Université Paris XI - UFR médicale Kremlin-Bicêtre
HABILITATION À DIRIGER DES RECHERCHES
« La surveillance en santé publique environnementale : cadre
conceptuel et mise en pratique »
Daniel Eilstein
Institut de veille sanitaire
Jury
Serge Briançon (rapporteur)
Marc Colonna (rapporteur)
William Dab
Alexis Elbaz (rapporteur)
Damien Jolly
Denis Zmirou-Navier
Daniel Eilstein
Né le 17 juillet 1950 à Metz, marié, 3 enfants
Adresse personnelle : 8, rue Maurice Gredat, 94410 Saint-Maurice
Adresse professionnelle : Institut de veille sanitaire 12, rue du Val d’Osne, 94415 Saint-Maurice e-mail : d.eilstein@invs.sante.fr
Diplômes
• Février 1982 : Doctorat en médecine, Université Louis Pasteur, Strasbourg ;
• Septembre 1995 : DEA « Épidémiologie clinique et évaluation des actions de santé », Strasbourg ; • Octobre 2001 : Doctorat de l'Université Louis Pasteur, spécialité « Épidémiologie - Recherche clinique et
épidémiologique », Strasbourg ;
• Novembre 2005 : Qualification en santé publique et médecine sociale.
Cursus professionnel
• De juillet 1982 à décembre 2002 : exercice de la médecine générale à Strasbourg ;
• De décembre 1995 à février 2005 : Laboratoire d'épidémiologie et de santé publique, Université Louis Pasteur, Strasbourg (épidémiologie générale, registre des tumeurs du Bas-Rhin, registre des maladies cardio-vasculaires) ;
• De février 1996 à juin 1999 : coordination du Réseau Alsace des médecins pour la surveillance des relations entre l'environnement et la santé, Strasbourg ;
• De juin 1997 à janvier 2005 : Réseau national de santé publique puis InVS, « Programme de surveillance air et santé, 9 villes » (Département santé environnement) et Unité cancer (Département des maladies chroniques et des traumatismes), Strasbourg ;
• De février 2005 à mai 2008 : responsable de l'Unité Surveillance, Département santé environnement, Institut de veille sanitaire (InVS), Saint-Maurice ;
Activité d’enseignement
• De 1988 à 1994 : participation à l'enseignement du DU « Organisation temporelle dans les processus biologiques (théorie du signal, systèmes dynamiques, notion de chaos déterministe) », Faculté de médecine, Université Louis Pasteur (ULP) Strasbourg ;
• De 1992 à 1999 : enseignement de Mathématiques appliquées à l'informatique (logique, réseaux de neurones, matrices) dans le cadre du C2 « Informatique médicale » de la MSBM, Faculté de médecine, ULP;
• De 1999 à 2004 : participation à l'enseignement de la MSBM « Environnement et santé », Faculté de pharmacie, ULP (pollution atmosphérique et santé) ;
• Depuis 2001 : participation à l'enseignement du master « Épidémiologie clinique et évaluation des actions de santé » devenu Master Santé publique et environnement (cours « analyse de survie », « pollution atmosphérique et santé », « systèmes de surveillance », « analyse de clusters »), Universités Nancy, Dijon, Besançon, Reims, Strasbourg ;
• 2002 : cours d'épidémiologie à l'École des cadres infirmiers, Strasbourg ;
• De 2002 à 2004 : cours MSBM Éthique médicale (« Cnil »), Faculté de médecine, ULP ; • De 2002 à 2004 : cours d'épidémiologie générale, Faculté de pharmacie (Internat), ULP ; • Depuis 2003 : cours sur la surveillance épidémiologique aux internes de santé publique à l’InVS ; • Janvier 2004 : organisation d'une formation à l'analyse des séries temporelles et enseignement, InVS ; • Juin 2005 : cours Écorisque (formation École des hautes études en santé publique (EHESP) «
Environnement et santé publique : surveillance, intervention et décision) ») « Surveillance et outils de veille » ;
• Septembre 2005, 2006 : formation Depulp, ULP Strasbourg « Pollution atmosphérique : quels impacts sur la santé » ;
• Septembre 2006 : cours Programme de formation à l’épidémiologie de terrain (Profet-EHESP) « Alertes en toxicovigilance » ;
• Octobre 2008 : cours Ingénieurs du génie sanitaire, EHESP ;
• Novembre 2008 : cours master École des mines ParisTech – ISIGE : activité de veille en santé environnement à l’InVS ;
Liste des acronymes
Afsset : Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail Apheis : Air Pollution and Health: A European Information System
BEH : Bulletin épidémiologique hebdomadaire CDC : Centers for Disease Control and Prevention Cnam : Conservatoire national des arts et métiers DALY : Disability adjusted life years
DPSEEA : driving forces, pressures, state, exposures, (health) effects, actions DSE : Département santé environnement (de l’Institut de veille sanitaire) EBD : Environmental burden of disease
EHESP : École des hautes études en santé publique EIS : évaluation d’impact sanitaire
Epiet : European Programme for Intervention Epidemiology GAM : Generalized additive model (modèle additif généralisé) GLM : Generalized linear model (modèle linéaire généralisé) Inpes : Institut national de prévention et d'éducation pour la santé Insee : Institut national de la statistique et des études économiques INSPQ : Institut national de santé publique du Québec
Intarese : Integrated Assessment of Health Risks of Environmental Stressors in Europe InVS : Institut de veille sanitaire
OMS : Organisation mondiale de la santé
PNSE : Programme national santé environnement
Profet : Programme de formation à l’épidémiologie de terrain Psas : Programme de surveillance air et santé
Sommaire
Liste des acronymes... 4
Sommaire ... 5
AVANT-PROPOS ... 7
PARTIE I — INTRODUCTION... 8
I – 1. La problématique... 8
I – 1.1. La surveillance en santé publique environnementale aujourd’hui ... 9
I – 1.2. Les questions qui se posent... 14
I – 1.3. Ce qu’il faut développer, pourquoi et comment... 16
I – 2. Cheminement dans les différentes structures de recherche... 22
I – 2.1. Laboratoire d'épidémiologie et de santé publique, Faculté de médecine de Strasbourg ... 22
I – 2.2. Laboratoire de biostatistique, Faculté de médecine de Strasbourg ... 23
I – 2.3. Réseau national de santé publique puis Institut de veille sanitaire ... 23
I – 3. Contrats, encadrements, collaborations scientifiques... 24
I – 3.1. Contrats... 24
I – 3.2. Encadrements ... 25
I – 3.3. Collaborations scientifiques... 26
PARTIE II — RECHERCHE : ÉLABORATION DU CADRE CONCEPTUEL, DES OUTILS ET DES MÉTHODES DE LA SURVEILLANCE EN SANTÉ PUBLIQUE ENVIRONNEMENTALE... 28
II – 1. Paradigmes ... 28
II – 1.1. L’approche conceptuelle ... 28
II – 1.2. L’amélioration voire l’élaboration des outils dans les différentes phases du processus de la surveillance ... 29
II – 1.3. Modification des systèmes de surveillance en santé publique environnementale... 29
II – 3.2. L’amélioration et l’élaboration des outils dans le processus de la surveillance... 31
II – 3.3. Modification du système de surveillance... 38
II – 4. Résultats obtenus... 41
II – 4.1. L’approche conceptuelle ... 41
II – 4.2. L’amélioration et l’élaboration des outils dans le processus de la surveillance... 53
II – 4.3. Modification du système de surveillance... 61
II – 5. Discussion et conclusion ... 64
II – 5.1. Principaux résultats acquis ... 64
II – 5.2. Discussion... 65
II – 5.3. Conclusion ... 65
PARTIE III — STRATÉGIE... 67
III – 1. Aspects scientifiques ... 67
III – 1.1. Les principes ... 67
III – 1.2. La pratique ... 69
III – 2. Aspects pratiques et financement... 71
III – 3. Structure de recherche ... 71
RÉFÉRENCES ... 72
ANNEXES ... 78
A – 1. Compléments et précisions relatifs au texte du mémoire... 78
A – 1.1. Programme WinBugs pour les modèles âge-période-cohorte ... 78
A – 1.2. Les données en santé environnement... 83
A – 1.3. Les indicateurs... 87
A – 2. Activités diverses ... 93
A – 2.1. Autres travaux de recherche... 93
A – 2.2. Activité d’expertise... 94
AVANT-PROPOS
Le champ unifiant l’ensemble des travaux de recherche, d’encadrement et d’enseignement exposés dans ce document, est celui de la surveillance épidémiologique en général et de la surveillance dans le domaine santé environnement, en particulier. Ces travaux sont structurés selon deux axes principaux :
• L’organisation de la surveillance ;
• Les méthodes et les outils de la surveillance.
Ces deux axes ont été approchés à la fois de façon théorique et pratique.
Les travaux concernant l’organisation se fondent sur une réflexion relative au cadre conceptuel de la surveillance épidémiologique et, au-delà, aux concepts de la santé publique environnementale. Pour répondre aux notions développées au cours de cette réflexion méthodologique et pour pouvoir les mettre en pratique, il a été nécessaire de revoir la construction et la structure des systèmes de surveillance existants ou futurs, en prévoyant notamment l’élaboration d’indicateurs intégrés.
Les méthodes et les outils de la surveillance épidémiologique ont été également considérés du point de vue théorique (élaboration et développement méthodologique des analyses statistiques dont la surveillance est coutumière, élaboration de nouveaux indicateurs) et pratique (méthodes de choix des indicateurs pertinents et construction de ceux-ci).
La surveillance en santé publique est l’un des outils majeurs de l’Institut de veille sanitaire. Les travaux rapportés dans ce document ont été, ainsi, pour une grande part, accomplis dans le cadre de cet établissement. Ils ont également trouvé place dans l’activité du Laboratoire d’épidémiologie et de santé publique de la Faculté de médecine de Strasbourg qui abrite le registre des cancers du Bas-Rhin et le registre des maladies cardio-ischémique du Bas-Rhin. Dans tous les cas, ces travaux ont été menés dans le cadre de collaborations fructueuses.
PARTIE I — INTRODUCTION
I –
1. La problématique
La surveillance en santé publique environnementale (« Environmental Public Health Surveillance » des Anglo-saxons) est la surveillance en santé publique de la santé liée à l’environnement [Eilstein, 2009b]. Elle peut être considérée comme étant issue de la santé publique environnementale et de la surveillance en santé publique, elles-mêmes nées, pour part, de la santé liée à l’environnement et de la santé publique (figure 1). On trouve, à un niveau plus fondateur encore, l’hygiène publique, l’hygiène individuelle, la médecine sociale, les systèmes de soins et la surveillance des maladies [Chevalier, 2003 ; Fournier, 2003, Ledrans, 2007].
Figure 1. Les fondations de la surveillance en santé environnementale.
Hygiène publique Surveillance des
maladies Surveillance en santé publique Santé liée à l’environnement Surveillance en santé publique environnementale Santé publique Hygiène individuelle, médecine sociale, systèmes de soins Santé publique environnementale
parents. Au-delà de l’intérêt purement académique de cette problématique, ces interrogations ont un fort impact dans la pratique et se traduisent par des questions purement opérationnelles telles que « comment surveille-t-on ? » et même « que surveille-t-surveille-t-on ? ».
Des réponses ont été données, en leur temps, à ces questions mais elles sont parfois contradictoires. Et, bien qu’elles aient pu autrefois donner satisfaction, elles ne permettent pas toujours de faire face aux situations actuellement rencontrées. Il est donc nécessaire de reprendre ces questionnements et de leur apporter, le cas échéant, des solutions nouvelles en termes d’objet, d’outils, de méthodes de la surveillance.
Outre ces problèmes théoriques, force est de constater que les systèmes de surveillance en santé environnement se sont construits souvent en réponse à des demandes ponctuelles et parfois dans un contexte de crise. Les promoteurs de ces dispositifs ont dû, dans certains cas, élaborer les méthodes et identifier les outils nécessaires dans des conditions peu propices au fonctionnement de la surveillance sur le long terme. Les systèmes ont pu souvent évoluer par petites touches successives mais sans atteindre tous les objectifs fixés. Là aussi, il est nécessaire de revoir l’existant. L’ensemble des systèmes de surveillance en santé environnement mérite d’être analysé à l’aune de la réflexion sur les concepts. Cette approche devrait permettre de recenser les méthodes et les outils pertinents pour les améliorer si nécessaire ou de mettre en évidence des manques à combler.
I –
1.1. La surveillance en santé publique environnementale aujourd’hui
L’appréhension de l’actualité de la surveillance est « à deux étages » : les principes et leur application (la mise en œuvre de la surveillance en santé publique environnementale).
I – 1.1.1. Les principes
1) La définition de la surveillance en santé publique environnementale
Stephen B Thacker, en 1996, a défini la surveillance en santé publique de la façon suivante : « Public health surveillance (sometimes called epidemiologic surveillance) is the ongoing and systematic collection, analysis, and interpretation of outcome-specific data essential to the planning, implementation, and evaluation of public health practice closely integrated with the timely dissemination of these data to those who need to know. The final link of
[Thacker, 1996]. Ce qui peut se traduire par « la collecte continue et systématique, l'analyse et l'interprétation de données essentielles pour la planification, la mise en place et l'évaluation des pratiques en santé publique, étroitement associée à la diffusion en temps opportun de ces données à ceux qui en ont besoin. L'étape finale du cycle de la surveillance est l'application de ces données au contrôle et à la prévention des maladies et accidents » Et de façon plus concise : « un processus continu et systématique de collecte, d'analyse et d'interprétation de données pertinentes, diffusées en temps opportun à ceux qui en ont besoin, en vue d'une action de santé publique. »
La définition de la surveillance en santé-environnement n’est pas encore énoncée mais on peut la déduire de celle de la surveillance en santé publique, comme on le verra plus loin (§ II – 4.1.1. / 5)).
La collecte puis l’analyse des données, l’interprétation de l’analyse, la diffusion de l’interprétation sont déduites logiquement de la phase préliminaire de définition des objectifs de santé publique poursuivis et leur organisation dans le temps suit un processus.
L’analyse du problème permet de statuer sur la pertinence et la faisabilité de la mise en place d’une surveillance en santé publique environnementale. Si la décision est positive, le schéma est le suivant :
• 1ère étape (conception, protocole) : définit des indicateurs (populationnels, sanitaires, environnementaux, d’intervention, d’association) puis identifie les données brutes nécessaires à leur construction ainsi que les méthodes (de recueil, de transformation, de validation des données, d’analyse descriptive, modélisation…) ;
• 2ème étape (collecte des données brutes) : réalise la collecte des données brutes pertinentes ;
• 3ème étape (construction du tableau de données à analyser) : attribue une valeur aux différents indicateurs (concentration, mesure physique, effectif de la population, valeur du taux d’incidence...) et aboutit au tableau de données à analyser ;
• 4ème étape (analyse des indicateurs) : se décline en analyse descriptive (estimateurs moyens, variabilité), analyse de tendance spatiotemporelle des indicateurs, projection éventuelle dans le temps et l’espace, estimation des risques et de leurs variations ;
• 5ème étape (interprétation des résultats de l’analyse) : traduit les résultats en termes de santé publique (évaluation d’impact sanitaire, scénarios...) ;
• 6ème étape (diffusion des résultats et de leur interprétation) : communication à la population, aux décideurs, aux professionnels de santé.
la localisation (recueil régionalisé, analyse centralisée, par exemple). Tout ceci rend cette activité plus ou moins complexe.
2) L’objet de la surveillance
a) La santé liée à l’environnement
La dénomination « surveillance en santé publique environnementale » suppose que l’on ait défini ce qu’est la santé publique environnementale et, plus fondamentalement, ce qu’est la santé considérée dans son rapport à l’environnement (nommée aussi « santé liée à l’environnement » ou, plus brièvement, « santé environnement »). La notion de « santé environnement » n’est pas interprétée de la même façon selon les auteurs ou les acteurs [Salines, 2011 ; Le Moal, 2010]. Ainsi, du périmètre le plus restrictif au plus large, on trouve :
• Les effets sanitaires des modifications de l’environnement général liées aux activités humaines (pollutions, radioactivité d’origine industrielle, bruit) [International Agency for Research on Cancer, 2007] ;
• L’environnement naturel (climat, rayonnement solaire, catastrophes naturelles, milieux naturellement riches en certains éléments pouvant avoir des effets sanitaires, comme l’arsenic hydrique ou le radon par exemple) ;
• Certains environnements particuliers, comme le milieu de travail ou le milieu hospitalier, peuvent être inclus dans une approche de santé environnement ;
• Certains problèmes de santé publique où l’environnement physique et les comportements interagissent pour entrainer des effets sanitaires ; il s’agit, par exemple, de l’obésité et des accidents de la vie courante ;
• Les effets sur la santé entrainés par des modifications des microenvironnements causés par des comportements individuels, indépendamment du « macroenvironnement » : tabagisme, alcoolisme, maladies sexuellement transmissibles, pertes d’audition liées à l’écoute de la musique amplifiée, etc.
Le champ de la santé liée à l’environnement ayant été déterminé selon l’une des options vues ci-dessus, il faut encore identifier les objets de ce champ tels qu’ils sont surveillés. Classiquement, on distingue les notions d’agent (le facteur responsable de l’effet sur la santé quand l’organisme – ou la population, si l’on parle de santé
population). Là non plus, il n’y a pas consensus puisque certains vecteurs (l’eau, l’air) peuvent être considérés comme milieux et inversement, avec la possibilité de ne pas concevoir la surveillance de façon identique selon le cas(1).
Les objets de la surveillance (et de la santé publique environnementale) sont structurés actuellement selon un schéma élaboré par l’Organisation mondiale de la santé (OMS), le modèle DPSEEA(2) classique à cinq étages :
• Déterminants (démographie, croissance économique, technologies, etc.) ;
• Pressions (production, consommation, déchets, etc.) ;
• État de l’environnement (risques naturels, ressources, niveaux de pollution, etc.) ;
• Exposition humaine (exposition externe, dose absorbée, dose au niveau d’un organe, etc.) ;
• Effets sur la santé (morbidité, mortalité, bien-être, perceptions, etc.).
Chacun de ces niveaux est soumis à des actions de santé publique.
On trouve, plus récemment un modèle DPSEEA modifié [Morris, 2006](3) dans lequel a été rajouté le contexte social, culturel, démographique, économique et comportemental qui agit sur l’exposition humaine, sur les effets sanitaires ainsi que sur la relation entre ces deux niveaux.
Ce type de modèle n’est pas le premier, loin s’en faut. Mais il a l’avantage de permettre à la surveillance en santé publique environnementale de jouer pleinement son rôle : l’aide à la décision et à l’action.
b) La notion de santé publique
Il a été dit plus haut que la définition de santé publique environnementale se fondait sur celle de la santé en lien avec l’environnement. Il est difficile, cependant, de faire l’impasse sur la notion de santé publique car, d’une part, la surveillance dont il est question est un outil de celle-ci, d’autre part la notion de santé-environnement s’est développée en perspective [Gérin, 2003] voire parfois en opposition avec celle de la santé publique « officielle ». Il est donc nécessaire de revoir, là aussi, ce que cette notion signifie.
I – 1.1.2. En pratique
Comme il a été dit plus haut, la mise en pratique de la surveillance est fortement liée à sa définition et à ses principes (définition, périmètre, objet). L’analyse de son organisation peut se baser sur le schéma représentant le processus évoqué plus haut. Aussi, les points sur lesquels il faudra travailler sont la définition des indicateurs, l’identification des données nécessaires et des méthodes de traitement de celles-ci, la collecte des données, la construction des indicateurs, leur analyse, l’interprétation des résultats et la communication.
1) Les indicateurs et les données
L’une des caractéristiques importantes de la surveillance en santé publique est la nécessité d’avoir souvent recours à des données rapidement et facilement accessibles ainsi qu’à des méthodes d’analyse aisément mobilisables. L’objectif général de la surveillance est l’analyse de tendance des indicateurs. Cette analyse permet de décrire leurs variations (tendance séculaire, variations saisonnières) et de modéliser des séries prédites et ainsi, de détecter, sur les court et long termes, des événements sanitaires et/ou environnementaux et, sur le long terme, de projeter les tendances de ces indicateurs. Dans tous les cas, outre sa fonction purement descriptive, (pour l’information de la population, des professionnels de santé…), la surveillance a une finalité d’alerte : alerte classique dans le court terme (la détection d’un événement indésirable amène à une situation d’alerte avec action visant à l’éviction du danger) mais aussi, lorsqu’on considère le long terme, ce que l’on nomme « alerter les pouvoirs publics », c’est-à-dire la prévision d’une tendance non souhaitable (ou au contraire, espérée) avec préconisation de la préparation à une future adaptation aux nouvelles conditions.
2) Les méthodes d’analyse des données
Les méthodes statistiques utilisées pour cela sont en général adaptée à des études écologiques : • Écologiques temporelles : ce sont les analyses de séries temporelles
o De type ARIMA chères à l’économétrie, classiques [Droesbeke, 1989 ; Gourieroux, 1990 ; Giraud, 1994] ou de type non linéaires [Guégan, 1994 ; Bresson, 1994], utilisées pour l’analyse du signal à visée d’alerte, par exemple ;
Par modèles linéaire [McCullagh, 1989 ; Lindsey, 1997] ou additif généralisés [Hastie, 1990], comme la régression de Poisson [Eilstein, 2005a], dans l’analyse et la surveillance des liens entre la qualité de l’air ou de l’eau et la santé ;
Par modèles âge-période-cohorte [Eilstein, 2000 ; Bashir, 2001 ; Eilstein, 2001c ; Bray, 2002] à visée d’analyse et de projection de tendance dans les pathologies chroniques ;
• Écologiques spatiales : [Cížek, 2004 ; Elliott, 2001 ; Lawson, 1999; Lawson, 2008].
Les autres méthodes reposent sur les systèmes d’information géographique (SIG) [Béguin, 1994 ; Maheswaran, 2004 ; Fleuret, 2007].
3) L’interprétation des résultats et la communication
La communication des résultats et de leur interprétation est une activité sensible en santé publique et, particulièrement, en santé publique environnementale. Les risques associés aux expositions environnementales sont, souvent faibles, difficilement mis en évidence (les expositions sont, en général, multifactorielles, la causalité est rarement démontrée). Pour autant, les pathologies suspectées d’être en relation avec ces expositions sont souvent graves (cancers, malformations congénitales). L’interprétation des résultats des analyses doit donc être précise et sa diffusion doit être organisée. La communication passe ainsi par une étape essentielle de traduction et par une étape non moins importante d’anticipation des questions des parties prenantes et des porteurs d’enjeux.
I –
1.2. Les questions qui se posent
Un système de surveillance en santé publique environnementale mobilise beaucoup de ressources en termes de personnel et de financement. Il demande aussi souvent des délais de préparation importants et est généralement mis en place pour une longue durée. Il répond, enfin, à des attentes et des enjeux au sein de la population, des professionnels de santé et des décideurs. Aussi, s’engager dans la réalisation d’une telle activité doit résulter d’une décision responsable et nécessite, en amont, de mener une réflexion sur le champ de la surveillance, sur
Tableau 1. Questions posées relativement à la surveillance en santé publique environnementale. Questions relative à Aujourd’hui Demain La définition de la surveillance
• Est-on d’accord sur le sens de la définition ? En particulier, la notion d’environnement est-elle claire ? • La surveillance de santé publique
environnementale correspond-elle aujourd’hui à sa définition ? • Répond-elle à sa définition, en
particulier, relativement aux nouveaux dangers ?
• Faut-il faire évoluer sa définition ?
L’efficacité • Est-elle efficace ? (i.e. répond-elle à ses objectifs qui sont de fournir des données, des indicateurs, les analyser, interpréter, communiquer) ?
• Si non, faut-il faire évoluer les outils (conceptuels et pratiques), les méthodes ?
• Sera-t-elle efficace ? C’est-à-dire : o Faut-il faire évoluer sa
définition pour la rendre efficace dans l’avenir ? o Ou la définition actuelle
devrait-elle pouvoir être « opératoire » vis-à-vis de futurs dangers non encore prévisibles ?
L’utilité • Est-on d’accord sur ce à quoi elle doit être utile (information, détection ou anticipation de risques, action de santé publique) ? Autrement dit : quelles sont les questions auxquelles elle se doit de répondre et celles auxquelles elle n’est pas sensée répondre(4) ?
• Est-elle utile ? En d’autres termes, a-t-on évalué ses ca-t-onséquence sur les actions qu’elle est sensée aider à réaliser ?
• Doit-on faire évoluer sa définition pour qu’elle soit utile dans le futur à d’autres activités (recherche…) ?
I –
1.3. Ce qu’il faut développer, pourquoi et comment
I – 1.3.1. Ce qu’il faut développer et pourquoi
1) Repenser la surveillance
a) Revoir la définition
Revoir les notions fondamentales
La surveillance de santé publique environnementale est fondée sur un ensemble de notions. Mettre à jour notre vision de la surveillance, nécessite de reprendre les notions de santé publique environnementale et donc de santé publique et de santé-environnement. En outre, la définition de la surveillance en santé publique environnementale doit être adaptée aux thématiques émergentes :
• Nouveaux dangers comme les innovations technologiques mises sur le marché mondial avant la démonstration de leur innocuité (baladeurs, tél mobiles, jeux vidéo, etc.), les nouvelles substances chimiques et/ou agents physiques (nanoparticules), les nouveaux agents biologiques ;
• Expositions nouvelles ou en augmentation comme le changement climatique et l’exposition accrue à des événements climatiques extrêmes (vagues de chaleur, ouragans, inondations, …), l’augmentation de la pression due à la publicité liée à l’alimentation avec augmentation de l’exposition à des facteurs de risque alimentaire, la globalisation du marché sans considération pour la santé (crises sanitaires liées à des produits toxiques ou dangereux), utilisation de technologies porteuses de risque (mélamine, diméthylfumarate…) ;
• Association des deux situations précédentes comme l’accroissement de la proportion des personnes sensibles dans la population ou la perception croissante d’un risque qui existait précédemment.
Revoir ce qu’elle suit
Les travaux déjà réalisés n’ont pas encore répondu, cependant, aux questions du champ et du périmètre, de la cohérence des méthodes de surveillance lorsqu’elles sont utilisées dans un même dispositif, de la logique de l’enchaînement des phases du processus de la surveillance, de la complétude de l’arsenal analytique (méthodes géographiques, mathématiques, statistiques).
L’objet de la surveillance de santé publique environnementale doit être composé, aujourd’hui, des phénomènes
environnementaux, des phénomènes sanitaires, des actions de santé publique ainsi que des relations entre ces éléments.
Ces entités sont traduites en termes d’indicateurs, comme évoqué plus haut, d’après le modèle DPSEEA (classique ou modifié) [Morris, 2006]. Il faut faire évoluer ce modèle car il ne rend pas bien compte de facteurs de santé intrinsèques populationnels (sensibilité à certaines pathologies, caractéristiques génétiques…), facteurs qu’il faut surveiller aussi.
Les caractéristiques de tous ces indicateurs sont contrastées, les indicateurs ne varient pas de façon synchrone et les objectifs de la surveillance peuvent varier lorsqu’on passe d’un indicateur à l’autre (détection du signal, analyse de tendance). Malgré cette hétérogénéité, les méthodes d’analyse et de modélisation doivent trouver une cohérence.
b) Revoir le processus
L’ensemble des phases du processus doit être revu.
La phase de choix des indicateurs
Les indicateurs sanitaires surveillés se réduisent souvent à la mortalité ou l’incidence, plus rarement aux activités de soins (activité des urgences, des réseaux de médecins sentinelle, SOS-médecin, délivrance de médicaments…). La nécessité de recourir à de nouveaux indicateurs implique la nécessité d’élaborer des méthodes permettant de trouver les bons indicateurs (nature, pas de temps et pas géographique…) en fonction de la problématique à laquelle on est confronté.
La phase de choix des données et bases de données
L’une des difficultés majeures est liée à la difficulté d’accéder à des données de qualité, utilisables « en routine » dans les systèmes de surveillance en santé environnement. Des travaux de recensement des bases de données en santé environnement ont été réalisés comme le travail de l’Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Afsset) dans le cadre du premier Programme national santé environnement (PNSE) [Afsset, 2008](5). Cependant, le travail cité ne fait référence qu’à des bases de données
La phase de construction des indicateurs
La phase d’élaboration des indicateurs à partir des données, comprend un ensemble d’opérations sur les données (data managing), dont la vérification de la qualité des données, le traitement des valeurs manquantes et les procédés de fabrication des indicateurs. La surveillance étant, par principe, un processus itératif, devant répondre aux questions posées rapidement, il est souhaitable qu’une partie de ces opérations soient automatisées. Outre le fait qu’ils font gagner du temps, ces automatismes évitent aussi les manipulations à l’origine d’erreurs.
La phase d’analyse des indicateurs
Cette phase est celle qui a connu le plus grand développement méthodologique : l’analyse de séries temporelles (utilisant des modèles ARIMA puis des modèles de régressions de type modèle linéaire généralisé et modèle additif généralisé) [Eilstein, 2004 ; Eilstein, 2005a ; Eilstein, 2009a], des statistiques géographiques ainsi que des systèmes d’information géographiques. Ces méthodes sont dévolues, dans les approches à court terme, à l’analyse du signal ainsi qu’à l’analyse de tendance voire la projection de tendance des grands indicateurs (incidence, mortalité, survie) dans les approches long terme.
Malgré les importants développements méthodologiques dont ces méthodes ont bénéficié, dans le cadre de la surveillance épidémiologique de ces vingt dernières années, il est, cependant, nécessaire de les rendre plus performantes vis-à-vis des risques faibles caractéristiques de la thématique santé environnement (c’est le cas des analyses de séries temporelles), de les faire évoluer aux fins d’utilisation en routine (utilisation des systèmes
d’information géographiques et méthodes statistiques géographiques) ou de les tester (réseaux de neurones et analyse du signal(6), par exemple).
Phase d’interprétation des résultats des analyses
L’expérience montre que la communication des résultats de l’analyse et de leur signification ne peut évoluer correctement sans mener un travail d’interprétation multidisciplinaire. Il faut que ce dernier soit réalisé au sein d’une équipe de spécialistes venant d’horizons divers, celle-là même qui a participé à la rédaction du protocole puis à la réalisation de l’étude (épidémiologistes, spécialistes de santé publique, statisticiens, spécialistes des systèmes d’information géographique, métrologiste, data manager, spécialiste de la communication…)
Phase de diffusion
La diffusion des résultats et de leur interprétation se fait sous forme de communication à destination de la population (toute la population, associations…), des décideurs, des professionnels de santé, des producteurs de données. Aujourd’hui, la préparation de cette phase se fait souvent après l’analyse des données, au vu des résultats. Elle est ainsi organisée à postériori. On s’expose, dans ce cas, à des critiques, de la part des destinataires de l’information (population, élus), portant sur la qualité de l’interprétation mais aussi sur ce qui est transmis en termes de résultats et d’interprétation (« ils ont trouvé quelque chose mais ils nous le cachent »). Ainsi, la confiance de ceux qui sont particulièrement concernés par la surveillance peut être sévèrement ébranlée.
Pour éviter ce type de difficulté, l’Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), l’agence américaine pour l'évaluation des risques en santé publique environnementale, propose un plan de
6 Voir le rapport du Comité opérationnel n° 19 du Grenelle de l’environnement (« Veille sanitaire et risques émergents ») ou l’on lit, dans le Chapitre 1 – « Veille, information, recherche : consolider les procédures face aux risques émergents », « 1. La veille sanitaire, l’articulation des réseaux et la construction de l’alerte » : « les techniques du data mining offrent des perspectives extrêmement intéressantes pour optimiser l'identification partiellement automatisée d'événements ou de "schémas" (patterns) significatifs au sein de volumes importants de données, à l'aide d'algorithmes très diversifiés et complémentaires, réunis en "méta-modèles" : techniques
communication fondé sur un discours adapté à la communauté à laquelle il s’adresse. Ce discours est élaboré avec des représentants de la communauté ciblée.
En France, nous n’en sommes pas arrivés à ce stade de coopération avec la population (décideurs et porteurs d’enjeux compris). Aussi, en santé environnement, est-il nécessaire de préparer la diffusion très en amont de la production des résultats. Les spécialistes du domaine pensent, en effet, de plus en plus, que la population (ses représentants, en fait) doit être associée au protocole (de l’étude de surveillance), à l’interprétation et à la diffusion des résultats.
2) Évaluation
Tout système de surveillance épidémiologique doit être évalué. Les méthodes existent mais elles sont rarement mises en œuvre en surveillance de santé publique environnementale.
La démarche proposée ici sera largement inspirée des préconisations des Centers for Disease Control and Prevention américains(CDC) [Centers for Disease Control, 1988 ; Centers for Disease Control, 2001] :
• Description précise du système de surveillance : objectif, parties prenantes, processus mis en jeu ; • Critères d’évaluation : techniques – sensibilité, spécificité, valeur prédictive positive, représentativité,
réactivité, simplicité, adaptabilité, acceptabilité – et économiques – analyse coût-efficacité et analyse coût-bénéfice ;
• Retour d’expérience.
I – 1.3.2. Trouver de nouveaux moyens de surveiller
Deux grands axes de développement sont nécessaires d’un point de vue pratique :
• L’élaboration de grands systèmes de surveillance permettant de suivre de nombreux indicateurs, logiquement associés, en même temps afin de permettre de promouvoir les actions de santé publiques pour lesquelles ils ont été conçus mais aussi de fabriquer les données nécessaires à la recherche. • La construction de nouveaux indicateurs permettant de mieux prendre en compte l’ensemble de la
1) Construction de systèmes de surveillance en santé environnementale intégrés
La construction de tels systèmes de surveillance en santé environnementale devrait permettre le suivi conjoint d’indicateurs classiques environnementaux, sanitaires, d’action de santé publique et d’indicateurs relationnels (associations entre les indicateurs cités précédemment) mais aussi d’indicateurs composites. Ces derniers, déduits des premiers, seraient en mesure de décrire (et permettraient, ainsi, de suivre) des activités plutôt que des agents, des vecteurs ou des milieux. Par exemple, suivre le trafic automobile plutôt que la pollution atmosphérique, le bruit et les accidents séparément aurait comme avantage d’aider à la mise en place d’actions de santé publique raisonnées car intégrant les effets de l’ensemble de facteurs de risque à combattre dans une stratégie coût-efficacité. Traiter des facteurs de risque séparément laisse, en effet, toujours à penser qu’on ne maîtrise pas le problème. Une étude de faisabilité devra précéder la mise en place de ce type de surveillance. Le projet de recherche européen Intarese (Integrated Assessment of Health Risks of Environmental Stressors in Europe)(7), élaboré dans le cadre du sixième Programme-cadre de l'Union européenne pour la recherche et auquel participe le DSE, pourront servir de base à l’élaboration de l’étude de faisabilité.
2) Nouveaux indicateurs
Ces nouveaux indicateurs doivent prendre en compte les aspects médico-économiques ou socioéconomiques ou les notions de qualité de vie (QALYs, DALYS, YOLL(8))) dans la chaine des événements liant l’environnement et la santé (et dans les évaluations d’impacts sanitaires). Des indicateurs économiques devront être expérimentés et mis en relation avec les facteurs environnementaux comme le sont les indicateurs sanitaires, aujourd’hui.
I –
2. Cheminement dans les différentes structures de recherche
Les structures sont :
• D'octobre 1974 à juin 1975 : Laboratoire de physiologie humaine, Faculté de médecine de Strasbourg (Professeur Charles Marx) ;
• D'octobre 1992 à décembre 2003 : Laboratoire d'épidémiologie et de santé publique, Faculté de médecine de Strasbourg (Professeur Paul Schaffer / Adesp) ;
• D’octobre 1992 à septembre 1999 : Laboratoire de biostatistique, Faculté de médecine de Strasbourg (Professeur Michel Roos puis Professeur Pierre Meyer)
• Depuis juin 1997 : Réseau national de santé publique (RNSP) puis Institut de veille sanitaire (InVS)
I –
2.1. Laboratoire d'épidémiologie et de santé publique, Faculté de médecine de
Strasbourg
• Le poste occupé est celui de médecin épidémiologiste. • Les travaux réalisés dans le laboratoire sont :
o La comparaison des mesures indirectes de pression artérielle au bras droit et au bras gauche chez un ensemble de patients vus en consultation de médecine générale (dans le cadre du C2 de la MSBM « Méthodes en recherche clinique et épidémiologique ») ;
o L’analyse des liens entre la pollution atmosphérique et l’infarctus du myocarde à Strasbourg entre 1984 et 1989 (dans le cadre du DEA D'octobre 1994 à juin 1995 : DEA « Épidémiologie clinique et évaluation des actions de santé ») ;
o L’étude des relations entre la pollution atmosphérique et la survenue de symptômes cliniques recueillis par un réseau de médecins sentinelles en Alsace (étude Ramses) ;
o La prévision de l'incidence des cancers dans le Bas-Rhin fondée sur une approche bayésienne et un modèle âge-période-cohorte (dans le cadre d’une thèse de doctorat Université Louis Pasteur Strasbourg. octobre 2001)
I –
2.2. Laboratoire de biostatistique, Faculté de médecine de Strasbourg
• Les travaux réalisés dans le laboratoire sont :
o L’élaboration d’un ensemble d’outils mathématiques nécessaires à l’informatique médicale (logique, matrices, réseaux de neurones), dans le cadre du C2 de MSBM « Informatique médicale ».
• Un enseignement sur ce sujet a été assuré pendant cette période (C2 de MSBM).
I –
2.3. Réseau national de santé publique puis Institut de veille sanitaire
L’InVS (le RNSP, auparavant) n’est pas à proprement parler une structure de recherche en ce que sa finalité n’est pas de mener une telle activité. Cependant, l’InVS doit parfois se livrer à un travail de recherche au service de ses missions (surveillance, alerte) ou de développement méthodologique afin d’élaborer des outils (séries temporelles, analyse du signal, modèles de prévision, système d’information géographique…) nécessaires à l’accomplissement des missions précitées
• Les postes successivement occupés à l’InVS sont :
o De juin 1997 à janvier 2005 : médecin épidémiologiste chargé de projet du Pôle Strasbourg du Programme air-santé au Département santé environnement (DSE) ;
o De janvier 2003 à janvier 2005 : médecin épidémiologiste chargé de projet au Département des maladies chroniques et des traumatismes (DMCT) ;
o De février 2005 à mai 2008 : responsable de l'Unité Surveillance au DSE ; o Depuis juin 2008 : conseiller scientifique du DSE.
• Les travaux réalisés sont :
o Analyse des relations entre la pollution atmosphérique et la santé : programme Psas (Programme de surveillance air et santé), projet européen Apheis (Air Pollution and Health: A European Information System) ;
o Analyse des relations entre la pollution atmosphérique, la température et la santé au cours de l’épisode caniculaire de 2003 (programme Psas) ;
o Évaluation intégrée des effets sanitaires des facteurs environnementaux (Projet européen Intarese) ;
o Projections de la mortalité par cancer du poumon en France métropolitaine ; o Estimation de l'impact du dépistage organisé sur la mortalité par cancer du sein ; o Élaboration du cadre conceptuel de la surveillance en santé environnement ; o Un ensemble d’études liées à l’encadrement de masters M2.
I –
3. Contrats, encadrements, collaborations scientifiques
I –
3.1. Contrats
Étude Ramses 1 (juin 1999)
Financement conjoint du Programme inter-organismes Primequal, de la Ville de Strasbourg et du Conseil Régional (Région Alsace).
Prix de la meilleure initiative locale Environnement Santé (Société Coca-Cola) Prix Épidaure (Quotidien du médecin)
Participation au projet Psas
Phase 1 : financement par Ministères santé et écologie (France) Phases suivantes : financement par Ministère santé (France)
Participation au projet Apheis
Participation au projet Intarese
DG Recherche (Commission européenne)
I –
3.2. Encadrements
• Janvier à octobre 2003 : co-encadrement thèse pharmacie - Paris XI. Vanessa Le Bot. Quantification de la mortalité par cancer attribuable au tabac en France (soutenue le 27 octobre 2003).
• Janvier à juin 2005 : co-encadrement master M2 Santé publique - recherche, Paris XI. Raissa Barbier. Analyse de tendance et projections de l’incidence du cancer du col de l’utérus en France métropolitaine. • Février à septembre 2005 : co-encadrement master M2 Santé publique – recherche « Évaluation et
gestion des risques environnementaux et industriels », Paris 5 / Nancy 1. Joëlle Le Moal. Méthode de priorisation des cancers à surveiller en lien avec l’environnement. nombreuses communications orales. • Septembre 2006 à septembre 2008 : participation à l’encadrement d’une thèse d’université d’une
doctorante de l’École des hautes études en santé publique (EHESP), 2008. Sabrina Havard. Déterminants sociaux, pollution atmosphérique et infarctus du myocarde. Articles scientifiques parus et à paraître, communications orales.
• Octobre 2007 à octobre 2009 : encadrement stagiaire European Programme for Intervention Epidemiology Training (Epiet). Peter Buxbaum. GEP and the sanitary environmental impact. of former Uranium mining activities in the Limousine Region.
• Octobre 2008 à octobre 2010 : encadrement stagiaire Epiet. Annamaria Antics. Prioritisation of physical agents for public health action - A structured approach. Présentations orales
• Février à juin 2009 : encadrement master M2 Master of Public Health EHESP. Cécilia Campion. Reflection on a list of indicators required to the surveillance of Environmental Health.
• Mars à août 2009 : co-encadrement master M2 Méthodologie et Statistiques en recherche médicale Université Paris 11. Neige Journy. Radioprotection en cardiologie interventionnelle. Mesure de la dose à la peau du patient. Article en cours de rédaction.
• Avril à septembre 2009 : co-encadrement master M2 master 2 Évaluation et gestion des risques sanitaires liés à l’environnement, Pharmacie Paris 5. Claire Provini. Dépistage du saturnisme chez l’enfant en France au cours de la période 2005-2007.
• Octobre 2009 à octobre 2012 : co-encadrement thèse Cnam. Côme Daniau. La surveillance de la population à un niveau local : le choix des phénomènes pertinents pour définir un état de référence sanitaire
• Décembre 2009 à octobre 2011 : co-encadrement stagiaire Programme de formation à l’épidémiologie de terrain (Profet). Matthieu Rolland. Détermination et priorisation des activités à développer à l’InVS dans le domaine des risques sanitaires environnementaux liés aux agents physiques / Étude descriptive de la fertilité masculine et féminine en France.
• Février à juin 2010 : co-encadrement master M2 master of Public Health EHESP. Marta Sala Soler. Comparison of 3 European countries (United Kingdom, the Netherlands and France,) in terms of epidemiological response and preparedness for a disaster.
• Mars à septembre 2010 : encadrement master M2 master 2 Évaluation et gestion des risques sanitaires liés à l’environnement, Pharmacie Paris 5. David Mercerie. Processus de la réponse de l’InVS à une sollicitation locale en santé environnementale.
• Avril à septembre 2010 : co-encadrement master M2 Méthodologie et Statistique en Recherche Biomédicale Paris 11. Noëlla Karusisi. Étude épidémiologique pilote sur la mortalité et l’incidence autour d’une installation détenant des substances radioactives.
Remarque. Depuis juin 2008 (date de création du poste de Conseiller scientifique au DSE) : supervision de l’ensemble des stages (internes de santé publique, master 2, Epiet, Profet).
I –
3.3. Collaborations scientifiques
I – 3.3.1. Collaborations scientifiques en France
Depuis 2005, la participation au projet Obseff (Observatoire épidémiologique de la fertilité en France) piloté par Remy Slama (Inserm/UJF U.823, Grenoble) est inscrite dans le cadre d’une collaboration scientifique et une convention de financement.
I – 3.3.2. Collaborations scientifiques étrangères
• Contacts avec l’Université d’Illinois à Chicago, Département de santé publique (UIC-SPH), en 2009, pour étudier la faisabilité d’échanges de scientifiques et de méthodes d’enseignement à distance ; • Accueil de Patrick Kinney (Professeur à l’Université de Columbia à New York) en collaboration avec
l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines en octobre-novembre 2009 pour travaux sur le changement climatique et les vagues de chaleur ;
• Projet d’accueil de Denis.Leroux, professeur de géographie-géomatique à l’Université du Québec à Trois-Rivières (Canada) qui sera en congé sabbatique en France, en 2011. Il travaille sur l’application de l’analyse spatiale dans le domaine de la santé, entre autres le ratio de masculinité. Cette thématique entre dans le champ des préoccupations de l’InVS, en général et du DSE, en particulier (cf. l’Étude descriptive de la fertilité masculine et féminine en France, sujet sur lequel travaille un stagiaire actuellement).
• Projet d’accueil de, Michael L.B Jerrett, Associate Professor, Division of Environmental Health Sciences, School of Public Health, University of California, Berkeley. Spécialisé en Geographic Information Science for Exposure Assessment and Environmental Epidemiology (GIS terchnology and spatial statistics).
PARTIE II — RECHERCHE : ÉLABORATION DU CADRE
CONCEPTUEL, DES OUTILS ET DES MÉTHODES DE LA
SURVEILLANCE EN SANTÉ PUBLIQUE ENVIRONNEMENTALE
II –
1. Paradigmes
Les questions auxquelles se sont adressés les travaux de recherche que nous avons menés jusqu’à présent sont celles qui ont été citées dans le paragraphe I – 1.2. (comment définir le champ et les objectifs de la surveillance en santé publique environnementale et comment s’assurer de son efficacité et son utilité). Les réponses à ces questions ont été évoquées dans le paragraphe I – 1.3.. Elles se structurent selon trois thématiques : le cadre conceptuel de la surveillance, le développement des outils de la surveillance, l’élaboration de dispositifs de surveillance adaptés.
II –
1.1. L’approche conceptuelle
Il s’agit, ici, de revoir entièrement le cadre conceptuel de la surveillance en santé publique environnementale (définition, objectifs, champ, structure…) et, même au-delà, revoir les fondements de la surveillance que sont la santé publique et la notion de santé environnement mais aussi les relations que la surveillance entretien avec d’autres activités liées à la santé publique environnementale (observation, veille, recherche…). Cette approche est nécessaire pour donner une cohérence aux travaux de développement des outils de la surveillance, de leur utilisation et ainsi s’assurer de l’utilité, de la pertinence et de l’efficacité des systèmes de surveillance mis en place.
II –
1.2. L’amélioration voire l’élaboration des outils dans les différentes phases du
processus de la surveillance
Les outils sont les données et les bases de données, les méthodes de traitement de ces données (fabrication des indicateurs, méthodes d’analyse statistiques, interprétation des résultats et communication).Il est nécessaire d’inventorier ces outils, les développer, voire les créer.
II –
1.3. Modification des systèmes de surveillance en santé publique
environnementale
Les systèmes de surveillance fonctionnent isolément les uns des autres et ont recours à des indicateurs relativement anciens. Il est nécessaire de donner une cohérence à ces systèmes en remettant la population au centre de l’activité de surveillance(9) en élaborant des méthodes capables de suivre plusieurs indicateurs de la chaîne causale ou d’élaborer des indicateurs qui synthétisent l’information.
II –
2. Situation du projet
La littérature s’intéresse surtout aux objectifs et aux indicateurs (en modifiant plus ou moins le schéma DPSEEA) de la surveillance en santé publique environnementale sans remettre en question ses concepts et ses fondements [Choi, 1998 ; Sladden, 1999 ; Gosselin, 2003]. De même, concernant les outils, de nombreux travaux ont été réalisés afin d’améliorer les méthodes d’analyse statistique temporelles [McCullagh, 1989 ; Lindsey, 1997 ; Hastie, 1990 ; Eilstein, 2000 ; Bashir, 2001 ; Eilstein, 2001c ; Bray, 2002] et géographiques [Cížek, 2004 ; Elliott, 2001 ; Lawson, 1999; Lawson, 2008], de développer les systèmes d’information géographiques [Béguin,
1994 ; Maheswaran, 2004 ; Fleuret, 2007] ou de construire des méthodes de traitement des données [Institut de veille sanitaire, 1999 ; Institut de veille sanitaire, 2002].
II –
3. Méthodes et matériel
II –
3.1. L’approche conceptuelle
II – 3.1.1. La surveillance en santé publique environnementale : les principes généraux et leur application
Un groupe de travail coordonné au sein du Département santé environnement de l’InVS s’attache à construire le cadre conceptuel de la surveillance en santé publique environnementale. La démarche est fondée sur une reprise des notions de santé environnement, de santé publique, une mise à plat du processus de la surveillance, un examen de ses outils (données, indicateurs, méthodes statistiques, communication, etc.) et une analyse des systèmes de surveillance existants. Le but de ce travail qui doit paraître sous forme d’un livre, est de proposer les bases d’un dispositif de surveillance intégré fondé sur des indicateurs pouvant être facilement utilisés pour la décision en santé publique(10).
Outre ce travail de fond, le DSE a organisé, en juin 2009, un colloque sur la surveillance en santé environnement (« Surveillance en santé environnementale : pourquoi et comment ? », dont le programme et le compte-rendu sont accessibles sur le site de l’InVS(11)) auquel a été adossé un numéro spécial du Bulletin épidémiologique
10 Eilstein D, Lefranc A, Lim TA, Le Moal J, Le Tertre A, Jouan M, Salines G. Surveillance en santé publique environnementale. Rédaction en cours.
11 Programme du colloque :
hebdomadaire (BEH)(12). Le colloque devait aborder deux problématiques : les questions auxquelles la surveillance en santé environnementale permet de répondre (et, donc, celles auxquelles elle ne peut pas répondre) et les difficultés rencontrées dans l’exercice de la surveillance. Le BEH présentait un ensemble de systèmes et d’outils de surveillance en santé environnement, précédé par une réflexion sur les concepts de cette activité [Eilstein, 2009b].
II – 3.1.2. La surveillance en santé publique environnementale à une échelle locale
Parallèlement à ce projet, un autre groupe de travail, coordonné également au sein du Département santé environnement, aborde la question de la surveillance en santé environnement à un niveau local. Il montre, qu’organisée à un niveau plus fin, la surveillance, plus proche de la population et de la décision locales, ne présente pas les mêmes propriétés que la surveillance nationale. Ce travail fait l’objet d’un rapport, actuellement en cours d’écriture(13).
II –
3.2. L’amélioration et l’élaboration des outils dans le processus de la
surveillance
II – 3.2.1. Les indicateurs en santé publique environnementale
1) Exploration des systèmes de surveillance internationaux, analyse de leurs indicateurs et adaptabilité au dispositif français de surveillance épidémiologique en santé publique environnementale
L’encadrement d’une étudiante en master II de santé publique – Master of Public Health de l’École des hautes études en santé publique (EHESP) – a permis de répertorier les indicateurs utilisés par les CDC ainsi qu’un
12 BEH, numéro thématique 27-28 du 22 juin 2009. « Surveillance en santé environnementale : mieux comprendre » : http://www.invs.sante.fr/beh/2009/27_28/beh_27_28_2009.pdf.
ensemble d’indicateurs européens puis de proposer une liste d’indicateurs adaptables en France en complément ou en remplacement de ceux qui existent déjà [Campion, 2009].
2) Élaboration de nouveaux indicateurs adaptés à la surveillance en santé publique environnementale
Un travail de thèse est co-encadré actuellement avec le Conservatoire national des arts et métiers (Cnam). Il s’agit de l’élaboration d’un ensemble d’indicateurs construits sur des phénomènes sanitaires ressentis (des symptômes, essentiellement). L’intérêt de ces indicateurs est d’être plus sensibles que les indicateurs classiques (mortalité, incidences et admissions hospitalières pour entités pathologiques). L’étude porte tout d’abord sur la définition d’un état de référence (à partir des phénomènes ressentis) puis les indicateurs seront testés dans des situations d’exposition à des facteurs environnementaux (lignes électriques à très hautes tension…).
II – 3.2.2. Les méthodes analytiques et les modélisations statistiques
Les méthodes développées jusqu’à présent sont les essentiellement celles qui utilisent les séries chronologiques et ceci dans deux directions. La première a été explorée, essentiellement, dans le cadre de l’activité menée au sein du Programme air santé de l’InVS [Institut de veille sanitaire, 1999 ; Institut de veille sanitaire, 2002 ; Cassadou, 2004 ; Lefranc, 2006]. La seconde a été développée lors du travail de projection des incidences des cancers dans le cadre de la thèse d’université [Eilstein, 2001c].
Une autre voie de recherche a été explorée, plus récemment. Il s’agit de l’analyse d’une perturbation (une action de santé publique) sur un indicateur épidémiologique classique tel que la mortalité par cancer [Eilstein, 2007 ; Uhry, 2010].
1) Analyse des relations entre l’exposition à la pollution atmosphérique et la santé
La méthode la plus souvent utilisée est l’analyse de séries chronologiques. Celle-ci vise à quantifier les liens pouvant exister entre les variations quotidiennes du niveau d’un indicateur d’exposition à la pollution atmosphérique et celles du nombre d’occurrences d’un événement sanitaire (décès, hospitalisations, etc.). Afin d’obtenir une estimation non biaisée de l’association à court terme entre la pollution atmosphérique et la santé, il
permettent d’ajuster le modèle au plus près de la forme des relations entre la variable sanitaire et les variables explicatives. Une autre méthode a été utilisée dans ce cadre. Il s’agit de la méthode des cas croisés (case crossover) qui a été utilisée dans un travail de thèse réalisé à l’EHESP [Havard, 1998]. La participation au suivi de ce travail a été motivée par la production antérieure d’un protocole relatif à cette approche, dans le cadre du Psas(14). Ce travail a donné lieu à la rédaction d’un ensemble d’article parus ou soumis [Bard, 2007 ; Havard, AAAA].
Sont intégrés au modèle la variable d’intérêt (teneurs atmosphériques d’un polluant) ainsi que les facteurs de confusion potentiels. Ces facteurs sont la tendance à long terme et la saisonnalité, le jour de la semaine, les jours fériés, les périodes de vacances, les conditions météorologiques (température), les épisodes de grippe, les périodes de pollinisation, etc. Les données sanitaires présentent souvent une surdispersion qui est prise en compte par l’hypothèse d’une distribution quasi-poissonnienne de la variable sanitaire. Les paramètres de la fonction de lissage (spline pénalisée) utilisée pour prendre en compte la tendance à long terme et la saisonnalité sont sélectionnés de façon à minimiser la somme des autocorrélations partielles des résidus. Le modèle de régression permet d’estimer le coefficient associé à l’indicateur de pollution, et de calculer un risque relatif (RR). Le modèle exprime le logarithme népérien de l’espérance de la variable sanitaire comme une somme de fonctions des variables temps, jour de la semaine, jours fériés, épidémies de grippe, pollens (si nécessaire), température minimale journalière, température maximale journalière et un indicateur de pollution.
La variable sanitaire est le nombre d’événements journalier (décès). Elle figure, dans le modèle, sous forme de logarithme. La variable temps apparaît dans le modèle comme la série des indices des jours de l’étude. Elle est transformée par une fonction spline pénalisée. La modélisation du temps par une telle fonction va permettre de contrôler à la fois la tendance et les variations saisonnières. D’autre part, la durée de la période d’observation étant courte, la population exposée subit peu de variations quantitatives ou qualitatives au cours de cette période. Aussi, fait-on l’hypothèse que la population étudiée varie peu sur le court terme. En fait, la variable temps prend en compte la variation (faible) éventuelle de la population, en taille et en structure. Le paramètre de lissage de la fonction spline du temps devra permettre de modéliser suffisamment l’impact de ces variables tout en évitant d’intégrer l’effet de la pollution. Dans cette optique, la minimisation de la somme des autocorrélations partielles des résidus guide le choix de ce paramètre de lissage [Touloumi, 2004]. Le jour de la semaine est également un facteur de confusion : le nombre de décès (plus encore les hospitalisations) présente une variation périodique hebdomadaire. Il en est de même pour les polluants issus du trafic routier. Le jour de la semaine figure dans le modèle comme une variable qualitative. Cette variable n’est pas transformée. Les jours fériés sont pris en compte sous forme de variable binaire. Cette variable n’est pas transformée, non plus. Dans certains cas, l’effet
des vacances doit également être pris en compte dans le modèle (par exemple, lorsque la variable sanitaire étudiée est le nombre d’hospitalisations car l’activité des hôpitaux est influencée par ce facteur). La variable qualitative type vacances sera alors introduite sans transformation dans le modèle (les types sont : « noël », « février », « pâques », « été », « toussaint »). Les épidémies de grippe ont un impact sur les données de santé, que l’on qualifie de « limité » à « majeur » selon le sérotype du virus circulant. Aussi, pour chaque période d’épidémie, une variable grippe est créée, permettant ainsi d’individualiser des périodes épidémiques caractérisées par des virus de types différents. Ces variables prennent la valeur 0, en dehors de la période d’épidémie et les valeurs de 1 à n, pendant la période d’épidémie avec n, durée de l’épisode grippal exprimé en jours. Les variables grippe apparaissent sous forme de B-splines à 3 degrés de liberté, permettant ainsi de prendre en compte la variabilité inter-épidémie dans l’intensité et la dynamique des effets sanitaires dus à la grippe. Les variables météorologiques prises en compte dans l’analyse sont les températures minimales et maximales. Ce sont des variables continues exprimées en °C. Ces variables apparaissent sous forme de natural-splines à 3 degrés de liberté. La température maximale journalière est affectée d’un retard de un jour, tandis que la température minimale n’est pas décalée. L’humidité et la pression atmosphériques ne sont habituellement pas intégrées dans le modèle car leur prise en compte n’apporte pas d’information supplémentaire par rapport à celle déjà intégrée au modèle au travers des variables températures minimales et maximales. Parfois, les périodes de pollinisation peuvent également être prises en compte, en particulier lorsque l’événement sanitaire étudié est un indicateur de pathologie respiratoire. Dans ce cas, les comptes journaliers des grains de pollens pour les taxons pertinents (possédant des propriétés allergisantes) sont sélectionnés selon la zone étudiée et inclus dans le modèle sous forme d’une variable sans transformation. Le polluant est une variable continue, sans transformation, exprimée en µg/m3 car son effet est supposé linéaire et sans seuil. Il apparaît sous forme d’un terme linéaire égal à la moyenne des niveaux de polluant du jour même et de la veille. Ce décalage est sélectionné a priori. En effet, l’attitude classique, abandonnée à présent, consistait à tester un ensemble de décalages (de 0 à 5 jours) mais ceci augmentait l’erreur de première espèce associée à la réalisation de tests multiples. Le choix de ce décalage, supposant des effets similaires des niveaux de polluants le jour et la veille du décès sur le risque de décès, est par ailleurs biologiquement vraisemblable, et le plus fréquemment étudié dans la littérature.
Pratiquement le modèle s’écrit dans le logiciel statistique R de la façon suivante :
variable.sanitaire.gam <- gam(indic.variable.sanitaire ~ polluant + ns(température.minimale,df=3) + ns(température.maximale1,df=3) + as.factor(jour.de.la.semaine) + as.factor(jour.férié) + bs(grippe1,df=3) + bs(grippe2,df=3) + bs(grippe3,df=3) + bs(grippe4,df=3) + bs(grippe5,df=3) + s(time), data=dataset, family=quasi(log,mu))
2) Projection des indicateurs épidémiologiques classiques relatifs aux cancers (mortalité, incidence)
Le principe de la méthode utilisée est d’exprimer l’espérance de la variable aléatoire représentant le nombre d’événements (cas incident ou décès) comme fonction des paramètres « âge », « période calendaire » et « cohorte de naissance ». Ce type de modèle n’impose pas la connaissance des facteurs explicatifs extrinsèques.
Le modèle utilisé est le modèle âge-période-cohorte (encadré 1). Il s’agit, dans sa forme la plus classique d’un cas particulier du GLM (plus rarement d’un GAM), les variables explicatives représentant, respectivement, les effets de l’âge, de la période calendaire et de la cohorte de naissance. Ce modèle est décrit par ailleurs [Bray, 2000 ; Eilstein, 2000 ; Bashir, 2001 ; Bray, 2002]. Dans le cas présent, l’approche est bayésienne.
Encadré 1. Le modèle âge-période-cohorte.
Le modèle âge-période-cohorte s’écrit :
(
)
[ ]
k j i ijk ijk ijk ijk ijk ijk ijk ijk ijk c p a η ) ln(λ η Y E λ m et λ m P ~ Y + + = = =Yijk : variable nombre de cas mijk : nombre de personnes-années λijk : taux d’incidence ou de mortalité
ai, bj, ck, respectivement le facteur « âge » (l’effet « âge ») pour la classe d’âge i, facteur « période » (l’effet « période ») pour la période j, facteur « cohorte » (l’effet « cohorte ») pour la cohorte de naissance k.
Les données (nombre d’événements et nombre de personnes années) se présentent sous la forme d’un tableau âge-période.
Soit y la valeur sur laquelle doit porter la prédiction (ici, le nombre d’événements). Les données disponibles sont représentées par y1, y2, …yn mesurées respectivement aux temps t1, t2, …tn (passé). Les variables aléatoires correspondantes sont Y1, Y2, … Yn. Le paramètre de la distribution de probabilité des Yi est Θ.
