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ALTERNATIVES AUX ÉTUDES ÉPIDÉMIOLOGIQUES CLASSIQUES Staff Santé Publique 20 janvier 2009 Virginie Migeot 1 plan Rappel sur les types d’études classiques Nouveaux types d’étude Cas-cohorte Cas-témoin nichée dans une cohorte Cas-crossover Cas-temps-témoin Cas-specular Case-only Case-parent-triad 2

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ALTERNATIVES AUX ÉTUDES ÉPIDÉMIOLOGIQUES CLASSIQUESStaff Santé Publique

20 janvier 2009

Virginie Migeot

1

plan

� Rappel sur les types d’études classiques� Nouveaux types d’étude

� Cas-cohorte� Cas-témoin nichée dans une cohorte

� Cas-crossover� Cas-temps-témoin� Cas-specular

� Case-only� Case-parent-triad

2

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Schéma études observationnelles/expérimentales

3

Rappel types d’études observationnelles classiques

4

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Schéma général des études cas-témoins

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Populationtotale

temps

Passé Présent

Population avecmaladie/issue(cas )

Maladie/issue

Échantillon de cas

ExposéNon

exposé

ExposéNon

exposéSans Maladie/issue

Échantillons de témoins

Population sansmaladie/issue(témoins )

+

=

Source : Ahrens W 2004

Schéma général d’une cohorte

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Étude cas-témoin nichée et Etude cas-cohorte

7

Recrutement des cas

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� À partir d’une population� Étude cas-témoin en population générale

� À partir d’une cohorte� Étude cas-témoin nichée dans une cohorte� Etude cas-cohorte

Intérêt de pouvoir, à partir d’une large cohorte, étudier plusieurs événementsex : Nurses Health Study (Stampfer 1985 )

=> cancer, diabète, maladie CV

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Principes d’échantillonnage

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� Cohorte mère : ensemble de sujets répondant à des critères d’éligibilité avec des points d’entrée et de sortie définis.

� Cas : définis par la survenue de l’évènement d’intérêt� Recueil de l’information

� pour tous les cas,

� mais seulement pour un échantillon des sujets qui ne présentent pas l’ évènement (”témoins ”)

� 2 types� Cas-témoin nichée dans une cohorte

� Cas-cohorte

10

Cas-témoin nichée dans une cohorte« nested case-control study »

Soit période d’étude t0- t1 T1 date de survenue de la maladieSélection des témoins au moment du diagnostic des casÉquivalent d’une étude cas-témoin avec appariement sur la durée du suivi

t0 t1

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Cas-témoin nichée dans une cohorteEx : [Hak E . J Clin Epidemiol 2004]Efficacité de la vaccination contre la grippe (saisonnière

!)� 20 000 personnes âgées de 65 ans et +� 6 saisons consécutives (1990 à 1996) � Cohorte totale de 147551personnes-temps� Evénement : hospitalisation pour pneumonie ou

grippe ou décès => cas� 4 échantillons de témoins

� Sample 1 : 1cas/1témoin� Sample 2 : 1cas/2 témoins� Sample 3 : 1cas/3 témoins� Sample 4 : 1cas/4 témoins

11

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13Sélection des témoins

Cas-cohorte : principes

Soit période d’étude t0- t1 T1 date de survenue de la maladieSélection des témoins avant t1 ( à t0)

t0 t1

principes analytiques

� Modèle de cox pondéré� Exprimer le risque instantané

de survenue de l’évenementen fonction de facteurs explicatifs

� Plusieurs catégories de cas pour cas-cohorte � Dans /En dehors de la sous-

cohorte� Sujets avant/après avoir

présenté l’évènement� 3 méthodes de pondération

des sujets� Cf. article de Onland-MoretJ Clin Epidemiol 2007

� Macro SAS

1

1

2

2

3

3

4

44

4

4

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Intérêts

� Cohorte avec événement rare� Collecte des données chez les sujets présentant

l’évènement = cas� Collecte limitée à un échantillon aléatoire de la cohorte

(sous-cohorte)

� Diminuer le coût et le temps de recherche de données de suivi � Collecte des données de suivi chez les sujets présentant

l’évènement à partir d’un registre� Collecte des données de suivi (mortalité, temps de suivi)

limitée à la sous cohorte� Sous-cohorte choisie indépendamment de

l’événement (t0) donc peut être réutilisée pour plusieurs évenements

� Cas-témoin nichée > cas-cohorte [Trinquart 2007]

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Case-crossoverCase-time controlCase-specular

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Cas-croisé ou case-crossover17

� Étudier l’effet d’exposition brève sur la survenue d’un

évènement aigu (Maclure 1991)

� Compare, chez les cas, l’exposition dans une période

précédant immédiatement l’événement avec l’exposition

durant des périodes antérieures

� un recrutement de cas indépendants de l’exposition

� pas de témoins

.

Evénement t1

Période contrôle

Exposition

passée

Wash-out Période à risque

tBtAt0

� Période à risque : période précédent immédiatement l’évènement étudié

� Périodes témoins : périodes antérieures de même durée

� Analyse appariée : cas est son propre témoin

� + Nb périodes grand, meilleure est la puissance de l’étude

� Cas particulier : expositions non ponctuelles (qqs j) intercaler une période de « wash-out » ( cas de prise médicamenteuse)

Cas-croisé ou case-crossover18

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19

699 conducteursayant un portable impliqués dans

une collision

Recueil du nb d’appelsLe jour de la collisionEt la semaine précédant

Étude sur le recours au médecin généraliste dans les mois précédent l’acte suicidaire

20

� Objectif : déterminer s’il existait une modification de la fréquence des consultations dans les mois précédant l’acte suicidaire.

� Quels problèmes ?? � choix des témoins � variables d’appariement � rareté de l’événement

� comparer chez un même patient l’exposition durant un intervalle (à risque ) précédant immédiatement la survenue d’un événement avec l’exposition durant un intervalle plus éloigné dans le temps (intervalle témoin )

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« Case crossover » design applied to a prolonged

Salmonella Typhimurium outbreak

Control period

72 hours

“Wash out”period

48 hoursRisk period72 hours

Discordant pair ( 1,0 )

Concordant pair ( 1,1 )

Discordant pair ( 0,1 )

Concordant pair ( 0,0 )

Exposure

Onset

Haegebaert S et al. Epidemiol infect 2003;130,1-5

21

Food exposures from menu information in the risk an d control period and matched OR for 17 nosocomial case s

FoodsRisk

periodControlperiod Matched

OR95%C.I.Exposed (%) Exposed (%)

Veal 5 (29) 1 (6) 5 0,6 - 236,5Pork 4 (23) 6 (35) 0,6 0,1 - 3,1Hamburgers 13 (77) 5 (29) 5 1,1 - 46,9Ham 6 (35) 5 (29) 1,5 0,2 - 17,9Pâté 2 (12) 2 (12) 1 0,01 - 78,5Chicken 2 (12) 3 (18) 1 0,01 - 78,5Turkey 11 (65) 6 (35) 2,67 0,7 - 15,6“Cordon bleu” 0 (0) 2 (12) undefined -Lamb sausages 2 (12) 0 (0) -Poultry sausages 2 (12) 0 (0) -

undefinedundefined

Haegebaert S et al. Epidemiol infect 2003;130,1-5

22

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Case-crossover et case-time-control

� Limites de case-crossover: � Besoins de données antérieures à l’évenement� Attention au risque de biais de mémorisation si

exposition recueillie par interrogatoire� Attention à la variation de l’exposition dans le temps

� => d’où « Case-time-control design »

23

«Case-time control design»24

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Fluctuation de l’exposition en fonction du temps

ORa/ORb = OR de l’exposition ajusté sur la période

variation cyclique de l’exposition

Période témoin Période à risque

survenue

Cas : OR a pour l’exposition et la période de temps

témoins: OR b pour la période de temps

Case-crossover pour les cas et les témoinsindépendamment

25

Folic acid antagonists (FAA) in pregnancy and congenital cardiovascular defects (CCD)

� Case: Woman who had a child with CCD (N=3870)� Control: Woman who had a child without CCD (N=8387)� Exposure: FAA during 2 nd & 3rd month of pregnancy� Case-crossover study for cases and controls

independently

OR=1.0 (0.5-2.0)

OR= 0.3 (0.2-0.6)

Case-time control OR = 1/0.3 = 2.9 (1.2-7.2)

-2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Cases:

-2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Controls:

ORcrude =2.3 (1.4-3.9)

Controlperiod

Riskperiod

Delivery

Hernandez-Diaz S. Am J Epidemiol 2003;158:385-391

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Residential-case-specular27

« Cas-miroir »

� Variation de l’étude case-crossover� Comparaison est spatiale et non temporelle� Première étude Zaffanella 1998

� Leucémie infantile et résidence à proximité des champs electromagnétiques

� Constitution de paires de résidences (résidences réelles des cas avec des résidences virtuelles « miroirs » situées de l’autre côté de la rue)� Dissiper les éventuels facteurs de confusion

� caractéristiques socioéconomiques du voisinage dans la survenue des cancers

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29

Schémas d’études d’épidémiologie génétique

30

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� Case only (ou case- case)� Case-parent-triad� Interaction gène-environnement� Comparaison du statut exposé (genotype) du

cas à la distribution d’une hypothétique exposition (ensemble des génotypes) que le cas aurait ou avoir de son père ou de sa mère

� [Ahsan Int J Epidemiol 2002]

Références32

� Staff-sante pub du 27/08/08 Types d’études. C Tournoux-Facon� Bouyer J et al. Epidémiologie : Principes et méthodes quantitatives. Ed Inserm,

1995� Kass PH, Gold EB. Modern epidemiologic study designs. In : Arhens W &

Pigeot I. Handbook of Epidemiology. 2005� Hak E, et al. A nested case-control study of influenza vaccination was a cost-

effective alternative to a full cohort analysis. Journal of Clinical Epidemiology 2004; 57:875–80.

� Trinquart L, Chatellier L. Comparaison des plans d’étude cas-témoin nichée et cas-cohorte. 1ère Conférence d’épidémiologie clinique ADELF-RFUEC. Bordeaux 2007

� Onland-Moret NC, et al. Analysis of case-cohort data: A comparison of different methods. Journal of Clinical Epidemiology 2007;60:350-5.

� Site pédagogique pour les études cas-crossover http://www.pitt.edu/~super1/lecture/lec0821/index.htm

� Zaffanella LE, et al. The residential case-specular method to study wire codes, magnetic fiels, and disease. Epidemiology 1998;9:16-20.

� Ahsan H, et al. Relative risk for genetic associations : the cases parent triad as a variant of case-cohort study. International Journal of Epidemiology 2002;31:669-78.