantit pas une relation causale
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Consistance
Observation répétée d’une association
dans différentes populations , dans
différentes circonstances, dans différentes
études.
Attentif car :


L’absence de consistance n’équivaut pas à une
absence de relation causale
Des méthodologies différentes peuvent
expliquer une absence de consistance
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Spécificité
Plus l’association est spécifique (un facteur
entraîne une cause et cette cause est due
à ce « seul » facteur), plus la causalité est
probable


Tabac  cancer bronches
9 cancer sur 10 : le malade est fumeur.
Mais :


!!! Causes multiples
!!! Effets multiples
Spécificité :
si + : forte évidence de causalité
si - : ne pas interpréter !!!
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Temporalité
L’exposition est présente avant la maladie
Le respect de la « période d’incubation »
Critère qui souffre peu de contradiction mais très
difficile à mettre en évidence notamment quand
temps de latence long
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Gradient biologique
(relation « dose-réponse »)
Augmentation de la fréquence de la
maladie quand l’exposition augmente
La mise en évidence d’une telle relation
(dans des études non biaisées) est un
argument TRES IMPORTANT dans la
recherche d’une relation causale
Rem :


il ne s’agit pas toujours de relation linéaire
N’est pas à l’abri de l’effet des variables
confondantes
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Plausibilité biologique ou clinique
L’hypothèse est-elle cohérente avec ce que
l’on sait de l’histoire naturelle de la
maladie
Existe-t-il un mécanisme biologique qui
peut expliquer la relation?
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Cohérence
L’étude entre en COHERENCE avec tout ce
qui est connu quant à l’histoire nature, la
biologie, l’épidémiologie,
l’expérimentation, etc.
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Expérimentation
Les études expérimentales apporte la
preuve de la relation causale
Mais :


Faisabilité ?
Ethique ?
« autres expérimentations » :



Naturelles
Sur animal
In vitro
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Capacité des « autres » plans d’étude
à apporter des informations sur la relation causale
Plan d’étude
Capacité à « prouver » la
causalité
Essais contrôlés randomisés
Forte
Études de cohorte
Modérée
Études cas-témoins
Modérée
Études transversales
Faible
Études écologiques
faible
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Analogie
On peut faire une analogie entre la relation
étudiée (que l’on voudrait « causale ») et
d’autres faits pour lesquels la causalité a
été mise en évidence
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Important
Il ne s’agit pas d’une check-list :
Une association causale peut exister même si tous les
critères de causalité ne sont pas respectés
Certains critères sont plus important que d’autres
(temporalité, dose-réponse,…)
Le sens critique et la logique jouent un rôle important
dans la recherche de la causalité
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La causalité
Depuis plus de cinquante ans, on a développé un ensemble de
« règles » pour étayer les arguments de relation causale :
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La causalité
Suite …
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