Warum ist die „Anzahl vorzeitiger Todesfälle durch Umweltexpositionen“ nicht angemessen quantifizierbar?

Zusammenfassung

In epidemiologischen Studien und deren Anwendung bei Schadstoffregulierungen (z. B. durch WHO, USA, EU) werden Wirkungen von Umweltexpositionen auf Bevölkerungen („Burden Of Disease“, „Krankheitslast“) oft mittels der verursachten „Anzahl vorzeitiger Todesfälle“, d. h. der durch die Exposition zeitlich vorverlagerten Todesfälle, quantifiziert. Ein aktuelles Beispiel ist die Studie von Schneider et al. zu Krankheitslasten durch Stickstoffdioxid (NO₂)-Exposition in Deutschland, durchgeführt im Auftrag des Umweltbundesamtes. Die Autoren ermittelten den Anteil der durch die Exposition verursachten vorzeitigen Todesfälle mittels der „Attributablen Fraktion“ (AF). Gleichwohl können die wahren Zahlen vorzeitiger Todesfälle durch NO₂ viel größer oder kleiner sein. Tatsächlich hatten Robins und Greenland bereits 1989 gezeigt, dass der AF-Ansatz nicht angemessen ist. Trotz der weitreichenden Bedeutung für Epidemiologie und Public Health wurde ihre wegweisende Arbeit nicht adäquat berücksichtigt, möglicherweise aufgrund der anspruchsvollen mathematischen Argumentation. Unser Beitrag erläutert – mit einfachen Methoden – unbeachtete aber bedeutende Fallstricke. Wir empfehlen, auf das Konzept der „Anzahl vorzeitiger Todesfälle“ zu verzichten und stattdessen die durch die Exposition verlorene Lebenszeit anzugeben, berechnet pro Person. Diese sollte aber nicht für unterschiedliche Todesursachen (Erkrankungen) und/oder Altersverteilungen aufgeschlüsselt werden. Wir zeigen zudem, dass „Disability Adjusted Life Years“ (DALY) kein angemessenes Maß sind, um Expositionswirkungen in der Bevölkerung zu bewerten.

Abstract

Epidemiological studies and their applications in regulations of hazardous substances (e. g. by WHO, USA, EU) often quantify effects of environmental exposures on populations (“burden of disease”) by calculating “numbers of premature deaths due to exposure”. A recent example is the study by Schneider et al., commissioned by the German Federal Environmental Agency (Umweltbundesamt), into the burden of disease caused by exposures to nitrogen dioxide (NO₂) in Germany. The authors assessed the proportion of premature deaths due to exposure by the “Attributable Fraction” (AF). However, true numbers of premature deaths caused by NO₂ could be much higher or smaller. Indeed, Robins and Greenland showed in 1989 that the AF approach is inappropriate. Despite its far-reaching relevance for epidemiology and public health, their seminal work was not adequately taken into consideration, possibly due to its sophisticated level of mathematical argumentation. Our contribution illustrates – with simple examples – unappreciated but important pitfalls. We recommend that the concept of “number of premature deaths” be abandoned and “years of life lost due to exposure” be provided instead, calculated per capita. However, “years of life lost due to exposure” should not be stratified by age or causes of death (diseases). Furthermore, we show that “Disability Adjusted Life Years” (DALY) do not provide a meaningful measure to evaluate the effect of environmental exposures on populations.

Schlüsselwörter

vorzeitige Todesfälle - Years of Life Lost - DALY - Umweltepidemiologie - Bias

Key words

premature deaths - Years of Life Lost - DALY - environmental epidemiology - bias

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