STUDIO EPIDEMIOLOGICO CASO-CONTROLLO
NELL’AREA DI RAVENNA, RUSSI E CERVIA:
CANCRO DEL POLMONE ED INQUINAMENTO AMBIENTALE
Report Finale
a cura del Gruppo di Lavoro
Epidemiologia Ambientale
ARPA Emilia-Romagna
Sezione Provinciale di Ravenna
ARPA Emilia-Romagna
U.O. Epidemiologia e Comunicazione
Dipartimento di Sanità Pubblica, AUSL di Ravenna
Novembre 2003
Il progetto è stato eseguito a cura del Gruppo di Lavoro composto da:
Andrea Ranzi
S.T. Epidemiologia Ambientale-ARPA E.R.
Laura Erspamer
S.T. Epidemiologia Ambientale-ARPA E.R.
Mariaelena Gambini
S.T. Epidemiologia Ambientale-ARPA E.R.
Paolo Lauriola
S.T. Epidemiologia Ambientale-ARPA E.R.
Giuliano Silvi
U.O. Epidemiologia e Comunicazione, Dipartimento di
Sanità Pubblica, Azienda Usl di Ravenna
Teresa Samorè
U.O. Epidemiologia e Comunicazione, Dipartimento di
Sanità Pubblica, Azienda Usl di Ravenna
Beatrice Bucchi
Borsista presso Istituto Oncologico Romagnolo
Elena Giusberti
Borsista presso Sezione provinciale di Ravenna ARPA
Licia Rubbi
Sezione Provinciale di Ravenna - ARPA E.R.
Patrizia Lucialli
Sezione Provinciale di Ravenna - ARPA E.R.
Elisa Pollini
Sezione Provinciale di Ravenna - ARPA E.R.
Luana Francisconi
Sezione Provinciale di Ravenna - ARPA E.R.
Franco Fabbri
Sezione Provinciale di Ravenna - ARPA E.R.
Enrico Nannini
Sezione Provinciale di Ravenna - ARPA E.R.
Hanno redatto il testo:
Andrea Ranzi, Laura Erspamer, Mariaelena Gambini, Patrizia Lucialli, Giuliano Silvi.
Si ringrazia per la collaborazione e supervisione al progetto:
Dott. Lauro Bucchi
Istituto Oncologico Romagnolo (I.O.R.)
Prof. Annibale Biggeri
Università degli Studi di Firenze
Prof.ssa Mariangela Vigotti
Università degli Studi di Pisa
Dott.ssa Lucia Miligi
Centro Studi Prevenzione Oncologica (CSPO) Firenze
SOMMARIO
SINTESI DELLE FASI DEL PROGETTO __________________________________________ 1
Introduzione ___________________________________________________________________ 1
Obiettivi dello studio _____________________________________________________________ 2
Disegno dello studio _____________________________________________________________ 3
RISULTATI____________________________________________________________________ 5
1°fase ______________________________________________________________________________ 5
Analisi sui tre comuni _______________________________________________________________ 5
2°fase ______________________________________________________________________________ 6
CONCLUSIONI ________________________________________________________________ 8
SINTESI DELLE FASI DEL PROGETTO
Introduzione
Il presente Report raccoglie le descrittive e i risultati dell’intero progetto "Studio epidemiologico
caso-controllo nell'area di Ravenna Russi e Cervia: cancro del polmone ed inquinamento
ambientale" che ha preso avvio nella primavera del 2001 in seguito alla convenzione tra Provincia
di Ravenna e ARPA (Agenzia Regionale Prevenzione Ambiente ) Sezione Provinciale di Ravenna.
Successivamente a tale convenzione la Sezione di Ravenna si è avvalsa della consulenza e
collaborazione della Struttura Tematica di Epidemiologia Ambientale dell’ARPA e dell’Azienda
USL di Ravenna per quanto riguarda:
1) Coordinamento nella definizione del disegno dello studio:
¾ Raccolta dati ambientali e sanitari
¾ Avvio collaborazioni esterne ad ARPA
¾ Presentazione del progetto alle amministrazioni locali
2) Coordinamento e collaborazione al completamento e definizione dello studio: in particolare per
quanto riguarda:
¾ Potenza dello studio
¾ Norma di acquisizione dei dati anagrafici e sanitari
¾ Verifica qualità dei dati ambientali
3) Coordinamento e collaborazione nella stesura del questionario in funzione della definizione di
una matrice residenza/esposizione e luogo di lavoro /esposizione
4) Definizione e compilazione di un opuscolo d'istruzioni per la conduzione dell'intervista e la
codifica del questionario.
5) Coordinamento per la definizione delle procedure per un corretto ed informato coinvolgimento
dei familiari dei casi e dei controlli, nel rispetto della normativa vigente sulla privacy e
dell'esigenza di evitare distorsioni, che potrebbero incidere sulla riuscita dello studio.
6) Supporto nella gestione amministrativa delle collaborazioni esterne ad ARPA
7) Collaborazione alla stesura del poster presentato al XXV Convegno nazionale AIE
(Associazione. Italiana. Epidemiologia).
8) Somministrazione del questionario ai parenti dei soggetti selezionati per lo studio (casi e
controlli). Questa fase ha richiesto circa 18 mesi.
1
9) Creazione di maschera per informatizzazione del questionario. Inserimento e analisi statistica
dei dati del questionario. Report sui risultati.
10) Analisi descrittiva della situazione di inquinamento e georeferenziazione delle fonti di
emissione e delle residenze dei soggetti selezionati. Creazione di matrici esposizione/residenza.
Report sui risultati.
11) Stesura Report finale
Obiettivi dello studio
Per un maggior dettaglio delle informazioni riguardanti le caratteristiche socio-economiche,
demografiche, ambientali, industriali e relative agli aspetti sanitari del Comprensorio di Ravenna
(costituito dai Comuni di Ravenna, Russi e Cervia) si rimanda all’intero progetto.
Il progetto ha preso spunto da un insieme di osservazioni di carattere socio-economico,
demografico, ambientale, industriale e sanitario del Comprensorio di Ravenna nel quale si era
rilevato un elevato tasso d’incidenza di cancro del polmone in una realtà altamente a rischio dal
punto di vista dell’inquinamento ambientale.
Questo ultimo si può ricondurre a tre principali fonti:
¾ polo industriale;
¾ porto commerciale;
¾ traffico veicolare.
L’obiettivo sostanziale del progetto è stato di valutare gli effetti dell’esposizione all’inquinamento
atmosferico dovuto alle tre fonti suddette, sulla popolazione in relazione alla collocazione spaziale
(georeferenziazione) della residenza e della mansione occupazionale dei singoli individui.
L’ipotesi da verificare era di un maggiore rischio per le persone particolarmente esposte alle tre
fonti di inquinamento per residenza e luogo di lavoro. In particolare sono stati approfonditi ed
esaminati i seguenti punti;
¾ confronto fra la distribuzione dei diversi fattori di rischio (residenza, attività lavorativa, luogo
di lavoro, fumo, inadeguatezza degli impianti di riscaldamento) e la mortalità per cancro del
polmone;
¾ associazione tra residenza protratta, luogo di lavoro (compatibilmente con il relativo periodo di
induzione) ed attività lavorativa (mansione, attività produttiva, azienda) in uno dei comuni in
studio e cancro del polmone;
¾ georeferenziazione della residenza e del luogo di lavoro in relazione al cancro del polmone;
2
¾ mappatura ambientale di un tracciante di inquinamento rappresentativo del periodo di
induzione della malattia;
¾ calcolo del rischio relativo alla residenza tramite la creazione di due matrici
esposizione/residenza: una in funzione delle distanze tra le tre fonti di emissione considerate e
la residenza dei casi e controlli, e l’altre in funzione del valore stimato di concentrazione
media ottenuto con la mappatura ambientale.
Disegno dello studio
E’ stato effettuato uno studio caso-controllo retrospettivo basato su un campione della popolazione
del Comprensorio di Ravenna, in cui i casi ed i controlli sono soggetti di sesso femminile deceduti
negli anni 1990-1999.
I casi sono soggetti di sesso femminile deceduti per tumore del polmone (codici ICD-IX da 162.0 a
162.9: ”tumori maligni della trachea dei bronchi e dei polmoni”) e residenti nel suddetto
comprensorio, individuati dagli archivi del Servizio di Igiene Pubblica del Dipartimento di Sanità
Pubblica della AUSL di Ravenna.
I controlli sono stati selezionati dalla stessa popolazione base dello studio (da cui sono stati
selezionati i deceduti di sesso femminile per tumore del polmone residenti nel suddetto
comprensorio) e nello stesso intervallo di tempo.
I controlli sono perciò soggetti di sesso femminile, deceduti nello stesso periodo per:
o malattie cardiovascolari;
o traumatismi
o malattie gastrointestinali.
Il campione finale dei soggetti arruolati non corrisponde esattamente a quello individuato in
origine, per diverse ragioni (assenza di eredi, parenti residenti fuori provincia, rifiuti alla
compilazione del questionario).
Si è quindi provveduto alla sostituzione con altri soggetti che avessero le stesse caratteristiche dei
primi riguardo alle due variabili oggetto dell’appaiamento (età e anno di morte). Non è stato
possibile effettuare una sostituzione del 100% di questi soggetti, per cui il campione finale si è
ridotto a:
o 532 soggetti (560 meno i senza eredi e fuori provincia non sostituiti),
o 414 soggetti (i cui parenti prossimi hanno compilato il questionario) (532 meno i rifiuti del
1° round non sostituiti meno i rifiuti del secondo round meno i non compilati per altri
3
motivi), corrispondenti al 73,75% del campione iniziale e al 77,82% del campione a cui
sottoporre il questionario.
Campione iniziale
COMUNE
DI
RAVENNA
CERVIA
RUSSI
TOTALE
CASI
110
21
9
140
CONTROLLI
330
63
27
420
TOTALE
440
84
36
560
RESIDENZA
Nuovo campione iniziale dopo le sostituzioni
COMUNE
DI
RAVENNA
CERVIA
RUSSI
TOTALE
CASI
97
20
8
125
CONTROLLI
321
58
28
407
TOTALE
418
78
36
532
RESIDENZA
Campione effettivo di chi ha compilato il questionario
COMUNE
DI
RAVENNA
CERVIA
RUSSI
TOTALE
CASI
83
16
7
106
CONTROLLI
237
48
23
308
TOTALE
320
64
30
414
RESIDENZA
Prima di procedere all’elaborazione dei dati del questionario, si è resa necessaria una valutazione a
priori della permanenza dei criteri di appaiamento definiti nel disegno dello studio; è stata, inoltre,
effettuata una analisi preliminare dei non rispondenti per escludere possibili distorsioni di
selezione, non risolvibili in fase di analisi dei dati raccolti.
L’analisi dei dati raccolti è stata suddivisa in due fasi: la prima fase ha riguardato l’elaborazione
delle informazioni ricavate dalla somministrazione del questionario. Nella seconda fase l’analisi
ambientale e geografica ha permesso di integrare informazioni sull’esposizione dei soggetti
indagati con informazioni non legate all’intervista fatta ai parenti.
4
RISULTATI
1°fase
L’analisi dei singoli fattori di rischio ha evidenziato associazioni significative per l’esposizione a
fumo attivo e passivo (contatto con fumatori per più di 4 ore giornaliere), per residenza in zona ad
alto inquinamento, e per determinate abitudini alimentari (il consumo frequente di frutta è risultato
un fattore protettivo, mentre il raro consumo di verdura cruda è risultato un fattore di rischio
significativo).
Per quanto riguarda l’esposizione occupazionale, non sono stati rilevati fattori di rischio
significativi. La spiegazione di tale risultato è riconducibile a diversi motivi:
¾ Incompletezza delle informazioni e scarsa qualità del dato raccolto relativamente alle domande
del questionario che avevano lo scopo di indagare la storia occupazionale dei soggetti reclutati.
¾ Alta percentuale di lavori occasionali e conseguente variabilità di possibile esposizione durante
il periodo di induzione della patologia.
¾ Difficoltà di attribuire esposizione a molte delle mansioni rilevate dal questionario.
Tutte i dati ricavati sono stati inseriti in un modello di analisi multivariata per ottenere
informazioni su tutti i fattori di rischio contemporaneamente.
I risultati ottenuti confermano un ruolo significativo del fumo attivo e dell’esposizione
residenziale.
La significatività riscontrata per variabili, note in letteratura come fattori di rischio per tumore al
polmone (fumo, abitudini alimentari) supporta la buona qualità dei dati raccolti, dando maggior
rilevanza ai risultati generali ottenuti, in particolar modo al ruolo dell’esposizione residenziale
all’inquinamento atmosferico. Infatti, nonostante l’esposizione ambientale in questa prima fase
dello studio sia stata valutata solo sulla base di informazioni soggettive (risposte al questionario),
si sono riscontrate indicazioni di esposizione ambientale dovuta alla residenza, che sono state
oggetto di approfondimento nella seconda fase dello studio.
Analisi sui tre comuni
Uno degli interessi manifestati era quello di verificare le diverse condizioni di rischio degli abitanti
nei tre comuni coinvolti nell’indagine (Ravenna, Russi, Cervia).
La costruzione del campione ha utilizzato la residenza al decesso come criterio di appaiamento, per
cui il rapporto fra casi e controlli è sempre il medesimo nei tre comuni. Il calcolo dell’odd-ratio
risulta, per costruzione, sempre uguale a 1, quindi è impossibile valutare un eventuale eccesso di
rischio di tumore al polmone legato solo alla residenza. Può comunque risultare interessante
valutare le variabili di maggiore interesse, stratificate nei tre comuni.
5
A Ravenna le fumatrici sono il 70% delle fumatrici totali (i residenti a Ravenna nel campione totale
rappresentano il 77%).
La residenza per più di 15 anni in zona trafficata evidenzia come questa situazione riguardi
prevalentemente gli abitanti della zona di Ravenna: sono infatti 80 residenti a Ravenna, contro i 6
di Russi e 2 di Cervia; rappresentano quindi il 91% di tutti gli esposti per più di 15 anni.
Complessivamente per gli abitanti di Ravenna si rileva una media del 25% di esposti a
inquinamento ambientale per più di 15 anni, mentre negli altri due comuni questa percentuale
scende all’8,5%.
L’analisi multivariata, stratificata sui tre comuni, conferma un rischio significativo dovuto
all’esposizione residenziali per i casi di Ravenna.
2°fase
Tale fase ha comportato un’analisi ambientale e spaziale finalizzata ad ottenere informazioni utili
al completamento della prima fase consentendo di stimare l’esposizione residenziale in maniera
più oggettiva, attraverso la costruzione delle matrici esposizione/residenza.
Questa seconda fase si è conclusa con una nuova analisi per la stima del rischio legato alla
esposizione residenziale, a partire dal dato geografico-ambientale.
I dati ambientali relativi all’area in studio sono stati forniti dalla Sezione Provinciale ARPA E-R di
Ravenna. I dati storici sulla qualità dell’aria nella provincia di Ravenna comprendono gli anni tra il
1972 ed il 1996.
Sulla base delle finalità dello studio, della latenza dell’insorgenza del tumore al polmone (circa 20
anni) e della disponibilità di dati ambientali, si è deciso di considerare le concentrazioni di biossido
di zolfo (SO2) nel periodo tra il 1980 ed il 1983. Questa scelta tiene conto della numerosità
campionaria dell’inquinante (l’SO2 è rilevato fin dal 1972, vale a dire dalla messa in opera della
prima rete di monitoraggio) e della rappresentatività del biossido di zolfo quale tracciante delle
emissioni industriali. L’SO2 è infatti un buon tracciante dell’inquinamento da impianti fissi di
combustione ed è tuttora l’inquinante emesso in maggior quantità nell’area di Ravenna, ma, grazie
all’altezza di emissione ed al regime di venti dominante (orientati verso il mare) raggiunge il suolo
mediamente a concentrazioni limitate. Va comunque considerato, a livello informativo, che si è
passati da una emissione stimata di SO2 di 120.000 tonnellate/anno nel 1972 ad un valore attuale
intorno alle 8.000 t/anno.
Parallelamente all’analisi delle concentrazioni di SO2, riferendosi alla metodologia di uno studio
ambientale epidemiologico svolto a Trieste (Barbone, Biggeri, Lagazio, 1995), sono stati
6
individuati anche tre “punti critici” di riferimento come centroidi delle tre aree riferibili alla zona
del Porto industriale, del Polo chimico-industriale e dell’Area urbana, collocati in funzione della
dislocazione delle sorgenti.
Dopo aver analizzato la situazione ambientale si è passati a studiare la distribuzione spaziale dei
casi e dei controlli indagati nello studio tramite questionario.
Questi sono stati georeferenziati con l’indicazione della residenza più lunga, scartando le residenze
precedenti il 1965.
Dalla semplice distribuzione spaziale di casi e controlli non si notano cluster di casi in zone
particolari: la maggiore concentrazione di casi nelle zone urbane di Ravenna e Cervia è in relazione
alla maggiore presenza di nuclei abitativi.
Si è poi proceduto a calcolare le distanze tra ogni caso ed ogni controllo con i centroidi individuati,
cioè una distanza rispetto alla zona portuale, una alla zona del polo chimico-industriale ed una
rispetto al centro città, come riportato precedentemente.
Quindi le informazioni di esposizione utilizzate in questa seconda parte dello studio hanno preso
spunto da due tipi di dati, basati sulla localizzazione geografica della residenza principale dei
soggetti inclusi nello studio caso-controllo. Come residenza principale è stata scelta la residenza più
lunga a partire dal 1965, anno considerato come inizio del supposto periodo di induzione dl tumore
al polmone. E’ stato possibile quindi calcolare la matrice esposizione/residenza a partire da una
delle due informazioni sotto riportate.
La prima informazione di esposizione utilizzata ha preso in considerazione la distanza
dell’abitazione dalle tre principali fonti di emissione di inquinamento, il polo chimico, il porto e il
centro città (che caratterizza l’inquinamento da traffico e da riscaldamento domestico). Per ognuna
delle fonti è stata calcolata la distanza euclidea dall’abitazione.
La seconda informazione deriva dalle concentrazioni rilevate nel periodo 1980-83 di biossido di
zolfo dalle centraline di rilevamento della qualità dell’aria. Tali dati hanno permesso di effettuare
una interpolazione spaziale dei valori di concentrazione, al fine di ottenere una mappatura della
concentrazione media del periodo su tutto il territorio del comune di Ravenna. In questo modo è
stato possibile attribuire ad ogni caso o controllo il valore della concentrazione presunta, dato dal
valore interpolato nel punto della residenza più lunga, calcolata secondo il criterio descritto.
Questa parte di analisi dei dati georeferenziati è limitata ai casi e controlli compresi all’interno della
mappatura ambientale effettuata.
Le distanze calcolate dalle residenze scelte ai tre punti di emissione sono risultate maggiori per il
gruppo dei controlli che per i casi. In tutti e tre i casi le differenze nelle medie delle distanze fra il
gruppo dei casi e dei controlli è risultato statisticamente significativo.
7
La concentrazione di SO2 stimata dall’interpolazione spaziale non ha dato informazioni
sufficientemente dettagliate per evidenziare differenze significative nelle medie fra casi e controlli.
L’analisi multivariata finale, che ha tenuto in considerazione le distanze dai tre siti
contemporaneamente e tutti gli altri fattori di rischio già evidenziati nella prima parte dello studio,
ha indicato la vicinanza al polo industriale quale possibile fattore di rischio per l’insorgenza della
patologia.
CONCLUSIONI
I risultati qui presentati si riferiscono all’analisi dei dati ricavati dalla somministrazione del
questionario, dall’analisi ambientale e spaziale e dall’integrazione delle informazioni ottenute dai
due tipi di analisi.
Per quanto riguarda l’analisi del questionario le considerazioni derivanti dai risultati devono tenere
conto della qualità ed attendibilità dei dati raccolti. Lo studio è sufficientemente numeroso, come
dimostra la significatività nel calcolo degli odds ratio per quelle variabili chiaramente legate alla
patologia in esame. Infatti un primo controllo di qualità in questi casi è relativa al fumo: il fatto che
sia risultato significativo è indice della bontà/attendibilità dei dati raccolti.
Il questionario prevedeva anche raccolta di informazioni riguardo la storia occupazionale e
residenziale. Per alcune domande si sono ottenute indicazioni di esposizione ambientale dovuta alla
residenza, che sono state oggetto di approfondimenti tramite l’analisi geografica e ambientale.
La messa a sistema dei dati disponibili di monitoraggio della qualità dell’aria ha evidenziato come
valori di concentrazione consistenti per il periodo di tempo di interesse fossero quelli relativi al
biossido di zolfo e questo ha indirizzato la scelta del tracciante (SO2) e la finestra temporale (8083), individuata come rappresentativa del periodo di induzione della malattia.
L’interpolazione spaziale dei dati di monitoraggio ha fornito delle mappe di isoconcentrazione che
hanno confermato dal punto di vista qualitativo la distribuzione geografica dell’inquinamento da
SO2 nell’area di Ravenna (individuata nel cono compreso fra il centro abitato, il polo industriale e il
porto commerciale).
I limiti di questa analisi riguardano il fatto che il criterio di elaborazione dei dati utilizzato è
puramente numerico e non tiene conto di altri fattori di diffusione degli inquinanti in atmosfera e
delle caratteristiche fisiche e climatiche della zona. Questo è con tutta probabilità il motivo per cui
il dato quantitativo di concentrazione georeferenziata non ha evidenziato differenze significative fra
i casi e i controlli nell’ultima fase dell’analisi.
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Migliori risultati sono invece emersi dall’utilizzo delle distanze delle residenze dalle tre fonti di
emissione quale misura di esposizione individuale, risultato peraltro già riscontrato in altri studi
(Barbone, Biggeri, Lagazio, 1995).
Le analisi ambientali e spaziali unitamente alle informazioni ricavate dal questionario hanno
permesso di calcolare le matrici esposizione/residenza per tutti i soggetti reclutati all’interno
dell’area di Ravenna.
Di particolare interesse è il risultato dell’associazione statisticamente significativa fra una
percezione soggettiva dell’esposizione (emersa da una domanda del questionario relativa alla
presenza o meno di fuliggine sui davanzali) e un dato oggettivo quale la distanza dell’abitazione
dalle tre sorgenti individuate.
Tale coerenza di associazione fra un’esposizione valutata in modo soggettivo, un dato geografico e
l’insorgenza della patologia da un lato conferma l’attendibilità del dato ricavato dal questionario,
dall’altro orienta verso una significatività sostanziale dell’associazione fra esposizione e malattia.
La limitazione dell’ultima fase di analisi ad un sottocampione dei soggetti, pur non permettendo di
evidenziare associazioni significative ha indicato nel polo chimico industriale il sito a maggior
rischio dei tre considerati.
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