1. I Sistemi Informativi Geografici nella Nuova Epidemiologia: Applicazioni e Validità Prof. Anselmo Madeddu Docente di Metodologia Epidemiologica Università di Catania

2. EPI DEMOS LOGOS: … LA RISPOSTA NEL NOME 5 Domande: Chi, Dove, Quando, Come e Perchè Georeferenziazione del dato Valutare globalmente i problemi sanitari per prevenire le malattie La comunità (sani + malati) Epidemiologia Diagnosticare la malattia e curarla Il singolo malato Medicina Clinica Scopi Oggetto

3. JOHN SNOW: … IL PRIMO ESEMPIO DI GEOREFERENZIAZIONE John Snow compie a Londra, in occasione di epidemie di colera (1849 e 1853) studi con metodi epidemiologici rivoluzionari per quei tempi e ancor oggi attuali. STORIA ED EPIDEMIOLOGIA

4. IL COLERA DI LONDRA John Snow a metà dell'Ottocento, quando ancora non era stato ancora isolato l'agente microbico del colera, riuscì a debellare una grave epidemia di colera scoppiata in quegli anni a Londra, grazie alla mappatura dei casi che, lo studioso inglese, ritrovò curiosamente raccolti lungo tutto il percorso di una delle reti idriche di Londra. Snow, pur non conoscendo il vibrio cholerae, capì che la malattia veniva trasportata dalle acque, e facendo chiudere la famosa sorgente di Broad Street pump , che prendeva le acque a valle del Tamigi, salvò migliaia e migliaia di cittadini londinesi dal terribile flagello del colera. L’ANTENATA DEL G.I.S.: … LA MAPPA DEI PUNTI

5. UTILIZZI ATTUALI DELLA EPIDEMIOLOGIA In tutte le applicazioni (tranne che in Epidemiologia Clinica) si ricorre spesso alla Georeferenziazione Quali Indicatori si utilizzano ? Alcuni esempi: TSI: Tassi Standardizzati di Incidenza RSM: Rapporti Standardizzati di Mortalità TSH: Tassi Standardizzati di Ospedalità E’ l’Epidemiologia Clinica, ovvero l’approccio epidemiologico alle problematiche cliniche MEDICINA DELLE EVIDENZE (EPIDEMIOLOGIA CLINICA) L’Epidemiologia finalizzata alla valutazione dei Servizi Sanitari (anche per la Programm.) VALUTAZIONE DEI SERVIZI (EPIDEMIOL. VALUTATIVA) L’Epidemiologia che analizza domanda/offerta sanitaria per guidare la Programmazione ANALISI DOMANDA-OFFERTA (PROGRAMMAZIONE) L’Epidemiologia tradizionale finalizzata allo studio dei fattori di rischio per la Prevenzione INDAGINE E SORVEGLIANZA (EPID. OSSERVAZIONALE) DESCRIZIONE CAMPI DI APPLICAZIONE

7. L’uso degli Stimatori Bayesiani e di Kernel nei Cartogrammi Qualunque misura epidemiologica, sia essa un tasso, una proporzione o un rapporto, è soggetta ad una variabilità casuale tanto più ampia quanto più piccola è la popolazione a cui si riferisce e quanto più rara è la condizione morbosa. Pertanto in una mappa di mortalità (specie per le malattie più rare) le aree relative ai piccoli comuni possono assumere l’anno prima valori altissimi e l’anno dopo valori bassissimi, poiché un solo caso può far oscillare il RSM da 0 a 1000. USO DEGLI STIMATORI NELLA GEOREFERENZIAZIONE Per rimediare a questo problema si ricorre sempre più spesso all’uso degli Stimatori Bayesiani degli RSM (o di altre misure), che esprimono stime smussate del rischio nelle piccole aree, ponderando i valori osservati in ogni area con la varianza di tutte le altre aree , così che un RSM elevato in una piccola area tende ad essere abbassato dalla media delle grandi aree, che a loro volta aumentano il proprio valore. In tal modo si ottiene uno smorzamento delle oscillazioni stocastiche degli RSM. Un metodo alternativo è rappresentato inoltre dagli Stimatori Kernel , che smussano i valori osservati nelle singole aree ponderandoli con una funzione inversamente proporzionale allo loro distanza dall’area elementare considerata , così da evidenziare fenomeni di aggregazione spaziale del rischio (cluster).

9. La Salute di Aretusa … La Peste, gli Untori … Rerum Cognoscere … I Tumori in Provincia Sr … Luglio 2001 Luglio 2003 Marzo 2007 Dicembre 2007 Atlante Mortalità 1995-1999 Atlante Mortalità 2000-2002 Mortalità e Ricoveri 2003-2005 Incidenza dei Tumori a Sr 1999-2002 Un Esempio pratico: Gli Atlanti del RTP di Siracusa Istituito con la L.R. n. 1/97, si occupa di studiare Mortalità, Ricoveri e Incidenza delle maggiori patologie della Provincia di Siracusa sin dal 1995

10. GLI OBIETTIVI E LA STRUTTURA DEGLI ATLANTI DEL R.T.P. ATLANTE MORTALITA’ ATLANTE RICOVERI INDAGINE EPIDEMIOLOGICA Descrivere le differenze osservate per formulare le prime ipotesi etiologiche PROGRAMMAZIONE SANITARIA Suggerire al management ipotesi di pianificazione degli interventi sanitari

11. Registro Territoriale di Patologia di Siracusa L’Atlante della Mortalità Pietre Bruegel il vecchio “ Il trionfo della Morte ” - Olio su legno, cm.117x162, anno 1562 - Museo del Prado, Madrid

12. GUIDA ALLA LETTURA DELL’ATLANTE DEL R.T.P. Distretto di Lentini Distretto di Augusta Distretto di Siracusa Distretto di Noto Al di sopra In Media Al di sotto Cluster Augusta RSM > 110 Noto e Lentini RSM = 100 (+/- 10%) Siracusa RSM > 90 I colori sono legati agli RSM (SR 95-05 vs Sicilia 2000)

13. VII-Card.: Infarto (1995-2005) Mappa Maschi Eccessi RSM Distretti di: Lentini MF: NS Tassi Standardizzati LENTINI MONTANA Utic Utic LENTINI Modica Fattori di Rischio: Così come per l’Ictus, Ipertensione, Ipercolesterolemia, Fumo. Decisiva sulla riduzione della Mortalità la presenza dell’offerta saitaria (Utic) Aumento

14. Mancava insomma un lavoro che, attraverso l’attenta analisi dei DRGs potesse offrire un potente strumento di lavoro ai fini della pianificazione strategica aziendale. La lacuna viene colmato con lo “ Studio sui Ricoveri ” redatto dal RTP Con “ L’Atlante delle Mortalità ”, si è ricostruito lo stato sanitario della popolazione siracusana. Mancava ancora uno studio che fornisse maggiori dettagli non solo sulla domanda, ma anche sull’offerta sanitaria presente sul territorio siracusano. ATLANTE MORTALITA’ ATLANTE RICOVERI L’ INCROCIO DEI DATI DI MORTALITA’ COI RICOVERI

15. L’Atlante dei Ricoveri Registro Territoriale di Patologia di Siracusa Rembrandt, “ Lezione di anatomia del dottor Tulp ”. Olio su tela cm 169 x 216, anno 1632 – Mauritshuis Museum dell’Aia

17. STUDIO DELL’OFFERTA BISOGNI DI SALUTE VALENZA EPIDEMIOLOGICA VALENZA ECONOMICO-GESTIONALE DOVE SI RICOVERANO? (MOBILITA’ GENERALE) PER COSA SI RICOVER.? (APPROSSIM. EPIDEM.) DOVE FINISCONO I DRG? (FUGA DELLE TIPOLOGIE)

18. ATLANTE RICOVERI (ICD9 in 1° Diagnosi) - MAPPE Siracusa VII-Card.: Infarto (2004) Mappa Maschi Tassi di Ospedalizz. LENTINI AUGUSTA AVOLA NUMERO RICOVERI X 100.000 ABITANTI X ANNO (Maschi Blu – Femmine Giallo) AUGUSTA

19. CONFRONTO MORTALITA’ / RICOVERI : INFARTO INCIDENZA Stimata (Ricoveri x 100.000) MORTALITA’ Effettiva (Decessi x 100.000) LENTINI AUGUSTA AUGUSTA PALAZZOLO SIRACUSA SIRACUSA AVOLA NOTO AV OLA N OTO Utic LENTINI PAL AZZOLO Nel Distretto di Lentini ad una Incidenza elevata corrisponde una Mortalità elevata. Nel Distretto di Augusta l’Incidenza è elevata ma la Mortalità è bassa. Nella zona Montana l’Incidenza è bassa e la Mortalità è elevata A Siracusa l’Incidenza è nella media e la Mortalità è bassa Nella zona di Noto l’Incidenza è più bassa della Mortalità (ad eccezione di Avola che gravita sulla UTIC SR) Necessità di Utic a Nord e Sud nel Piano Aziendale Un esempio di come l’Offerta Sanitaria può incidere sugli outcome di salute

20. La Georeferenziazione degli Indici di Fuga dei DRGs LENTINI AVOLA NOTO (Pachino e Rosolini) SIRACUSA AUGUSTA FUORI REGIONE ALTR. SIC. CATANIA RAGUSA € . 7.546.517 € . 29.683.312 € . 5.797.405 € . 13.718.907 Peso 0,74 Peso 0,99 Peso 0,73 Peso 1,01 Peso 0,92 Indice di Fuga: Nr di DRGs trattati in Provincia / Nr di DRGs trattati fuori Provincia

21. Un ultimo esempio di Georeferenziazione: Gli Atlanti di Incidenza

22. Incidenza TSI 99-02 : Provincia di Siracusa LEUCEMIE Mappa Maschi Lentini Pool Italia Maschi 12,7 Tassi Standardizzati x 100.000 Lentini Maschi 32,1 P<0.05

23. IL CASO: … L’aereo caduto a Lentini nel 1984 e le Leucemie Il 12 luglio del 1984 un aereo militare americano, decollato dalla base NATO di Sigonella, precipitò a 5 kilometri dall’abitato di Lentini Lentini Ecco un classico esempio di gestione di un allarme I 9 membri dell’equipaggio morirono tutti. Una fitta nube nera si sollevò subito tra le fiamme. E dopo 12 minuti la zona fu sequestrata dagli USA. Si sparse subito il sospetto che nell’aereo vi fossero scorie radioattive o altre sostanze tossiche Le indagini allora avviate furono però archiviate. Ma la gente cominciò a notare un forte aumento di Leucemie Il caso è stato riaperto solo di recente per via di notizie che avrebbero svelato la presenza di URANIO IMPOVERITO nell’aereo. La Procura ha riaperto le indagini

24. Nell’immagine satellitare l’angolo sud-est della Sicilia. I sospetti della gente riguardavano sia la presunta radioattività proveniente dalla caduta dell’aereo, sia quella proveniente dalle cave di tufo utilizzate come discariche di ipotizzate scorie radioattive. La zona è quella evidenziata dal riquadro: ingrandiamola! Analisi del cluster di incidenza e della radioattività di suolo e abitati Agnone Luogo in cui è precipitato l’aereo nel 1984 Lago Biviere Lentini Carlentini Arcile LENTINI : Mappa satellitare del luogo dove è precipitato l’aereo nel 1984 Prima di affrontare analisi di nessi di causalità, è necessario verificare l’esistenza di cluster d’incidenza di leucemie a Lentini, analizzandone le caratteristiche. Ciò anche perché si era diffuso nella gente il timore che vi fosse presenza di radioattività in alcuni rioni della città. Abbiamo affrontato dunque una Analisi Spaziale Geografica

25. Analisi Spaziale del cluster: la Mappa dei Punti LENTINI : Mappa dei punti dei Tumori Emolinfopoietici (1999-03) Per far ciò si è allestita una “Mappa dei Punti”. Su una piantina del comune di Lentini sono stati riportati tutti i punti in cui risiedono soggetti che, tra 1999 e 2003, hanno avuto una diagnosi di tumore del sistema emolinfo. Con segni convenzionali sono stati individuati sulla mappa i diversi casi di Linfoma (H. e Non H.), di Leucemie (Linfatiche, Mileloidi) e altri tumori emolinfo

26. Mappa Punti (coerenza tra dato epidemiologico e socio-economico) La quasi totalità si concentra nel centro storico specie al “Quartiere Cinese” e a San Paolo. Rioni popolari abitati da contadini e da persone anziane. Vi prevalgono Linfomi NH e Leucemie Mieloidi (come anche ai Quartarari). Nei quartieri Badia e S. Maria Vecchia, da sempre destinati all’antica nobiltà cittadina ed oggi al ceto sociale più elevato, prevalgono Linfatiche e Linfomi H (come anche nella zona moderna) Spesso i cognomi si ripetono e, molte famiglie sono imparentate tra loro. Indizi di un possibile coinvolgimento di fattori predisponenti eredo-familiari.

27. Indagine sulla Radioattività e confronto con la Mappa dei Punti Si è verificato se nelle aree dei cluster di leucemie vi fossero tracce di radiazioni ionizzanti in misura più elevata che altrove. La distribuzione della “Mappa dei Punti”, dunque, sembra più verosimilmente riconducibile ai fattori socio-economici, abitativi, occupazionali ed eredo-familiari, prima descritti L’indagine, condotta dall’Istituto di Fisica dell’Università di Catania ha escluso la presenza di livelli di radioattività superiori ai valori attesi e non ha evidenziato presenze significative di “ radiazioni provenienti da radionuclidi artificiali ” (Lo Nigro et al.)

28. I PESTICIDI possono aver avuto un ruolo determinante ? La prima vocazione produttiva a Lentini è stata l’agrumicoltura, tipologia produttiva che comporta i più alti utilizzi di antiparassitari COSA DICE LA LETTERATURA SUI PESTICIDI ? Il ruolo dei pesticidi nelle leucemie degli adulti (specie mieloidi) e persino dei bambini (mieloidi ma anche linfatiche) è ormai certo, come dimostrano vari studi: da quelli pionieristici di Lowengart nel 1987 che dimostrò un rischio di leucemie infantili per la prole 6 volte maggiore nelle madri esposte agli antiparassitari del proprio giardino in gravidanza, fino a quelli di Monge Guevara in Costa Rica (2007), paese che ha contemporaneamente i più alti tassi al mondo di leucemie infantili e i più alti consumi al mondo di pesticidi (2,5 Kg annui per abitante) Appare molto interessante a questo punto riportare un classico studio ecologico, o di correlazione, mettendo a confronto la distribuzione dei tassi mortalità per leucemia osservati in Sicilia e le maggiori aree agrumicole dell’isola

29. Le zone di maggiore PRODUZIONE AGRUMICOLA in Sicilia La Sicilia è suddivisa nei 62 Distretti Sanitari. In blu le aree ad intensa produzione agrumicola: Giarre-Acireale (arance e limoni), Lentini-Paternò, Vittoria (arance rosse), Sciacca-Ribera (arancia navel), Palermo-Carini-Bagheria (mandarini). In azzurro le aree a produzione medio-alta, in celeste a produzione medio-bassa

30. Carta delle Zone di Vulnerabilità da nitrati di origine agricola Il dato è confermato dalle “Carte della vulnerabilità” dell’Assessorato Regionale Agricoltura e Foreste, un indicatore delle aree ad intensa attività agricola, oltre che ad elevato rischio di inquinamento delle acque da nitrati (e dunque da pesticidi).

31. LEUCEMIE: Tassi Stand. Mortalità 1985-2000 Distretti - Maschi È interessante ora correlare alla prima mappa quella della Mortalità per Leucemie, pur con i limiti degli studi ecologici. Il tasso regionale è del 7,9 (x 100.000). In blu le aree coi tassi più alti: Giarre-Acireale, Paternò-Lentini, Vittoria e Sciacca. Sono le stesse (eccetto il palermitano) dove insistono le prime aree agrumicole (Pesticidi) Ma si tratta finora di una semplice associazione geografica (coi problemi della cosiddetta “fallacia ecologica”). Occorre dell’altro …

32. L'Epidemiologo è fondamentalmente un &quot;detective&quot; ! Un strano tipo di detective, per la verità, che non ha a che fare con indizi di reato e con presunti delitti, ma con fattori di rischio e fenomeni sanitari. Eppure lo accomuna al detective lo stesso irresistibile … gusto del sospetto, la stessa irrefrenabile voglia di scoperta e lo stesso inquietante incubo del dubbio … ! L'Epidemiologia è un continuo esercizio al ragionamento, un socratico &quot; ti estì &quot;, un instancabile chiedersi del perché delle cose ! CONCLUSIONI: L’EPIDEMIOLOGO ED IL … DUBBIO E allora … è sempre bene che qualcuno ci parli dei dubbi e dei limiti dell’epidemiologia

33. I Sistemi Informativi Geografici nella Nuova Epidemiologia: Limiti e Criticità Prof. Ernesto Burgio Coordinatore Comitato Scientifico ISDE Italia