Die Epidemiologie ist eine Erfahrungswissenschaft, ohne dass ihr Möglichkeiten experimenteller Kontrolle oder Modifikation zur Verfügung stehen. Ihre Ziele sind die Aufdeckung von gesundheitlichen Effekten, die "über das Volk" (epi demos) verteilt sind, die Erkennung von Mustern in diesen Verteilungen und die Quantifizierung dieser Zusammenhänge.

Studienarten

Das Design von epidemiologischen Studien unterscheidet sich vor allem hinsichtlich der Gliederung und des Studientyps. Die Gliederung kann sich dabei auf den betrachteten epidemiologischen Endpunkt, d.h. die Erkrankung (z.B. Krebs, Lungenkrebs, Leukämie usw.) beziehen, auf die Exposition, d.h. auf die Ursache (z.B. Radon, Atombomben, medizinische Expositionen usw.) oder auf die zur Anwendung kommende Methodik (deskriptiv, analytisch, interventionell usw.). Die wichtigsten Studientypen sind Querschnittsstudien (auch als ökologische Studien bezeichnet), Fall-Kontrollstudien und Kohortenstudien.

Auswertung

Die Bewertung einer epidemiologischen Studie erfolgt u.a. über Aussagen, inwieweit gefundene Korrelationen "kausal" sind. Hierzu werden Kriterien wie Reproduzierbarkeit, Dosis-Wirkungsbeziehungen und biologisch-medizinische Plausibilität herangezogen. Wird in einer epidemiologischen Studie eine Anzahl von Ereignissen (z.B. Krebserkrankungsfälle) in einer Bevölkerungsgruppe bei einer bestimmten Exposition (z.B. einer bestimmten Dosis) beobachtet, so kann die Fallzahl pro Personenanzahl als Erkrankungswahrscheinlichkeit und damit als absolutes Erkrankungsrisiko (angegeben in %) bezeichnet werden. Wird dies in Bezug gesetzt zu einem Risiko ohne Exposition, so ergibt dies das relative Risiko.

Studienziele und Schwächen

Ziel bei der Auswertung einer strahlenepidemiologischen Studie ist die quantitative Angabe des Risikos bei einer bestimmten Dosis oder -besser- pro Dosiseinheit innerhalb eines Dosisbereichs. Die Angabe des absoluten Risikos pro Dosiseinheit bezeichnet man als Risikokoeffizient. Im Bereich hoher Dosen, in denen statistisch abgesicherte Risikoerhöhungen nachgewiesen werden können, sind solche Risikokoeffizienten selten umstritten. Für Strahlenschutzzwecke werden jedoch Risikokoeffizienten vor allem im Bereich kleiner Dosen (einige mSv bis einige 100 mSv) benötigt, in denen keine zuverlässigen Risikowerte vorliegen. Daher ist man auf Schätzungen angewiesen, die auf bestimmten Annahmen beruhen, wie Extrapolationen vom hohen in den niedrigen Dosisbereich durchgeführt werden können. Die Steigungen der so extrapolierten Dosis-Wirkungsbeziehungen ergeben die Risikokoeffizienten im kleinen Dosisbereich.

Ein zentrales Problem bei der Ermittlung von Dosis-Wirkungsbeziehungen ist die Tatsache, dass sie sich fast ausschließlich nur für Dosisbereiche angeben lassen, die oberhalb, häufig sogar weit oberhalb, der Dosiswerte liegen, wie sie für den Strahlenschutz relevant sind oder durch natürliche und künstliche Strahlenexposition im Alltag vorkommen (medizinisch-diagnostische Anwendungen, Radonexposition in Wohnungen usw.). Es stellt sich also die Frage, ob bzw. auf welche Weise von der Form der Dosis-Wirkungsbeziehung im hohen Dosisbereich (einige 100 mSv bis einige Sv) in einen Bereich kleiner Dosen (einige 10mSv bis einige mSv) extrapoliert werden kann, für den es aufgrund der epidemiologischen Daten nicht möglich ist, Risikowerte anzugeben.