Etude des transitions entre usages de tabac et de cannabis chez l

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Etude des transitions entre usagesde tabac et
de cannabis chez ladolescent de
lexpérimentation à lusage quotidien
Utilisation dun modèle multi-états

• Aurélie Mayet, Stéphane Legleye, Bruno Falissard
• Journées internationales de lunité Inserm U669
• 25-26 mai 2009

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Modélisation des maladies

• Facteurs influençant une maladie
• Covariables non dépendantes du temps
• Genre, géographie, ATCD familiaux
• Covariables dépendantes du temps
• Age, maladie intercurrente
• Evolution propre de la maladie
• Maladie séquence dévènements
• Temps
• Plusieurs approches de modélisation

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Modélisation des maladies

• Modèles multivariés  simples 
• Influence de covariables ? probabilité dêtre
  malade
• Temps celui des mesures
• Modèles de survie
• Prise en compte de la dynamique temporelle
• Covariables ? probabilité de devenir malade
• Modèles multi-états
• Généralisation du modèle de survie
• Maladie séquence dévènements
• probabilité de passer dun événement à un autre
• Plusieurs observations par individu

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Différents modèles

• Modèle vivant mort (Cox)
• Modèle sain malade mort

Covariables
Vivant
Mort
Malade
Covariables
Sain
Mort
5
Différents modèles

• Généralisation

Etat 1
Etat 2
Covariables
Etat 3
Mort
6
Différents modèles

• Modélisation de comportements
• ? maladie

abus
occasionnel
Abstinent
quotidien
dépendance
Covariables
7
Quelques définitions

• Etat
• Transition
• Intensité de transition
• Probabilité de transition
• Covariable

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Quelques définitions

• Etat
• Stade de la maladie à un temps donné
• Ce qui est mesuré (mais pas toujours)

j
i
9
Quelques définitions

• Etat
• Transition
• Passage dun état à un autre
• Peut intervenir entre deux mesures

j
i
10
Quelques définitions

• Etat
• Transition
• Intensité de transition (IT)
• Risque instantané de transition
• Ce que le modèle calcule

j
i
? ij
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Quelques définitions

• Etat
• Transition
• Intensité de transition
• Probabilité de transition
• Dêtre dans létat j dans le futur sachant i
• Modélisée pour une durée donnée

Futur
j
i
Pt j ? i
12
Quelques définitions

• Etat
• Transition
• Intensité de transition
• Probabilité de transition
• Covariable
• Ce qui influe sur lintensité de transition

j
i
? ij
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Mesure

• Privilégier mesure non informative

Etat 2
Etat 2
Etat 1
Mort
(Etat 3)
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Processus Markovien

• Fonction aléatoire (états) dépendant
• Du temps
• Du hasard
• Hypothèse markovienne
• Létat présent ne dépend que du précédent
• Pas de prise en compte du passé
• Hypothèse dhomogénéité
• Les intensités de transition sont constantes au
  cours du temps

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Objectifs de létude

• Décrire le processus dusages de tabac et de
  cannabis chez ladolescent dans sa globalité
• Transitions tabac-cannabis
• Transitions 1er usage-usage quotidien
• Décrire linfluence du genre et du niveau
  socio-économique

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Sujets et méthode

• Enquête ESCAPAD 2005
• Prévalence des usages de drogues
• Echantillonnage
• Recueil sur 15 jours de JAPD
• 5 de leffectif convoqué
• 29 393 jeunes de 17 et 18 ans
• Taux de participation élevé (gt90)
• Questionnaire auto-administré

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Sujets et méthode

• Cohorte rétrospective virtuelle
• Ages de début
• Expérimentation tabac
• Expérimentation cannabis
• Usage quotidien de tabac
• Usage quotidien de cannabis

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Modèle utilisé

• 7 états exclusifs / 11 transitions
• Pas détat absorbant au sens markovien du terme

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Modèle utilisé

• Matrice estimée
• Entrées définissent les transitions possibles
  (IT)
• Somme de chaque ligne 0
• Influence des covariables (Cox-like)
• ?jk(zit)qjk(0)exp(ßjkTzit) pour chaque entrée

?
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Modèle utilisé

• Estimation des valeurs initiales
• Maximum vraisemblance
• Hypothèse que toutes les transitions sont
  mesurées
• Adéquation
• Convergence du modèle
• Comparaison prévalences calculées/observées

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Population

• 29 393 sujets de 17 et 18 ans
• 10-12 ans de suivi
• 340 128 observations

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Intensités de transitions
1 No lifetime use
0.071 0.070-0.072
0.004 0.004-0.004
0.170 0.166-0.174
0.230 0.205-0.258
3 1st cannabis use
2 1st cigarette
4 Tobaccocannabis 1st use
0.009 0.008-0.011
0.074 0.070-0.078
0.067 0.065-0.070
0.014 0.010-0.022
0.041 0.038-0.044
6 Cannabis daily use
5 Tobacco daily use
7 Tobaccocannabis daily use
0.120 0.082-0.178
0.040 0.037-0.044
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Intensités de transitions
1 No lifetime use
0.071 0.070-0.072
0.004 0.004-0.004
0.170 0.166-0.174
0.230 0.205-0.258
3 1st cannabis use
2 1st cigarette
Risque x18 dexpérimenter le tabac en 1er
4 Tobaccocannabis 1st use
0.009 0.008-0.011
0.074 0.070-0.078
0.067 0.065-0.070
0.014 0.010-0.022
0.041 0.038-0.044
6 Cannabis daily use
5 Tobacco daily use
7 Tobaccocannabis daily use
0.120 0.082-0.178
0.040 0.037-0.044
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Intensités de transitions
1 No lifetime use
0.071 0.070-0.072
0.004 0.004-0.004
0.170 0.166-0.174
0.230 0.205-0.258
3 1st cannabis use
2 1st cigarette
4 Tobaccocannabis 1st use
0.009 0.008-0.011
0.074 0.070-0.078
0.067 0.065-0.070
0.014 0.010-0.022
0.041 0.038-0.044
Effet escalade Risque x3 dexpérimenter le
cannabis lorsquon a goûté au tabac
6 Cannabis daily use
5 Tobacco daily use
7 Tobaccocannabis daily use
0.120 0.082-0.178
0.040 0.037-0.044
25
Intensités de transitions
1 No lifetime use
0.071 0.070-0.072
0.004 0.004-0.004
0.170 0.166-0.174
0.230 0.205-0.258
3 1st cannabis use
2 1st cigarette
4 Tobaccocannabis 1st use
0.009 0.008-0.011
0.074 0.070-0.078
0.067 0.065-0.070
0.014 0.010-0.022
0.041 0.038-0.044
Effet escalade Risque x42 dexpérimenter le tabac
lorsquon a goûté au cannabis
6 Cannabis daily use
5 Tobacco daily use
7 Tobaccocannabis daily use
0.120 0.082-0.178
0.040 0.037-0.044
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Intensités de transitions
1 No lifetime use
0.071 0.070-0.072
0.004 0.004-0.004
Transitions cannabis vers tabac plus accentuées
que transitions tabac vers cannabis
0.170 0.166-0.174
0.230 0.205-0.258
3 1st cannabis use
2 1st cigarette
4 Tobaccocannabis 1st use
0.009 0.008-0.011
0.074 0.070-0.078
0.067 0.065-0.070
0.014 0.010-0.022
0.041 0.038-0.044
6 Cannabis daily use
5 Tobacco daily use
7 Tobaccocannabis daily use
0.120 0.082-0.178
0.040 0.037-0.044
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Intensités de transitions
1 No lifetime use
0.071 0.070-0.072
0.004 0.004-0.004
0.170 0.166-0.174
0.230 0.205-0.258
3 1st cannabis use
2 1st cigarette
4 Tobaccocannabis 1st use
0.009 0.008-0.011
0.074 0.070-0.078
0.067 0.065-0.070
0.014 0.010-0.022
0.041 0.038-0.044
6 Cannabis daily use
5 Tobacco daily use
7 Tobaccocannabis daily use
0.120 0.082-0.178
0.040 0.037-0.044
Tabac 5 fois plus addictogène que cannabis
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Influence des covariables
1 No lifetime use
G 1.15 1.12-1.19 PSC NS
G 0.68 0.60-0.77 PSC 0.94 0.89-0.99
G 0.84 0.81-0.88 PSC 0.90 0.88-0.91
G NS PSC 1.12 1.03-1.21
3 1st cannabis use
2 1st cigarette
4 Tobaccocannabis 1st use
G 1.13 1.05-1.21 PSC 1.18 1.15-1.22
G NS PSC NS
G NS PSC NS
G NS PSC 1.16 1.03-1.15
G 0.63 0.54-0.74 PSC 1.08 1.02-1.15
6 Cannabis daily use
5 Tobacco daily use
7 Tobaccocannabis daily use
G 0.56 0.47-0.68 PSC NS
G NS PSC NS
G hazard ratio for gender (girls versus
boys) PSC hazard ratio for parental social
category score (increase of 1)
NS non significant
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Influence des covariables

• Etre une fille
• Prédispose à fumer des cigarettes
• Protège vis à vis des joints
• Etre dune catégorie sociale élevée
• Prédispose à lexpérimentation cannabinique
• Etre dune catégorie sociale basse
• Prédispose aux usages quotidiens

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Discussion

• Validation du modèle
• Compatible avec le processus des usages
• Cross validation
• Relation bilatérale tabac-cannabis
• Effet escalade
• Hypothèse dhomogénéité
• Processus court (4 ans pour le cannabis)
• Période de vie homogène (fin adolescence)

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Les Markov en pratique

• Des hypothèses contraignantes
• Hypothèse de Markov
• Hypothèse dhomogénéité
• Du data management
• Observations et non sujets
• Variable selon les logiciels

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Une grande famille

• Modèle de Cox Markov
• 1 Cox pour chaque transition
• Modèle semi-markovien
• Prise en compte de la durée passée dans létat
• Modèle de Markov non homogène
• Transitions fonctions du temps

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Logiciels markoviens

• MARKOV (Marshall et al.)
• Modèle de Markov homogène
• MKVPCI (Alioum et al.)
• Variation des intensités sur 3 intervalles
• Compliqué à mettre en œuvre
• R package msm (Jackson et al.)
• Temps dobservation arbitraires
• Grande liberté de modélisation
• R package tdc.msm (Meira-Machado et al.)
• Modèles multiples dont Markov non homogène
• Liberté de modélisation étroite