Archivée - Étude de la relation qui existe entre l'eau potable et la gastro-entérite à Edmonton: 1993-1998

Table des matières

• Auteurs
• Remerciements
• Résumé
• 1 : Introduction
  • 1.1 Historique
  • 1.2 Alimentation en eau d'Edmonton
    • 1.2 a) Stations de traitement d'eau
    • 1.2 b) Caractéristiques du bassin hydrographique
    • 1.2 c) Procédés d'épuration de l'eau
  • 1.3 Objectifs de l'étude
• 2 : Sources des données
  • 2.1 Paramètres de qualité de l'eau
  • 2.2 Paramètres environnementaux
  • 2.3 Données socio-économiques
  • 2.4 Données sur les atteintes
    • 2.4 a) Institut canadien d'information sur la santé
    • 2.4 b) Plan de paiement de l'assurance médicale de l'Alberta
  • 2.5 Affectation d'une source d'eau primaire
• 3 : Méthodes d'étude
  • 3.1 Analyses descriptives
  • 3.2 Analyse multivariée de régression logistique
    • 3.2 a) Aperçu de la méthodologie
    • 3.2 b) Variables analysées
    • 3.2 c) Critères de choix du modèle
  • 3.3 Analyse des séries chronologiques
    • 3.3 a) Aperçu de la méthodologie
    • 3.3 b) Variables analysées
    • 3.3 c) Critères de choix du modèle
• 4 : Résultats
  • 4.1 Résultats descriptifs
    • 4.1 a) Paramètres de qualité de l'eau
    • 4.1 b) Paramètres environnementaux
    • 4.1 c) Données socio-économiques
    • 4.1 d) Données sur les atteintes
  • 4.2 Analyses statistiques
    • 4.2 a) Analyse multivariée de régression logistique
    • 4.2 b) Analyse des séries chronologiques
• 5 : Discussion et Conclusions
  • 5.1 Introduction
  • 5.2 Aperçu de la méthodologie
    • 5.2 a) Analyse multivariée de régression logistique
    • 5.2 b) Analyse des séries chronologiques
  • 5.3 Discussion des résultats
    • 5.3 a) Analyses descriptives
    • 5.3 b) Analyse multivariée de régression logistique
    • 5.3 c) Analyse des séries chronologiques
  • 5.4 Conclusion
• Références

Liste des figures

• Figure 1 : Approvisionnement régional en eau d'Edmonton
• Figure 2 : Régions de service d'eau des stations Rossdale et E.L. Smith, Edmonton
• Figure 3 : Résultats descriptifs de la qualité de l'eau prête au débit
• Figure 4 : Résultats descriptifs de la qualité de l'eau non traitée
• Figure 5 : Températures quotidiennes maximales et minimales
• Figure 6 : Précipitations quotidiennes
• Figure 7 : Comparaison de la température quotidienne maximale et de la turbidité quotidienne moyenne de l'eau non traitée
• Figure 8 : Comparaison des précipitations quotidiennes et de la turbidité quotidienne moyenne de l'eau non traitée
• Figure 9 : Distribution des revenus annuels moyens des ménages par code postal à Edmonton, 1995
• Figure 10 : Profils des données
• Figure 11 : Distribution spatiale des codes postaux dans Edmonton et des régions deservice d'eau correspondantes
• Figure 12 : Distribution spatiale des risques de maladie dans la ville d'Edmonton entre1993-1998
• Figure 13 : Graphiques de surface en 3-D es séries chronologiques du risque de maladie dans la région de service d'eau Rossdale entre le 10 février 1993 et le 31 décembre 1997

Liste des tableaux

• Tableau 1 : Indicateurs de qualité de l'eau fournis par EPCOR Water Services, Inc
• Tableau 2 : Critères de sélection des cas de gastro-entérite admis à l'hôpital dans la source de données de l'ICIS
• Tableau 3 : Critères de sélection des témoins respiratoires admis à l'hôpital dans la source de donnée de l'ICIS
• Tableau 4 : Composants des approches analytiques utilisées dans les analyses multivariées de régression logistique
• Tableau 5 : Variables indépendantes analysées dans les analyses multivariées de régression logistique
• Tableau 6 : Composants des approches analytiques utilisées dans les analyses des séries chronologiques
• Tableau 7 : Variables indépendantes analysées dans l'analyse des séries chronologiques
• Tableau 8 : Statistiques sommaires sur les indicateurs de qualité de l'eau non traitée et de l'eau prête au débit
• Tableau 9 : Statistiques sommaires sur les paramètres environnementaux
• Tableau 10 : Résultats de la régression logistique multivariée : Comparaisons des régions de service d'eau

Auteurs

• ^{1, 2}Gillian Lim, B.Sc., M.Sc.
• ¹Jeff Aramini, M.Sc., D.V.M., Ph.D
• ¹Manon Fleury, B.Sc.
• ¹Rita Ibarra, B.Sc.
• ¹Rob Meyers, B.Sc.

¹Division des entéropathies et des maladies d'origine hydrique et alimentaire

Centre de prévention et de contrôle des maladies infectieuses, Direction générale de la santé de la population et de la santé publique, Santé Canada

²Auteur correspondant : Gillian Lim

Division des entéropathies et des maladies d'origine hydrique et alimentaire CPCMI, DGSPSP, Santé Canada
1 Stone Road Ouest, 4^ième étage,
Guelph, Ontario,
Canada, N1G 4Y2
Tel : (519) 826-2262

Service aux médias :

Paige Raymond Kovach
Relations avec les médias de Santé Canada
(613) 957-1803

Remerciements

Les auteurs du présent rapport remercient de leur contribution le Dr Les Gammie et Simon Thomas de EPCOR Water Services Inc. Leur détermination à nous fournir une base de donnée complète composée de nombreux paramètres de qualité de l'eau nous a permis d'effectuer une analyse approfondie et détaillée. De plus, leur expertise et leurs conseils sur la qualité de l'eau et les questions afférentes à l'eau de source ont été d'une très grande valeur. Les auteur s remercient également le ministère de la Santé et du Bien-être de l'Alberta de nous avoir permis d'accéder à leurs bases de données administratives en soins de santé.

Les auteurs désirent aussi reconnaître la contribution du Dr Brian Allen, du Dr John Holt et de M William Sears de l'Université de Guelph qui ont élaboré la méthodologie des séries chronologiques décrite dans le présent rapport.

Nous souhaitons également remercier de leur apport le Dr Paul Sockett (Direction générale de la santé de la population et de la santé publique, Santé Canada) et M. Will Robertson (Direction générale de la santé environnementale et de la sécurité des consommateurs, Santé Canada).

Pour terminer, les auteurs désirent remercier les membres du Comité directeur de la surveillance des maladies entériques (CDSME)^{Note de bas de page 1} d'avoir reconnu le besoin de ce type de recherche et d'avoir continué de soutenir la recherche sur les maladies d'origine hydrique au Canada.

Résumé

Le risque de maladies microbiennes attribuables à l'eau potable est désormais une préoccupation prioritaire pour les administrateurs d'aqueducs nord -américains. Les nombreuses éclosions survenues dans le passé, ainsi que la publication d'études récentes selon lesquelles l'eau potable pourrait jouer un rôle contributif important (non lié à une éclosion) dans les cas de gastro-entérite endémique, démontrent la vulnérabilité d'un grand nombre de villes nord-américaines aux maladies d'origine hydrique. Ces résultats ont attisé les débats au Canada et aux États-Unis et font ressortir la nécessité d'élaborer des lignes directrices plus strictes sur la qualité de l'eau, de modifier les politiques de gestion des bassins hydrographiques et de traiter davantage l'eau potable avant de la distribuer.

EPCOR Water Services Inc. approvisionne en eau la ville d'Edmonton et ses environs par le biais de deux stations de traitement d'eau. La station Rossdale a été modernisée à plusieurs reprises depuis sa construction dans les années 1940, tandis que la station de traitement E.L. Smith a été construite en 1976. Les deux stations tirent de l'eau brute dans la rivière Saskatchewan Nord et ont recours à la clarification, l'adoucissement, la recarbonation, la filtration et la désinfection dans le procédé de traitement de l'eau. En aval de la station E.L. Smith et en amont de la station Rossdale, 85 égouts pluviaux se déchargent dans la rivière Saskatchewan Nord. Couvrant 28 000 kilomètres carrés, le bassin hydrographique de la rivière Saskatchewan Nord comporte de nombreux points potentiels d'introduction d'agents pathogènes : des lieux récréatifs, des rejets d'eaux usées traitées des collectivités en amont, des fosses septiques privées et des exploitations agricoles. Un événement d'intérêt particulier à la présente étude était le déplacement du point de captage de l'eau brute le 10 décembre 1997. Le lieu a été déplacé vers le centre de la rivière afin d'essayer d'améliorer la qualité de l'eau non traitée. Des compteurs de particules ont été introduits au même moment à la station Ro ssdale et ont permis d'optimiser la performance du filtre.

Le premier objectif de la présente étude était de déterminer si la gastro-entérite endémique chez les résidents d'Edmonton a été influencée par l'approvisionnement municipal en eau entre 1993 et 1998. Plusieurs techniques d'analyse ont été utilisées pour atteindre les objectifs de l'étude. Une analyse multivariée de régression logistique utilisant des modèles linéaires généralisés (MLG) et des modèles additifs généralisés (MAG) ont été employés pour déterminer s'il existait des différences de risque de gastro-entérite endémique (tel qu'évalué selon les admissions à l'hôpital, les consultations en salle d'urgence, les consultations dans les bureaux de médecins et les consultations dans les centres de soins prolongés) entre les régions de service d'eau (Rossdale par rapport à E.L. Smith), avant et après la mise en application des modifications à la station Rossdale le 10 décembre 1997 (déplacement de la conduite d'amenée et introduction des compteurs de particules).

Une approche par séries chronologiques utilisant des modèles additifs généralisés (MAG) a été employée pour étudier et quantifier le lien temporel entre les atteintes de nature gastro-intestinale un jour précis (tel qu'évaluées selon les admissions à l'hôpital, les consultations en salle d'urgence, les consultations auprès de médecins et les consultations dans des centres de soins prolongés) et les paramètres environnementaux, ainsi que de qualité de l'eau (principalement la turbidité de l'eau prête au débit). L'impact des valeurs observées a été évalué sur les atteintes mesurées pour ces paramètres, de 0 à 40 jours avant un événement d'atteinte. En plus des lectures quotidiennes de turbidité de l'eau prête au débit, l'utilité des données sur la numération des particules a été évaluée, ainsi que les indicateurs d'eau non traitée, incluant la turbidité et la numération des coliformes. Les paramètres environnementaux, soit la précipitation quotidienne et les températures maximale et minimale ont aussi été examinés.

Tel que prévu, les analyses descriptives et les statistiques sommaires sur les paramètres de l'eau non traitée ont indiqué une meilleure qualité de l'eau entrant à la station E.L. Smith par rapport à la station Rossdale, tant avant qu'après le 10 décembre 1997. Ces différences étaient plus marquées pour les mesures quotidiennes des coliformes totaux et fécaux. Après le 10 décembre 1997, les différences pour les paramètres de l'eau non traitée étaient moins importantes entre les stations. La turbidité quotidienne de l'eau prête au débit était l'intérêt principal de l'analyse des séries chronologiques. Avant le 10 décembre 1997, les valeurs de turbidité de l'eau prête au débit (moyenne et médiane) étaient légèrement plus faibles à la station E.L. Smith. Après le 10 décembre 1997, les valeurs de turbidité de l'eau prête au débit étaient équivalentes entre les deux stations. Les numérations moyennes et médianes des particules de la station E.L. Smith étaient légèrement plus faibles par rapport à celles de la station Rossdale. Toutefois, les données sur les numérations de particules n'étaient disponibles que pour 1998. Durant toute la durée de la période faisant l'objet de l'étude (1993-1998), les niveaux de turbidité de l'eau prête au débit des deux stations étaient conformes aux recommandations fédérales (Santé Canada, 1996) et provinciales (Alberta Environment Protection, 1997) sur la turbidité de l'eau potable.

Les résultats du modèle logistique multivarié qui fait un ajustement optimal d'une variable nominale pour la source d'eau (MLG) suggère une légère diminution du risque de gastro-entérite chez les résidents approvisionnés en eau par Rossdale suite aux modifications qui ont été apportées le 10 décembre 1997. L'interprétation des résultats de la régression logistique doit cependant être faite avec prudence parce que l'ampleur des effet s était relativement faible (rapports de cotes avoisinant un). Bien qu'il soit plausible que cet effet était dû aux améliorations apportées à la station Rossdale, d'autres combinaisons d'événements pourraient avoir provoqué un lien similaire. Un profil spatial évident du risque de gastro-entérite lié à la région de service de la station de traitement d'eau n'a pas pu être identifié au moyen des modèles de régression spatiale (MAG). Cette dernière observation souligne encore plus la nature précaire de cette hypothèse causale.

Compte tenu des résultats descriptifs et des résultats de la modélisation logistique multivariée, l'analyse des séries chronologiques a été restreinte aux ménages approvisionnés par la station de traitement d'eau Rossdale avant le 10 décembre 1997. Il était attendu que si un lien temporel existait entre la qualité quotidienne de l'eau et la gastro-entérite, il serait le plus vraisemblablement identifié dans ce sous-ensemble. Néanmoins, aucun décalage significatif n'a été identifié entre la turbidité quotidienne de l'eau prête au débit et la gastro-entérite chez les résidents desservis par Rossdale (avant le 10 décembre 1997) à l'aide de l'analyse des séries chronologiques. La signification statistique des paramètres décalés de qualité de l'eau a été évaluée de 0 à 40 jours avant les événements d'atteintes, ainsi que la pertinence biologique à l'aide d'une approche par séries chronologiques. La turbidité de l'eau prête au débit a produit le meilleur ajustement aux données. Aucun des paramètres de l'eau non traitée ou environnementaux n'a été un prédicteur adéquat de la santé dans le modèle définitif. Comme pour l'analyse spatiale, les effets saisonniers et temporels ont été ajustés pour être utilisés dans le modèle définitif. Malgré que l'analyse des séries chronologiques se limitait à l'approvisionnement en eau posant le plus grand risque potentiel, elle a échoué à identifier des liens temporels entre la turbidité de l'eau prête au débit de la station Rossdale avant le 10 décembre 1997 et la gastro-entérite endémique.

Par rapport aux résultats de l'étude des séries chronologiques de Vancouver^{Note de bas de page 2}, les observations de la présente étude suggèrent un très faible impact, s'il y en a un, de l'eau potable sur le niveau de gastro-entérite endémique chez les résidents d'Edmonton. En dépit d'une qualité de l'eau non traitée manifestement plus faible à Edmonton par rapport à Vancouver durant les périodes d'étude respectives, aucun lien temporel significatif n'a été identifié entre les paramètres de qualité de l'eau et le risque de gastro-entérite. L'absence de lien temporel soutien l'opinion voulant que la grande qualité de l'eau potable d'Edmonton minimise adéquatement le risque de gastro-entérite endémique d'origine hydrique. De plus, l'absence d'un lien significatif entre la turbidité de l'eau non traitée et la numération des coliformes fécaux, et la gastro-entérite endémique confirme l'efficacité des processus de traitement utilisés.

Suivant le modèle de régression logistique multivariée, la suggestion d'une diminution globale du risque de gastro-entérite endémique chez les résidents desservis par Rossdale suite aux améliorations apportées à la station le 10 décembre 1997 est compatible avec les améliorations observées dans les paramètres de qualité de l'eau non traitée et de l'eau prête au débit. L'absence d'un lien spatial évident entre la gastro-entérite endémique et la région de service d'eau (à l'aide de la régression spatiale), ainsi que l'absence de lien temporel significatif entre la gastro-entérite endémique et la turbidité de l'eau prête au débit (à l'aide de l'analyse des séries chronologiques) suggèrent que cette diminution apparente du risque est mineure et que la relation est ténue. Néanmoins, l'absence de diminution évidente du risque gastro-entérite endémique suite aux améliorations apportées à la station Rossdale en dépit des améliorations importantes de la qualité de l'eau non traitée, ainsi que l'absence d'un lien spatial évident entre les régions desservies appuie d'autant plus l'efficacité des processus de fonctionnement et de traitement utilisés à Edmonton.

1 : Introduction

1.1 Historique

Les approvisionnements municipaux en eau contaminée ont été liés à de nombreuses éclosions gastro-intestinales. Des événements récents en Amérique du Nord ont mis en évidence l'impact profond des éclosions d'origine hydrique sur la collectivité (Stirling et al, 2001; Bureau de santé de Grey Bruce, 2000; MacKenzie et al, 1994). Tandis que les enquêtes sur les éclosions s'efforcent d'estimer l'impact sur la santé dans un intervalle de temps défini, on sait moins de choses au sujet de l'effet de la qualité de l'eau sur le taux endémique de maladie au sein d'une collectivité. Des progrès au niveau des méthodologies analytiques ont permis aux chercheurs de dériver des estimations quantitatives de ces impacts. En appliquant ces techniques, plusieurs études récentes ont identifié des liens entre la qualité de l'eau et la gastro-entérite endémique (Aramini et al, 2000; Schwartz et al, 2000; Morris et al, 1998; Schwartz et al, 1997).

La présente étude fait partie d'une série d'études nationales multicentriques menées par Santé Canada examinant les facteurs de risque et le fardeau de maladie associés à l'eau potable. Un compte-rendu détaillé de l'historique et de la raison d'être de cette étude ne sera pas répété dans le présent rapport, puisqu'il est une extension de l'étude d'origine qui a été menée à Vancouver (Aramini et al, 2000)^{Note de bas de page 3}. Un examen exhaustif des agents pathogènes courants d'origine hydrique et des risques qui leurs sont associés pour la santé publique figurant aussi dans le rapport de Vancouver.

L'étude de Vancouver a identifié des relations solides entre la qualité de l'eau potable (mesurée par le niveau de turbidité de l'eau reçue à la maison) et la gastro-entérite. Au moment de l'étude (1993-1998), les procédés de filtration ne faisaient pas partie du procédé de purification de l'eau à Vancouver. L'objectif primaire de la présente étude était d'appliquer des méthodologies similaires pour déterminer si l'approvisionnement municipal en eau d'Edmonton a eu une influence sur la gastro-entérite endémique à Edmonton entre 1993 et 1998.

1.2 Alimentation en eau d'Edmonton

EPCOR Water Services Inc., une filiale de EPCOR Utilities Inc., approvisionne en eau la ville d'Edmonton et ses environs. Un vaste réseau de distribution par conduites s'étendant sur environ 3 100 kilomètres permet l'accès à plus de 40 collectivités. Douze réservoirs répandus à travers la ville ont une capacité de stockage totale de 808 millions de litres, ce qui équivaut à une réserve d'approvisionnement de trois jours. La majorité des consommateurs de la ville d'Edmonton reçoivent l'eau dans les deux jours suivant sa sortie des installations de traitement (communication de EPCOR). Ce réseau de distribution est représenté à la Figure 1.

Figure 1 : Approvisionnement régional en eau d'Edmonton

Durant l'année 2000, EPCOR a distribué de l'eau à 658 000 résidents d'Edmonton et à 187 000 personnes des agglomérations voisines. Leur portefeuille étant diversifié, seulement la moitié de la consommation d'eau provenait d'habitations résidentielles et d'immeubles résidentiels. D'autres types de consommateurs incluent des utilisateurs commerciaux, industriels, grossistes et régionaux.

1.2 a) Stations de traitement d'eau

Edmonton et de nombreuses collectivités avoisinantes de la région sont desservies par deux stations de traitement d'eau situées dans la ville : la station Rossdale et la station E.L. Smith. À l'aide d'un logiciel d'application du Système d'information géographique (SIG), (Arc View 3.2, Environment Systems Research Institute, Inc.), les régions de service d'eau de chaque station ont été cartographiées numériquement et sont présentées à la Figure 2. Les régions dans lesquelles la source d'eau ne pouvait pas être identifiée de façon unique figurent en gris.

La station Rossdale consiste en deux installations d'épuration - la première a été construite en 1947 et la seconde en 1956. Elles ont une capacité combinée de traitement de 275 millions de litres d'eau par jour. La station E.L. Smith a été construite par la suite en 1976 afin de répondre à la demande de la population croissante. Avec une capacité de traitement de 240 millions de litres par jour, cette dernière station a été construite à l'écart du coeur du centre-ville, en amont des installations Rossdale. Les deux stations tirent de l'eau de la rivière Saskatchewan Nord, qui est située à l'intérieur du bassin fluvial de la rivière Saskatchewan.

Figure 2: Régions de service d'eau des stations Rossdale et E.L. Smith, Edmonton.

1.2 b) Caractéristiques du bassin hydrographique

La rivière Saskatchewan Nord prend naissance au pied des champs de glace Col umbia des montagnes Rocheuses au sud-ouest d'Edmonton et s'écoule directement dans Edmonton. Dans son parcours, la rivière est alimentée par de nombreux ruisseaux et rivières.

Contrairement aux bassins hydrographiques qui servent de source d'eau à Vancouver, le bassin de la rivière Saskatchewan Nord n'est pas protégé des influences humaines et agricoles. Couvrant 28 000 kilomètres carrés, ce bassin hydrographique contient des montagnes, des forêts, plusieurs collectivités et des terres agricoles.

La moitié supérieure du bassin hydrographique est montagneuse et boisée, avec peu d'activité humaine. À l'opposé, la partie inférieure du bassin hydrographique est plus plate, plus habitée et est le siège d'activités agricoles. Le bassin hydrographique contient une industrie de productions animales prospère, avec environ 290 000 bovins. Il abrite également une vaste faune sauvage qui comprend chevreuils, élans, castors et orignaux. Environ 76 000 personnes habitent dans le bassin en amont dans plusieurs petites villes et hameaux. Quatre stations d'épuration des eaux d'égout en écoulement continu et 16 bassins d'épuration des eaux d'égout déchargent leurs dé chets dans la rivière Saskatchewan Nord en amont de la vil le d'Edmonton. Les stations d'épuration des eaux d'égout en écoulement continu utilisent un traitement secondaire pour traiter les déchets. Il y a une industrie limitée dans le bassin en amont hormis la foresterie et l'extraction d'huile et de gaz. Cette dernière activité comprend de nombreux pipelines qui se réunissent dans les raffineries d'Edmonton (communication de EPCOR).

Les sols du bassin hydrographique sont principalement faits d'argile glaciaire et entraînent des turbidités très élevées lors des débits de crue de rivière. Le débit annuel moyen de la rivière Saskatchewan Nord est légèrement supérieur à 200 m ³ par seconde, mais les débits de pointe peuvent dépasser 800 m³ par seconde. La rivière a des débits stables l'hiver sous la couche de glace, mais elle est susceptible de subir des changements rapides de débits au printemps à la fonte des neiges et en raison du ruissellement printanier. Les fortes pluviosités d'été augmentent aussi le débit fluvial (communication de EPCOR).

1.2 c) Procédés d'épuration de l'eau

Les stations Rossdale et E.L. Smith se servent d'une approche à plusieurs étapes pour traiter l'eau tirée de la rivière Saskatchewan Nord. Le procédé commence par les conduites d'amenée qui tirent de l'eau dans la partie la plus profonde de la rivière. Des tamis placés aux extrémités de ces conduites empêchent l'aspiration des débris et des poissons dans le système. Des produits chimiques coagulants sont mélangés à l'eau brute pour provoquer la floculation. Durant la sédimentation, les particules en agrégats se déposent au fond et l'eau clarifiée surnageant passe à l'étape suivante. De la chaux est ensuite ajoutée et la dureté précipitée est enlevée au cours d'un autre procédé de décantation. Du dioxyde de carbone est ajouté pour réduire le pH après l'adoucissement. Du chlore est ajouté à l'eau décantée pour la désinfecter, puis de l'ammoniaque est ajoutée pour convertir le chlore libre restant en chloramine. L'eau est ensuite filtrée dans un lit filtrant d'une profondeur de presque un mètre composé de charbon anthraciteux fin et de sable (E.L. Smith) ou de sable mono-média (Rossdale). Du charbon activé est ajouté durant les périodes de ruissellement afin de réduire la présence de matières organiques et d'améliorer le goût et l'odeur de l'eau. À la fin de ce procédé, l'eau est pompée dans la ville jusqu'aux clients, soit directement ou via des réservoirs de retenue additionnels situés à travers la ville.

1.3 Objectifs de l'étude

Le premier objectif de la présente étude était de déterminer si la gastro-entérite endémique dans la ville d'Edmonton a été influencée par l'approvisionnement municipal en eau entre janvier 1993 et décembre 1998. L'emploi du niveau de turbidité de l'eau prête au débit comme mesure primaire de la qualité de l'eau potable a permis d'identifier un lien important à la gastro-entérite endémique à Vancouver. Au moment de cette enquête, la filtration ne faisait pas partie du procédé d'épuration des eaux de Vancouver. D'autres chercheurs ont aussi trouvé des liens semblables à l'aide de méthodologies similaires (Morris et al, 1998; Schwartz et al, 1997).

Les différences géographiques entre les deux stations de traitement d'eau d'Edmonton en ce qui concerne leur point d'accès dans la rivière Saskatchewan Nord justifient la comparaison des niveaux de maladie dans leurs populations desservies respectives. La station E.L. Smith est située en amont de la station Rossdale, quant à elle est située au coeur du centre-ville (Figure 2). Tandis que la station E.L. Smith n'est pas affectée par le ruissellement des égouts pluviaux de la ville, la station Rossdale reçoit l'écoulement de 85 égouts pluviaux en amont. En décembre 1997, la conduite d'amenée de Rossdale a été éloignée du rivage vers le centre de la rivière afin d'essayer de minimiser les impacts de l'écoulement des égouts pluviaux sur la qualité de l'eau brute. Au même moment, l'utilisation des compteurs de particules a été introduite à la station, ce qui a permis une bien meilleure optimisation des filtres pour minimiser les effets des périodes du filtre au rejet, des points culminants du filtre et les augmentations de particules à la fin des cycles des filtres.

Un autre objectif de cette étude était de comparer et de faire valoir l'utilité de divers indicateurs de qualité de l'eau afin d'identifier des liens potentiels avec la gastro-entérite. En plus de la turbidité de l'eau prête au débit, les numérations de particules de l'eau prête au débit ont été examinées. Des indicateurs de l'eau non traitée, tels que la turbidité et la numération des coliformes ont aussi été examinés.

En dernier lieu, l'effet de paramètres environnementaux dont la température et les précipitations a été évalué. La forte pluviosité a été impliquée comme facteur d'entraînement de plusieurs éclosions de gastro-entérite d'origine hydrique (Curriero et al, 2001; Bureau de santé de Grey Bruce, 2000). À Edmonton, le ruissellement transporte potentiellement des excrétions d'animaux et des produits chimiques d'irrigation dans la rivière Saskatchewan Nord, ce qui pourrait alors compromettre le procédé d'épuration des eaux.

L'atteinte des objectifs listés dans la présente étude a permis d'évaluer la nature du lien, s'il en existe un, entre l'approvisionnement municipal en eau d'Edmonton et la gastro-entérite endémique.

2 : Sources des données

Une base de données complète a été crée à partir des données fournies par divers organismes afin d'évaluer le lien qui existe entre la qualité de l'eau et la gastro-entérite. Des données rétrospectives à grande échelle sur la qualité de l'eau et des données environnementales ont été collectées afin d'évaluer leur impact sur la santé communautaire. Les données provenant de l'hospitalisation et des réclamations de facturation des médecins ont été employées pour créer des groupes d'atteintes appropriés. Une description de ces données est fournie dans les sections subséquentes.

2.1 Paramètres de qualité de l'eau

Les données sur la qualité de l'eau entre le 1^er janvier 1993 et le 30 juin 1999 ont été fournies par EPCOR Water Services, Inc. Une liste complète des types de données fournies figure au Tableau 1. À l'exception des données sur la numération des particules, les dates de disponibilité de tous les indicateurs mesurés sont identiques pour les deux stations. Toutefois, les données qui étaient disponibles pour l'analyse diffèrent pour quelques paramètres, selon le moment d'implantation des systèmes informatisés d'extraction des données. La turbidité de l'eau prête au débit a été fournie sous forme de lectures aux 5 minutes pour tous les filtres en ligne (neuf à Rossdale et douze à E.L. Smith). Pour faciliter l'analyse faite à partir de ces nombreuses données (288 lectures par filtre par jour), ces données ont été réduites en valeurs quotidiennes moyenne, médiane et maximale. Des tests statistiques ont été employés subséquemment pour déterminer le paramétrage optimal de ces données.

Par rapport à l'étude de Vancouver, les variables additionnelles disponibles à l'analyse dans la présente étude comprenaient les données sur la numération des particules de l'eau prête au débit. L'utilisation de la numération des particules est une nouvelle approche pour mesurer la qualité de l'eau. Récemment implantée, la numération des particules est perçue comme étant une mesure substitutive plus exacte de la qualité de l'eau prête au débit que la turbidité. Beaucoup des paramètres de l'eau non traitée listés au Tableau 1 étaient également propres à la présente étude et n'ont pas été examinés dans l'étude de Vancouver.

2.2 Paramètres environnementaux

Les paramètres environnementaux compris entre le 1 ^er janvier 1993 et le 31 décembre 1998 ont été fournis par Environnement Canada. Les températures quotidiennes maximales et minimales en degrés Celsius et les précipitations quotidiennes mesurées en millimètres ont été utilisées.

2.3 Données socio-économiques

Le revenu moyen de ménage en 1995 a été dérivé des données du recensement de 1996 (Statistique Canada).

2.4 Donnée sur les atteintes

Les données sur les consultations en salle d'urgence et les données sur les admissions à l'hôpital ont été utilisées antérieurement pour évaluer la gastro-entérite endémique (Morris et al, 1998; Schawrtz et al, 1997). Beaucoup de similitudes existent entre les données sur les atteintes utilisées dans l'étude de Vancouver et la présente étude. Dans l'étude de Vancouver, un total de trois sources différentes a été employé : les données sur les admissions à l'hôpital de l'institut canadien d'information sur la santé (ICIS), les données sur les consultations auprès de médecins du régime de services médicaux (Medical Services Plan) de la C.-B. et les données sur les consultations en salle d'urgence de l'hôpital British Columbia Childrens' Hospital. Une comparaison a ensuite été faite entre ces ensembles de données afin de déterminer la cohérence des résultats.

Dans la présente étude, deux sources primaires de données ont été utilisées : les données sur les admissions à l'hôpital de l'ICIS et les données sur la facturation des médecins à l'assurance maladie de l'Alberta ( Alberta Health Care Insurance Payment Plan). Cependant, contrairement à l'étude de Vancouver, il a été possible d'approfondir la différentiation de la dernière source de données en trois catégori es distinctes, à savoir, la facturation qui provenait des consultations en salle d'urgence, des consultations dans les bureaux de médecins et les établissements de soins prolongés. Tout en reconnaissant que les diverses sources de saisie des données seraient davantage représentatives de certaines populations, les interprétations des résultats ont été basées sur les résultats de chacune des quatre différentes sources de données. Les critères de sélection des cas gastro-intestinaux et des témoins respiratoires étaient fondés sur la documentation (Morris et al, 1998; Schwartz et al, 1987) et les conseils d'omnipraticiens et d'un gastro-entérologue.

2.4 a) Institut canadien d'information sur la santé

L'Institut canadien d'information sur la santé reçoit des données d'environ 85% des hôpitaux à travers le Canada. Chaque registre de cette vaste base de données contient des précisions sur chacun des cas admis, incluant la date de naissance du patient, le sexe, le code postal résidentiel, les codes d'identification personnelle cryptés, la date d'admission, le motif de l'admission, le type de chirurgie, les champs de diagnostic et le type d'institut. Seuls les registres valides et complets du 1^er janvier 1993 au 31 décembre 1998 ont été considérés dans le processus de sélection des cas et des témoins. Ces critères ont servi à sélectionner des patients sur lesquels on disposait d'information valide concernant leur date de naissance, leur date d'admission et leur sexe. Un code postal était également requis pour vérifier la résidence à Edmonton. Les chirurgies électives et les admissions non urgentes dans des établissements de soins pour malades aigus ont été exclues de l'étude.

Les cas gastro-intestinaux et les témoins respiratoires ont été sélectionnés au moyen d'une approche similaire à celle décrite dans l'étude de Vancouver. La 9 ^ième révision de la Classification internationale des maladies (CIM-9), publiée par l'Organisation mondiale de la santé, est conçue pour la classification de l'information sur la morbidité et la mortalité à des fins statistiques et pour indexer les dossiers d'hôpital par maladie et intervention à des fins de stockage et d'extraction des données. Les codes CIM -9 à 3 et à 4 chiffres qui conviennent ont été choisis pour désigner les patients admis à titre de cas de gastro-entérite ou de témoins respiratoires.

Les critères de sélection des cas de gastro-entérite figurent au Tableau 2. Un cas de gastro-entérite a été défini comme tout individu ayant reçu un diagnostic primaire ^{Note de bas de page 4} de l'un des codes CIM-9 figurant dans la colonne A, ou un diagnostic primaire de l'un des codes CIM -9 inscrits dans la colonne B et un diagnostic secondaire de l'un des codes CIM-9 figurant dans la colonne A.

* Bien que désigné « non infectieux » , peut en fait être un épisode non diagnostiqué de gastro-entérite infectieuse

Les critères de sélection des témoins respiratoires figurent au Tableau 3. Un témoin respiratoire a été défini comme tout individu ayant reçu un diagnostic primaire de l'un des codes CIM-9 figurant dans la colonne C et sans diagnostic additionnel de l'un des codes CIM-9 figurant dans la colonne D.

Afin d'éviter de surestimer le taux de maladie et de déformer ainsi le lien véritable qui existe entre la gastro-entérite et la qualité de l'eau chez les cas et les témoins, les admissions faites pour un diagnostic similaire qui se sont produites dans les 60 jours d'une consultation initiale ont été considérées comme faisant partie du même épisode de maladie et n'ont donc pas été inclues dans l'analyse.

2.4 b) Plan de paiement de l'assurance médicale de l'Alberta

Le plan de paiement de l'assurance médicale de l'Alberta (The Alberta Health Care Insurance Payment Plan (AHCIPP)) conserve une vaste base de données de toutes les réclamations de facturation provenant d'une variété de types de prestateurs de soins de santé. Comme pour la base de données de l'ICIS, chaque entrée dans la base de donnée de l'AHCIPP comporte des informations sur le patient, notamment son âge au moment du traitement, son sexe, le code postal de son lieu de résidence, un code d'identification personnelle crypté, les champs de diagnostic et la fonction d'agrégat codée selon le type de centre. Ce dernier champ a été utilisé pour différencier les réclamations provenant de diverses sources. La facturation provenant des consultations en salle d'urgence (EMRG), des consultations dans les bureaux de médecins (PHYS) et dans les centres de soins de longue durée ^{Note de bas de page 5} (LTC) a été analysée séparément.

Dans chacune de ces trois sources de données, les dossiers datés entre le 1^er janvier 1993 et le 31 décembre 1998 et comportant des données valides sur l'âge, le sexe et un code postal à Edmonton ont été sélectionnés. Étant donné que seuls les codes CIM -9 à 3 chiffres étaient disponibles dans la base de données de l'AHCIPP, les critères employés pour choisir les cas et les témoins ont été l égèrement différents de ceux employés pour la base de donnée de l'ICIS. Pour ces données, un cas de gastro-entérite était défini comme un individu qui a été diagnostiqué comme ayant une maladie infectieuse intestinale (codes CIM-9 : 001-009, consulter les Tableaux 2 et 3) ou d'autres gastro-entérites et colites « non infectieuses » (558). Un témoin respiratoire était défini comme un individu qui a reçu un diagnostic primaire d'infection respiratoire aiguë (460-466), de pneumonie (480-483, 485-486) ou d'asthme (493), et qui n'a pas non plus souffert d'une maladie infectieuse intestinale (001 à 009), d'une maladie de l'appareil digestif (520 à 579), ni d'aucune autre maladie de nature gastro-intestinale figurant au Tableau 3 (027, 041, 070, 276, 487, 787, 789). Toutes les consultations à répétition dans un intervalle de 60 jours ont été exclues.

2.5 Affectation d'une source d'eau primaire

Comme dans l'étude de Vancouver, l'eau reçue à la maison a été choisie comme la variable d'exposition primaire d'intérêt. Par conséquent, afin d'identifier les liens potentiels entre la qualité de l'eau et la gastro-entérite, la même méthode d'affectation des cas et des témoins à leur source d'eau principale a été utilisée. Les codes postaux à 6 caractères alphanumériques fournis dans les données sur les atteintes ont été liés à un fichier numérisé des codes postaux (Enhanced Postal Code File, Desktop Mapping Technologies, Inc.). Cette procédure désigne un point centroïde, ainsi que des coordonnées géographiques à chaque secteur de code postal. Les résidents d'Edmonton ont été liés à une source d'eau primaire en fonction de leur lieu de résidence, en appliquant les techniques de superposition du SIG sur les régions de service d'eau cartographiées numériquement qui sont présentées à la Figure 2.

3 : Méthodes d'étude

3.1 Analyses descriptives

Des analyses descriptives ont d'abord été effectuées pour identifier les tendances générales et les liens pour les données sur les atteintes et sur l'exposition. Les tendances temporelles des données sur les atteintes ont été étudiées et un profil de chacune des sources de données a été créé afin de déterminer la proportion des cas appartenant à chaque groupe d'âge et pour chacune des régions de service d'eau. Les distributions des codes primaires CIM-9 saisis dans la définition des cas ont aussi été déterminées. Les statistiques provisoires ont été déterminées pour les paramètres de qualité de l'eau et les paramètres environnementaux. Des comparaisons ont été faites entre les deux stations de traitement d'eau afin de déterminer s'il existait des différences générales de qualité de l'eau.

3.2 Analyse multivariée de régression logistique

3.2 a) Aperçu de la méthodologie

Le premier objectif de cette partie de l'analyse était de comparer le risque de gastro-entérite chez les résidents de chacune des régions de service d'eau à Edmonton. Les résultats des analyses descriptives ont démontré qu'il existait certaines différences de qualité de l'eau entre les deux stations de traitement d'eau. Tous les individus ayant un code postal valide d'Edmonton qui ont pu être liés aux régions de service d'eau Rossdale ou E.L. Smith, ainsi que les individus résidant dans la zone de transition, ont été inclus dans cette partie de l'analyse. Les bébés (âgés < 2 ans) ont été exclus de cette étude parce que l'on a émis l'hypothèse que leur ingestion d'eau du robinet à la maison était vraisemblablement minimisée en raison des pratiques d'alimentation néonatales et qu'elle était donc non compatible avec celle de la population restante de l'étude en ce qui concerne les profils d'exposition.

Une conception d'étude cas-témoin a été employée dans la présente analyse. La réponse binomiale modélisée était la nature du cas : un cas de gastro-entérite ou un témoin respiratoire. Les témoins respiratoires ont été utilisés pour aider à contrôler les influences potentielles des facteurs environnementaux sur les atteintes. L'effet des variables modélisées sur l'atteinte a été présenté sous forme de rapports de cotes. Chaque ensemble de données sur les atteintes dans la partie de l'analyse multivariée de régression logistique contenait des atteintes binaires et chaque ensemble de données a été modélisé de façon indépendante. Les composants de ces analyses sont résumés au Tableau 4.

Modèles linéaires généralisés (MLG)

Un modèle linéaire généralisé (MLG) ayant une distribution binomiale et un lien logit a été le modèle statistique fondamental utilisé pour analyser ces données (McCullagh et Nelder, 1983). Le processus de modélisation logistique multivarié résultant a été mené en utilisant la procédure GENMOD de SAS, version 8.0. Des modèles séparés ont été évalués pour chacune des quatre sources de données sur les atteintes.

En raison de la grande masse des données provenant de la source de données sur la facturation dans les bureaux de médecins, un sous-ensemble aléatoire des données a été adopté pour faciliter l'analyse. Un rapport de 1 cas : 3 témoins a été formé en sélectionnant au hasard 20% des cas d'origine. Ce processus de sélection aléatoire a été effectué en utilisant une fonction de nombre aléatoire (RANUNI) de SAS, version 8.0.

Modèles additifs spatiaux généralisés (MAG)

Des modèles de régression spatiale ont par la suite été exécutés afin de fournir une représentation visuelle des différences géographiques du risque de gastro-entérite dans la ville d'Edmonton. Un mod&egrav e;le additif binomial généralisé (MAG) a été employé pour analyser les mêmes données sur les atteintes (Hastie et Tibshirani, 1990). Les modèles MAG sont une extension des modèles MLG, en ce qu'une relation non linéaire additive flexible peut être modélisée entre le prédicteur indépendant (facteur de risque) et la réponse. La réponse est modélisée comme la somme des fonctions continues des prédicteurs, et ces fonctions sont estimées à l'aide de lisseurs (une courbe est ajustée localement aux points des données de façon à ce qu'en tout point, la courbe ne dépende que des observations en ce point et de certains points avoisinants spécifiés - cette estimation de la réponse est qualifiée de lisse (ou adoucie) et les procédures employées pour produire de tels ajustements s'appellent des lisseurs (ou adoucisseurs)). L'ajustement du modèle est amélioré grâce au paramétrage flexible des variables dans les modèles MAG et les estimations de paramètres peuvent être dérivées avec une plus grande exactitude.

Les modèles MAG sont employés pour ce composant spatial de l'analyse dans le but de concilier l'inclusion des coordonnées géographiques dans le procédé de modélisation. L'emplacement des cas et des témoins a été déterminé en employant leurs codes postaux résidentiels correspondants à 6 caractères alphanumériques. Les coordonnées de longitude et de latitude assignées au point centroïde de chacune des zones de code postal ont été intégrées à la fonction de lissage loess du modèle MAG (Cleveland et Devlin, 1988). Cette méthode d'ajustement de l'effet d'emplacement directement dans le modèle statistique en tant que paramètre non linéaire a aussi été appliquée dans d'autres études dont l'objectif était de détecter des grappes spatiales (Preisler et al, 1997; Brillinger, 1994; Chambers et Hastie, 1992; Cook et Pocock, 1983). La fonction MAG de S-PLUS 2000, version 2 (MathSoft, Inc.) a été utilisée pour exécuter ce composant spatial de l'analyse multivariée de régression logistique, parce que les fonctions de lissage sont faciles à adapter dans ce progiciel d'analyse.

Comme pour l'analyse MLG, un sous-ensemble aléatoire composé de 20% des cas d'origine saisis dans la source de données sur les bureaux de médecins a été créé. En raison de l'intensité de calcul informatique rattaché à l'ajustement d'un lisseur loess aux coordonnées géographiques, des témoins ont été choisis pour satisfaire à un rapport de 1 cas : 1 témoin en employant la même procédure que celle décrite à la section précédente.

3.2 b) Variables analysées

Une liste des variables étudiées dans les deux procédés de régression logistique multivariée est fournie au Tableau 5.

Modèles linéaires généralisés (MLG)

Afin d'estimer le risque de gastro-entérite des résidents de chacune des régions de service d'eau, une variable nominale a été crée pour refléter la source d'eau primaire dans la modélisation linéaire généralisée. Les niveaux de cette variable, SOURCE, étaient :

• Zone de transition, avant le 10 décembre 1997
• Zone de transition, après le 10 décembre 1997
• Région de service d'eau Rossdale, avant le 10 décembre 1997
• Région de service d'eau Rossdale, après le 10 décembre 1997
• Région de service d'eau E.L. Smith, avant le 10 décembre 1997
• Région de service d'eau E.L. Smith, après le 10 décembre 1997

Les risques associés à chacune des régions de service d'eau ont été distingués lorsque la conduite d'amenée de Rossdale a été déplacée, ce qui a coïncidé avec l'introduction des compteurs de particules dans cette station (10 décembre 1997). Cette distinction a été faite parce que la qualité de l'eau non traitée de la station Rossdale a changé suite à ces événements. Des comparaisons statistiques des risques entre les niveaux de SOURCE ont été effectués à l'aide de ces écarts. Étant donné que l'emplacement résidentiel reflète la qualité de l'eau reçue à la maison, aucun des paramètres de qualité de l'eau ou des paramètres environnementaux associés à l'analyse des séries chronologiques n'a été inclus dans ces analyses.

Étant donné que SAS ne se prête pas bien aux fonctions de lissage loess dans les modèles de régression, une spline séparée a été crée pour chacune des périodes de 2 mois, de sorte que des pentes différentes (estimati ons des risques) puissent être déterminées pour chacun des intervalles de temps et ainsi contrôler les tendances saisonnières de la gastro-entérite virale. Cette technique est utilisée lorsque l'on peut s'attendre à ce que les effets varient entre différents niveaux d'une variable. Les comparaisons entre les modèles utilisant des splines dans SAS et la fonction de lissage loess dans S-PLUS pour ajuster en fonction des tendances saisonnières ont produit des résultats similaires (données non fournies).

Le revenu de ménage a été utilisé comme indicateur du statut socio-économique, que l'on supposait influencer le risque de maladie. Le revenu moyenne de ménage déclaré en 1995 pour chaque secteur de dénombrement (Statistique Canada, 1996) a été lié à chaque code postal et par la suite à chaque cas et témoin. Cette variable a été incluse dans tous les modèles.

L'âge a été ajusté en tant que variable nominale dans ces modèles afin d'ajuster les différences potentielles de risque entre les groupes d'âge. Ainsi, une estimation moyennée du risque pour les résidents des différentes régions de service d'eau a été obtenue. Les catégories d'âge étaient identiques aux niveaux de stratification employés dans l'analyse des séries chronologiques : 2 à 18 ans, plus de 18 ans à 65 ans, et plus de 65 ans.

Modèles additifs spatiaux généralisés (MAG)

Un lisseur loess a été ajusté aux coordonnées de longitude et de latitude des points centroïdes de chacun des codes postaux. Cette variable indépendante (facteur de risque) a été utilisée pour dériver des estimations du risque de gastro-entérite en divers emplacements d'Edmonton. Un terme nominal, DEC1097, a aussi été modélisé pour représenter le risque avant et après le déplacement de la conduite d'amenée de Rossdale. L'inclusion de ces variables dans le modèle spatial a remplacé le terme nominal SOURCE utilisé dans le procédé de modélisation MLG.

Étant donné que S -PLUS adapte facilement les fonctions de lissage, les fluctuations saisonnières de gastro-entérite ont aussi été modélisées à l'aide de la fonction de lissage loess. Le revenu moyen de ménage et l'âge ont aussi été inclus dans ces modèles spatiaux.

3.2 c) Critères de choix du modèle

En ce qui concerne les modèles MLG, une sélection de modèle par étapes fondée sur les variables dont la liste figure au Tableau 5 a été faite pour chacun des ensembles de données sur les atteintes. L'effet de chacune des variables a été évalué à l'aide du test du rapport des vraisemblances (Fahrmeir et Tutz, 1994). Les critères d'inclusion dans le modèle définitif ont été fixés au seuil de signification statistique de 5%. L'ajustement du modèle a été xaminé en utilisant le critère d'information de Akaikes (Sakamoto et al, 1986). Les variables du modèle spatial (MAG) ont été choisies de façon à refléter les variables identifiées dans le modèle multivarié de régression logistique définitif.

3.3 Analyse des séries chronologiques

3.3 a) Aperçu de la méthodologie

Comme pour l'étude de Vancouver, des modèles additifs généralisés (MAG) ont été employés pour étudier les relations temporelles entre la qualité de l'eau et la gastro-entérite. Cette approche a aussi été appliquée dans d'autres études de séries chronologiques (Morris et al, 1998; Schwartz et al, 1997). L'application de cette méthodologie des études de séries chronologiques a été décrite en détails dans l'étude de Vancouver (Aramini et al, 2000). La version 2 de S-PLUS 2000 (MathSoft, Inc.) a été utilisée pour exécuter cette partie de l'analyse.

Une fonction de lissage loess (Cleveland et Devlin, 1988) a été employée pour décrire la relation potentiellement non linéaire entre le risque de gastro-entérite et la turbidité, ainsi que d'autres paramètres de qualité de l'eau et paramètres environnementaux décrits aux sections 2.1 et 2.2. De plus, la fonction de lissage a aussi été appliquée pour ajuster un paramètre saisonnier (long terme) afin d'essayer de contrôler les tendances saisonnières de la gastro-entérite. Un cycle de 220 jours, employé et décrit dans l'étude de Vancouver, a été utilisé pour représenter cette tendance saisonnière.

Afin de déterminer l'influence de la qualité de l'eau de chacune des stations sur la population desservie correspondante, des individus de chacune des quatre sources de données ont été inclus et analysés séparément, en fonction de la source d'eau primaire. Les individus dont la source d'eau primaire ne pouvait pas être identifiée de façon unique (zone de transition - zone en gris de la Figure 2) ont été exclus de cette analyse. En appariant la date d'événement de l'atteinte à la date du paramètre consigné de qualité de l'eau, des valeurs quotidiennes de qualité de l'eau observées pour chacune des stations ont ensuite été liées aux individus visés.

Tel qu'expliqué dans l'étude de Vancouver, des modèles MAG binomiaux (cas-témoin) et de Poisson (Hastie et Tibshirani, 1990) ont été ajustés aux données. Dans les modèles binomiaux, l'atteinte modélisée était la nature du cas : cas de gastro-entérite ou témoin respiratoire. L'atteinte dans les modèles de Poisson était le compte quotidien de cas de gastro-entérite. L'effet des variables modélisées sur la gastro-entérite a été rendu par des rapports de cotes ( odds ratio) et des risques relatifs pour les modèles binomiaux et de Poisson, respectivement.

Étant donné que la sensibilité à la maladie varie entre les divers groupes d'âge, des analyses séparées ont été effectuées pour chacun des groupes d'âge suivants : 2 à 18 ans, plus de 18 ans à 65 ans, et plus de 65 ans. Ces groupes d'âge sont identiques à ceux employés dans l'étude de Vancouver, sauf que les bébés (< 2 ans) ont été exclus de la présente étude. Par conséquent, chaque ensemble de données sur les atteintes utilisé dans la présente analyse était spécifique à chaque groupe d'âge, région de service d'eau et source de données (consulter le Tableau 6).

Dans l'analyse binomiale, un sous-ensemble aléatoire de cas et de témoins a été sélectionné à partir des données sur les bureaux de médecins, en employant un rapport de 1 cas : 3 témoins. Il s'agit du même sous-ensemble décrit dans l'approche de modélis ation MLG. Les données sur les bureaux de médecins n'ont pas été réduites pour l'analyse de Poisson puisque les atteintes gastro-intestinales ont été compressées en comptes quotidiens et que l'ensemble de données plus petit qui en a découlé était par conséquent facile à traiter par l'application logicielle.

3.3 b) Variables analysées

Une liste des variables indépendantes (facteur de risque) évaluées dans l'analyse des séries chronologiques figure au Tableau 7. Les variables des séries chronologiques qui ont été décalées comportent l'indice « i ». Une description de quelques-unes des variables clés est fournie plus loin.

Des analyses séparées ont été faites pour chacun des ensembles de données des séries chronologiques sur les atteintes. En ce qui concerne les paramètres de qualité de l'eau et les paramètres environnementaux, des valeurs de 0 à 40 jours précédant le jour d'événement de l'atteinte ont été modélisés. Cet éventail de valeurs décalées a été sélectionné pour refléter des multiples des périodes d'incubation couramment signalées pour les agents pathogènes d'origine hydrique répandus.

Par conséquent, pour chacun des ensembles de données des séries chronologiques sur les atteintes et combinaison de variables analysées, 41 modèles ont été évalués (un pour chaque jour décalé).

La turbidité de l'eau prête au débit (TBi) était la principale variable d'intérêt dans cette analyse. Toutefois, les effets d'autres paramètres de qualité de l'eau ont aussi été évalués. Des lectures aux cinq minutes qui ont été fournies pour certains paramètres de qualité de l'eau ont été résumées en tant que valeurs quotidiennes observées, incluant la moyenne, la médiane et la lecture maximale pour cette journée. Des comparaisons statistiques entre les modèles comprenant divers paramétrages de ces données ont indiqué que la moyenne quotidienne produisant l'ajustement optimal aux données. Par conséquent, toutes les lectures aux cinq minutes ont été résumées en tant que moyennes quotidiennes. De rares valeurs manquantes, qui résultaient occasionnellement de filtres hors ligne, ont été remplacées par la moyenne des valeurs observées adjacentes.

Les paramètres environnementaux ont aussi été examinés. En plus de l'effet de la météo sur la turbidité de l'eau non traitée, on a posé l'hypothèse selon laquelle les précipitations influencent le niveau d'exposition à la maison. L'hypothèse selon laquelle les gens sont plus susceptibles de rester à l'intérieur en raison d'une météo défavorable, facilitant ainsi la propagation de gastro-entérite infectieuse d'une personne à l'autre, a été posée. Par conséquent, les précipitations et la température décalées jusqu'à 40 jours précédant le jour d'événement de l'atteinte ont été examinées d'une manière similaire.

Des variables confusionnelles temporelles ont été inclues dans les modèles afin de faire un ajustement en fonction des variations temporelles, notamment le paramètre saisonnier. Les effets liés au jour de la semaine étaient importants dans l'étude de Vancouver et ont aussi été inclus dans la présente étude. Les jours fériés ont aussi été examinés afin de déterminer si des changements d'accessibilité aux services médicaux, ainsi que les comportements en période de congé, avaient un impact sur la gastro-entérite. À cette fin, des catégories séparées ont été créées pour les jours feriés et les fins de semaines des jours fériés suivants : Noël et le Nouvel an, Pâques, Fête de la reine, Fête du Canada, longue fin de semaine du mois d'août, Fête du Travail, Jour d'Action de grâce et Jour du Souvenir. De plus, la semaine suivant chaque congé a aussi été évaluée (à l'exception du Jour du Souvenir).

Pour terminer, un terme autorégressif a été inclus dans tous les modèles afin de faire un ajustement en fonction de la corrélation issue des observations quotidiennes faites pour chacun des événements d'atteinte. Tel que discuté dans l'étude de Vancouver, même en l'absence d'une relation avec la qualité de l'eau, on peut s'attendre à ce que le nombre d'admissions à l'hôpital, de consultations auprès de médecins, de consultations en salle d'urgence et de traitements fournis dans les établissements de soins prolongés un jour donné soit relié au nombre de jours précédents. Plusieurs raisons possibles expliquant cela comprennent les personnes qui partagent une source commune d'aliment ou d'eau et les temps d'incubation variables des agents pathogènes. Le terme autorégressif a été exprimé comme le rapport du nombre de cas sur le nombre de témoins, et a été ajusté en tant que terme linéaire dans le modèle.

3.3 c) Critères de choix du modèle

Selon les résultats des analyses descriptives et de la régression logistique multivariée, une analyse quantitative des séries chronologiques a été effectuée pour la région de service d'eau qui représentait le risque potentiel le plus élevé de gastro-entérite endémique d'origine hydrique (Rossdale, avant le 10 décembre 1997). Comme pour la régression logistique multivariée, l'effet de chacune des variables figurant au Tableau 7 a été déterminé en effectuant des comparaisons de la somme des carrés des écarts (deviance) avec le test du rapport des vraisemblances et en comparant les valeurs du critère d'information de Akaike et les estimations de paramètres. Des décalages temporels significatifs ont été identifiés en comparant le changement de la somme des carrés des écarts dans les modèles avec et sans la variable décalée, évaluant ainsi l'effet global de cette variable décalée. Toutefois, les comparaisons statistiques multiples augment la probabilité de détecter faussement une association statistiquement significative, souvent appelée erreur de Type I (Steel et al, 1997). Par conséquent, lors de l'évaluation de l'effet des paramètres jusqu'à 40 jours précédant l'événement d'atteinte, seuls les décalages qui étaient significatifs pendant deux ou trois jours consécutifs ont fait l'objet d'une évaluation plus approfondie de la constance entre les différents groupes d'âge et les sources de donnée sur les atteintes.

4 : Résultats

4.1 Résultats descriptifs

4.1 a) Paramètres de qualité de l'eau

Les statistiques sommaires sur les paramètres de qualité de l'eau prête au débit et de l'eau non traitée de premier intérêt sont présentées au Tableau 8. En raison des modifications qui ont été apportées à la station Rossdale le 10 décembre 1997 (déplacement de la conduite d'amenée et introduction des compteurs de particules) les résultats de cette station ont été différentiés comme étant antérieurs ou postérieurs à cet événement.

En général, les paramètres de l'eau non traitée indiquent une meilleure qualité de l'eau entrant à la station E.L. Smith par rapport à la station Rossdale, tant avant qu'après le 10 décembre 1997 (Tableau 8). Les différences sont plus prononcées pour les coliformes totaux et fécaux. Après le 10 décembre 1997, les différences de paramètres de l'eau non traitée sont moins marquées entre les stations.

La turbidité quotidienne de l'eau prête au débit (TB_i) était d'un grand intérêt pour l'analyse des séries chronologiques. Avant le 10 décembre 1997, les valeurs de turbidité de l'eau prête au débit (moyenne et médiane) étaient légèrement plus faibles à la station E.L. Smith (Tableau 8). Après le 10 décembre 1997, les statistiques sommaires semblent être équivalentes. Des données limitées sur la numération des particules de l'eau prête au débit ont été fournies. Les numérations moyenne et médiane des particules à la station E.L. Smith sont légèrement plus faibles. Cependant, ces données doivent être interprétées avec prudence puisqu'elles n'ont été disponibles qu'en 1998.

Les tendances temporelles des paramètres de l'eau prête au débit sont décrites plus en détails aux Figures 3a et 3b. Ces données ont été présentées en employant le lisseur loess et une période de temps convenant aux données afin de réduire le « bruit » provenant des fluctuations quotidiennes des

données. Ces chiffres démontrent que les valeurs de turbidité de l'eau prête au débit de la station Rossdale ont subi des fluctuations plus grandes (dans les 0,2 unités NTU) que celles de la station E.L. Smith. Il est toutefois suggéré qu'après le 10 décembre 1997, les valeurs se sont stabilisées.

Des pics saisonniers de turbidité de l'eau non traitée durant les moins d'été ont été apparents dans les deux stations et étaient vraisemblablement imputables à une augmentation du ruissellement dû aux chutes de pluie. Les coliformes fécaux semblaient aussi préférer ces moins tempérés, leurs nombres augmentant durant cette période.

• ¹ La conduite d'amenée de Rossdale a été déplacée le 10 décembre 1997, à ce moment, les compteurs de particules ont aussi été introduits. Par conséquent, les résultats présentés sont basés sur les données jusqu'au 10 décembre 1997 inclusivement.
• ² Les résultats présentés sont basés sur les données du 11 décembre 1997 et les dates subséquentes
• ³ Données disponibles : 13 mars - 31 décembre 1998
• ⁴ Données disponibles : 1^er janvier - 31 décembre 1998
• ⁵ Données disponibles : 1^er janvier 1994 - 31 décembre 1998

Figure 3a : Résultats descriptifs de la qualité de l'eau prête au débit (1^er janvier 1993 au 31 décembre 1998) à la station Rossdale

(i) Turbidité quotidienne moyenne de l'eau prête au débit (NTU) (période de 25 jours)^{Note de bas de page 6}

(ii) Numération quotidienne moyenne des particules de l'eau prête au débit (période de 25 jours)

Numération des particules

(iii) Distribution des valeurs de turbidité quotidienne moyenne observées de l'eau prête au débit

(iv) Distribution des numérations quotidiennes moyennes observées des particules de l'eau prête au débit

Figure 3b : Résultats descriptifs de la qualité de l'eau prête au débit (1^er janvier 1993 au 31 décembre 1998) à la station E.L. Smith

(i) Turbidité quotidienne moyenne de l'eau prête au débit (NTU) (période de 25 jours)

(ii) Numération quotidienne moyenne des particules de l'eau prête au débit (période de 25 jours)

(iii) Distribution des valeurs de turbidité quotidienne moyenne observées de l'eau prête au débit

(iv) Distribution des numérations quotidiennes moyennes observées des particules de l'eau prête au débit

Figure 4a : Résultats descriptifs de la qualité de l'eau non traitée (1^er janvier 1993 au 31 décembre 1998) à la station Rossdale

(i) Turbidité quotidienne moyenne de l'eau non traitée (période de 60 jours)^{Note de bas de page 7}

(ii) Numérations quotidiennes des coliformes fécaux de l'eau non traitée (période de 60 jours)

Numérations des coliformes fécaux

(iii) Histogramme des valeurs de turbidité quotidienne moyenne observées de l'eau non traitée

Turbidité quotidie nne moyenne de l'eau non traitée (NTU)

(iv) Histogramme des numérations quotidiennes moyennes observées des coliformes fécaux de l'eau non traitée

Numérations quotidiennes des coliformes totaux de l'eau non traitée

Figure 4b : Résultats descriptifs de la qualité de l'eau non traitée (1^er janvier 1993 au 31 décembre 1998) à la station E.L. Smith

(i) Turbidité quotidienne moyenne de l'eau non traitée (période de 60 jours)

(ii) Numérations quotidiennes des coliformes fécaux de l'eau non traitée (période de 60 jours)

Numérations des coliformes fécaux

(iii) Histogramme des valeurs de turbidité quotidienne moyenne observées de l'eau non traitée

Turbidité quotidienne moyenne de l'eau non traitée (NTU)

(iv) Histogramme des numérations quotidienne moyenne observées des coliformes fécaux de l'eau non traitée

Numérations quotidiennes des coliformes totaux de l'eau non traitée

4.1 b) Paramètres environnementaux

Les statistiques sommaires sur les paramètres environnementaux sont présentées au Tableau 9. Les tendances temporelles des températures et des précipitations quotidiennes extrêmes sont présentées aux Figures 5 et 6 respectivement. Des profils saisonniers marqués ressortent pour ces données, les pics étant observés le printemps et l'été.

Les Figures 7 et 8 dépeignent visuellement la relation qui existe entre la turbidité de l'eau non traitée et les facteurs environnementaux. En général, les augmentations de température et de précipitations étaient accompagnées d'une augmentation de la turbidité de l'eau non traitée.

Figure 5 : Températures quotidiennes maximales et minimales (°C) (1^er janvier 1993 au 31 décembre 1998) (période = 25 jours)^{Note de bas de page 5}

Figure 6 : Précipitations quotidiennes (mm) (1^er janvier 1993 au 31 décembre 1998) (période = 25 jours)

Figure 7: Comparaison de la température quotidienne maximale et de la turbidité quotidienne moyenne de l'eau non traitée

Figure 8: Comparaison des précipitations quotidiennes et de la turbidité quotidienne moyenne de l'eau non traitée

4.1 c) Données socio-économiques

Les revenus annuels moyens des ménag es déclarés en 1995 sont présentés à la Figure 9.

Figure 9: Distribution des revenus annuels moyens des ménages par code postal à Edmonton, 1995

4.1 d) Données sur les atteintes

Afin d'assurer que tous les individus puissent être liés aux valeurs de qualité de l'eau jusqu'à 40 jours précédant la date de leur maladie, le 10 février 1993 a été la première date de service considérée dans l'analyse et le 31 décembre 1998 la dernière. Les profils détaillés de chacune des sources de données sont fournis aux Figures 10a à 10d. La majorité des cas ont été saisis en utilisant les données provenant des bureaux de médecins de la base de données de l'AHCIPP. Bien que les centres de soins prolongés procurent aussi des traitements réguliers à des individus souffrant de maladie mentale persistante et de déficiences physiques, la majorité des patients (70%) saisis dans cette base de données étaient âgés de plus de 65 ans. Par contraste, seulement 10% des cas sélectionnés dans les sources de données sur la facturation en salle d'urgence et des bureaux de médecins étaient âgés de plus de 65 ans.

La distribution des cas en fonction du code CIM-9 le plus visé est aussi fournie. À des fins comparatives, les mêmes codes CIM -9 sont présentés pour chacune des sources de données et ils représentent la majorité de ce qui a été observé dans les bases de données respectives.

Une distribution saisonnière des cas aux deux semaines est également ressortie, avec une incidence plus élevée des cas observée au printemps et au début de l'été. Davantage de cas ont aussi été admis à l'hôpital au début plutôt que durant la semaine de travail. En contraste, davantage de cas ont préféré les services en salle d'urgence la fin de semaine.

Figure 10a : Profil des données (10 février 1993 au 31 décembre 1998) : Admissions à l'hôpital (Source de données de l'ICIS)

(i) Distribution des cas par groupe d'âge et par région de service d'eau

(ii) Nombre de cas par intervalle de 14 jours (distribution saisonnière)

(iii) Proportion des cas par code CIM-9 le plus visé

(iv) Proportion des cas par jour de la semaine

Figure 10b : Profil des données (10 février 1993 au 31 décembre 1998) : Consultations en salle d'urgence (source de données EMRG)

(i) Distribution des cas par groupe d'âge et par région de service d'eau

(ii) Nombre de cas par intervalle de 14 jours (distribution saisonnière)

(iii) Proportion des cas par code CIM-9 le plus visé

(iv) Proportion des cas par jour de la semaine

Figure 10c : Profil des données (10 février 1993 au 31 décembre 1998) :
Consultations dans les bureaux de médecins (source de données PHYS)

(i) Distribution des cas par groupe d'âge et par région de service d'eau

(ii) Nombre de cas par intervalle de 14 jours (distribution saisonnière)

(iii) Proportion des cas par code CIM-9 le plus visé

(iv) Proportion des cas par jour de la semaine

Figure 10d : Profil des données (10 février 1993 au 31 décembre 1998) :
Consultations aux centres de soins prolongés (source de données LTC)

(i) Distribution des cas par groupe d'âge et par région de service d'eau

(ii) Nombre de cas par intervalle de 14 jours (distribution saisonnière)

(iii) Proportion des cas par code CIM-9 le plus visé

(iv) Proportion des cas par jour de la semaine

4.2 Analyses statistiques

4.2 a) Analyse multivariée de régression logistique

Tel que décrit à la section 3.2, une analyse multivariée de régression logistique a été effectuée pour déterminer si le risque de gastro-entérite variait chez les résidents de différentes régions de service d'eau. Le modèle définitif dérivé qui employait le modèle linéaire généralisé (MLG) était le suivant :

(voir au Tableau 5 la description complète des noms des variables)

Étant donné que le temps était un composant du paramètre saisonnier et de la variable nominale de la source (SOURCE), l'impact de la source d'eau a été évalué en calculant le changement relatif après le 10 décembre 1997 du risque de gastro-entérite entre les résidents desservis par la station Rossdale ceux desservis par la station E.L. Smith. Le Tableau 10 présente les résultats de cette comparaison effectuée en employant des traitements de contraste appropriés dans le modèle définitif de régression logistique pour chacun des ensembles de données sur les atteintes. Les rapports de cotes équivalent au changement relatif du risque entre les régions de service après le 10 décembre 1997. Par exemple, le « risque » d'hospitalisation pour cause de gastro-entérite chez les résidents desservis par la station Rossdale par rapport aux résidents desservis par la station E.L. Smith a chuté de 0,18 fois après le 10 décembre 1997 (Tableau 10).

Les résultats du Tableau 10 suggèrent une faible basse du risque de gastro-entérite chez les résidents desservis par la station Rossdale (par rapport aux résidents desservis par la station E.L. Smith) après le 10 décembre 1997. Des réductions statistiquement significatives (P < 0,10) du «risque » relatif ont été notées pour les hospitalisations et les consultations en salle d'urgence.

Selon le modèle susmentionné, le modèle spatial suivant a été déterminé en employant une modélisation additive généralisée (MAG) :

(voir au Tableau 5 la description complète des noms des variables)

La Figure 11 présente la distribution des points centroïdes associés à tous les codes postaux d'Edmonton et à leur source d'eau assignée.

Figure 11: Distribution spatiale des codes postaux dans Edmonton et des régions de service d'eau correspondantes

Les rapports de cotes correspondant à chaque combinaison de longitude et de latitude ont été déterminés pour chacun des codes postaux saisis, avant et après le 10 décembre 1997. À des fins d'illustration, un rapport de cotes de 1,2 pour chaque emplacement spatial représente une augmentation de 20% de la probabilité de maladie associée à ce point centroïde, par rapport à la probabilité prévue associé à l'effet moyen de l'emplacement, après avoir fait un ajustement en fonction d'autres paramètres du modèle. Les résultats de chacune des sources de données sont présentés aux Figures 12a à 12d. Spatiallement, il ne semble pas qu'il existe un lien évident entre le risque de gastro-entérite et la région d'approvisionnement en eau après avoir contrôlé d'autres facteurs de risque importants.

Figure 12a : Distribution spatiale des risques de maladie dans la ville d'Edmonton entre 1993-1998 :
Source de données sur l'hospitalisation de l'ICIS, excluant les bébés (âgés de moins de 2 ans)

(i) Avant le 10 décembre 1997

(ii) Après le 10 décembre 1997

Figure 12b : Distribution spatiale des risques de maladie dans la ville d'Edmonton entre 1993-1998 : Source de données sur les consultations en salle d'urgence, excluant les bébés (âgés de moins de 2 ans)

(i) Avant le 10 décembre 1997

(ii) Après le 10 décembre 1997

Figure 12c : Distribution spatiale des risques de maladie dans la ville d'Edmonton entre 1993-1998 : Source de données sur les consultations dans les bureaux de médecins, excluant les bébés (âgés de moins de 2 ans)

(ii) Avant le 10 décembre 1997

(ii) Après le 10 décembre 1997

Figure 12d : Distribution spatiale des risques de maladie dans la ville d'Edmonton entre 1993-1998 : Source de données sur les soins prolongés, excluant les bébés (âgées de moins de 2 ans)

(i) Avant le 10 décembre 1997

(ii) Après le 10 décembre 1997

4.2 b) Analyse des séries chronologiques

Selon les résultats des analyses descriptives et de régression logistique multivariée, l'analyse des séries chronologiques n'a été effectuée qu'avec les individus qui résident à l'intérieur de la région de service d'eau Rossdale. De plus, seules les données sur la qualité de l'eau précédant le 10 décembre 1997 ont été analysées. Les individus approvisionnés en eau de Rossdale avant cette date étaient plus susceptibles d'avoir un risque potentiel plus élevé de contracter une gastro-entérite endémique d'origine hydrique.

À l'aide de ces données, des modèles définitifs ont été dérivés pour tous les ensembles de données sur les atteintes des séries chronologiques à l'aide des analyses binomiale et de Poisson.

Modèle de Poisson :

Modèle binomial :

(voir au Tableau 7 la description complète des noms des variables)

Dans ces modèles définitifs, aucun décalage significatif de la turbidité de l'eau prête au débit n'a été identifié en employant les critères précisés à la section 3.3c. De la même manière, aucun des autres paramètres mesurés de la qualité de l'eau et environnementaux, incluant les paramètres de qualité de l'eau non traitée et de précipitations n'ont été liées de façon significative à la gastro-entérite endémique.

Bien qu'aucune relation n'ait été identifiée avec la turbidité de l'eau prête au débit dans la présente analyse des séries chronologiques, des graphiques de surface en 3-D ont été tracés pour faciliter la comparaison avec les observations de l'étude de Vancouver. Les Figures 13a à 13d présentent les estimations des taux relatifs (modèle de Poisson) et les rapports de cotes (odds ratios) (modèle binomial) du modèle définitif pour les valeurs quotidiennes moyennes décalées de turbidité de l'eau prête au débit. L'interprétation des taux relatifs est similaire à celle décrite pour les rapports de cotes de la section précédente. C'est-à-dire qu'un taux relatif de 1,2 représente une augmentation de 20% de la prob abilité de gastro-entérite liée à ce niveau de turbidité pour un décalage particulier, par rapport à la probabilité prévue associée à l'effet de turbidité moyenne pour ce décalage particulier, après avoir fait un ajustement en fonction d'autres paramètres du modèle. Les estimations du modèle binomial qui emploient les données sur la facturation dans les bureaux de médecins sont basées sur un sous-ensemble randomisé des données d'origine (voir la Section 3.3a), étant donné que l'application logicielle qui a été employée pour analyser ces données (S-PLUS 2000, version 2; Mathsoft, Inc.) n'était pas en mesure de manipuler la vaste base de données d'origine. Seuls les résultats du groupe d'âge de plus de 65 ans ont été présentés pour la source de données sur les soins prolongés puisque les estimations du modèle étaient très instables en raison des données limitées disponibles à l'analyse dans les autres groupes d'âge.

Les schémas en couleur de ces figures sont identiques à ceux utilisés dans l'étude de Vancouver. Les résultats des comparaisons par points de chacun des décalages et chacune des valeurs de turbidité ont été différentiés par le seuil de signification statistique. Le rouge indique qu'un taux relatif ou qu'un rapport de cotes par points était supérieur à 1,0 de façon significative (c.-à-d. supérieur de façon significative à l'effet de turbidité moyenne) au niveau de signification de 5%; le jaune indique une signification au niveau de 10%. L'échelle de turbidité a été tronquée afin d'exclure les jours dont les valeurs de turbidité étaient supérieures au 95^ième percentile et donc observées moins de 5% du temps. Les estimations de modèle pour ces valeurs étaient extrêmement instables en raison des données limitées disponibles à l'analyse et de ce fait, les grands écarts types n'ont pas produit des résultats statistiques fiables.

Bien que des associations statistiques sporadiques aient été observées dans ces graphiques de surface en 3-D, le critère statistique primaire utilisé pour identifier les décalages significatifs a été déterminé en employant le test du rapport des vraisemblances (Fahrmeir et Tutz, 1994). Et, comme nous en avons déjà fait état, aucun décalage significatif n'a été identifié en employant ce critère. De plus, aucun profil constant n'a pu être reconnu dans les graphiques en 3-D.

Figure 13a : Graphiques de surface en 3-D des séries chronologiques du risque de maladie dans la région de service d'eau Rossdale entre le 10 février 1993 et le 10 décembre 1997 : source de données de l'ICIS

Figure 13b: Graphiques de surface en 3-D des séries chronologiques du risque de maladie dans la région de service d'eau Rossdale entre le 10 février 1993 et le 19 décembre 1997: source de données sur la facturation en salle d'urgence

Figure 13c : Graphiques de surface en 3-D des séries chronologiques du risque de maladie dans la région de service d'eau Rossdale entre le 10 février 1993 et le 10 décembre 1997 : source de données sur la facturation dans les bureaux de médecins

Figure 13d: Graphiques de surface en 3-D des séries chronologiques du risque de maladie dans la région de service d'eau Rossdale entre le 10 février 1993 et le 10 décembre 1997: source de données sur la facturation des soins prolongés

⁵ La période de 25 jours peut être interprétée comme une moyenne mobile pondérée, basée sur les observations avoisinantes au cours d'un intervalle de 25 jours

⁶ La période de 60 jours peut être interprétée comme une moyenne mobile pondérée, basée sur les observations avoisinantes au cours d'un intervalle de 60 jours

5 : Discussion et conclusions

5.1 Introduction

Les éclosions de maladies gastro-intestinales d'origine hydrique sont bien documentées en Amérique du Nord. À Milwaukee aux É.-U. en 1993, un nombre estimé de 403 000 personnes a été infecté par Cryptosporidium par un approvisionnement d'eau contaminé (MacKenzie et al., 1994). Au Canada, entre 1986 et 1993, environ 150 éclosions présumée s être imputables à de l'eau potable infectieuse ont été signalées à Santé Canada (Todd, 1991, 1994, 1996, 1997, 1998). À Walkerton en Ontario au mois de mai 2000, sept morts et environ 2 000 maladies ont découlé de la contamination du puits d'eau municipal par E. coli O157:H7 et Campylobacter spp. (Bureau de santé de Grey Bruce, 2000). À Battlefords en Saskatchewan, environ 6 000 personnes ont contracté une gastro-entérite associée à une cryptosporidiose d'origine hydrique en avril 2001 (Stirling et al, 2001). Ces éclosions passées et des études récentes selon lesquelles l'eau potable peut être un facteur contributif important à la gastro-entérite endémique (non liée à des éclosions) (Payment et al., 1997; Schwartz et al., 1997; Isaac -Renton et al., 1999 ) démontrent la vulnérabilité de nombreuses villes nord-américaines aux maladies d'origine hydrique et ont attisé les débats au Canada et aux États-Unis concernant la nécessité d'élaborer des lignes directrices plus strictes sur la qualité de l'eau, de modifier les politiques de gestion des bassins hydrographiques et de traiter davantage l'eau potable avant de la distribuer.

EPCOR Water Services Inc. (une filiale de EPCOR Utilities Inc.) alimente en eau la ville d'Edmonton et ses environs. Un vaste réseau de distribution par conduites s'étendant sur environ 3 100 kilomètres permet l'accès à plus de 40 collectivités. Edmonton et ses environs sont desservis par deux stations de traitement d'eau situées dans la ville (Figures 1 et 2) : la station Rossdale et la station E.L. Smith. La station de traitement E.L. Smith a été construite en 1976, tandis que la station Rossdale l'a été dans les années 1940. La station Rossdale a été modernisée plusieurs fois depuis sa construction. Un événement d'un intérêt particulier à la présente étude est que le 10 décembre 1997, le point de captage de l'eau brute de Rossdale a été déplacé vers le centre de la rivière dans le but d'améliorer la qualité de l'eau brute. Au même moment, des compteurs de particules ont été introduits à la station Rossdale, permettant une bien meilleure optimisation des filtres afin de minimiser l'effet des périodes du filtre au rejet, les points culminants du filtre et les augmentations de particules à la fin des cycles des filtres. En aval de la station E.L. Smith et en amont de la station Rossdale, 85 égouts pluviaux se déchargent dans la rivière Saskatchewan Nord. Les deux stations tirent de l'eau non traitée dans la rivière Saskatchewan Nord et utilisent la clarification, l'adoucissement, la recarbonation, la filtration et la désinfection dans leur procédé de traitement de l'eau.

La rivière Saskatchewan Nord prend naissance au pied des champs de glace Columbia des montagnes Rocheuses au sud-ouest d'Edmonton et s'écoule directement dans Edmon ton. Dans son parcours, la rivière est alimentée par de nombreux ruisseaux et rivières. Contrairement aux bassins hydrographiques qui servent de source d'eau à Vancouver, le bassin hydrographique de la rivière Saskatchewan Nord n'est pas protégé. Couvrant 28 000 kilomètres carrés, le bassin hydrographique comporte de nombreux points potentiels d'introduction d'agents pathogènes : des lieux récréatifs, des rejets d'eaux usées traitées des collectivités en amont, des fosses septiques privées et des exploitations agricoles.

Le premier objectif de la présente étude était de déterminer si la gastro-entérite endémique chez les résidents d'Edmonton a été influencée par l'approvisionnement en eau municipal entre janvier 1993 et décembre 1998. Cet objectif a été atteint en étudiant les relations qui existent entre les atteintes associées à la gastro-entérite (admissions à l'hôpital, consultations en salle d'urgence, consultations dans les bureaux de médecins et consultations dans des centres de soins prolongés) et l'approvisionnement résidentiel en eau potable, ainsi que la qualité de l'eau prête au débit. L'impact des modifications apportées à la station Rossdale le 10 décembre 1997 a été examiné dans l'étude, ainsi que les effets de paramètres environnementaux tels que les précipitations. Un autre objectif de la présente étude était de comparer et de dégager l'utilité de divers indicateurs de la qualité de l'eau en identifiant les liens potentiels à la gastro-entérite. En plus de la turbidité, des numérations de particules de l'eau prête au débit ont été examinées, ainsi que des indicateurs concernant l'eau non traitée tels que la turbidité et la numération des coliformes.

5.2 Aperçu de la méthodologie

Des analyses descriptives et deux approches méthodologiques principales ont été utilisées dans la présente étude. Une discussion détaillée sur les approches méthodologiques et les sources de données utilisées dans cette étude est fournie à la Section 3 du présent rapport.

5.2 a) Analyse multivariée de régression logistique

La régression logistique multivariée a été employée pour déterminer s'il existait des différences dans le risque de gastro-entérite endémique entre les régions de service d'eau (Rossdale par rapport à E.L. Smith), avant et après les modifications apportées à la station Rossdale le 10 décembre 1997 (déplacement du point de captage de l'eau et introduction des compteurs de particules). Dans la première des deux approches (MLG), les cas (individus ayant reçu des diagnostics liés à la gastro-entérite) et les témoins (individus ayant reçu des diagnostics liés à des maladies respiratoires) ont été assignés à une région de service d'eau selon leur lieu de résidence. Des modèles séparés ont été évalués pour chaque source de données sur les atteintes (hospitalisation, consultation en salle d'urgence, consultations dans les bureaux de médecins et consultations dans les centres de soins prolongés), pour tous les individus âgés de 2 ans et plus. L'âge a été ajusté en tant que variable nominale. En plus de la source d'eau et de l'âge, le revenu moyen de ménage et la saison sont d'autres variables qui ont été inclues dans le modèle. Le revenu de ménage a été employé comme un indicateur du statut socio-économique et a été assigné aux individus en fonction de leur secteur de dénombrement. La saison a été ajustée à l'aide de splines.

Dans la deuxième approche, une modélisation spatiale logistique multivariée utilisant un modèle additif généralisé (MAG spatial) a été suivie pour fournir une représentation vi suelle des différences géographiques des risques de gastro-entérite endémique chez les résidents d'Edmonton. L'objectif de cette analyse était d'évaluer la tendance spatiale du risque en fonction des régions de service d'eau. La modélisation a été entreprise comme précédemment (régression logistique multivariée), mais au lieu d'ajuster une variable nominale de source d'eau, la latitude et la longitude ont été ajustées à l'aide d'une fonction de lissage loess et d'une variable correspondant au moment de la mise en place des améliorations à la station Rossdale (10 décembre 1997). La saison a aussi été ajustée à l'aide d'une fonction de lissage loess.

5.2 b) Analyse des séries chronologiques

Comme pour l'étude de Vancouver (Aramini et al., 2000), une approche par séries chronologiques a été employée pour examiner la relation temporelle qui existe entre la qualité de l'eau et la gastro-entérite. Un modèle additif généralisé (MAG) a été employé. L'objectif de cette analyse était d'étudier et de quantifier les associations temporelles entre la gastro-entérite endémique telles que mesurées par les hospitalisations, les consultations en salle d'urgence, dans les bureaux de médecins et dans les centres de soins prolongés, et les paramètres de qualité de l'eau (principalement la turbidité de l'eau prête au débit) de 1993 à 1999. L'approche de modélisation tenait compte de l'effet d'autres variables importantes et potentiellement confusionnelles telles que les effets saisonniers et à long terme, et utilisait des lisseurs de régression non paramétriques pour évaluer la relation entre la turbidité et la gastro-entérite. Deux approches de modélisation différentes, quoique apparentées, ont été utilisées dans la présente étude : une approche de régression de Poisson et une approche de régression binomiale (cas-témoin). Dans le cas de l'approche de modélisation de Poisson, les relations qui existent entre les chiffres quotidiens des atteintes telles que mesurées par les admissions à l'hôpital, les consultations en salle d'urgence, dans les bureaux de médecins et les centres de soins prolongés, et les paramètres de qualité de l'eau de 0 à 40 jours précédant l'événement de l'atteinte ont été étudiées. L'approche de modélisation binomiale (cas-témoin) a examiné pour chacun des groupes d'événements d'atteinte la relation qui existe entre la nature du cas (gastro-intestinal par rapport à maladie respiratoire) et la qualité de l'eau de 0 à 40 jours précédant un événement d'atteinte. Chacun des ensembles de données sur les atteintes et les groupes d'âge (2-18 ans, >18-65 ans, >65 ans) ont été modélisés de façon indépendante.

5.3 Discussion des résultats

5.3 a) Analyses descriptives

Des sommaires descriptifs détaillés des ensembles de données sur les atteintes (hospitalisations, consultations en salle d'urgence, dans les bureaux de médecins et dans les centres de soins prolongés) et des ensembles de données sur les facteurs de risque (paramètres de l'eau prête au débit et de l'eau non traitée, précipitations, revenu moyen de ménage, etc) sont fournis à la Section 4.1.

Tel que prévu, les paramètres de l'eau non traitée indiquent une meilleure qualité de l'eau entrant à la station E.L. Smith par rapport à la station Rossdale, tant avant qu'après le 10 décembre 1997. Les différences sont les plus prononcées pour les coliformes totaux et fécaux. Après le 10 décembre 1997, les différences de paramètres de l'eau non traitée sont moins marquées entre les stations.

La turbidité quotidienne de l'eau prête au débit était d'un intérêt particulier pour l'analyse des séries chronologiques. Avant le 10 décembre 1997, les valeurs de turbidité de l'eau prête au débit (moyenne et médiane) étaient légèrement plus faibles à la station E.L. Smith. Après le 10 décembre 1997, les statistiques sommaires semblent être équivalentes. Les numérations moyenne et médiane des particules à la station E.L. Smith étaient légèrement plus faibles que celles de la station Rossdale; toutefois, les données sur la numération des particules doivent être interpr étées avec prudence parce que ces données n'étaient disponibles que pour l'année 1998. Malgré les petites améliorations de la turbidité de l'eau prête au débit à la station Rossdale après le 10 décembre 1997, les valeurs de turbidité de l'eau prête au débit des deux stations durant toute la période à l'étude étaient conformes aux recommandations canadiennes sur la turbidité de l'eau potable ^{Note de bas de page 8}.

Les différences de paramètres de qualité de l'eau entre les approvisionnements en eau ont justifié les efforts d'étudier l'influence de la source d'eau (E.L. Smith, Rossdale avant le 10 décembre 1997, Rossdale après le 10 décembre 1997) sur la gastro-entérite endémique en utilisant une régression logistique multivariée et en limitant l'analyse des séries chronologiques aux individus que l'on présumait être à plus haut risque de contracter une gastro-entérite d'origine hydrique (personnes desservies par la station Rossdale avant le 10 décembre 1997). Il était attendu que si une relation temporelle existait entre la qu alité quotidienne de l'eau et la gastro-entérite, elle serait le plus vraisemblablement identifiée dans ce dernier sous-ensemble.

L'importante disparité géographique du revenu moyen de ménage parmi les résidents d'Edmonton avait également un intérêt. Tel que prévu, les revenus des ménages étaient généralement plus élevés dans les secteurs au sud-ouest de la ville et hors du centre de la ville. Étant donné que les facteurs socio-économiques sont considérés comme étant des déterminants clés de la santé, il était pertinent d'inclure ce facteur confusionnel potentiel dans l'approche logistique multivariée.

5.3 b) Analyse multivariée de régression logistique

Les résultats de la régression logistique multivariée sont présentés en détails à la Section 4.2a.

Après avoir ten u compte de l'effet de variables confusionnelles potentielles (revenu moyen de ménage, âge, tendances saisonnières), les résultats du modèle logistique multivarié, qui ajuste une variable nominale en fonction de la source d'eau, suggèrent une petite diminution du risque de gastro-entérite chez les résidents approvisionnés par la station Rossdale après les modifications qui ont été apportées le 10 décembre 1997. Étant donné que de nombreux facteurs avaient le potentiel d'affecter les risques de gastro-entérite et de maladies respiratoires durant la période à l'étude, les comparaisons entre les régions de service ont été limitées à l'intérieur de la même période de référence (soit avant ou après le 10 décembre 1997). Pour la même raison, l'interprétation des résultats a été basée sur le changement relatif dans la relation entre les régions de service de Rossdale et de E.L. Smith après le 10 décembre 1997, et non sur la valeur absolue des estimations de paramètre de ces modèles. Les analyses des quatre ensembles de données sur les atteintes ont démontré une tendance vers une diminution du risque de gastro-entérite chez les résidents desservis par la station Rossdale par rapport à la station E.L. Smith suite aux améliorations effectuées à la stati on Rossdale.

L'interprétation des résultats de la régression logistique doit être faite avec circonspection parce que l'ampleur des effets était relativement faible (rapports de cotes avoisinant un). Les rapports de cotes compris entre 0,5 et 2,0 sont généralement considérés comme étant relativement sensibles à l'influence des facteurs confusionnels non contrôlés. Il est également important de noter que les améliorations apportées à la station Rossdale ne sont qu'une cause potentielle des associations observées. Les résultats démontrent une tendance vers une diminution du risque de gastro-entérite (par rapport aux maladies respiratoires) chez les résidents desservis par la station Rossdale après le 10 décembre 1997 par rapport aux résidents desservis par la station E.L. Smith. Bien qu'il soit plausible que cet effet soit dû aux améliorations apportées à la station Rossdale, d'autres combinaisons d'événements pourraient avoir entraîné une relation similaire. Des facteurs (autres que l'eau potable) qui pourraient avoir eu des répercussions sur la gastro-entérite endémique ou les maladies respiratoires de façon différentielle entre les régions de service pourraient avoir contribué à la relation observée. L'absence de profil spatial évident des risques en rapport avec les régions de service souligne encore davantage la nature ténue de cette hypothèse causale. Néanmoins, les associations observées correspondent aux améliorations apportées à la station Rossdale.

5.3 c) Analyse des séries chronologiques

Les résultats des séries chronologiques sont présentés en détails à la Section 4.2b.

Suivant les résultats descriptifs et ceux de la modélisation logistique multivariée, l'analyse des séries chronologiques a été restreinte aux ménages approvisionnés par la station de traitement d'eau Rossdale avant le 10 décembre 1997. Néanmoins, aucun décalage significatif n'a été identifié entre la turbidité quotidienne de l'eau prête au débit et la gastro-entérite chez les résidents desservis par la station Rossdale, ce qui suggère l'absence d'un lien important entre la qualité de l'eau prête au débit et la gastro-entérite endémique. La signification statistique et la pertinence biologique des paramètres décalés de qualité de l'eau de 0 à 40 jours précédant les événement s d'atteintes ont été évaluées à l'aide d'une approche par séries chronologiques. Comme pour l'analyse spatiale, le modèle définitif a été ajusté en fonction des effets saisonniers et temporels. Malgré le fait que l'analyse des séries chronologiques se limitait à l'approvisionnement en eau posant le plus grand risque potentiel, elle a échoué à identifier des liens temporels entre la turbidité de l'eau prête au débit (turbidité quotidienne moyenne, turbidité quotidienne médiane et turbidité quotidienne maximale) de la station Rossdale avant le 10 décembre 1997 et la gastro-entérite endémique.

Les critères d'identification d'un décalage significatif ont été définis en employant des principes statistiques et épidémiologiques. Les associations sporadiques statistiquement significatives observées dans les graphiques de surface en 3-D des séries chronologiques ont par la suite été évaluées afin d'obtenir des détails additionnels sur la relation entre une mesure de la turbidité spécifiquement décalée et la gastro-entérite. Le critère statistique primaire d'identification d'un décalage significatif était fondé sur la comparaison des changements de la somme des carrés des écarts dans les modèles, avec et sans variable décalée, à l'aide du test du rapport des vraisemblances. Cette comparaison statistique a permis de faire l'évaluation de l'effet global de la variable. Toutefois, l'application de tests statistiques multiples pour les 40 décalages a augmenté la probabilité de détecter faussement une association stati stiquement significative (erreur de Type I). Conséquemment, seuls les décalages qui étaient significatifs pour deux ou trois jours consécutifs ont fait l'objet d'une évaluation plus approfondie de leur constance entre les différents groupes d'âge et les sources de données. À l'aide des critères susmentionnés (notamment la constance), aucune relation significative n'a été identifiée entre les valeurs de turbidité décalée et la gastro-entérite.

Les modèles finaux dérivés des modèles binomial et de Poisson dans l'analyse des séries chronologiques d'Edmonton étaient similaires à ceux trouvés dans l'étude de Vancouver. Toutefois, les relations (risques relatifs et rapports de cotes) entre la turbidité de l'eau prête au débit et la gastro-entérite endémique telle qu'évaluée par les admissions à l'hôpital, les consultations en salle d'urgence et dans les bureaux de médecins avaient une ampleur nettement inférieure dans l'étude d'Edmonton que les résultats de l'étude des séries chronologiques de Vancouver. De plus, dans l'étude d'Edmonton, seules des associations statistiques sporadiques ont été observées pour la turbidité et la constance des relations n'a pas été maintenue entre les diverses sources de données sur les atteintes.

La turbidité de l'eau prête au débit a été employée comme un indicateur de la qualité de l'eau dans d'autres études sur l'eau potable (Schwartz et al, 2000; Morris et al, 1998; Schwartz et al, 1997). Bien que d'autres paramètres de qualité de l'eau aient été disponibles pour les analyses de la présente étude, la turbidité de l'eau prête au déb it a donné le meilleur ajustement aux données et a procuré les estimations les plus stables des paramètres du modèle. Les relations gastro-intestinales temporelles à la qualité de l'eau ont été déterminées en fonction de cette variable mesurée. Par contraste, l'utilisation d'indicateurs de qualité de l'eau non traitée (turbidité et numérations des coliformes fécaux) et de paramètres environnementaux (précipitations et température) a fourni des estimations très instables, même après avoir effectué un lissage important des données. Cette dernière observation démontre l'absence d'association significative entre les paramètres fluctuants de l'eau non traitée et les précipitations, et la gastro-entérite endémique.

5.4 Conclusion

Par rapport aux résultats de l'étude des séries chronologiques de Vancouver, les observations de la présente étude suggèrent un impact très faible, s'il y en a un, de l'eau potable sur le niveau de gastro-entérite endémique chez les résidents d'Edmonton. Malgré une qualité de l'eau non traitée nettement plus mauvaise à Edmonton par rapport à Vancouver durant les périodes d'étude respectives, aucun lien temporel significatif n'a été identifié entre la qualité de l'eau prête au débit et le risque de gastro-entérite. L'absence de relation temporelle appuie l'opinion selon laquelle la qualité élevée de l'eau potable d'Edmonton minimise adéquatement le risque de gastro-entérite endémique d'origine hydrique. De plus, l'absence de relation significative entre la turbidité de l'eau non traitée, la numération des coliformes fécaux et la gastro-entérite endémique étaye l'efficacité des procédés de traitement utilisés.

La suggestion d'une diminution globale du risque de gastro-entérite endémique chez les résidents desservis par la station Rossdale suite aux améliorations qui y ont été apportées le 10 décembre 1997 (à l'aide de la régression logistique multivariée, MLG) correspond aux améliorations observées des paramètres de qualité de l'eau non traitée et de l'eau prête au débit. L'absence de relation spatiale évidente entre la gastro-entérite endémique et la région de service d'eau (à l'aide de la régression spatiale, MAG), ainsi que l'absence de relation temporelle significative entre la gastro-entérite endémique et la turbidité de l'eau prête au débit (à l'aide de l'analyse des séries chronologiques, MAG) suggèrent que cette diminution apparente du risque est mineure et que la relation est ténue. Néanmoins, l'absence d'une diminution évidente du risque de gastro-entérite endémique suite aux améliorations apportées à la station Rossdale en dépit des améliorations marquées de la qualité de l'eau non traitée, ainsi que l'absence d'une relation spatiale évidente parmi les régions de service, appuie d'autant plus l'efficacité des procédés de fonctionnement et de traitement utilisés.

⁷ Recommandations canadiennes pour la qualité de l'eau potable :
http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/pubs/waterquality_qualiteeau/documents-documentation/index_f.html

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