Évaluation de l’impact de la pollution atmosphérique sur la santé : les tables de survie avec AirQ+

(1)

Évaluation de l’impact de la

pollution atmosphérique sur la santé : les tables de survie avec AirQ+

WHO/EURO:2021-1559-41310-56923 États membres

Centre européen de l’environnement et de la santé de l’OMS Platz der Vereinten Nationen 1

D-53113 Bonn, Germany Tél : +49 228 815 0400 Courriel : euroeceh@who.int Site web : www.euro.who.int/ecehbonn Le Bureau régional de l’OMS pour l’Europe

L’Organisation mondiale de la santé (OMS), créée en 1948, est une institution spécialisée des Nations Unies à qui incombe, sur le plan international, la responsabilité principale en matière de questions sanitaires et de santé publique.

Le Bureau régional de l’Europe est l’un des six bureaux régionaux de l’OMS répartis dans le monde. Chacun d’entre eux a son programme propre, dont l’orientation dépend des problèmes de santé particuliers des pays qu’il dessert.

Albanie Allemagne Andorre Arménie Autriche Azerbaïdjan Bélarus Belgique

Bosnie-Herzégovine Bulgarie

Chypre Croatie Danemark Espagne Estonie

Fédération de Russie Finlande

France Géorgie Grèce Hongrie Irlande Islande Israël Italie Kazakhstan Kirghizistan Lettonie Lituanie Luxembourg Macédoine du Nord Malte

Monaco Monténégro Norvège Ouzbékistan Pays-Bas Pologne Portugal

République de Moldova Roumanie

Royaume-Uni Saint-Marin Serbie Slovaquie Slovénie Suède Suisse Tadjikistan Tchéquie Turkménistan Turquie Ukraine

États membres

Royaume-Uni Saint-Marin Serbie Slovaquie Slovénie Suède Suisse Tadjikistan Tchéquie Turkménistan Turquie Ukraine États membres

États membres

(2)

(3)

Évaluation de l'impact de la

pollution atmosphérique sur la santé : les tables de survie avec AirQ+

Décembre 2020

(4)

Résumé

AirQ+ est un outil logiciel qui a été développé par le Bureau régional de l'OMS pour l'Europe pour quantifier la charge de morbidité due à la pollution de l'air et son impact. AirQ+ contient des méthodes permettant d'évaluer les effets de l'exposition à court et long termes à la pollution de l'air ambiant. Les principales méthodes utilisent les données scientifiques générées par des études de cohortes épidémiologiques, montrant les relations existant entre les niveaux de concentration moyens relevés dans un air pollué à long terme et les risques de mortalité dans les populations exposées. Il est suggéré d'évaluer l'impact de la pollution de l'air lors de l'évaluation des conséquences de politiques, d'interventions ou de scénarios hypothétiques. AirQ+ devrait toujours être utilisé avec l'appui d'un épidémiologiste ou d'un expert en évaluation de l'impact de la pollution atmosphérique. Pour aider les utilisateurs dans leurs analyses, AirQ+ est accompagné de manuels, dont le niveau d'expertise requis va croissant. AirQ+ possède un module incluant des tables de survie, devant servir à prédire les changements d'impact sur la santé résultant des variations de l'exposition à long terme à la pollution de l'air. Il peut estimer les années de vie perdues à l'aide de calculs portant sur une année spécifique et sur toute la période de suivi, pour la mortalité toutes causes confondues due à une exposition spécifique à la pollution de l'air dans une population donnée, dans une zone donnée. Il calcule également les modifications de l'espérance de vie pouvant être attribuées à une exposition à long terme à des polluants de l'air ambiant.

Mots clés

AIR POLLUTANTS

AIR POLLUTION – exposure AIR POLLUTION – health impacts LIFE TABLES

© Organisation mondiale de la santé, 2021

Certains Certains droits réservés. La présente publication est disponible sous la licence Creative Commons Attribution – Pas d’utilisation commerciale – Partage dans les mêmes conditions 3.0 IGO (CC BY NC-SA 3.0 IGO ; https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/igo/deed.fr).

Aux termes de cette licence, vous pouvez copier, distribuer et adapter l’œuvre à des fins non commerciales, pour autant que l’œuvre soit citée de manière appropriée, comme il est indiqué ci dessous. Dans l’utilisation qui sera faite de l’œuvre, quelle qu’elle soit, il ne devra pas être suggéré que l’OMS approuve une organisation, des produits ou des services particuliers. L’utilisation de l’emblème de l’OMS est interdite. Si vous adaptez cette œuvre, vous êtes tenu de diffuser toute nouvelle œuvre sous la même licence Creative Commons ou sous une licence équivalente. Si vous traduisez cette œuvre, il vous est demandé d’ajouter la clause de non responsabilité suivante à la citation suggérée : « La présente traduction n’a pas été établie par l’Organisation mondiale de la Santé (OMS). L’OMS ne saurait être tenue pour responsable du contenu ou de l’exactitude de la présente traduction. L’édition originale anglaise est l’édition authentique qui fait foi : Health impact assessment of air pollution: AirQ+ life table manual. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe; 2020».

Toute médiation relative à un différend survenu dans le cadre de la licence sera menée conformément au Règlement de médiation de l’Organisation mondiale de la propriété intellectuelle. (http://www.wipo.int/amc/ en/mediation/rules/)

Citation suggérée. Évaluation de l'impact de la pollution atmosphérique sur la santé : les tables de survie avec AirQ+ : Copenhague : Bureau régional de l’OMS pour l’Europe ; 2021. Licence : CC BY-NC-SA 3.0 IGO.

Catalogage à la source. Disponible à l’adresse http://apps.who.int/iris.

Ventes, droits et licences. Pour acheter les publications de l’OMS, voir http://apps.who.int/

bookorders. Pour soumettre une demande en vue d’un usage commercial ou une demande concernant les droits et licences, voir http://www.who.int/about/licensing.

Matériel attribué à des tiers. Si vous souhaitez réutiliser du matériel figurant dans la présente œuvre qui est attribué à un tiers, tel que des tableaux, figures ou images, il vous appartient de déterminer si une permission doit être obtenue pour un tel usage et d’obtenir cette permission du titulaire du droit d’auteur. L’utilisateur s’expose seul au risque de plaintes résultant d’une infraction au droit d’auteur dont est titulaire un tiers sur un élément de la présente œuvre.

Clause générale de non responsabilité. Les appellations employées dans la présente publication et la présentation des données qui y figurent n’impliquent de la part de l’OMS aucune prise de position quant au statut juridique des pays, territoires, villes ou zones, ou de leurs autorités, ni quant au tracé de leurs frontières ou limites. Les traits discontinus formés d’une succession de points ou de tirets sur les cartes représentent des frontières approximatives dont le tracé peut ne pas avoir fait l’objet d’un accord définitif.

La mention de firmes et de produits commerciaux ne signifie pas que ces firmes et ces produits commerciaux sont agréés ou recommandés par l’OMS, de préférence à d’autres de nature analogue. Sauf erreur ou omission, une majuscule initiale indique qu’il s’agit d’un nom déposé.

Document numéro : WHO/EURO:2021-1559-41310-56923

Les demandes concernant les publications du Bureau régional sont à adresser à :

Service des publications

Bureau régional de l’OMS pour l’Europe UN City, Marmorvej 51

DK-2100 Copenhague Ø, Danemark Vous pouvez également remplir un formulaire de demande de documentation, d’informations sanitaires ou d’autorisation de reproduire/traduire sur le site Web du Bureau régional (http://www.euro.who.int/

PubRequest?language=French).

(5)

Sommaire

Remerciements ... iv

Abréviations ... iv

Introduction... 1

Ensemble de données CountryLifeTable ... 2

Qu’est-ce qu’une table de survie ? ... 3

Formules des tables de mortalité dans AirQ+ ... 8

Estimation des valeurs annuelles ... 9

Risques relatifs ... 11

Calculs des tables de survie dans AirQ+ ... 13

Pour commencer avec les tables de survie dans AirQ+ ... 14

Saisie des données pour le calcul des tables de mortalité ... 14

Paramètres de l’évaluation ... 18

Exemples de calculs ... 20

Exemple d’analyse des données CountryLifeTable : pollution de l’air ambiant en PM_2,5 à long terme avec une valeur seuil de 7,5 µg/m³ et mortalité des adultes – utilisation des tables de survie – années de vie perdues ... 20

Analyse des données CountryLifeTable : pollution de l’air ambiant en PM_2,5 à long terme avec une valeur seuil de 7,5 µg/m³ et mortalité des adultes – utilisation des tables de survie – années de vie perdues ... 26

Analyse des données CountryLifeTable : pollution de l’air ambiant en PM_2,5 à long terme avec une valeur seuil de 10 µg/m³ et mortalité des adultes – utilisation des tables de survie – durée de vie attendue pour un groupe d’âge spécifique ... 29

Analyse des données CountryLifeTable : pollution de l’air ambiant en PM_2,5 à long terme avec une valeur seuil de 10 µg/m³ et mortalité des adultes – utilisation des tables de survie – augmentation du taux de natalité ... 30

Références ... 31

Annexe 1. Structure des matrices de calcul ... 32

(6)

Remerciements

Les auteurs de cette publication sont : Pierpaolo Mudu (Centre européen de l’environnement et de la santé de l’OMS, Bureau régional de l’OMS pour l’Europe), Christian Gapp (Centre européen de l’environnement et de la santé de l’OMS, Bureau régional de l’OMS pour l’Europe), Ingu Kim (Centre européen de l’environnement et de la santé de l’OMS, Bureau régional de l’OMS pour l’Europe), Michal Krzyzanowsk_i (Imperial College London, Royaume-Un_i et d’Irlande du Nord), Brian Miller (Institute of Occupational Medicine, Royaume-Un_i et d’Irlande du Nord) and Joseph Spadaro (Spadaro Environmental Research Consultants, Philadelphie, Pennsylvanie, États-Unis d›Amérique).

Le Bureau régional de l’OMS pour l’Europe remercie vivement Magal_i Corso (Santé publique France) et Myriam Tobollik (Agence allemande pour l’environnement) pour leurs suggestions. Le projet AirQ+ a été partiellement financé par le Ministère Fédéral Allemand de l’Environnement, de la Conservation de la Nature et de la Sûreté Nucléaire.

Abréviations

ELR Années de vire restantes PM Matières particulaires

PM_2.5 Matières particulaires d’un diamètre de 2.5 µm ou moins YL Années de vie

YLL Années de vie perdues

(7)

Évaluation de l'impact de la pollution atmosphérique sur la santé : les tables de survie avec AirQ+

1

Introduction

AirQ+ est un outil logiciel permettant de quantifier la charge de morbidité et l’impact de la pollution atmosphérique sur la santé, développé par le Bureau régional de l’OMS pour l’Europe.¹ Il inclut un module avec des tables de survie, conçu pour prédire les changements d’effets sur la santé provoqués par des changements d’exposition à long terme à la pollution atmosphérique.² Veuillez vous référer au manuel d’introduction d’AirQ+

pour plus d’informations sur l’installation, les pré-requis, les données de test et les formats des nombres.

Les tables de survie utilisent des données générées par des études de cohortes épidémiologiques, maintenant réalisées dans différents pays et continents, et montrant une relation à long terme entre les niveaux moyens des concentrations de pollution atmosphérique et les risques de mortalité dans les populations exposées.

L’hypothèse sous-jacente de ces méthodes est que les fonctions intégrées exposition-réponse et les risques relatifs estimés à partir d’études épidémiologiques sont applicables à une population cible (qui peut ne pas être la même que celle de l’étude épidémiologique).³

Cette publication est composée de différentes sections. La première section, « Ensemble de données CountryLifeTable », décrit l’ensemble de données utilisé pour expliquer la méthode de la table de survie. La deuxième, “intitulée « Qu’est-ce qu’une table de survie ? », décrit la théorie qui sous-tend la construction d’une table de survie. Toutes les formules sont expliquées dans la troisième section, qui porte sur les « Formules des tables de mortalité dans AirQ+ », qui explique également comment les valeurs annuelles et les risques relatifs sont évalués. La section « Calculs des tables de survie dans AirQ+ » décrit comment utiliser l›approche des tables de survie et la section « Pour commencer avec les tables de survie dans l’AirQ+ » décrit comment préparer et entrer les données dans AirQ+. Enfin, le manuel fournit quatre exemples qui sont particulièrement intéressants pour les utilisateurs experts.

Il est recommandé de toujours utiliser AirQ+ avec l’aide d’un épidémiologiste ou d’un expert en évaluation de l’impact de la pollution atmosphérique.

1 Pour de plus amples informations sur les termes importants, veuillez consulter le glossaire d’AirQ+, accessible par la principale fenêtre d’accueil.

2 Cette version d’AirQ+ est accompagnée d’un module de table de survie révisé ; cette publication remplace donc les manuels fournis avec les versions précédentes du logiciel.

3 Des informations supplémentaires sur les évaluations de l’impact de la pollution atmosphérique sur la santé sont disponibles dans les publications du Bureau régional de l’OMS pour l’Europe (2001 ; 2003).

(8)

Ensemble de données CountryLifeTable

Afin d’illustrer ses fonctions, AirQ+ est accompagné d’un fichier de données CountryLifeTable.csv comprenant des données sur un pays de 51 814 800 habitants et sur 570 133 décès au total. Le fichier contient une année de données sur la population, la mortalité et la pollution atmosphérique (moyenne annuelle des PM_2,5)⁴ par groupe d’âge, et pour un pays européen.

Les données comprennent :

la population (population totale à la mi-année, groupes de 5 ans de 0 à 99 ans, suivi de 100 ans et plus) ; et

des données sanitaires (toutes les causes de mortalité non accidentelles, groupes de 5 ans de 0 à 99 ans, suivi de 100 ans et plus).

Le fichier comprend des données sur la population et la mortalité selon l’âge pendant un an.

La ligne 1 contient le nom des champs.

Les lignes 2–22 contiennent les valeurs des données.

Voic_i des exemples de données :

ligne 1: de, jusqu’à, population à mi-année, décès

ligne 8: 30;34;4234400;3344.

Signification : ce groupe d’âge a un intervalle de cinq ans. La taille de la population à la mi-année est de 4 234 400 individus et le nombre de décès pour l’année en question dans ce groupe d’âge est de 3344.

Remarque : une personne de 35 ans appartient au groupe d’âge suivant (35–39 ans).

La première ligne d’un fichier d’entrée est toujours nécessaire et utilisée par AirQ+ pour son module d’entrée, mais le contenu est assez flexible. Par exemple, une première ligne “De l’âge, y compris l’âge, la population à mi-année, le nombre de décès” fonctionnerait également.

4 PM_2,5 : particules d’un diamètre inférieur ou égal à 2,5 µm.

(9)

3

Qu’est-ce qu’une table de survie ?

Au plus simple, une table de survie est une table décrivant la structure par âge d’une population réelle ou hypothétique et la mortalité annuelle dans chaque groupe d’âge (Preston et al., 2001). Les tables de survie peuvent être de différents types, par génération ou du moment. Les tables de mortalité par génération décrivent l’expérience de mortalité des personnes nées la même année – la mortalité est enregistrée jusqu’au décès du dernier membre ; ces données ne sont pas faciles à obtenir. Plus utiles et intéressantes pour AirQ+, les tables de mortalité du moment sont construites à partir d’une population à la mi-année et des données de mortalité sur une seule période (généralement récente), souvent une seule année, ou des valeurs moyennes pour une période de quelques années, par exemple 3 ans ou 5 ans (Bureau régional de l’OMS pour l’Europe, 2001).

Il existe deux types d’organisation des données dans les tables de survie :

complète (intégrale) avec les données pour chaque année de vie (et non par tranche d’âge) ; et

abrégé avec des données pour des intervalles d’âge choisis (plus d’un an), tels que les groupes d’âge de cinq ans.

La disposition d’une table de survie facilite les calculs arithmétiques conduisant à la prédiction de l’espérance de vie. L’espérance de vie à la naissance pour une période et une région données est une estimation du nombre moyen d’années qu’un nouveau-né survivrait si on lui appliquait le taux de mortalité spécifique selon l’âge de la région pour cette période au cours de sa vie. Traditionnellement, les calculs se fondaient sur l’expérience de mortalité prévue d’une cohorte imaginaire de nouveau-nés, habituellement 100 000 nouveau- nés, qui seraient assujettis aux taux de mortalité par âge (TMA) de la table de mortalité du moment.⁵

Les calculs de la table de survie produisent comme résultat une estimation de l’espérance de vie spécifique à l’âge (c’est-à-dire la durée de vie moyenne restante exprimée en années de vie (YL) à la naissance, et l’espérance de vie restante conditionnée par le fait d’avoir atteint le début de chaque groupe d’âge. Il s’agit d’une fonction directe des TMA (également appelés taux de risque) dans la table de survie, et il s’ensuit que les changements de TMA prédisent différentes espérances de vie. C’est sur cette méthode qu’il faut se baser pour estimer l’impact des changements dans les niveaux de pollution ; les études épidémiologiques fournissent des risques relatifs qui peuvent être appliqués aux changements des valeurs moyennes de concentration de pollution ; les risques relatifs qui en résultent sont appliqués aux TMA ; et de nouvelles statistiques de mortalité sont prédites.

AirQ+ prédit l’impact des changements des niveaux de pollution sur la mortalité future projetée pour une population donnée. Les TMA d’une table de mortalité peuvent s’appliquer à toute population, mais AirQ+

s’applique par défaut à la population qui fournit la table de survie, et des calculs distincts sont effectués pour chaque groupe d’âge. AirQ+ estime la taille de la population ( « taille d’entrée ») de chaque groupe d’âge au début de la prévision en calculant la somme de la population à la mi-année et de la moitié des décès dans l’année. L’application des calculs de la table de mortalité permet de prédire le nombre total d’années de vie (YL) que l’ensemble de la population accumulera ; la répétition du calcul avec des TMA (taux de risque) modifiés

5 L’utilisation de la base de _numération 100 000 était un dispositif utile pour éviter les décimales lorsque les calculs étaient faits à la main. Aujourd’hu_i, à l’aide des programmes informatiques, la base peut tout auss_i facilement être 1 et donc être omise.

(10)

permet de prédire les années de vie qui seront gagnées ou perdues lorsque l’on suppose que la pollution diminue ou augmente. Le tableau 1 montre une présentation abrégée de la table de mortalité, fondée sur les données de CountryLifeTable en utilisant la notation normalisée (OMS, 2014).

Tableau 1. Données CountryLifeTable de AirQ+ : exemple d’une table de mortalité abrégée

Groupe d'âge Population à mi-année Décès Fraction de la dernière année vécue Taux de mortalité par âge Probabilité de décès Probabilité de survie Nombre de personnes en vie Nombre de personnes décédées Nombre de personnes- années Nombre total de personnes- années vécues Espérance de vie

i–i + 4 (excepté

le dernier intervalle)

m_i m_i a_i M_i Q_i P_i l_i d_i L_i T_i e_i

0–4 3387900 4727 0.5 0.00140 0.00695 0.99305 100 000 695 498 262 7 688 320 76.9 5–9 3401300 472 0.5 0.00014 0.00069 0.99931 99 305 69 496 352 7 190 058 72.4 10–14 3212300 557 0.5 0.00017 0.00087 0.99913 99 236 86 495 965 6 693 706 67.5 15–19 3026100 1323 0.5 0.00044 0.00218 0.99782 99 150 217 495 208 6 197 741 62.5 20–24 3494600 2075 0.5 0.00059 0.00296 0.99704 98 933 293 493 934 5 702 533 57.6 25–29 4094200 2646 0.5 0.00065 0.00323 0.99677 98 640 318 492 405 5 208 599 52.8 30–34 4234400 3344 0.5 0.00079 0.00394 0.99606 98 322 387 490 641 4 716 194 48.0 35–39 3654500 3938 0.5 0.00108 0.00537 0.99463 97 934 526 488 357 4 225 553 43.1 40–44 3348000 5662 0.5 0.00169 0.00842 0.99158 97 408 820 484 990 3 737 197 38.4 45–49 3658600 9574 0.5 0.00262 0.01300 0.98700 96 588 1 256 479 801 3 252 206 33.7 50–54 2953000 12964 0.5 0.00439 0.02171 0.97829 95 332 2 070 471 487 2 772 405 29.1 55–59 2660700 19345 0.5 0.00727 0.03570 0.96430 93 263 3 330 457 988 2 300 918 24.7 60–64 2458000 30575 0.5 0.01244 0.06032 0.93968 89 933 5 425 436 102 1 842 930 20.5 65–69 2353100 50359 0.5 0.02140 0.10157 0.89843 84 508 8 584 401 081 1 406 828 16.6 70–74 2201400 77674 0.5 0.03528 0.16212 0.83788 75 924 12 309 348 850 1 005 747 13.2 75–79 1555700 85235 0.5 0.05479 0.24094 0.75906 63 616 15 328 279 759 656 897 10.3 80–84 1178500 104269 0.5 0.08848 0.36225 0.63775 48 288 17 492 197 709 377 138 7.8 85–89 650900 88455 0.5 0.13590 0.50717 0.49283 30 795 15 619 114 931 179 429 5.8 90–94 240630 49754 0.5 0.20677 0.68153 0.31847 15 177 10 344 50 025 64 499 4.2 95–99 46420 14858 0.5 0.32008 0.88901 0.11099 4 833 4 297 13 424 14 473 3.0

100+ 4550 2327 0.5 0.51143 1.00000 0.00000 536 536 1 049 1 049 2.0

Note. Les données de CountryLifeTable contiennent quatre colonnes seulement : deux pour définir le groupe d’âge, une pour la population à la mi-année et le nombre de décès.

En pratique, la table de survie est construite à partir de deux types de données : la population à la mi-année (m_i) et le nombre de décès (d_i). La fraction du dernier intervalle d’âge de la vie peut être supposée égale à six mois. Toutes les autres valeurs proviennent de ces données (cf. Tableau 2).

(11)

5

Tableau 2. Définition des données à entrer et des calculs de la table de survie

Paramètre Entrée ou calcul Définition

Groupe

d'âge Entrée Intervalles d'âge i à i + n où i = 0,1,5, . . . , 95, 100 ans et n est la largeur de l'intervalle d'âge en années.

m_i Entrée La population à la mi-année est la somme de la population à la mi-année par rapport à l'intervalle d'âge. Par exemple, 3 401 300 est interprété comme la somme des populations à la mi-année des cohortes d'âge de 5, 6, 7, 8 et 9 ans.

d_i Entrée Nombre de décès chez les personnes âgées de i à i + n

na_i Entrée

C'est la proportion moyenne du temps vécu dans l'intervalle i à i + n. Lorsqu'une personne meurt, elle n'a vécu qu'une fraction de l'intervalle dans lequel se situe son âge au décès ; la moyenne de toutes ces fractions de l'intervalle pour toutes les personnes qui meurent dans cet intervalle est la fraction du dernier intervalle d'âge vécu, ou, a_i. La mortalité infantile a tendance à se manifester au début de la première année de vie et la valeur a_i pour cet intervalle peut être de 0,3 ou même 0,1. Les intervalles des adultes peuvent être approximés à 0,5.

nM_i d_i/m_i Taux de mortalité par âge (taux de risque) calculés à partir des informations sur les décès des personnes âgées de i à i + n ans au cours d'une année donnée et de la population âgée de i à i + n ans au milieu de la même année.

nQ_i n(_nm_i)/(1+n(1–_na_i)_nm_i) Probabilité de décès entre les âges exacts i et i + n

nP_i 1 – _nq_i Probabilité de survie entre les âges exacts i et i + n

nl_i p_i–n * l_i-n Nombre de personnes vivantes à l'âge exact i parmi une cohorte de naissance hypothétique de 100 000 (ou 1000 ou 1). C'est un nombre arbitraire appelé base de numération.

nd_i l_i – l_i+1 Nombre de décès selon la table de mortalité dans l'intervalle d'âge i à i+n

nL_i n(l_i + l_i+1)/2 Nombre total des personnes-années vécues entre les âges exacts i et i + n. Il est généralement appelé années de vie (YL). Les premières années et les derniers groupes d'âge ouverts sont généralement calculés avec des hypothèses supplémentaires.

T_i Sum _nL_i Nombre total des personnes-années vécues après l'âge i.

ê_i T_i/l_i Nombre moyen prévu d'années de vie restantes pour une personne d'âge i

Note : l’indice devant un symbole définit la taille de l’intervalle. Les variables l_i, T_i et ê_i l_i, T_i et ê_i n’ont pas d’indice de gauche car elles se réfèrent à un âge exact i.

Pour se familiariser avec les données utilisées dans tous les exemples de ce manuel, il est utile de les représenter sous forme de graphiques qui montrent la distribution de la mortalité par âge, la population en milieu d’année, les décès annuels et l’espérance de vie par âge (cf. Figures 1–4).

(12)

Figure 1. CountryLifeTable : mortalité par âge

Figure 2. CountryLifeTable : population à la mi-année

(13)

7

Figure 3. CountryLifeTable : nombre annuel de décès

Figure 4. CountryLifeTable : espérance de vie par âge

(14)

Formules des tables de mortalité dans AirQ+

Les formules utilisées par le module AirQ+ avec les tables de survie sont fondées sur l’annexe 1 du document

« Life-table methods for predicting and quantifying long-term impacts on mortality » (WHO Regional Office for Europe, 2001) et sur l’annexe 2 de Rothman & Greenland (1998).

Les populations à la mi-année et le nombre de décès pour une année et pour des groupes d’âge spécifiques sont extraits de données empiriques, et l’utilisateur est tenu d’entrer ces informations.

Les calculs des tables de survie utilisent les définitions suivantes : m : population à la mi-année

d : nombre de décès e : population d’entrée h : taux de risque s : probabilité de survie

Les valeurs e, h et s sont calculées à partir des données empiriques m et d.

AirQ+ utilise les formules suivantes pour une unique cohorte (pas de naissances supplémentaires et pas de migration), passant de l’année i à l›année i + 1:

1. Population d’entrée : e_i = m_i + 0.5d_i (la moitié des personnes décèdent dans la première moitié de l’année) ; m_i dans la population de mi-année en l’an i, qui est numériquement égal au nombre d’années vécues au cours de l’année i

2. Taux de risque : h = d/m

3. Toutes les personnes e_i sont vivantes au début de l’année i, et d_i personnes décèdent au cours de cette année, donc la probabilité de survie de l’année i est donnée ci-dessous ou à l’aide de la formula (1) s_i = 1 – d_i/e_i

4. s_i = (2–h_i)/(2+h_i)⁶ 5. e_(i+1) = (s_i)*(e_i)

6. m_i = années de vie en année i.

6 La probabilité de survie [S_i=(2–h_i)/(2+h_i)] est importante car dans les projections de la population (sans effets de pollution), une probabilité de survie modifiée est calculée comme une fonction des risques, divisés par le risque relatif.

(15)

9

Les populations fermées et stationnaires suivent la formule (5) non seulement pour les cohortes d’une année à l’autre, mais aussi pour les groupes d’âge d’un âge à l’autre. Ce n’est pas vrai de manière générale.

Les taux de risque sont calculés à partir de données empiriques à l’aide de la formule (2). De cette façon, les probabilités de survie peuvent être exprimées, puis l’évolution de la population d’entrée peut être calculée et le nombre total d’années de vie peut être prédit.

Estimation des valeurs annuelles

Si les groupes d’âge sont constitués de plus d’un an, AirQ+ les transforme en valeurs annuelles (WHO Regional Office for Europe, 2001). Prenons d’abord l’exemple d’un tableau de données avec des intervalles de trois ans.

Les valeurs de la population à mi-période sont la somme de trois valeurs de la population à mi-année (qui ne sont pas connues) :

(i) M = m₁ + m₂ + m₃ et D = d₁ + d₂ + d₃

(ii) Le taux de risque annuel pondéré sur l’intervalle de trois ans estH = D/M = (d₁ + d₂ + d₃)/(m₁ + m₂ + m₃) et le taux de survie annuel pondéré est S = (2 – H)/(2 + H)

Ce n’est pas la probabilité de survivre 3 ans (pour le calculer, considérez le cas particulier des trois taux de risque annuels égaux, c’est-à-dire h_i = h, et d_i = h*m_i, qui donne H = h).

Les utilisateurs doivent considérer la conversion des données empiriques d’un intervalle d’un an à un intervalle de cinq ans, et les méthodes de calcul de la population d’entrée, de la probabilité de décès et de la probabilité de survie. Le tableau 1 avec les données de l’intervalle de cinq ans est modifié par AirQ+ (cf. Tableau 3) qui distribue les valeurs de l’intervalle de cinq ans sur la base de ces calculs :

1. Risques (H_i), pour la distribution quinquennale, où H_i = D_i/M_i

2. Probabilité de décès (Q_i), pour la distribution quinquennale, où Q_i = H_i/(1+½H_i) 3. Probabilité de survie (S_i), pour la distribution quinquennale, où S = 1–Q_i

4. Population au début de l’année _ne_i, pour la distribution sur un an, calculée comme suit : _ne_i = _nM_i/(½ + _nS_i + _nS_i^2 + _nS_i^3 + _nS_i^4 + ½ _nS_i^5), where n = 0, 1, 2 …

5. Population à mi-année (m_i) pour la répartition sur un an, où m_i = ½(e_i+1 + e_i)

6. Décès d_i pour la distribution sur un an calculée comme suit : d_i = 2(e_i – m_i) à l'exception de la fin des années d'intervalle, calculée comme la différence entre D_i et le d_i estimé dans l’intervalle.

(16)

Tableau 3. Données CountryLifeTable : données de l’intervalle de cinq ans converties en données d’intervalle d’un an et par exemple pour l’intervalle d’années 0–40

De Jusqu’à Population à la

mi-année Décès e_x q_x p_x

0 0 679472.1 948 679946 0.00139 0.99861

1 1 678524.7 947 678998 0.00139 0.99861

2 2 677578.7 945 678051 0.00139 0.99861

3 3 676633.9 944 677106 0.00139 0.99861

4 4 678329.0 943 676162 0.00139 0.99861

5 5 680448.8 94 680496 0.00014 0.99986

6 6 680354.4 94 680402 0.00014 0.99986

7 7 680260.0 94 680307 0.00014 0.99986

8 8 680165.6 94 680213 0.00014 0.99986

9 9 661428.5 94 680118 0.00014 0.99986

10 10 642682.8 111 642739 0.00017 0.99983

11 11 642571.4 111 642627 0.00017 0.99983

12 12 642460.0 111 642516 0.00017 0.99983

13 13 642348.6 111 642404 0.00017 0.99983

14 14 624087.3 111 642293 0.00017 0.99983

15 15 605749.3 265 605882 0.00044 0.99956

16 16 605484.5 265 605617 0.00044 0.99956

17 17 605219.9 265 605352 0.00044 0.99956

18 18 604955.3 264 605088 0.00044 0.99956

19 19 652390.5 264 604823 0.00044 0.99956

20 20 699750.2 415 699958 0.00059 0.99941

21 21 699334.9 415 699542 0.00059 0.99941

22 22 698919.8 415 699127 0.00059 0.99941

23 23 698504.9 415 698712 0.00059 0.99941

24 24 759230.6 415 698298 0.00059 0.99941

25 25 819898.7 530 820164 0.00065 0.99935

26 26 819369.0 530 819634 0.00065 0.99935

27 27 818839.7 529 819104 0.00065 0.99935

28 28 818310.6 529 818575 0.00065 0.99935

29 29 833299.6 529 818046 0.00065 0.99935

30 30 848218.1 670 848553 0.00079 0.99921

31 31 847548.5 669 847883 0.00079 0.99921

32 32 846879.5 669 847214 0.00079 0.99921

33 33 846210.9 668 846545 0.00079 0.99921

34 34 789373.7 668 845877 0.00079 0.99921

35 35 732476.0 789 732871 0.00108 0.99892

36 36 731687.2 788 732081 0.00108 0.99892

37 37 730899.2 788 731293 0.00108 0.99892

38 38 730112.0 787 730505 0.00108 0.99892

(17)

11

De Jusqu’à Population à la

mi-année Décès e_x q_x p_x

39 39 701076.7 786 729719 0.00108 0.99892

40 40 671866.7 1136 672435 0.00169 0.99831

Risques relatifs

Les risques relatifs sont généralement exprimés comme le rapport entre l’augmentation des risques et l’augmentation donnée du niveau de pollution. Le risque relatif pour une unité de variation du niveau de pollution est représenté par le coefficient β, dérivé d’études empiriques (et disponible dans la fenêtre Paramètres d’évaluation d’AirQ+).

Le risque relatif est fonction de la différence de niveau de pollution. Ensuite, pour tout changement de niveau de pollution de x₀ à x₁, le risque relatif est donné par la formule suivante :

7. RR(x₁ – x₀) = exp (β*(x₁ – x₀))

Ensuite, les taux de risque {h} au niveau de pollution x₁ sont dérivés de ceux au niveau x₀ par : 8A. h(x₁) = RR(x₁ – x₀)*h(x₀)

Le niveau de pollution x₁ peut être une cible ou un niveau de seuil qu’une politique ou une législation entend par exemple atteindre, et il est donc vraisemblablement inférieur à x₀.

La formule (7) peut être utilisée dans les cas où x est inférieur à x_{au_seuil}, ce qui correspond à une diminution du niveau de pollution (RR < 1,0) et a pour effet une espérance de vie prolongée. En fait, AirQ+ suppose que les utilisateurs s’intéressent principalement à la modélisation des diminutions des niveaux de pollution de l’air et des changements (augmentations) de l’espérance de vie qui en résultent. AirQ+ utilise la formule (8A) de la manière suivante :

8B. hniveau_de_pollution_mesuré = exp (β * (xniveau_de_pollution_mesuré – x_{au_seuil})) * h_{au_seuil}

hniveau_de_pollution_m_esuré : données calculées à partir de distributions empiriques des âges

xniveau_de_pollution_m_esuré : à partir des valeurs mesurées, saisies dans la fenêtre Propriétés d›analyse

x_{au_seuil} : entré dans la fenêtre Paramètres d’évaluation

h_{au_seuil} : calculé, c’est-à-dire :

8C. h_{au_seuil} = hniveau_de_pollution/exp (β * (xniveau_de_pollution – x_{au_seuil}))

Des définitions supplémentaires sont utiles pour compléter la compréhension des estimations produites par la méthode des tables de survie.

YLL = Années de vie (au_seuil) – Années de vie (données entrées)

(18)

Si le niveau de pollution au seuil est inférieur au niveau de pollution des données saisies (c’est-à-dire les mesures empiriques telles qu’elles sont saisies), YLL est une quantité positive. Il peut également être considéré comme le nombre d’années de vie gagnées, si le niveau de pollution diminue de sa valeur actuelle au niveau seuil. Les valeurs YL sont calculées à l’aide des valeurs de population à la mi-année (voir la description des formules).

La durée de vie prévue restante (ELR) est

ELR (à l'ÂGE) = ∑ (de ÂGE jusqu’à la fin) YL/ nombre de personnes à l’ÂGE

AirQ+ génère des tableaux qui présentent les valeurs ELR pour les niveaux de pollution au seuil, calculés avec les taux de risque ajustés par le risque relatif associé aux niveaux de pollution observés. Comme le risque relatif sera différent pour la mortalité totale et la mortalité par cause spécifique, la valeur delta ELR affichée dans les tableaux variera en conséquence.

ELR perdu = ELR (au seuil) – ELR (données saisies)

AirQ+ permet aussi de comparer les années de vie perdues. « Années de vie perdues pour l’année de début de la simulation » et « Années de vie perdues pour les 10 premières années » comparent les nombres absolus de YL en fonction de la distribution initiale. Les formules utilisées sont les suivantes :

YL (première année) = ∑ (tranche d’âge) YL

YL (10 premières années) = ∑ (10 premières années) [∑ (tranche d’âge) YL]) Ces formules utilisent les valeurs normalisées (pour 100 000 personnes) :

YL_normalisée (première année) = (100 000 * [∑ (tranche d'âge)YL])) / (∑ (tranche d'âge)Données entrée (première année))

YL_normalisée (10 premières années) = (100 000 * ∑ (10 premières années) [∑ (tranche d'âge) YL])) / (∑ (10 premières années) [∑ (tranche d'âge)Données entrée (première année)])).

(19)

13

Calculs des tables de survie dans AirQ+

Comme nous l’avons décrit dans les sections précédentes, la structure par âge de la population observée et les données sur la mortalité par âge sont utilisées pour calculer la probabilité de survie et le nombre de décès dans chaque catégorie d’âge dans les années à venir. La différence entre les fonctions de survie de la population à risque en raison d’une pollution augmentée et sans risque permet le calcul de plusieurs paramètres d’impact. Le programme montre des paramètres sélectionnés (réduction de l’espérance de vie à un certain âge, les années de vie prévues perdues en raison des décès au cours d'une année, et les années de vie perdues au cours d’une année ou pour toute la période du suivi, en raison du facteur de risque). D’autres paramètres d’impact peuvent être calculés à partir des résultats de la table de survie.

Une fois les calculs complétés, les résultats peuvent être exportés, en utilisant l’icône d’exportation située dans le coin supérieur gauche de la fenêtre d’accueil, à côté de Aperçu des projets.

AirQ+ peut calculer les changements de survie liés à l’impact de la pollution atmosphérique sur toutes les causes (naturelles) de décès chez les adultes. Les fonctionnalités avancées du programme permettent à l’utilisateur de modifier le niveau de pollution (c’est-à-dire le risque) en tenant compte du temps ou des taux de natalité futurs. Les calculs de la mortalité des adultes sont fondés sur les coefficients de risque fournis par l’utilisateur ou par défaut aux valeurs recommandées par l’OMS ; cette version7 utilise les coefficients de risque pour les PM_2,5 recommandés par le Bureau régional de l’OMS pour l’Europe (2013).

Les effets à long terme de la pollution atmosphérique peuvent être évalués par le calcul des années de vie perdues dans une population exposée à un certain niveau de pollution atmosphérique pour une période de temps spécifiée. Les années de vie perdues sont calculées pour la mortalité totale (naturelle) et peuvent donc être attribuées à cette exposition spécifique de la population, tous les autres facteurs étant considérés comme stables sur la période de temps spécifiée. Avant de décrire en détail cette analyse, il est important de comprendre comment démarrer AirQ+ pour utiliser le module avec les tables de survie, et comment préparer les données pour l’analyse.

7 Les versions antérieures d’AirQ+ utilisaient les risques relatifs de l’étude de cohorte de l’American Cancer Society réalisée par Pope et al (2002). AirQ+ sera mis à jour avec de nouveaux coefficients comme convenu, et examiné par des experts internationaux ; il est recommandé de consulter régulièrement le site Web du Bureau régional de l’OMS pour l’Europe pour les mises à jour.

(20)

Pour commencer avec les tables de survie dans AirQ+

Après avoir installé le programme (voir le manuel d’introduction à AirQ+), double-cliquez sur le fichier exécutable AirQ+ ou sur le raccourci si vous en avez créé un. L’écran d’accueil d’AirQ+ apparaît et vous pouvez cliquer sur le bouton Créer une nouvelle Évaluation d’impact.

Dans la fenêtre Nouvelle analyse d’impact, sélectionnez la pollution ambiante, les effets à long terme et le polluant PM_2,5. Pour effectuer les calculs des années de vie perdues (YLL), sélectionnez Évaluation de la table de survie dans le menu déroulant Évaluation (optionnel) (cf. Figure 5).

Figure 5. Nouvelle analyse d’Impact dans AirQ+ pour une évaluation de la table de survie des PM_2,5 à long terme – mortalité des adultes

Saisie des données pour le calcul des tables de mortalité

Les fichiers de données d’entrée et de sortie AirQ+ sont des fichiers de valeurs séparées par des virgules ASCII (csv) qui utilisent le point-virgule (;) comme caractère de séparation. Les fichiers peuvent être visualisés et édités par n’importe quel programme standard comme les feuilles de calcul ou les traitements de texte. Les fichiers qui utilisent le point-virgule (;) comme caractère de séparation peuvent être utilisés pour la saisie des données dans AirQ+. Comme les virgules sont utilisées comme séparateurs décimaux dans de nombreuses langues, cela peut prêter à confusion. AirQ+ utilise toujours le point-virgule (;) comme caractère de séparation.

AirQ+ traite et stocke les données numériques à l’aide de points décimaux, même si les réglages de langue et de format des nombres de l’ordinateur cible sont différents. Pour plus d’informations, consultez le manuel d’introduction à AirQ+.

La saisie des données des tables de mortalité nécessite quatre colonnes : le début d’un groupe d’âge (âge à partir de), la fin d’un groupe d’âge (âge jusqu’à), la population à la mi-période et le nombre de décès (mortalité totale) pour les groupes d'âge correspondants. Ce module ne peut pas lire les données des autres modules AirQ+.

(21)

15

Les données doivent être entrées par groupe d’âge. La taille des groupes d’âge consécutifs peut varier, mais un groupe d’âge doit commencer par l’âge qui suit la valeur «jusqu’à l’âge» de la rangée précédente. Chaque ligne se compose d’un groupe d’âge. Il peut s’agir d’intervalles d’un an, de cinq ans ou de tout autre intervalle d’âge disponible. Les groupes d’âge doivent être consécutifs, sinon l’utilisateur recevra un message d’erreur pendant la saisie.⁸ Les groupes d’âge ne doivent pas se chevaucher : par exemple, 0–4, 5–9, 10–14, . . . , 95–99, . . . 115–119 sont des groupes d’âge valides. Les données doivent couvrir l’ensemble de la distribution par âge de la population de la zone sélectionnée, de 0 à l’âge le plus élevé de la population, jusqu’à l’âge maximum (120 ans) considéré par AirQ+. La distribution par âge peut s’arrêter à tout âge inférieur à 120 ans.

Le programme sépare les groupes d’âge en classes d’un an par interpolation de la distribution de la population et de la mortalité à l’intérieur du groupe d’âge spécifié.⁹

Si possible, le premier groupe d’âge devrait être de 0 à 1 an (population < 1 an). Le dernier groupe d’âge doit être fermé (par exemple, 99–100, 100–104 ou tout autre intervalle jusqu’à 120 ans) ; il ne peut être ouvert (par exemple, 100 et plus).

Les données empiriques sur la population se rapportent à la population à la mi-année de la zone sélectionnée, qui est un pays dans cet exemple. C’est le nombre absolu de personnes au milieu de l’année civile. Si la population à la mi-année n’est pas disponible, elle peut être remplacée par la moyenne de deux nombres consécutifs de la population au 1er janvier.

La mortalité totale est le nombre de décès pour toutes les causes au cours de l’année civile correspondante.

Ces valeurs sont toujours des nombres absolus. Aucun taux ne doit être saisi (par exemple, le taux de décès pour 100 000 personnes)

Les données relatives à la population et à la mortalité doivent être entrées par groupe d’âge. Les groupes d’âge doivent être identiques pour les données sur la mortalité et la population (voir Figure 6 et Figure 7).

Un groupe d’âge avec une mortalité nulle – c’est-à-dire aucun décès pour un groupe d'âge spécifique – crée des difficultés dans certains calculs. Lorsque AirQ+ détecte une mortalité nulle, il signale le manque de données dans la fenêtre Paramètres d’évaluation ; l’utilisateur est invité à revérifier les données et à ajouter un nombre petit, tel que 1, dans les champs vides ou qui affichent un zéro. Aucun champ vide n’est autorisé pour les intervalles d’âge et les résultats, et AirQ+ affiche un message d’erreur si les champs sont vides après la saisie des données.

Les tableaux de données pour les hommes, les femmes et les deux sexes doivent avoir une structure identique, mais les données doivent être entrées séparément pour les hommes, les femmes et les deux sexes. Pour analyser les hommes et les femmes, l’utilisateur doit créer et exécuter deux projets AirQ+ différents. Cet exemple considère l’ensemble de la population (hommes et femmes) d’un pays.

AirQ+ calculera les matrices des tables de mortalité sur la base de groupes d’âge d’un an pour une période de suivi de 120 ans à partir de l’année de début des simulations, pour une distribution de la population de 0 à 120 ans, indépendamment des groupes d’âge définis par l’utilisateur.

8 AirQ+ signale une erreur en cas d’intervalles d’âge irréguliers ou pour des intervalles non consécutifs (les intervalles 5-9 et 20-24 ans manquent dans l’exemple ci-dessous), comme dans les exemples suivants : 0;4;100;1, 10;14;100;3, 15;19;100;8, 25;29;100;12 9 AirQ présuppose une distribution uniforme de la population et de la mortalité dans le groupe d’âge spécifié.

(22)

Figure 6. Données CountryLifeTable d’AirQ+ dans Notepad

Figure 7. Données CountryLifeTable d’AirQ+ dans Excel avant l’importation dans AirQ+

La saisie des données peut se faire de deux manières : manuellement ou en important les données d’un fichier texte avec une extension .csv.

La saisie manuelle s’effectue en saisissant les données directement dans la fenêtre d’AirQ+. Dans la fenêtre Entrer la table de survie, l’utilisateur peut saisir, dans les champs vides, le groupe d’âge de la population à la mi-année et le nombre de décès, et procéder au saisie des données dans le tableau. AirQ+ n’accepte pas les fonctions d’édition d’Excel. Afin d’entrer des données dans ces champs, l’utilisateur doit saisir ou importer les données comme décrit dans ce manuel.

(23)

17

Utilisez l’importation de données lorsque les données sont déjà codées dans un fichier csv et dans le format requis par AirQ+ : les nombres sont séparés par des points-virgules et les lignes se terminent par un caractère de retour (cf. Figure 6). Pour créer un fichier de données d’entrée (avec le format correct d’AirQ+) à partir d’un fichier Excel, ouvrez le fichier dans Excel et utilisez la fonction « Enregistrer sous » pour le convertir en un fichier *.CSV. Chaque ligne du tableau Excel doit contenir les données nécessaires : le début d’un groupe d’âge (âge à partir de), la fin d’un groupe d’âge (âge jusqu’à), la population à la mi-période et le nombre de décès (mortalité totale) pour les groupes d’âge correspondants.

Pour importer des données, cliquez sur le bouton Importer des données dans la fenêtre Entrer la table de survie (cf. Figure 8).

Figure 8. Données CountryLifeTable après importation dans AirQ+

Comme nous l’avons déjà mentionné, les données sur la population et la mortalité doivent avoir la même structure par âge. AirQ+ effectue des contrôles de cohérence lorsque l’utilisateur clique sur le bouton Configurer l’évaluation dans la fenêtre Entrer la table de survie, qui est décrite dans la section suivante.

Évaluation de l’impact de la pollution atmosphérique sur la santé : les tables de survie avec AirQ+

Évaluation de l’impact de la

pollution atmosphérique sur la santé : les tables de survie avec AirQ+

Évaluation de l'impact de la

pollution atmosphérique sur la santé : les tables de survie avec AirQ+

Décembre 2020

Résumé

Mots clés

Sommaire

Remerciements ... iv

Abréviations ... iv

Introduction... 1

Ensemble de données CountryLifeTable ... 2

Qu’est-ce qu’une table de survie ? ... 3

Formules des tables de mortalité dans AirQ+ ... 8

Calculs des tables de survie dans AirQ+ ... 13

Pour commencer avec les tables de survie dans AirQ+ ... 14

Exemples de calculs ... 20

Références ... 31

Annexe 1. Structure des matrices de calcul ... 32

Remerciements

Abréviations

1

Introduction

Ensemble de données CountryLifeTable









3

Qu’est-ce qu’une table de survie ?





5

7

Formules des tables de mortalité dans AirQ+

9

Estimation des valeurs annuelles

11

Risques relatifs

13

Calculs des tables de survie dans AirQ+

Pour commencer avec les tables de survie dans AirQ+

Saisie des données pour le calcul des tables de mortalité

15

17