geoprocessamento aplicado à epidemiologia
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Apresentação utilizada no exame de qualificação do Mestrado em Ciências da Saúde da Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto.TRANSCRIPT
Bruno GalliBruno GalliExame de qualificação – Mestrado - Famerp
GEOPROCESSAMENTOAPLICADO À EPIDEMIOLOGIA
Aluno:Bruno Galli
Orientador:Prof. Dr. Francisco Chiaravalloti Neto
Exame de Qualificação
Programa de Pós-Graduaçãoem Ciências da Saúde
- Mestrado -
Faculdade de Medicina deSão José do Rio Preto – Famerp
Bruno GalliBruno GalliExame de qualificação – Mestrado - Famerp
Estrutura
1.Principais conceitos
2.Aspectos históricos
3.Aplicações em epidemiologia
4.Dificultadores
5.Perspectivas futuras
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AnáliseEspacial
Computação
GráficaGPSBanco de
Dados
Principais conceitos
SIGSIG
GEOPROCESSAMENTOGEOPROCESSAMENTO
Sensoriamento Remoto
Sensoriamento Remoto Cartografia DigitalCartografia Digital
Fonte: Autor
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Principais conceitos
O geoprocessamento de informações consiste
basicamente no uso da geografia relacionada a
diversas áreas do conhecimento, permitindo
operações como análise, coleta,
armazenamento e criação de bancos de dados e
mapas visando uma inter-relação entre dados
espaciais e atributos ou valores pré-
selecionados. (Müller, 2006)
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Principais conceitos
O Geoprocessamento é um termo amplo, que engloba
diversas tecnologias de tratamento e manipulação de
dados geográficos, através de programas
computacionais. Dentre essas tecnologias, se destacam:
o sensoriamento remoto, a digitalização de dados, a
automação de tarefas cartográficas, a utilização de
Sistemas de Posicionamento Global - GPS e os Sistemas
de Informações Geográficas - SIG. (Pina, 2000)
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Principais conceitos
O SIG é umas das técnicas de geoprocessamento, a
mais ampla delas, uma vez que pode englobar todas as
demais, mas nem todo o geoprocessamento é um SIG.
(Pina, 2000)
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Principais conceitos
Arquitetura de Sistemas de Informação Geográfica
Câmara et al, 2004
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Principais conceitos
Princípio Básico:
Integração dos Dados Espaciais com os Descritivos
GEOPROCESSAMENTOGEOPROCESSAMENTO
Dados EspaciaisDados DescritivosNome Endereço Cidade UF CEP
Fonte: Autor
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Principais conceitos
Princípio Básico:
Integração dos Dados Espaciais com os Descritivos
Fonte: AutorCasos de dengue
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Aspectos históricos
(Koch, 2005)
Praga, Itália, 1768
Bruno GalliBruno GalliExame de qualificação – Mestrado - Famerp
O médico (cirurgião naval) escocês James Lind publicou em 1768 um livro chamado “Um Estudo de Doenças Eventuais em Europeus em Climas Quentes” no qual procura explicações para a distribuição de doenças, chegando inclusive a determinar áreas geográficas específicas (Barret, 1991).
Aspectos históricos
http://www.jameslindlibrary.org/trial_records/17th_18th_Century/lind_1771/lind_1771_tp.html
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Aspectos históricos
Percepções de um geografia médica prática geral... Apresentando a história da ciência médica e farmacológica das populações indígenas locais.
(Koch, 2005)
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Aspectos históricos
(Koch, 2005)
Febre amarela, Nova York, 1798
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Aspectos históricos
(Koch, 2005)
Mapeamento e estatística Cólera, Inglaterra, 1832
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Aspectos históricos
(Koch, 2005)
Escalas global e nacional Cólera, 1832
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Aspectos históricos
(Koch, 2005)
Escalas global e nacional Cólera, 1856
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Aspectos históricos
John Snow (1854)
http://www.ph.ucla.edu/epi/snow/snowcricketarticle.html
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Aspectos históricos
John Snow
Mapa de Londres
com óbitos por cólera identificados por
pontos e poços de água representados por cruzes. (Câmara et al, 2004)
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Aplicações em epidemiologia
A distribuição dos casos de uma doença forma um padrão no espaço? Existe associação com alguma fonte de poluição? Evidência de contágio? Variou no tempo? (Câmara et al, 2004)
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Aplicações em epidemiologia
A utilização da categoria espaço não podelimitar-se à mera localização de eventos de saúde. (Santos, 1988)
Além da percepção visual da distribuição espacial do problema, é muito útil traduzir os padrões existentes com considerações objetivas e mensuráveis. (Câmara et al, 2004)
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Aplicações em epidemiologia
Câmara et al, 2004
ConceitosQualitativos
HipótesesTestáveis
TeoriasModelos
Inferenciais
AnáliseEspacial
Domínios doconhecimento
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Aplicações em epidemiologia
Tipos de dados e problemas em análise espacial
Tipos de dados Problemas típicos
Análise de padrões pontuais
Eventos localizados
Determinação de padrões e agregamentos
Análise de superfícies
Amostras de campo e matrizes
Interpolação e medidas de incerteza
Análise de áreas
Polígonos e atributos
Regressão e distribuições conjuntas
Adaptado de Câmara et al, 2004
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Aplicações em epidemiologia
Análise espacial de eventos
O interesse primário ao analisar padrões de
distribuição de pontos é determinar se os eventos
observados exibem algum padrão sistemático, em
oposição à uma distribuição aleatória. (Câmara e Carvalho, 2004)
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Aplicações em epidemiologia
• Kernel estimation (estimador de intensidade)
Usado para estimar a intensidade pontual do processo em toda a região de estudo.
Câmara e Carvalho, 2004
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Aplicações em epidemiologiaKernel estimation
Population-based surveillance of pediatric pneumonia: use of spatial analysis in an urban area of Central Brazil. (Andrade et al, 2004)
Hot-spot intensity of pneumonia cases by Kernel method.Pneumonia cases
Pneumonia pediátrica, Goiânia
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Aplicações em epidemiologiaKernel estimation
Dis tribuição espacial da leptospirose no Município do Rio de Janeiro, Brasil, ao longo dos anos de 1996-1999. (Tassinari et al, 2004)
Leptospirose, Rio de Janeiro
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Aplicações em epidemiologia
Para utilizar amostras
pontuais de forma efetiva
em um ambiente de
Geoprocessamento,
necessitamos de um
procedimento de
interpolação para gerar uma
representação na forma de
grade regular.
Análise espacial de superfícies
(Camargo et al, 2004)
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Aplicações em epidemiologia
A krigagem compreende um conjunto de técnicas
de estimação e predição de superfícies baseada
na modelagem da estrutura de correlação
espacial. (Camargo et al, 2004)
• Krigagem
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Aplicações em epidemiologiaKrigagem
Modelagem geoestatís tica da infecção por Ascaris lumbricoides . (Fortes et al, 2004)
Ascaris lumbricoides, Duque de Caxias
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Aplicações em epidemiologiaKernel estimation e krigagem
Use of a geographic informations sys tem for defining spatial risk for dengue transmission in Bangladesh: role for aedes albopictus in na urbanoutbreak. (A li et al, 2003)
Dengue, Bangladesh
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Aplicações em epidemiologiaComparação entre interpoladores de média móvel, para o mesmo
conjunto de amostras
(C amargo et al, 2004)
Inverso doQuadrado daDistância
Médiasimples
Vizinhomais próximo
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Aplicações em epidemiologia
� O padrão que observamos é aleatório ou apresenta uma agregação definida?
� Esta distribuição pode ser associada a causas mensuráveis?
� Os valores observados são suficientes para analisar o fenômeno espacial a ser estudado?
� Existem agrupamentos de áreas com padrões diferenciados dentro da região de estudo?
(Câmara et al, 2004)
Análise espacial de áreas
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Aplicações em epidemiologia
Produzem um valor específico para cada área,
permitindo assim a identificação de
agrupamentos.
(Câmara et al, 2004)
• Indicadores Locais de Associação Espacial
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Aplicações em epidemiologiaLocal indicators of spatial association—LISA
Spatial mapping of temporal risk characteristics to improve environmental health risk identification: A case study of a dengue epidemic in Taiwan. (Wen et al, 2006)
Dengue, Taiwan
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Aplicações em epidemiologia
• Modelos de regressão
É uma ferramenta estatística que utiliza o
relacionamento existente entre duas ou mais
variáveis de maneira que uma delas possa ser
descrita ou o seu valor estimado a partir das
demais.
(Câmara et al, 2004)
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Aplicações em epidemiologiaModelos de regressão
Taxa de mortalidade nos três primeiros dias de vida (/1.000 NV).Bairros do Município do Rio de Janeiro, 1995-1996Distribuição geográfica da proporção de mães adolescentes de 10 a 19 anos.Bairros do Município do Rio de Janeiro, 1995-1996.Proporção de chefes com rendimento até um salário mínimo.Bairros do Município do Rio de Janeiro, 1991.
• Proporção de mães adolescentes (1)
• Proporção de pessoas residentes em favelas, 1996 (2)
• Proporção de chefes com rendimento até um salário mínimo (3)
• Taxa de mortalidade nos três primeiros dias
• Proporção de partos cesáreos
• Proporção de mulheres analfabetas
• Densidade de população favelada, 1996
• Coeficiente geral de natalidade
• Nascimentos em estabelecimentos privados
• Proporção de mães que não fizeram pré-natal
Análise espacial da mortalidade neonatal precoce no Município do Rio de Janeiro, 1995-1996. (Andrade e Szwarcwald, 2001)
Mortalidade neonatal, Rio de Janeiro
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Aplicações em epidemiologiaModelos de regressão
Determinants of the geographic dis tribution of Puumala virus and Lyme borreliosis infections in Belgium. (Linard et al, 2007)
PUUV PUUV
LymeLyme
PUUV human cases
Lyme borreliosis infections
PUUV e Borreliose de Lyme, Bélgica
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Dificultadores
• Ausência de bases cartográficas
• Morosidade das notificações
• Qualidade da informação
• Falta de integração das bases de dados (SIM; SINASC; SINAN)
• Inexistência de softwares específicos
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Perspectivas futurasSatélite CBERS
S. J. Rio Preto, SP, Brasil, 09/2005 S. J. Rio Preto, SP, Brasil, 09/2002
Satélite QuickBird
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Perspectivas futuras
•Propagação da utilização da cartografia digital
•Integração das bases de dados de notificação
•Disponibilização dos dados em ambiente web
•Desenvolvimento de aplicativos específicos
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Perspectivas futuras
"Os homens adoecem porque são pobres. Mantêm-se pobres porque estão doentes e continuam doentes porque são pobres".
Frase estampada na entrada do Hospital de Doenças Infecto-Contagiosas (HDIC) de Teresina, no Piauí.
Miséria tropical: meningite e cólera no Nordeste mostram que o Brasil ainda não consegue eliminar males típicos do Terceiro Mundo. IstoÉOnline nº 1584 – 09/02/2000
Foto: André Dusek
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Ali M; Wagatsuma Y; Emch M; Breiman RF. Use of a geographic informations system for defining spatial risk for dengue transmission in
Bangladesh: role for aedes albopictus in na urban outbreak. Am. J. Trop. Med. Hyg. 2003, 69: 634–640.
Andrade ALSS et al. Population-based surveillance of pediatric pneumonia: use of spatial analysis in an urban area of Central Brazil. Cad. Saúde
Pública 2004; 20: 411-421.
Andrade CLT. Szwarcwald CL. Análise espacial da mortalidade neonatal precoce no Município do Rio de Janeiro, 1995-1996. Cad. Saúde
Pública 2001; 17:1199-1210.
BARRETT FA, SCURVY Linds medical geography. Social Science & Medicine 1991; 33: 347-353.
Câmara G; Carvalho MS. Aná lise espacial de eventos: In Aná lise espacial de dados geográ ficos. Planaltina; Embrapa Cerrados; 2004.
Câmara G; Carvalho MS; Cruz OG; Correa V. Análise espacial de áreas. In: Análise espacial de dados geográficos. Planaltina; Embrapa
Cerrados; 2004.
Camargo ECG; Fucks SD; Câmara G. Aná lise espacial de superfícies: In: Anál ise espacial de dados geográ ficos. Planaltina; Embrapa Cerrados;
2004.
Druck S, Carvalho MS, Câmara G, Monteiro AMV. Análise espacial de dados geográ ficos. Planaltina; Embrapa Cerrados; 2004.
Fortes BPMD; Valencia LIO; Ribeiro SV; Medronho RA. Modelagem geoestatística da infecção
por Ascaris lumbricoides. Cad. Saúde Pública 2004, 20:727-734.
Koch T. Cartographies of Disease: maps, mapping and medicine. California; ESRI Press; 2005.
Linard C et al. Determinants of the geographic distribution of Puumala virus and Lyme borreliosis infections in Belgium. International Journal of
Health Geographics 2007; 6:1-14
Tassinari WS; Pellegrini DCP; Sabroza PC; Carvalho MS. Distribuição espacial da leptospirose no Município do Rio de Janeiro, Brasil, ao longo
dos anos de 1996-1999. Cad. Saúde Pública 2004, 20: 1721-1729
Wen TH, Lin NH, Lin CH, King CC, Su MD. Spatial mapping of temporal risk characteristics to improve environmental health risk identification: A
case study of a dengue epidemic in Taiwan. Sci. Total Environ. 2006; 367: 631-40.
Referências