ULaval:MED-2231/Mesures d’association et notions de causalité
Les mesures d’association servent à vérifier s’il existe une relation entre un facteur et la présence ou l’absence d’une maladie. Elles permettent également de mesurer la force de l’association entre les deux. Il y a causalité lorsque qu'un lien peut-être établi entre deux événements. À cet effet les critères de causalité de Bradford Hill sont très utilisés en épidémiologie.
Les mesures d’association
Les mesures d’association servent à vérifier s’il existe une relation entre un facteur et la présence ou l’absence d’une maladie. Elles permettent également de mesurer la force de l’association entre les deux.
Risque attribuable (RA)
Le risque attribuable permet de mesurer la différence entre le risque d’être atteint de la maladie (ou de décéder) chez les personnes exposées et chez les personnes non exposées. Cette mesure d’association est employée dans les études de cohorte à visée étiologique puisqu’il compare la fréquence de la maladie selon l’exposition à un facteur de risque.
Risque attribuable:
RA = fréquence de la maladie chez les exposés - fréquence de la maladie chez les non-exposés
- Lorsque le risque est le même dans les deux groupes, les RA = 0 (valeur nulle)
- Si le RA est négatif, cela révèle un effet protecteur de l’exposition étudiée. Si celui-ci est positif, cela signifie que le facteur étudié est un facteur de risque pour la maladie.
- Le RA permet d’estimer le nombre de cas que le facteur étudié a permis de prévenir ou de causer.
Risque relatif (RR)
Risque relatif:
RR = Risque d'être malade chez les exposés / Risque d'être malade chez les non-exposés
- Le risque relatif est composé de proportions ou de taux.
- Le risque d’être atteint correspond à une mesure de fréquence comme une prévalence, une incidence cumulée ou un taux d’incidence/de mortalité.
La valeur nulle du RR est 1. Si le RR est différent de 1, c’est qu’il y a une association entre le facteur étudié et l’effet observé. Un RR plus petit que 1 signifie que le facteur étudié protège les personnes exposées, alors qu’un RR plus grand que 1 montre que le facteur étudié prédispose les personnes à la maladie.
Plus le risque relatif est éloigné de la valeur nulle, plus l’association observée est grande.
Rapport de cotes (RC)
Le rapport de cotes est utile uniquement pour les études cas-témoins à visée étiologique. Il sert à calculer le rapport entre la cote d’exposition chez les sujets malades et la cote d’exposition chez les témoins. Dans une étude cas-témoins, il ne serait pas utile de calculer le risque relatif comme le nombre de cas et de témoins sont choisis par le chercheur. Cependant, le rapport de cotes estime correctement le risque relatif.
Rapport de cote:
RC = (Nb d'exposés chez les cas / Nb de non-exposés chez les cas) ÷ (Nb d'exposés chez les témoins / Nb de non-exposés chez les témoins)
La valeur nulle du rapport de cotes est 1. Lorsque le rapport est différent de 1, il y a une association entre le facteur étudié et l’effet observé. Un rapport plus petit que 1 signifie que le facteur d’exposition protège les sujets. Un rapport plus grand que 1 signifie que le facteur étudié favorise le développement de la maladie. L’association entre le facteur et la maladie est d’autant plus forte que le rapport de cotes s’éloigne de la valeur nulle.
| Exposés | Non exposés | Total | |
|---|---|---|---|
| Malades | a | b | a+b |
| Non-malades | c | d | c+d |
| Total | a+c | b+d | a+b+c+d |
- RA = (a/(a+c)) - (b/(b+d))
- RR (proportions) = (a/(a+c)) ÷ (b/(b+d))
- RC = (a/b) ÷ (c/d) OU (a/c) ÷ (b/d)
| Exposés | Non-exposés | Total | |
|---|---|---|---|
| Malades | a | b | a+b |
| Expérience | T1 | T0 | T1+T0 |
- RA = (a/T1) – (b/T0)
- RR = (a/T1) ÷ (b/T0)
Risque relatif à la population
Le risque relatif à la population permet de comparer le risque dans un sous-groupe d’une population au risque de la population totale. Le RRP permet de calculer une mesure d’association lorsqu’il n’y a pas de groupe de comparaison outre la population générale. Le RRP se rapproche du RR lorsque la taille de la population est grande par rapport à la taille du sous-groupe considéré et que le risque relatif n’est pas trop élevé.
Pour calculer le RRP, il est nécessaire d’employer le concept d’incidence cumulée. En pratique, il est facile de calculer l’incidence cumulée pour un sous-groupe de la population puisque le nombre de cas dans celui-ci est souvent connu. Le calcul de l’incidence cumulée d’une maladie dans une population générale est plus difficile puisque c’est une population dynamique ouverte. Pour calculer l’incidence cumulée dans la population générale, on suppose que le taux d’incidence est constant. Cela permet de calculer l’incidence cumulée avec la formule suivante :
Incidence cumulée:
IC = I x ΔtOù I est le taux d’incidence et Δt est le temps d’observation.
En appliquant cette incidence cumulée au sous-groupe étudié, on obtient le nombre de cas attendus. Enfin, on calcule le RRP avec la formule suivante :
Risque relatif à la population:
RRP = (Nb de cas observé/Population dans le sous-groupe) ÷ (Nb de cas attendus/Population dans le sous-groupe)
Coefficient de corrélation linéaire (r)
Le coefficient de corrélation linéaire est utile pour mesurer l’association entre des variables quantitatives continues. Celui-ci nous donne de l’information sur l’importance et le sens de la relation entre deux variables continues.
Un coefficient positif montre une relation directement proportionnelle alors qu’un coefficient négatif décrit une relation inversement proportionnelle. Un coefficient de corrélation linéaire près de 0 signifie qu’il n’y a pas de corrélation entre les deux valeurs ou qu’il y a une corrélation non linéaire.
La causalité
Les critères de causalité de Bradford Hill sont énoncés comme suit:[2]
- Temporalité : l’exposition au facteur de risque doit survenir avant la maladie.
- Force de l’association : plus la mesure d’association est élevée, plus forte est l’association.
- Constance et validité des résultats : la constance correspond à la présence de l’association dans plusieurs études qui présentent une bonne validité interne et externe.
- Spécificité : un facteur de risque qui est observé uniquement et constamment dans le contexte de développement d’une maladie.
- Relation dose-réponse : l’augmentation de l’exposition au facteur de risque cause une augmentation de la fréquence ou de la gravité de la maladie.
- Vraisemblance : l’association observée doit correspondre avec les connaissances générales de la maladie étudiée.
- Cohérence avec les connaissances antérieures : les études antérieures doivent corroborées l’association observée.
- Plausibilité biologique : l’association observée doit pouvoir s’expliquer par les connaissances en biologie.
- Analogie : des comparaisons avec d’autres expositions et leurs effets connus devraient montrer des similitudes.
Ces critères doivent être adaptés aux contextes et aux objectifs des études.
L’impact d’un facteur d’exposition sur la fréquence des maladies et des décès
Lorsque le RR ou le RC démontrent une association, il est possible de déterminer quelle est la contribution du facteur étudié sur la fréquence de la maladie ou des décès.
Fraction étiologique chez les exposés
La fraction étiologique permet d’obtenir la proportion de nouveaux cas d’une maladie chez les gens exposés au facteur de risque qui sont causés par le facteur d’exposition évalué.
Fraction étiologique chez les exposés:
FE = RR-1 / RR = (décès chez les non-exposés - décès chez les exposés) / décès chez les non-exposés
Fraction prévenue chez les exposés
La fraction prévenue se calcule de manière semblable que la fraction étiologique chez les exposés. Elle permet de calculer la proportion de nouveaux cas d’une maladie sont empêchés par le facteur d’exposition.
Fraction étiologique et fraction prévenue totale
La fraction étiologique dans la population totale se calcule à partir d’une population composée d’individus exposés au facteur de risque à l’étude et d’individus qui n’y sont pas exposés. Pour effectuer le calcul, il est nécessaire de pondérer la fraction étiologique selon la proportion d’individus exposés et non exposés.
Pour calculer la fraction étiologique totale, il faut tout d’abord calculer le risque total.
Risque total (Rt) = (Proportion des exposés x Risque chez les exposés) + (Proportion des non-exposés x Risque chez les non-exposés)
Puis, il est possible de calculer la fraction étiologique :
FE = (Risque total - Risque chez les non exposés) / Risque total
Dans une étude cas-témoins, le calcul de la fraction étiologique se fait de la façon suivante :
FE = pc1 x ((RC-1)/RC)où pc1 est la proportion des cas exposés parmi l’ensemble des cas
Pour une association protectrice entre un facteur et une maladie, on calcule la fraction prévenue totale.
Le nombre de personnes à traiter (NPT)
Le NPT permet de calculer le nombre de patients qu’il faut traiter pour prévenir un nouveau cas de la maladie.
Nombre de personnes à traiter (NPT):
NPT = -1/RA
- RA = risque attribuable
Références
- ↑ 1,0 et 1,1 Simpson A., Beaucage C., Bonnier Viger Y., Épidémiologie appliquée : une initiation à la lecture critique en sciences de la santé, Montréal, Canada,
- ↑ Hill, A.B, « The environment and disease: Association or causation? », Proceedings of the Royal Society of Medicine, vol. 58, , p. 295-300