Gli studi ecologici valutano la frequenza complessiva della malattia in una serie di popolazioni e cercano una correlazione con l’esposizione media nelle popolazioni. Questi studi sono unici in quanto l’analisi non si basa su dati su individui. Invece, i punti di dati sono i livelli medi di esposizione e la frequenza complessiva della malattia in una serie di popolazioni. Pertanto, l’unità di osservazione non è una persona; piuttosto, è un’intera popolazione o gruppo.

Nello studio qui sotto gli investigatori hanno utilizzato i dati del commercio per calcolare il consumo complessivo di carne da parte di varie nazioni. Hanno quindi calcolato il consumo medio (pro capite) di carne per persona dividendo il consumo totale di carne nazionale per il numero di persone in un determinato paese. C’è una chiara tendenza lineare; i paesi con il più basso consumo di carne hanno i tassi più bassi di cancro al colon, e il tasso di cancro al colon tra questi paesi aumenta progressivamente con l’aumentare del consumo di carne.

Si noti che in realtà, il consumo di carne delle persone probabilmente variava ampiamente all’interno di ogni nazione, e l’esposizione che è stata calcolata era una media che presuppone che tutti mangiassero la quantità media di carne. Questa esposizione media è stata quindi correlata con la frequenza complessiva della malattia in ciascun paese. L’esempio qui suggerisce che la frequenza del cancro del colon aumenta all’aumentare del consumo di carne. La caratteristica degli studi ecologici che colpisce di più è che non ci sono informazioni sulle singole persone. Se i dati sono stati riassunti in un foglio di calcolo, non si vedrebbero i dati sulle singole persone; si vedrebbero record con dati sull’esposizione media in più gruppi .

Vantaggi degli studi ecologici

• I dati aggregati utilizzati sono generalmente disponibili, quindi sono rapidi e poco costosi
• Sono utili per l’esplorazione precoce delle relazioni
• Possono confrontare i fenomeni in una più ampia gamma di popolazioni e siti.
• Alcune esposizioni di interesse possono essere studiati solo con aggregazione a livello di popolazione di dati, come ad esempio l’effetto dei divieti di fumo e tassi di attacchi di cuore

Limitazioni di gli Studi Ecologici

• Per un tempo di esposizione per provocare un effetto in un individuo, l’esposizione e l’effetto deve avvenire nella stessa persona, ma gli studi ecologici non si dispone di dati sulle singole persone, quindi non si sa se i malati sono stati esposti. Considera il seguente esempio: Dal momento che non si dispone di alcuna informazione sullo stato del fattore di rischio o sullo stato di esito delle singole persone, non è possibile collegare direttamente il fattore di rischio alla malattia, cioè non è chiaro che le persone che hanno mangiato più carne erano quelle che hanno avuto il cancro al colon. Questo è a volte indicato come “pregiudizio ecologico” o “errore ecologico.”
• Un’altra limitazione è che non esiste un modo efficace per prendere in considerazione, o aggiustare, altri fattori che influenzano il risultato (fattori confondenti). Di conseguenza, una correlazione apparente, o la mancanza di una correlazione potrebbe essere fuorviante. Ad esempio, si potrebbe trovare una forte correlazione tra il numero medio di ore di visione della TV e il tasso di malattia coronarica tra i diversi paesi. Tuttavia, questo non significa necessariamente che la TV di per sé sia un fattore di rischio per il CAD. Ci possono essere una serie di altre differenze tra le popolazioni che sono associate a tassi più elevati di visione della TV: ad esempio, maggiore industrializzazione, meno esercizio fisico, maggiore disponibilità di alimenti trasformati e grassi saturi, e così via. E viceversa, la mancanza di una correlazione non implica necessariamente che non ci sia alcuna associazione.
• Gli studi ecologici possono essere fuorvianti quando si valutano relazioni non lineari, come dimostrato nell’esempio seguente.

Esempio:

Uno studio ecologico correlava il consumo pro capite di alcol ai tassi di mortalità per malattia coronarica (CHD) in diversi paesi, e sembrava che ci fosse una correlazione negativa abbastanza sorprendente come mostrato nel grafico seguente.

Tuttavia, uno studio di coorte con dati sul consumo di alcol in singoli soggetti ha mostrato che esisteva una relazione a forma di J. Le persone che bevevano modestamente avevano tassi di mortalità più bassi rispetto a quelli che non bevevano affatto, ma tra i livelli più alti di consumo individuale c’era un sorprendente aumento lineare della mortalità, come mostrato nel grafico seguente.

Fonte: Adattato da AR Dyer et al. Consumo di alcol e mortalità di 17 anni nello studio della Chicago Western Electric Company. Indietro. Med. 1980; 9(1):78-90.

La vera domanda era se gli individui che bevevano pesantemente avessero tassi di mortalità più alti o più bassi rispetto a quelli che bevevano modestamente o non tutti, ma lo studio ecologico ha portato a una conclusione errata perché si basava su dati aggregati. In realtà, la maggior parte delle persone beve modestamente, ma i tassi di mortalità sono molto maggiori nel piccolo numero di persone che bevono molto pesantemente. La conclusione fuorviante dello studio ecologico è un esempio della fallacia ecologica.

Prova Te stesso

Per vedere un esempio straordinario di un ecologic studio, di gioco video qui sotto, creata da Hans Rosling. Questo è un magnifico esempio che esamina la correlazione tra reddito e aspettativa di vita nei paesi del mondo nel tempo. È anche un fantastico esempio di un modo creativo, coinvolgente e potente per visualizzare una grande quantità di dati.

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