Systemy GIS wykorzystywane w epidemiologii na przykładzie ptasiej
Transkrypt
Systemy GIS wykorzystywane w epidemiologii na przykładzie ptasiej
CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP KONFERENCJA NAUKOWA SŁUŻBY MUNDUROWE W EPIDEMIOLOGII „EPIMILIATRIS” Systemy Informacji Geograficznej (GIS) wykorzystywane w epidemiologii na przykładzie ptasiej grypy mjr mgr inż. Przemysław ROMELCZYK płk dr Artur ZDROJEWSKI CRE SZ RP Warszawa CRE SZ RP Warszawa tel. 226892540, e-mail: [email protected] tel. 226892652, email: [email protected] http://www.cresz.wp.mil.pl CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP ADENDA Wstęp. OD HIPOKRATESA DO SNOWA Zdrowie publiczne, epidemiologia i GIS Jednostanowiskowe Narzędzia Gis Stosowane w Epidemiologii. HealthMapper EpiInfo SigEpi ARC GIS Platformy GIS w Organizacjach Opieki Zdrowotnej a nadzór nad grypą. GIS w WHO GIS w CDC GIS w PAHO HealthMap GIS w ECDC Podsumowanie 2 CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Wstęp. OD HIPOKRATESA DO SNOWA Hipokrates - rozprawa Powietrze, wody, miejsca, wyjątkowo trafnie uwypukla powiązania pomiędzy stanem zdrowia ludzi a czynnikami środowiskowymi w miejscu ich życia. „epidemeion” (odwiedzać ludzi) „epidemia” „endemeion” (przebywać wśród ludzi) „endemia” Ustawa wprowadzona w VI wieku naszej ery przez cesarza bizantyjskiego Justyniana, nakazująca izolować ludzi, którzy przybyli z terenów ogarniętych epidemią dżumy. Portret Hipokratesa http://pl.wikipedia.org Justinian Mozaika Ravenna http://pl.wikipedia.org/wiki/Justynian_I_Wielki CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Wstęp - John SNOW Dr. John Snow prekursorem medycyna geograficznej, „śmierć i rozpacz ogarnęła Londyn. W rejonie Soho, kiedy prawie 600 ludzi zmarło na cholerę w ciągu 10 dni, ...” Snow był w stanie pokazać, że jedno ujęcie wody było przyczyną większości chorób. Używając map pokazał rozmieszczenie ujęć wody i miejsca gdzie ludzie umierali na cholerę, ... Żródło: ESRI Press – Laura Lang GIS for Health Organizations CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Przemieszczanie się ludzi jako zjawiska sprzyjające transmisji chorób CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Zdrowie publiczne, epidemiologia i GIS Zdrowie publiczne to nauka i kompleksowe postępowanie zmierzające do zachowania i umacniania zdrowia ludności w wymiarze makrospołecznym i lokalnym. Podstawą tego działania jest: naukowe rozpoznanie zdrowia i potrzeb zdrowotnych zbiorowości inicjowanie i organizowanie skoordynowanych wysiłków w celu osiągnięcia optymalnej sytuacji zdrowotnej poprzez: • • • • • • kształtowanie zdrowego stylu życia, realizację programów promocji zdrowia, zapobieganie zakaźnym i niezakaźnym chorobom o znaczeniu społecznym, kontrolę wpływających na zdrowie czynników ekologicznych, tworzenie sprzyjających zdrowiu warunków bytowania, pracy i nauki zapewnienie powszechnego i równomiernego dostępu do opieki medycznej CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Zdrowie publiczne, epidemiologia i GIS Epidemiologia ( gr. epi-na, demos-lud, logos-nauka) to nauka i dział medycyny praktycznej zajmujący się badaniem występowania i szerzenia się chorób oraz różnorodnych stanów patologicznych w populacji ludzi i zwierząt, badaniem czynników i warunków wpływających na ich powstawanie i rozmieszczenie, a także metodami ich zwalczania i zapobiegania lub eliminacji. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Zdrowie publiczne, epidemiologia i GIS Geographic Information System (GIS- System Informacji Geograficznej) jest to wielodyscyplinarny system zawierające w sobie rozwiązania z zakresu geografii, nauk informatycznych, społecznych, planistycznych i wielu innych. Jest to technologia zawierająca unikatowe i wartościowe aplikacje użyteczne w procesie podejmowania decyzji, planowania i zarządzania w wielu dziedzinach życia włącznie z opieką zdrowotną i zdrowiem publicznym CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Zdrowie publiczne, epidemiologia i GIS Historyczne wykorzystanie mapy do zobrazowania rozprzestrzeniania się cholery na terenach Polski z 1851 r. Treścią mapy jest obserwacja rozprzestrzeniania się azjatyckiej odmiany cholery od marca do lipca 1831 r. Obserwacje zostały wykonane przez francuskiego lekarza Alexandre Brierre de Boismont. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP GIS w Służbie Zdrowia i Epidemiologii Wiele chorób jest powiązanych z określonym położeniem. Przykłady epidemii chorób związanych z lokalizacją: - CHOLERA na obszarach o niskim poziomie czystości źródeł wód, - MALARIA w miejscach występowania wektora (komar), - KZM, BORELIOZA - GRYPA, SARS GIS umożliwia: • detekcję, • monitoring, • reakcje na epidemie chorób. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP GIS w Służbie Zdrowia i Epidemiologii Stan zdrowia określonej populacji odzwierciedla zależności zachodzące pomiędzy cechami charakteryzującymi daną populację a środowiskiem. Użycie systemów GIS-u jako narzędzia ułatwiającego i zwiększającego możliwości: - analityczne, - zarządzania, - monitorowania, - podejmowania decyzji. GIS in Public Health Technical Assessment GISC Management and Implementation October 27, 2005 CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Zastosowanie SŁUŻBA ZDROWIA - SZPIATALE I SYTEMY ZDROWIA - PUBLICZNA SŁUŻBA ZDROWIA ZASOBY NATURALNE - ROLNICTWO - OCHRONA ŚRODOWISKA - LEŚNICTWO - WODOCIĄGI I KANALIZACJA BIZNES KOMUNIKACJA OBRONNOŚĆ TRANSPORT - LOGISTYKA - SYSTEMY TRANSPORTOWE I SIECI EDUKACJA ENERGETYKA ADMINISTRACJA RZĄDOWA Na całym świecie wiele różnych organizacji, instytucji używa systemów GIS np. WHO, CDC, UN itd. , a ich liczba ciągle rośnie. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP CO TO JEST GIS ? GIS jest systemem przeznaczonym do: - zbierania, - przechowywania, - weryfikowania, - integrowania, - manipulowania, - analizowania, - wizualizacji danych, które są przestrzennie odniesione do powierzchni Ziemi1. 1 – Handling Geographic Information: The Chorley Report. Department of the Environment (UK). London 1987. Źródło: http://www.imagis.pl CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP KOMPONETY GIS-u OPROGRAMOWANIE (SOFTWARE) GIS to system złożony ze sprzętu, oprogramowania, danych, DANE zespołu ludzi, odpowiedniej organizacji SPRZĘT (DATA) i określonych zasad - służący zbieraniu, (HARDWARE) przechowywaniu, analizowaniu i rozpowszechnianiu informacji. LUDZIE METODY (PEOPLE) (METHODS) CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP CO TO JEST GIS ? OBIEKT GIS przechowuje informacje o otaczającym nas świecie jako zbiór tematycznych warstw. KLIENCI BUDYNKI OBIEKT OBIEKT WARSTWA DROGI WARSTWA ŚWIAT RZECZYWISTY CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP CO TO JEST GIS ? GIS TO NIE MAPA, GIS TO BAZA DANYCH !!! GIS integruje operacje bazodanowe takie jak zapytania czy operacje statystyczne z możliwością obserwacji zmian tych danych w przestrzeni i czasie. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP PODSTAWOWE FUNKCJE SYSTEMÓW GIS PODSTAWOWE FUNKCJE SYSTEMÓW GIS TO: • • • • • wprowadzanie danych, generalizacja danych, przechowywanie danych, zarządzanie danych, analizy i prezentacje danych. PRZYKŁADOWE FUNKCJE ANALIZ PRZESTRZENNYCH: graficzna klasyfikacja danych, mapa tematyczna, rozkolorowanie (ang. Choropleth mapping), buforowanie (ang. buffering) – wyznaczenie wokół obiektu strefy o określonej wielkości, analizy sieciowe – sieć połączonych obiektów liniowych do analiz i symulacji rozpływu określonego medium, obliczanie powierzchni i długości, wizualizacja, geokodowanie. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Dlaczego GIS? Konwencjonalny sposób monitorowania epidemii jest bardzo mało czytelny, czekanie na wyniki analiz trwa zbyt długo, żadna tabelka z danymi nie jest w stanie przekazać tak dużo informacji jak obraz. Ta przewaga jest powodem, dla którego wybieramy GIS. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Jednostanowiskowe Narzędzia Gis Stosowane w Epidemiologii CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP HealthMapper HealthMapper CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP WYKORZYSTANIE PROGRAMU Epi/Info CDC, EpiInfo / EpiMap składa się z kilku programów /modułów/, narzędzie do analizy danych epidemiologicznych i przedstawiania wyników w postaci map /tematycznych/, darmowy. MAKE VIEW Tworzenie formularzy i kwestionariuszy /ankiet/ CREATE MAPS / EpiMap ENTER DATA Tworzenie map tematycznych na podstawie gromadzonych danych. Wprowadzanie danych do bazy danych CREATE REPORTS / Epi Report Tworzenie raportów. ANALYZE DATA Przeprowadzanie rozszerzonej analizy danych. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP SIGEpi SIGEpi Pan American Health Organization /PAHO/, duże możliwości analityczne, znaczna liczba funkcji GIS, CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP GIS W SŁUŻBIE ZDROWIA I EPIDEMIOLOGII Oprogramowanie komercyjne PODSUMOWANIE MOŻLIWOŚCI GIS WSPARCIE TECHNICZNE HealthMapper EpiInfo / EpiMap SIGEpi WHO CDC PAHO ograniczone ograniczone tak brak ograniczone brak Ponadto na rynku dostępne są również produkty, firm tworzących oprogramowanie dedykowane – jako pakiety /rozszerzenia/ do programów komercyjnych. Możliwości GIS – bardzo duże, Rozszerzenia / pakiety / do określonych zadań, Wsparcie techniczne. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP OPROGRAMOWANIE KOMERYCJNE CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP ARC GIS firmy ESRI REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Obserwacja przypadków wCENTRUM przestrzeni i czasie TRASY PRZELOTÓW PTACTWA PRZYPADKI U ZWIERZĄT PRZYPADKI U LUDZI CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Strefa ochronna 3 km CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Platformy GIS w Organizacjach Opieki Zdrowotnej a nadzór nad grypą. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Narzędzia GIS w CDC • • • Obecnie w ramach CDC są przygotowane poniższe internetowe aplikacje GIS: WONDER Online Databases; The National Environmental Public Health Tracking Network; NCEH-ATSDR Web Maps. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Narzędzia GIS w PAHO CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP HealthMap HealthMap jest to platforma internetową gromadząca informacje o występowaniu ognisk zachorowań prowadzona na bazie Boston Children's Hospital od 2006 roku. Dane te są selekcjonowane i nadawane są im atrybuty przestrzenne (przywiązanie do terenu). Zasilanie odbywa się z potwierdzonych źródeł takich jak: ProMED Mail, WHO, EuroSurveillance i wielu innych. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Nadzór nad grypą w ECDC W ramach prowadzonej przez Europejskie Centrum Kontroli i Nadzoru nad Chorobami (ECDC) działalności publikowane są cykliczne opracowania przeprowadzone za pomocą systemu GIS CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP Podsumowanie Wykorzystanie GIS w epidemiologii i zdrowia publicznego w dalszym ciągu pozostaje obszarem gdzie zobrazowanie przestrzenne dopiero jest implementowane. Większość organizacji nadzorujących globalnie, regionalnie i lokalnie stan zdrowia prowadzi ciągły rozwój możliwości stosowanych aplikacji do geografii medycznej. Przechodząc z aplikacji jednostanowiskowych do wysublimowanych rozwiązań internetowych dających bezpośrednio przez Internet możliwość tworzenia interaktywnych map, przebiegów czasowych i zapytań. Jak pokazały przytoczone przykłady stosowanie tego typu aplikacji przy nadzorze nad grypą jest niezbędne i sprawia, że odbiorca łatwiej zinterpretuje informację obrazkową niż zawiłe zestawienia w tabelach czy też publikacjach. CENTRUM REAGOWANIA EPIDEMIOLOGICZNEGO SZ RP DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ