GIS a zdrowie publiczne - GIS and public health
Systemy informacji geograficznej (GIS) i nauka o informacji geograficznej (GIScience) łączą możliwości mapowania komputerowego z dodatkowymi narzędziami do zarządzania bazami danych i analizy danych . Komercyjne systemy GIS są bardzo wydajne i dotknęły wielu zastosowań i branż, w tym nauk o środowisku , urbanistyki , zastosowań rolniczych i innych.
Zdrowie publiczne to kolejny obszar zainteresowania, w którym coraz częściej wykorzystywane są techniki GIS. Ścisła definicja zdrowia publicznego jest trudna do ustalenia, ponieważ jest używana na różne sposoby przez różne grupy. Ogólnie rzecz biorąc, zdrowie publiczne różni się od zdrowia osobistego tym, że (1) koncentruje się na zdrowiu populacji, a nie jednostek, (2) koncentruje się bardziej na profilaktyce niż na leczeniu oraz (3) działa głównie na szczeblu rządowym (a nie prywatny) kontekst. Wysiłki te w naturalny sposób mieszczą się w obszarze problemów wymagających wykorzystania analizy przestrzennej jako części rozwiązania, a zatem uznaje się, że GIS i inne narzędzia analizy przestrzennej zapewniają potencjalne możliwości transformacyjne dla wysiłków na rzecz zdrowia publicznego.
W tym artykule przedstawiono historię wykorzystania informacji geograficznej i systemów informacji geograficznej w obszarach zastosowań zdrowia publicznego, podano kilka przykładów pokazujących wykorzystanie technik GIS w rozwiązywaniu określonych problemów zdrowia publicznego, a na koniec omówiono kilka potencjalnych problemów wynikających ze zwiększonego wykorzystania tych technik GIS. na arenie zdrowia publicznego.
Historia
Działania w zakresie zdrowia publicznego od wielu lat opierają się na analizie i wykorzystaniu danych przestrzennych. Dr John Snow (lekarz) , często uznawany za ojca epidemiologii , jest prawdopodobnie najbardziej znanym z tych przykładów. Dr Snow użył ręcznie narysowanej mapy, aby przeanalizować lokalizacje geograficzne zgonów związanych z cholerą w Londynie w połowie lat pięćdziesiątych XIX wieku. Jego mapa, która nakładała lokalizacje zgonów na cholerę z miejscami z wodociągów publicznych, wskazała pompę Broad Street jako najbardziej prawdopodobne źródło wybuchu cholery. Usunięcie rączki pompy doprowadziło do szybkiego spadku zachorowalności na cholery, pomagając społeczności medycznej w ostatecznym stwierdzeniu, że cholera jest chorobą przenoszoną przez wodę.
Praca dr Snowa wskazuje, w jaki sposób GIS może przynieść korzyści w badaniach zdrowia publicznego i innych badaniach. Kontynuował analizę swoich danych, ostatecznie wykazując, że częstość występowania cholery była również związana z lokalną wysokością, a także typem gleby i zasadowością. Stwierdzono, że obszary nisko położone, szczególnie te ze słabo drenującą glebą, mają wyższe wskaźniki zachorowalności na cholerę, co dr Snow przypisał basenom wody, które miały tam tendencję do gromadzenia się, ponownie pokazując dowody, że cholera była w rzeczywistości przenoszona przez wodę. chorobę (raczej niż chorobę przenoszoną przez miazmę, jak powszechnie uważano w tamtym czasie).
Jest to wczesny przykład tego, co stało się znane jako mapowanie rozprzestrzeniania się choroby , obszar badań oparty na założeniu, że choroba zaczyna się od jakiegoś źródła lub punktu centralnego, a następnie rozprzestrzenia się po okolicy zgodnie z tamtejszymi wzorcami i warunkami. Jest to kolejny obszar badań, w którym wykazano, że możliwości GIS są pomocne dla praktyków.
GIS dla zdrowia publicznego
Dzisiejsze problemy zdrowia publicznego mają znacznie szerszy zakres niż te, z którymi zmagał się dr Snow, a naukowcy polegają dziś na nowoczesnym GIS i innych aplikacjach do mapowania komputerowego, które pomagają w swoich analizach. Na przykład, spójrz na mapę po prawej stronie przedstawiającą wskaźniki śmiertelności z powodu chorób serca wśród białych mężczyzn powyżej 35 roku życia w Stanach Zjednoczonych w latach 2000-2004.
Informatyka zdrowia publicznego (PHI) to wschodząca specjalizacja, która koncentruje się na zastosowaniu nauk i technologii informatycznych w praktyce i badaniach w zakresie zdrowia publicznego. W ramach tych wysiłków GIS - lub bardziej ogólnie system wspomagania decyzji przestrzennych (SDSS) - oferuje ulepszone techniki wizualizacji geograficznej , prowadzące do szybszego, lepszego i solidniejszego zrozumienia i możliwości podejmowania decyzji na arenie zdrowia publicznego.
Na przykład wyświetlacze GIS zostały wykorzystane do pokazania wyraźnego związku między skupiskami nowych przypadków zapalenia wątroby typu C a przypadkami znanych osób używających narkotyków dożylnie w Connecticut. Przyczynowość jest trudna do jednoznacznego udowodnienia - kolokacja nie ustala związku przyczynowego - ale potwierdzenie wcześniej ustalonych związków przyczynowych (takich jak dożylne zażywanie narkotyków i wirusowe zapalenie wątroby typu C) może wzmocnić akceptację tych zależności, a także pomóc w wykazaniu użyteczności i wiarygodności związanych z GIS techniki rozwiązań. I odwrotnie, wykazanie zbieżności potencjalnych czynników przyczynowych z ostatecznym skutkiem może pomóc zasugerować potencjalny związek przyczynowy, a tym samym zachęcić do dalszych badań i analiz (potrzebne źródło?).
Z drugiej strony, do wykazania braku korelacji między przyczynami i skutkami lub między różnymi skutkami stosowano techniki GIS. Na przykład zbadano rozkłady zarówno wad wrodzonych, jak i śmiertelności niemowląt w stanie Iowa, a naukowcy nie znaleźli żadnego związku w tych danych. Doprowadziło to do wniosku, że wady wrodzone i śmiertelność niemowląt prawdopodobnie nie są ze sobą powiązane i prawdopodobnie wynikają z różnych przyczyn i czynników ryzyka.
GIS może również wspierać zdrowie publiczne na różne sposoby. Przede wszystkim wyświetlacze GIS mogą pomóc we właściwym zrozumieniu i podejmowaniu lepszych decyzji. Na przykład eliminacja dysproporcji zdrowotnych jest jednym z dwóch głównych celów programu Zdrowi ludzie 2010 , jednego z najważniejszych programów zdrowia publicznego istniejących obecnie w Stanach Zjednoczonych. GIS może odegrać znaczącą rolę w tych wysiłkach, pomagając praktykom zajmującym się zdrowiem publicznym zidentyfikować obszary dysproporcji lub nierówności, a najlepiej pomagając im zidentyfikować i opracować rozwiązania mające na celu usunięcie tych niedociągnięć. GIS może również pomóc badaczom w integracji odmiennych danych z wielu różnych źródeł, a nawet może być używany do egzekwowania środków kontroli jakości tych danych. Wiele danych dotyczących zdrowia publicznego jest nadal generowanych ręcznie, w związku z czym są narażone na błędy generowane przez człowieka i niewłaściwe kodowanie. Na przykład analiza geograficzna danych dotyczących opieki zdrowotnej z Północnej Karoliny wykazała, że nieco ponad 40% zapisów zawierało jakieś błędy w informacjach geograficznych (miasto, powiat lub kod pocztowy), które pozostałyby niewykryte bez wyświetlaczy wizualnych. dostarczone przez GIS. Korekta tych błędów doprowadziła nie tylko do poprawienia wyświetlania GIS, ale także poprawiła WSZYSTKIE analizy wykorzystujące te dane.
Problemy z GIS dla zdrowia publicznego
Istnieją również obawy lub problemy związane z wykorzystaniem narzędzi GIS w działaniach na rzecz zdrowia publicznego. Najważniejszym z nich jest troska o prywatność i poufność osób. Zdrowie publiczne jest zaniepokojone stanem zdrowia całej populacji, ale do dokonywania wielu z tych ocen musi wykorzystywać dane dotyczące zdrowia osób, a ochrona prywatności i poufności tych osób ma ogromne znaczenie. Korzystanie z wyświetlaczy GIS i powiązanych baz danych może naruszyć te standardy prywatności, dlatego konieczne są pewne środki ostrożności, aby uniknąć wskazywania osób na podstawie danych przestrzennych. Na przykład może zajść potrzeba zagregowania danych, aby objąć większe obszary, takie jak kod pocztowy lub hrabstwo, pomagając zamaskować indywidualne tożsamości. Mapy można również konstruować w mniejszych skalach, dzięki czemu ujawnia się mniej szczegółów. Alternatywnie, kluczowe cechy identyfikacyjne (takie jak sieć dróg i ulic) mogą zostać pominięte na mapach, aby zamaskować dokładną lokalizację, lub może nawet być wskazane celowe przesunięcie znaczników lokalizacji o jakąś losową wielkość, jeśli zostanie to uznane za konieczne.
W literaturze dobrze ugruntowane jest, że wnioskowanie statystyczne oparte na danych zagregowanych może prowadzić badaczy do błędnych wniosków, sugerując związki, które w rzeczywistości nie istnieją, lub przesłaniać relacje, które w rzeczywistości istnieją. Ten problem jest znany jako problem z modyfikowalną jednostką powierzchniową . Na przykład nowojorscy urzędnicy ds. Zdrowia publicznego obawiali się, że skupiska i przyczyny raka zostaną błędnie zidentyfikowane po tym, jak zostaną zmuszeni do umieszczenia w Internecie map pokazujących przypadki raka według kodu pocztowego. Twierdzili, że kody pocztowe zostały zaprojektowane w celu niezwiązanym z kwestiami zdrowia publicznego, a zatem wykorzystanie tych arbitralnych granic może prowadzić do niewłaściwych grupowań, a następnie do błędnych wniosków.
streszczenie
Wykorzystanie GIS w zdrowiu publicznym jest obszarem zastosowań wciąż w powijakach. Podobnie jak w przypadku większości nowych aplikacji, jest wiele obietnic, ale także wiele pułapek, których należy unikać po drodze. Wielu badaczy i praktyków koncentruje się na tych wysiłkach, mając nadzieję, że korzyści przewyższają ryzyko i koszty związane z tym nowym obszarem zastosowań nowoczesnych technik GIS.
Zobacz też
- Predykcyjne modelowanie geoprzestrzenne
- Zdrowie publiczne
- Geografia czasu
- Przestrzenna epidemiologia