6 aula_Estudos_Ecologicos

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Estudos Estudos ecológicosecológicos
Enirtes Enirtes Caetano Prates MeloCaetano Prates Melo
Escala
ØÉ preciso ver como as coisas acontecem nos 
vários níveis de tamanho ou de hierarquia […]
Ø Precisamos, como no cinema, mudar de plano
[…] E aproveitar para mostrar os 
“pluripertencimentos” - um dado lugar liga-se, em 
geral, a vários conjuntos de maior tamanho, 
frequentemente de natureza diferente.
n BRUNET, Roger. (1997): Champs et Contrechamps: raisons de 
géographe, Paris, Belin, 319p.
ØÉ preciso ver como as coisas acontecem 
nos vários níveis de tamanho ou de 
hierarquia […]
BRUNET, Roger. (1997): Champs et Contrechamps: raisons de 
géographe, Paris, Belin, 319p.
Escala
nnEscala de Escala de ocorrência dos processosocorrência dos processos
nn Escala de Escala de captação de dadoscaptação de dados
nn Escala de atuação sobre os Escala de atuação sobre os determinantesdeterminantes
2
nn A escala do processo define a escala A escala do processo define a escala 
de análisede análise
A pergunta! A pergunta! 
Modelo complicado
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Modelo complexo Atribuir exposições?Atribuir exposições?
Estudo ExperimentalEstudo Experimental Estudo ObservacionalEstudo Observacional
Alocação randômica?Alocação randômica? Grupo de comparação?Grupo de comparação?
EnsaioEnsaio
ClínicoClínico
RandomizadoRandomizado
Ensaio Ensaio 
Clínico não Clínico não 
RandomizadoRandomizado
Estudo Estudo 
AnalíticoAnalítico
EstudoEstudo
DescritivoDescritivo
Direção?Direção?
CoorteCoorte CasoCaso--
controlecontrole
seccionalseccional
SimSim NãoNão
SimSim SimSimNãoNão NãoNão
Exposiçãoà Efeito Exposiçãoß Efeito Exposição e Efeito em um 
mesmo momento do tempo
THE LANCET THE LANCET 20022002;;359359::5757-- 6161
Estudos podem utilizar 
populações ou grupos 
de indivíduos como 
unidades de observação
§ Estudos descritivos 
(prevalência, incidência, 
tendências)
§ Análise de coortes de 
nascimento (coorte, idade)
§ estudos ecológicos
Estudos podem utilizar 
indivíduos como unidades 
de observação
§ Ensaios clínicos randomizados
§ Estudos de coorte
§ Estudos caso-controle
§ Estudos transversais
Indivíduos / GruposIndivíduos / Grupos Estudos Ecológicos - unidade de análise
nnUnidades de estudo são grupos ou Unidades de estudo são grupos ou 
populações e não indivíduospopulações e não indivíduos
t Indivíduos – Exposição e desfecho
são aferidos em cada indivíduo
t Grupos – Exposição e desfechos são
aferidos em cada grupo (médias)
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Estudos Ecológicos - definição
nnClássica:Clássica: é um estudo observacional com a é um estudo observacional com a 
informação obtida e analisada no nível agregadoinformação obtida e analisada no nível agregado
nnUnidade de análiseUnidade de análise: população ou um grupo de : população ou um grupo de 
pessoas de uma área geográfica e tempo pessoas de uma área geográfica e tempo 
definidosdefinidos
Desenhos agregados Desenhos agregados –– observacionais observacionais -- transversaistransversais
Unidade de análise
ConjuntosConjuntos de de indivíduosindivíduos ((agregadosagregados) ) definidosdefinidos
segundosegundo: : 
tt lugar lugar (comparações geográficas) (comparações geográficas) 
tt tempo tempo (dias, semanas, meses, anos)(dias, semanas, meses, anos)
ttGrupos étnicosGrupos étnicos
ttAgregados institucionais (trabalhadores de Agregados institucionais (trabalhadores de 
determinados setores produtivos, grupos de determinados setores produtivos, grupos de 
escolares ...)escolares ...)
nn Utilizam dados de uma população inteira para Utilizam dados de uma população inteira para 
comparar frequências de doença comparar frequências de doença 
uuentre entre diferentes grupos, durante um , durante um 
mesmo período de tempoperíodo de tempo
Ou Ou 
uuna na mesma população, em , em diferentes 
pontos no tempopontos no tempo
Estudos ecológicos Estudos Ecológicos 
População 1
Doentes 1
Expostos* 1 
*(ao fator de risco potencial)*(ao fator de risco potencial)
População 2
Doentes 2
Expostos* 2 
População n
Doentes n
Expostos*n
Diagrama analítico - agregado, 
transversal, observacional
5
Estudos Ecológicos 
População
1.1
Doente 1.1
Expostos 1.1 
População 
1.2
Doentes 1.2
Expostos 1.2 
População 1n
Doentes 1n
Expostos 
1n
Diagrama analítico - agregado, longitudinal, observacional 
∆t∆t
características
n Atributos do conjunto da população são utilizados 
para descrever a relação entre doenças e 
alguns fatores de interesse
nDe forma geral, representam etapa exploratória
na investigação de uma possível relação causal 
entre uma exposição e um desfecho
n podem ser realizados com baixo custo, utilizando 
informações coletadas de forma rotineira
São apropriados para
§§ avaliar a correlação entre um fator de risco avaliar a correlação entre um fator de risco 
presumido e um resultadopresumido e um resultado
§§ estudar exposições mais facilmente mensuráveis estudar exposições mais facilmente mensuráveis 
a nível populacionala nível populacional
§§ monitorar a efetividade de intervenções monitorar a efetividade de intervenções 
populacionaispopulacionais
§§ Avaliação: contextos social e ambiental x saúde Avaliação: contextos social e ambiental x saúde 
de grupos;de grupos;
Estudos ecológicos Estudos ecológicos
Estudos ecológicos são ou incluem
uma análise epidemiológica das associações entre
atributos de grupos ou de populações
&
taxas de doença nesses grupos
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Estudos ecológicos
ØØ os valores médios do resultado (por os valores médios do resultado (por 
exemplo, a taxa, a média) são plotados exemplo, a taxa, a média) são plotados 
contra os valores médios do fator contra os valores médios do fator 
ØØExemplosExemplos
Consumo de carne & Câncer de Consumo de carne & Câncer de coloncolon
n Correlação entre consumo de carne em 
vários países e taxa de mortalidade por 
câncer de colon
FonteFonte:: ARMSTRONGARMSTRONG BKBK && DOLLDOLL R,R, EnvironmentalEnvironmental factorsfactors andand cancercancer incidenceincidence
andand mortalitymortality inin differentdifferent countries,countries, withwith specialspecial referencereference toto dietarydietary practicespractices..
IntInt.. JJ.. CancerCancer,, 1515:: 617617,, 19751975..
Fatores ambientais e incidência de câncer e 
mortalidade em países selecionados
Fig. Correlation between per capita meat consumption and colon cancer among women in various countries
(From ARMSTRONG BK & DOLL R, Environmental factors and cancer incidence and mortality in
different countries, with special reference to dietary practices. Int. J. Cancer, 15: 617, 1975.
Estudo ecológico com câncer de colon
Fig. Correlation between per capita meat consumption and colon cancer among women in various countries
(From ARMSTRONG BK & DOLL R, Environmental factors and cancer incidence and mortality in
different countries, with special reference to dietary practices. Int. J. Cancer, 15: 617, 1975.
Estudo ecológico com câncer de colon
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Estudos ecológicos -limitações
n Limitações do estudo ecológico para 
estabelecer associação causal:
nNão é possível saber se as mulheres que 
desenvolveram Ca de colón em qualquer dos 
países, são de fato aquelas que consumiam 
maior quantidade de carne 
n É possível ver que, em média, POPULAÇÕES
com maior consumo de carne apresentam 
taxas mais altas
Estudos ecológicos -limitações
n não é possível relacionar a exposição 
(consumo de carne) com o desfecho (Ca de 
colón) na mesma pessoa
n Pode haver outras diferenças em relação a 
fatores associados ao consumo de carne 
entre os países, que expliquem as diferenças 
de frequência da doença 
te.g. dieta com alto consumo de gordura 
saturada ou pobre em fibra - ambas afetam o 
risco da doença
Estudos ecológicos -limitações
nNão é possível levar em consideração todas 
essas diferenças entre os países utilizando 
dados agregados de populações
n Em geral, é necessário realizar estudo em 
INDIVÍDUOS para levar em consideração 
outros fatores que podem CONFUNDIR o 
efeito do consumo de carne na frequência do 
Ca decolón
Da mesma forma ...
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nCorrelação ecológica - mortalidade por 
câncer de mama e ingestão de 
gordura animal 
Fonte: Reprinted with permission from KK Carroll, Experimental Evidence of
Dietary Factors and Hormone- Dependent Cancers. Cancer Research,
vol 35, p 3379 © 1975, American Association for Cancer Research
Da mesma forma ...
Fig. Ecologic correlation of breast cancer mortality and dietary fat intake. (Friis
& Sellers, p. 224)
Estudo ecológico com câncer de mama
E tantos outros estudos ...
§ correlação positiva entre as taxas de mortalidade por
doença coronariana (DC) e as vendas de cigarros per
capita, em 44 estados americanos
Fonte: Friedman GD, Cigarette smoking and geographic variation in coronary heart disease
mortality in the United States. J. Chronic Dis. 20: 769, 1967
§ Correlação ecológica entre consumo per capita de 
bebidas alcoólicas e taxas de mortalidade por doença 
coronariana em 20 países, em 1972
Fonte: LaPorte RE, Cresanta JL & Juller LH. The relation of alcohol to CHD and mortality. 
Implication for public health policy. J. Public Health Policy 1: 196, 1960
§ Relação a excreção de sódio e idade e o aumento da 
pressão arterial sistólica (PAS) em centros na coorte 
INTERSALT
Estudos Ecológicos - conceitos
“Um estudo ecológico ou agregado focaliza a 
comparação de grupos, ao invés de indivíduos.
A razão subjacente para este foco é que dados a 
nível individual da distribuição conjunta de 
duas (ou talvez todas) variáveis estão faltando 
internamente nos grupos; neste sentido um 
estudo ecológico é um desenho incompleto”. 
Morgenstern, cap. Ecologic Studies - in Rothman, 
Greeland & Lash, Modern Epidemiology, 1998
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reflexões
n “A afirmação de que os estudos de agregados carecem de 
poder analítico representa um grande equívoco, porque 
não há qualquer impedimento lógico para a formulação de 
hipóteses no nível do agregado. 
n Os estudos agregados na verdade conseguem testar 
hipóteses, caso assim o queiramos, só que em um nível 
mais complexo de determinação” (Susser, 1994). 
n “Nesse nível mais abrangente, não há lugar para o 
isolamento de variáveis componentes de modelos causais 
com base em processos individuais, geralmente de 
inspiração biológica”. (Schwarz, 1994).
n Todavia, por outro lado, trata-se do único desenho habilitado 
ao teste de hipóteses referentes aos processos 
contextuais ou macrossociais da saúde” (Schwarz, 1994).
Modelo complexo
Fonte: Carvalho Fonte: Carvalho etet alal. . PloSPloS OneOne 20152015;;1010((77) :e) :e01322160132216
Influences of the Influences of the 
Context on the CyclesContext on the Cycles
nn Estudar a saúde no Estudar a saúde no contexto socioambientalcontexto socioambiental
n O objetivo é ambicioso: entender entender como o contexto como o contexto 
afeta a saúde das pessoas e gruposafeta a saúde das pessoas e grupos, através , através 
de processos de de processos de seleção, distribuição, interação, seleção, distribuição, interação, 
adaptaçãoadaptação e e outras respostasoutras respostas..
nnMedidas de atributos individuais não podem Medidas de atributos individuais não podem 
dar conta destes processos dar conta destes processos (…) sem medir (…) sem medir 
estes contextos, os padrões de mortalidade e estes contextos, os padrões de mortalidade e 
morbidade, e a difusão de doenças não podem ser morbidade, e a difusão de doenças não podem ser 
explicados.»explicados.»
Susser, Am.J.Public Health, 1994;84:825-835
Efeitos Contextuais Composição ou Contexto?Composição ou Contexto?
Fatores individuais ou de composição (no caso de Fatores individuais ou de composição (no caso de 
agregados): agregados): 
üü idade, sexo, fumo, dieta e várias medidas de posição idade, sexo, fumo, dieta e várias medidas de posição 
socioeconômica, como classe, pobreza ou riqueza. socioeconômica, como classe, pobreza ou riqueza. 
Fatores contextuais: Fatores contextuais: 
üü presença de serviços de saúde (ou de outros serviços) presença de serviços de saúde (ou de outros serviços) 
na área, natureza rural ou urbana da área, presença de na área, natureza rural ou urbana da área, presença de 
fontes de poluição, falta de equipamentos para prática fontes de poluição, falta de equipamentos para prática 
de esportes ou para lazer.de esportes ou para lazer.
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Composição ou Contexto?Composição ou Contexto?
üüa população na área pior tem uma a população na área pior tem uma 
maior proporção de indivíduos com maior proporção de indivíduos com 
maior risco (composição), maior risco (composição), 
ou ou 
üüalgum elemento de seu ambiente físico, algum elemento de seu ambiente físico, 
econômico ou social (contexto) econômico ou social (contexto) 
aumenta sua chance de adoecer.aumenta sua chance de adoecer.
Efeitos Contextuais
nn••As propriedades de grupo são diferentes do que as 
dos seus membros, individualmente.
n As variáveis ecológicas afetam os desfechos, 
independentemente das características 
individuais, ou modificam a maneira como as 
características individuais afetam a saúde.
n É importante analisar as características individuais, 
mas também as dos grupos aos quais os indivíduos 
pertencem.
Diez-Roux (1998)
Arquitetura dos desenhos ecológicosArquitetura dos desenhos ecológicos
nnTipos de medidas utilizadasTipos de medidas utilizadas
nnNíveis de análise Níveis de análise 
nnNíveis de inferênciaNíveis de inferência
Tipos de medidas
Medidas agregadas
Medidas ambientais
Medidas globais
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1. Medidas agregadas 
nn Resumem as características dos indivíduos de um Resumem as características dos indivíduos de um 
grupo, como grupo, como valores médios valores médios de um certo parâmetro, oude um certo parâmetro, ou
nn a proporção de população ou grupo de interesse, que a proporção de população ou grupo de interesse, que 
apresenta determinada característicaapresenta determinada característica
Exemplos
t taxa de incidência de uma doença
t renda média familiar
t prevalência de tabagismo
t proporção de pessoas maiores de 15 anos analfabetas
Estudos ecológicos - medidas utilizadas
2. Medidas ambientais
n Representam características físicas da localidade 
geográfica onde reside (ou trabalha) o grupo de interesse
n Os indivíduos dentro do grupo podem apresentar 
diferentes graus de exposição a uma dada característica, 
que pode, teoricamente, ser mensurada 
n Cada medida ambiental apresenta um análogo ao 
nível individual, e estas exposições individuais (ou 
doses) variam entre os membros de cada grupo
Exemplos: intensidade da poluição atmosférica, exposição a luz 
solar, qualidade da água, nível de ruído nos locais de trabalho
Estudos ecológicos - medidas utilizadas
3. Medidas Globais 
n Representam características do grupo que não são redutíveis 
a características dos indivíduos (não têm análogos no nível 
individual)
Exemplos:
n Sistema político
n Modelo de organização do sistema de saúde
n Regulamento e leis
n Densidade populacional
n nível de desorganização social
n Latitude ou altitude do município
Estudos ecológicos - medidas utilizadas
Níveis de Níveis de 
análiseanálise
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Níveis de análise
nn A A unidade de anunidade de anáálise lise éé o no níível comum para o vel comum para o 
qual os dados de todas as variqual os dados de todas as variááveis são reduzidos e veis são reduzidos e 
analisados.analisados.
Compreende:Compreende:
1. Análise de nível individual
• Um valor (atributo) para cada variUm valor (atributo) para cada variáável vel éé atribuatribuíído para do para 
cada sujeito do estudocada sujeito do estudo
• • Mesmo em epidemiologia ambiental Mesmo em epidemiologia ambiental éé posspossíível a vel a 
atribuiatribuiçção de medidas ecolão de medidas ecolóógicas em ngicas em níível individualvel individual
Níveis de análise
Análise de nível individual
Exposição Exposição 
ao fator (X)ao fator (X)
Agravo (Y)Agravo (Y)
SIMSIM
Agravo (Y)Agravo (Y)
NãoNão
TotalTotal
SimSim aa bb a+ba+b
NãoNão cc dd c+dc+d
TotalTotal a+ ca+ c b +db +d a+b+c+da+b+c+d
Níveisde análise
2. Análise completamente ecológica
•Todas as variTodas as variááveis (exposiveis (exposiçção, desfecho e covarião, desfecho e covariááveis) são veis) são 
medidas ecolmedidas ecolóógicas, de tal forma que a unidade de gicas, de tal forma que a unidade de 
ananáálise lise éé o grupoo grupo
•• Dentro de cada grupo não temos disponDentro de cada grupo não temos disponíível a distribuivel a distribuiçção ão 
conjunta de qualquer combinaconjunta de qualquer combinaçção de varião de variááveis individuaisveis individuais
•• As informaAs informaçções disponões disponííveis são apenas as distribuiveis são apenas as distribuiçções ões 
marginais para cada varimarginais para cada variáávelvel
Níveis de análise
Análise completamente ecológica
Exposição Exposição 
ao fator (X)ao fator (X)
Agravo (Y) Agravo (Y) 
SIMSIM
Agravo (Y)Agravo (Y)
NãoNão
TotalTotal
SimSim ?? ?? a+ba+b
NãoNão ?? ?? c+dc+d
TotalTotal a+ ca+ c b +db +d a+b+c+da+b+c+d
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3. Análise parcialmente ecológica
•• Informações adicionais são disponíveis para algumas 
distribuições conjuntas, mas não para todas as variáveis 
do estudo dentro de cada grupo
4. Análise multinível
• É um tipo especial de técnica de modelagem que 
combina análises conduzidas em 2 ou mais níveis
Ex. Análises individuais são conduzidas em cada grupo 
seguida de uma análise ecológica de todos os grupos 
utilizando os resultados da análises de nível individual
Níveis de análise
Exposição x, 
medida a nível
Individual
Exposição X, medida 
a nível Agregado
Evento y, medido a nível 
Individual
{yi α xi}
Estudo tradicional de 
fator de risco
{yi α xi , Xj}
Estudo Multinível
Evento Y, medido a nível 
Individual Agregado
{Y, x}
Não especificado
{Yj α Xj}
Estudo ecológico
Níveis de análise
Perspectiva mais tradicional Perspectiva mais tradicional 
Níveis de inferênciaNíveis de inferência Níveis de inferência
nO objetivo subjacente de todo estudo 
epidemiológico é a realização de inferências
• Inferência biológica – estima efeitos de risco 
individuais
• Inferência ecológica – estima efeitos nas taxas 
de grupos
O nível de inferência causal alvo nem sempre 
corresponde ao nível da análise
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Níveis de inferência
nOs estudos ecológicos permitem fazer 
inferências ecológicas acerca do efeito de 
situações de risco nas taxas de doenças dos 
grupos.
nDeve-se evitar inferências “cross-level”, ou 
seja, de um nível para outro
tconstitui-se num “bias” (falácia ecológica)
Assim...
População 1
Doentes 1
Expostos* 1 
População 2
Doentes 2
Expostos* 2 
População n
Doentes n
Expostos*n
produção de inferências 
causais sobre 
comportamentos individuais 
com base em dados 
agregados ou grupais
Só a população apresenta padrão 
nn Taxas de mortalidade são bom objeto de Taxas de mortalidade são bom objeto de 
estudo porque existe um estudo porque existe um padrão regular padrão regular de de 
mortalidade em cada sociedade, por diferentes mortalidade em cada sociedade, por diferentes 
causas, até mesmo pela mais subjetiva, ocausas, até mesmo pela mais subjetiva, o
suicídiosuicídio
nnMas como existe esse padrão uniforme, se são Mas como existe esse padrão uniforme, se são 
diferentes indivíduos que morrem a cada ano? diferentes indivíduos que morrem a cada ano? 
Estudou as conexões entre os indivíduos e a sociedade. Acreditava que se pudesse Estudou as conexões entre os indivíduos e a sociedade. Acreditava que se pudesse 
demonstrar o quanto um ato individual é o resultado do meio social que o cerca,demonstrar o quanto um ato individual é o resultado do meio social que o cerca,
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Para Durkheim
nno suicídio é um fato social o suicídio é um fato social 
üüquando trataquando trata--se de um conjunto de suicídios em se de um conjunto de suicídios em 
certa sociedade em certo períodocerta sociedade em certo período
üüquando é total quando é total -- que não é a soma de unidade que não é a soma de unidade 
independentes, mas um fato novo e independentes, mas um fato novo e suisui generisgeneris. . 
üüas sociedades têm, em cadaas sociedades têm, em cada momento, uma momento, uma 
disposição definida para o suicídiodisposição definida para o suicídio..
Fato social
nn ““sese emem lugarlugar dede vermosvermos nono suicídiosuicídio apenasapenas eventoseventos
particulares,particulares, isoladosisolados unsuns dosdos outrosoutros ee queque exijam,exijam,
cadacada umum deles,deles, exameexame emem separado,separado, considerarmosconsiderarmos
oo conjuntoconjunto dosdos suicídiossuicídios cometidoscometidos emem dadadada
sociedadesociedade durantedurante umum dadodado espaçoespaço dede tempotempo,,
iremosiremos verificarverificar queque
nn oo totaltotal assimassim obtidoobtido nãonão éé aa simplessimples somasoma dede
unidadesunidades independentesindependentes,, umum todotodo dede coleção,coleção, masmas
queque constituiconstitui porpor sisi mesmomesmo umum fatofato queque éé novonovo ee suisui
generisgeneris,, comcom unidadeunidade ee individualidade,individualidade, ee poispois comcom
suasua naturezanatureza própria,própria, ee que,que, alémalém disso,disso, essaessa
naturezanatureza éé eminentementeeminentemente socialsocial””
((DurkheimDurkheim) ) 
“Países católicos têm taxas de suicídio menor 
que os protestantes. 
Mesmo nos países protestantes, as áreas com 
populações católicas têm menor taxa de 
suicídio. 
A menor taxa entre os católicos é independente 
do seu caráter minoritário“
Durkheim
falácia ecológica 
“Viés que pode ocorrer devido a uma “Viés que pode ocorrer devido a uma 
associação observada entre variáveis em associação observada entre variáveis em 
nível agregado que necessariamente não nível agregado que necessariamente não 
representa uma associação que existe em representa uma associação que existe em 
nível individual”nível individual”
Last: Dictionary of Epidemiology, Last: Dictionary of Epidemiology, 19951995
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n Limitação para testar hipóteses ecológicas èpotencial viés 
na estimação do efeito
n Viés ecológico (falácia ecológica) è inferência causal 
inadequada sobre fenômenos individuais na base de 
observações de grupos 
tuma associação observada no nível agregado não significa 
necessariamente que essa associação exista no nível individual
n Principal problema neste tipo de análise 
u suposição de que os mesmos indivíduos são simultaneamente 
portadores do problema de saúde e do atributo associado
Inferência
Exemplo de falácia ecológica
Acidentes de Trânsito: 4/7=57%
População A
$10.5K $34.5K $28.5K $12.2K $45.6K $17.5K $19.8K
População B
Renda média: $22,57
$12.5K $32.5K $24.3K $10.0K $14.3K $38.0K $26.4K
Acidentes de Trânsito: 3/7=43%
População C
Renda média: $21,41
$28.7K $30.2K $13.5K $23.5K $10.8K $22.7K $20.5K
Acidentes de Trânsito: 2/7=29%
*Based on: Diez-Roux, Am J Public Health 1998;88:216. Fonte: Fonte: Szklo, M
Renda média: $24,08
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Rendas médias e taxas de acidentes de trânsito
das populações A, B e C
0
10
20
30
40
50
60
21 22 23 24 25Ac
id
en
te
s 
de
 T
râ
ns
ito
 (%
)
Renda Média (US$, in 1000)
Título do Gráfico
Análise ecológica
• Maior renda está associada com maior 
ocorrência de acidentes
Slide: Slide: Szklo, M
0
10
20
30
40
50
60
70
21 22 23 24 25
Ac
id
en
te
s 
de
 T
râ
ns
ito
 (%
)
Renda Média (US$, in 1000)
Análise ecológica
Maior renda está 
associada com maior 
ocorrência de acidentes
0 20 40
Injury 
cases
Non cases
Renda Média (1000 US$)
Análise em nível 
individual
Casos de acidentes tem 
menor renda média do 
que não casos
Slide: Slide: Szklo, M
Exemplo
n Qual dos dois níveis de inferência é errado?
uConcluir que alta renda é um fator de risco para 
acidentes (baseado nos dados ecológicos) é sujeito 
à falácia ecológica.
uConcluir que, porque os casos têm mais baixa 
renda, comunidades com altas médias de renda 
devem ter mais baixas taxas de acidentes é 
também errado!
*Morgenstern: Ann Rev Public Health 1995;16:61-81.
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Qual dos dois níveis de inferência está correto?
n O real problema realé a referência cruzada*
u Utilizar dados ecológicos para fazer inferência a 
nível individual (falácia ecológica)
u Ou utilizar dados individuais para inferência para o 
grupo (nível populacional – falácia atomística)
Não funciona
n Quando utilizados para fazer inferências o nível 
apropriado, ambas aproximações estão corretas
*Morgenstern: Ann Rev Public Health 1995;16:61-81.
Medida da associação
n A medida descritiva da associação nos 
estudos ecológicos, é o coeficiente de 
correlação (r) 
n É a covariância do fator em estudo (x) e a 
doença (y) dividido pela raiz quadrada do 
produto das duas variâncias (vx e vy)
n O coeficiente de correlação reflete a extensão 
em que cada variável consegue predizer a 
outra
n O valor do coeficiente de correlação (r) pode 
variar de
u -1,0 perfeita correlação negativa
u 1,0 perfeita correlação positiva
Medida da associação
n O coeficiente de correlação quantifica a 
relação linear entre exposição e doença
n Isto é, para cada mudança de uma unidade no 
nível de exposição, a frequência da doença 
aumenta (ou diminui) proporcionalmente
Medida da associação
19
Estimativas do Efeito
n Análises de correlação
n Análises de tendência - séries temporais
n Regressão - desfecho e variáveis “independentes”
n Detecção de aglomerados de eventos (clusters)
n Análises de padrão
uVariabilidade em pequenas áreas/números
uDependência espacial
n Difusão
Padrões
0.00.0 00..22 00..44 00..66 0.80.8 11..00
--00
..55
00..
00
00..
55
11..
00
11..
55
00..00 00..22 00..44 00..66 00..88 1.01.0
--0
.50.
5
00..
00
00..
55
11..
00
11..
55
00..22 00..33 00..44 0.50.5
00..
22
0.
3
0.
3
00..
44
00..
55
00..
66
00..
77
00..
88
AleatórioAleatório Agrupado Agrupado RegularRegular
Em que situações os estudos ecológicos fornecem 
conclusões mais acuradas do que estudos individuais?
uuVariabilidade da exposiçãoVariabilidade da exposição
ttBaixa dentro da populaçãoBaixa dentro da população
ttAlta entre populações Alta entre populações 
ttEgEg.: consumo sal x hipertensão; consumo de .: consumo sal x hipertensão; consumo de 
gordura e câncer de mamagordura e câncer de mama
uuInferência individual, prevenção coletiva:Inferência individual, prevenção coletiva:
ttPelagra (Pelagra (GoldbergerGoldberger etet alal, , 19141914), condição ), condição 
socioeconômica individual x disponibilidade socioeconômica individual x disponibilidade 
alimentos mercadoalimentos mercado
ttCessação tabagismo x leis regulação tabacoCessação tabagismo x leis regulação tabaco
Ingesta de sal diáriaIngesta de sal diária
Dados hipotéticos sobre Dados hipotéticos sobre 
indivíduos indivíduos dada
População mundialPopulação mundial
associaçãoassociação forte e positiva forte e positiva 
(linear)(linear)
20
Ingesta de sal diáriaIngesta de sal diária
Dados hipotéticos Dados hipotéticos 
sobre sobre indivíduos indivíduos dada
População mundialPopulação mundial
Ingesta de sal diáriaIngesta de sal diária
Indivíduos do Indivíduos do 
país A país A 
Não há associaçãoNão há associação
Ingesta de sal diáriaIngesta de sal diária Ingesta de sal diáriaIngesta de sal diária
Dados hipotéticos sobre Dados hipotéticos sobre 
indivíduos indivíduos dada
População mundialPopulação mundial
País BPaís B
País A País A 
País D País D 
País C País C 
País F País F 
País E País E 
País GPaís G
média de ingestão de sal diáriamédia de ingestão de sal diária
Dados Dados ecológicosecológicos hipotéticoshipotéticos de de 7 7 paísespaíses
associação forte e positiva associação forte e positiva 
(linear)(linear)
País País BB
País A País A 
País País D D 
País País C C 
País País F F 
País País E E 
País País GG
nn Estudos ecológicos de múltiplos grupos
nEstudos de tendências ou séries 
temporais
nEstudos ecológicos mistos (pela 
combinação de tempo e lugar)
Tipos de d
Desenho Ecológico
21
Ecológico – Tipos de desenho
§§ Método de agrupamentoMétodo de agrupamento
§§ Os grupos de um estudo ecológico podem ser Os grupos de um estudo ecológico podem ser 
identificados identificados 
§§ pelo espaço/lugar (pelo espaço/lugar (estudo de múltiplos gruposestudo de múltiplos grupos), ), 
§§ pelo tempo (pelo tempo (estudos de tendência temporalestudos de tendência temporal), ou ), ou 
§§ pela combinação de tempo e lugar (pela combinação de tempo e lugar (estudos mistosestudos mistos).).
Ecológico – Tipos de desenho
§§ Método de mensurar a exposiçãoMétodo de mensurar a exposição
§§ Podem ser Podem ser exploratóriosexploratórios –– se não existe nenhuma se não existe nenhuma 
exposição específica de interesse, ou a exposição não exposição específica de interesse, ou a exposição não 
é mensuradaé mensurada
§§ Podem ser Podem ser analíticosanalíticos –– se a exposição de interesse é se a exposição de interesse é 
mensurada e incluída na análisemensurada e incluída na análise
Estudos ecológicos de Estudos ecológicos de 
múltiplos gruposmúltiplos grupos
Distribuição espacial das taxas brutas de incidência por 100 mil mulheres, estimadas 
para o ano de 2014, Unidades da Federação (neoplasia maligna da mama feminina)
Fonte: INCA, 2015Fonte: INCA, 2015
22
redes de cirurgia, quimioterapia e radioterapia redes de cirurgia, quimioterapia e radioterapia 
para câncer de mama e fluxos transversaispara câncer de mama e fluxos transversais
Fonte: Oliveira, EX, Melo, ECP, Pinheiro, RS, Noronha, CP& Carvalho, MS. (2011).
Acesso à assistência oncológica: mapeamento dos fluxos origem-destino das
internações e dos atendimentos ambulatoriais
Estudos ecológicos de Estudos ecológicos de dede
tendências ou séries temporaistendências ou séries temporais
Sé
rie
s 
te
m
po
ra
is
Índice de infestação predial Índice de infestação predial 
de de AedesAedes aegyptiaegypti
Pluviosidade médiaPluviosidade média
Incidência de casos de Incidência de casos de 
dengue no Estado de Goiásdengue no Estado de Goiás
Fonte: Elena Fonte: Elena SarroufSarrouf, infecção respiratória atribuível a gripe , infecção respiratória atribuível a gripe ––
Impacto Impacto vacunacionvacunacion, , 20152015
23
Fonte: Elena Fonte: Elena SarroufSarrouf, , 
infecção respiratória infecção respiratória 
atribuível a gripe atribuível a gripe --
Impacto Impacto vacunacionvacunacion, , 
20152015
Fonte: Elena Fonte: Elena SarroufSarrouf, infecção respiratória atribuível a , infecção respiratória atribuível a 
gripe gripe -- Impacto Impacto vacunacionvacunacion, , 20152015
Estudos ecológicos mistosEstudos ecológicos mistos
Fonte: Paulina Jacob, Leptospirose na Argentina, 2015Fonte: Paulina Jacob, Leptospirose na Argentina, 2015
24
Fonte: Paulina Jacob, Leptospirose na Argentina, Fonte: Paulina Jacob, Leptospirose na Argentina, 20152015 Fonte: Paulina Jacob, Leptospirose na Argentina, Fonte: Paulina Jacob, Leptospirose na Argentina, 20152015
Fonte: Paulina Jacob, Leptospirose na Argentina, 2015Fonte: Paulina Jacob, Leptospirose na Argentina, 2015
Fonte: Paulina Jacob, Fonte: Paulina Jacob, 
Leptospirose, Argentina, Leptospirose, Argentina, 20152015
25
subclassificações
nOs estudos agregados-obervacionais podem 
ser também longitudinais
Assim, abordando “populações de populações”, 
teremos:
Ø Estudos de tendências ou série temporais
Ø Estudos de caso-controle de agregados
Ø Estudos de coorte de agregados
nnQual o padrão espacial do riscoQual o padrão espacial do risco
para o óbito infantil?para o óbito infantil?
nnQuais as principais variáveis Quais as principais variáveis 
associadas ao óbito infantil?associadas ao óbito infantil?
Principais Aplicações
n Mapeamento de doenças: descrição do processo 
espacial de distribuição das doenças, visando vigilância, 
predição de epidemias, etc.
n Estudos ecológicos: estudar a relação entre incidência 
de doenças e potenciais fatores etiológicos, seja no 
campo da análise exploratória visando definir hipóteses 
(formulação clássica), ou apontar medidas preventivas.
n Cluster: identificação de focos de doença ou avaliação de 
aumento de risco ao redor de fonte suspeitade risco 
ambiental.
n Avaliação e monitoramento ambiental: estimativa e 
monitoramento da distribuição espacial de fatores 
ambientais relevantes para a saúde.
VANTAGENS: 
• Costumam ser mais baratos e rápidos 
• Captam de forma completa a experiência da base 
populacional
•Apropriados para estudos preliminares ou exploratórios
•Ponto de partida para outros estudos
ESTUDOS ECOLÓGICOS
26
VANTAGENS: 
•Permite avaliação de múltiplos fatores de risco potenciais, 
por exemplo: gênero, raça/cor, NSE, desenvolvimento 
econômico
•Pode ser realizado usando dados públicos disponíveis sobre 
atributos de grupos e taxas de doenças
•Dados coletados de rotina - SIM, SINASC, SINAM, APAC, 
SIH/SUS
ESTUDOS ECOLÓGICOS
DESVANTAGENS:
• Não permite estabelecer associação entre as variáveis 
no nível individual;
• Não permitem o controle adequado de fatores de 
confundimento em potencial
• Utilizam valores médios de exposição. Pode mascarar 
uma relação mais complexa entre exposição e doença 
(se a relação não for linear)
•Mobilidade populacional – migração
•Multicolinearidade entre as variáveis preditoras
ESTUDOS ECOLÓGICOS
Quando usar
n Quando o evento em estudo é gerado por fatores 
ambientais de difícil detecção a nível do indivíduo;
n Na delimitação de áreas homogêneas segundo 
intervenção pretendida;
n Quando o evento em estudo e os fatores 
relacionados têm distribuição espacialmente 
condicionada;
n No estudo de trajetórias entre localidades
n Quando o nível de inferência de interesse é 
populacional. 
nn ““A Epidemiologia é frequentemente definida em termos A Epidemiologia é frequentemente definida em termos 
do estudo da determinação da distribuição da doença; do estudo da determinação da distribuição da doença; 
mas não se deve esquecer que mas não se deve esquecer que quanto mais quanto mais 
espalhada é uma causa particular, menos ela espalhada é uma causa particular, menos ela 
contribui para explicar a distribuição da doençacontribui para explicar a distribuição da doença. ”. ”
nn ““...dois tipos de perguntas etiológicas. A primeira busca ...dois tipos de perguntas etiológicas. A primeira busca 
as causas dos casos, e a segunda as causas da as causas dos casos, e a segunda as causas da 
incidência.”incidência.”
(Rose G. (Rose G. SickSick individualsindividuals andand sicksick populationspopulations. . IntInt J J EpidemiolEpidemiol. . 2001 2001 
Jun;Jun;3030((33):):427427--3232; ; discussiondiscussion 433433--44.).)