Querschnittsbereich Nr. 1: Epidemiologie, Medizinische Biometrie und Medizinische Informatik. Behandelt werden 4 Themenblöcke

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1 Querschnittsbereich Nr. 1: Epidemiologie, Medizinische Biometrie und Medizinische Informatik Behandelt werden 4 Themenblöcke Ätiologie und Risiko Diagnose und Prognose Intervention Medizinische Informatik SS Vorlesung 1 - F1 SS Vorlesung 1 - F2 SS Vorlesung 1 - F3 1

2 Ziel der klinisch-epidemiologischen Themenblöcke Vermittlung wichtiger methodischer Grundlagen der klinischen Epidemiologie Kritische Bewertung und Interpretation der Ergebnisse von klinischen und epidemiologischen Studien Umsetzung wissenschaftlicher Erkenntnisse in der ärztlichen Praxis im Sinne einer evidenzbasierten Medizin SS Vorlesung 1 - F4 Definition SS Vorlesung 1 - F5 Epidemiologie Lehre von der Häufigkeit, Verteilung und Ursache von Erkrankungen beim Menschen Grundlagen-Wissenschaft im Bereich public health Hauptanliegen ist die Prävention bzw. effiziente Kontrolle von Erkrankungen SS Vorlesung 1 - F6 2

3 SS Vorlesung 1 - F7 Die Anfänge. SS Vorlesung 1 - F8 Eine Cholera-Epidemie in London (1854) 500 Tote in 10 Tagen auf 250m² SS Vorlesung 1 - F9 3

4 Tägliche Cholera-Todesfälle während der Epidemie 140 Anzahl Todesfälle August September SS Vorlesung 1 - F10 SS Vorlesung 1 - F11 Tägliche Todesfälle während der Cholera-Epidemie 140 Anzahl Todesfälle Griff von der Broad Street Pumpe entfernt, 8. September August September SS Vorlesung 1 - F12 4

5 Moderne Epidemien SS Vorlesung 1 - F13 SS Vorlesung 1 - F14 Nobelpreis 2008 HPV Prof. Dr. Harald zur Hausen SS Vorlesung 1 - F15 5

6 Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1990, 1998, 2007 (*BMI 30, or about 30 lbs. overweight for 5 4 person) No Data <10% 10% 14% 15% 19% 20% 24% 25% 29% 30% Quelle: CDC Behavioral Risk Factor Surveillance System SS Vorlesung 1 - F16 Warum Studien? SS Vorlesung 1 - F17 Sabine hat Kopfweh Mathilde hat Kopfweh Aspirin Kein Aspirin?? SS Vorlesung 1 - F18 6

7 Kinder, die viel Süßes essen, sind häufiger übergewichtig Kinder, die viel Süßes essen, bewegen sich oft auch weniger und sind deshalb häufiger übergewichtig SS Vorlesung 1 - F19 Studientypen Querschnitts-Studie Fall-Kontroll-Studie Kohorten-Studie Randomisierter Versuch SS Vorlesung 1 - F20 NHANES (National Health and Nutrition Examination Survey) Landesweite zufällige Stichprobe ~ Personen im Alter von 6 Monaten bis 74 Jahren Befragungen Untersuchungen SS Vorlesung 1 - F21 7

8 NHANES: Übergewichtige Jugendliche im Alter von Jahren in USA % SS Vorlesung 1 - F22 NHANES: Mammographie bei Frauen ab 40 Jahren in USA von % SS Vorlesung 1 - F23 Querschnitts-Studien Stichprobe Zeit SS Vorlesung 1 - F24 8

9 Querschnitts-Studie Ein Querschnitt durch die Bevölkerung zu einem bestimmten Zeitpunkt Datensammlung zu Risikofaktoren und Erkrankungen zu einem bestimmten Zeitpunkt SS Vorlesung 1 - F25 Einschränkungen bei Querschnitts-Studien Keine zeitliche Abfolge von Exposition und Krankheit möglich Sehr große Stichproben nötig, um Krankheiten mit geringer Prävalenz zu untersuchen Keine Daten über Inzidenzen SS Vorlesung 1 - F26 Prävalenz = Anzahl der Erkrankungsfälle Gesamtbevölkerung zu einem Zeitpunkt SS Vorlesung 1 - F27 9

10 Prävalenz Grippefälle 18. Juni 8. Juli 2. Oktober Zeit SS Vorlesung 1 - F28 Prävalenz bei HPV-Infektionen NHANES Frauen im Alter von Jahren n=2026 Vaginalabstrich HPV DNA ->PCR-> Hybridisierung Prävalenz = 26,8 % Höchste Prävalenz: Jahre Dunne, E. F. et al. JAMA 2007;297: SS Vorlesung 1 - F29 Prävalenz von HPV ( Low-Risk - und High-Risk -Typ) bei Frauen im Alter von 14 bis 59 Jahren, NHANES Dunne, E. F. et al. JAMA 2007;297: SS Vorlesung 1 - F30 10

11 Referenz-Population Zufalls-Stichproben SS Vorlesung 1 - F31 CNN/Time SS Vorlesung 1 - F32 Stichprobenfehler Umfrage 1 Umfrage 2 Umfrage 3 SS Vorlesung 1 - F33 11

12 SS Vorlesung 1 - F34 Stichprobenfehler Umfrage 1 Umfrage 2 Umfrage 3 SS Vorlesung 1 - F35 Statistische Inferenz: Schließen von der in der Stichprobe beobachteten Prävalenz auf die wahre Prävalenz in der Grundgesamtheit p Stichprobe : beobachtete Prävalenz relative Häufigkeit Grundgesamtheit: wahre, aber unbekannte Prävalenz p (Wahrscheinlichkeit) SS Vorlesung 1 - F36 12

13 Statistische Inferenz Die Variabilität von wird durch den so genannten "Standardfehler" (SE, Standard Error) beschrieben: SE 1 ; n n bezeichnet den Umfang der Stichprobe SS Vorlesung 1 - F37 Statistische Inferenz 95%-Konfidenzintervall für p: von 1,96 SE( ) bis 1,96 SE( ) 1,96 ( 1 ) ; 1,96 n ( 1 ) n ( geschätzte Prävalenz, n Umfang der Stichprobe) SS Vorlesung 1 - F38 95% Konfidenzintervall Stichproben (100-maliges zufälliges Ziehen) p 1 # erkrankt [Wahre P] 10 Patienten 0,2 0,3 0,1 0,5 0,4 SS Vorlesung 1 - F39 13

14 NIDEP-Studie 1994 Tabelle 3-36: Geschätzte Prävalenz nosokomialer Infektionen (gruppiert) mit 95%-Konfidenzintervall Nosokomiale Infektionen Harnwegsinfektion Untere Atemwegsinfektion Postoperative Wundinfektion Primäre Sepsis Andere Infektionen Patienten mit mindestens einer Infektion Anzahl nosokomialer Infektionen Geschätzte Prävalenz 1,46% 0,72% 0,55% 0,29% 0,62% 3,46% Untere Grenze 95%-KI 1,21% 0,59% 0,43% 0,21% 0,47% 3,06% Obere Grenze 95%-KI 1,75% 0,87% 0,70% 0,39% 0,81% 3,92% Aus: Rüden H: Nosokomiale Infektionen in Deutschland: Erfassung und Prävention; (NIDEP-Studie); Teil 1. Baden-Baden, Nomos Verl.-Ges SS Vorlesung 1 - F40 Inzidenz Tägliche Cholera-Todesfälle während der Epidemie 140 Anzahl der Todesfälle August September SS Vorlesung 1 - F41 Inzidenz = Anzahl der Neuerkrankungsfälle Gesamt-Population unter Risiko über einen definierten Zeitraum SS Vorlesung 1 - F42 14

15 Inzidenz der Kindersterblichkeit in Gambia 2002 Inzidenz = 91 Todesfälle Lebendgeburten in Gambia in 2002 Kleinkind: < 1 Jahr alt SS Vorlesung 1 - F43 Fall-Kontroll-Studie Fall Kontrolle Haben Personen mit Herzinfarkt weniger Fisch konsumiert? SS Vorlesung 1 - F44 Kohorten-Studie SS Vorlesung 1 - F45 15

16 Interventionsstudie SS Vorlesung 1 - F46 Women s Health Initiative Frauen (Alter Jahre) mit Gebärmutter ohne Gebärmutter Östrogen + Progesteron Placebo Östrogen 20% Fett 38% Fett 20% Fett 38% Fett 20% Fett 38% Fett Calcium & Vit D Placebo Calcium & Vit D Placebo Calcium & Vit D Placebo Calcium & Vit D SS Vorlesung 1 - F47 Konkrete Lernziele der Vorlesung 1. Prävalenz und Inzidenz sind Wahrscheinlichkeiten, die die Häufigkeit des Auftretens von Erkrankungen beschreiben. 2. Information über Prävalenz/Inzidenz kann aus Querschnitts- bzw. Kohortenstudien gewonnen werden (Schätzung). 3. Der Standardfehler beschreibt die Variabilität der Schätzung von Inzidenz/Prävalenz; das Konfidenzintervall erlaubt die Quantifizierung der Unsicherheit bei der Schätzung der wahren Prävalenz/Inzidenz in der Grundgesamtheit. SS Vorlesung 1 - F48 16

17 Lernziele des Seminars Berechnen und Interpretieren von Prävalenzen und Inzidenzen Erkennen welcher Studientyp für welche Fragestellung geeignet ist und welche Voraussetzungen, Besonderheiten und Einschränkungen mit den verschiedenen Studientypen einhergehen Erarbeiten eines Studienkonzepts Berechnen und Interpretieren der Zusammenhangsmaße sowie der Bedeutung und Berechnung des Standardfehlers und Konfidenzintervalls Lesen einer englischsprachigen Originalarbeit sowie kritische Einordnung und Bewertung der Resultate der Arbeit Extraktion der wichtigsten Informationen, wesentlichen Methoden und erzielten Resultate der Studie SS Vorlesung 1 - F49 17