RDengue um ambiente para o monitoramento de ovos do
mosquito Aedes aegyptiHenrique Silva Dallazuanna
Wagner Hugo Bonat Paulo Justiniano Ribeiro JuniorLEG - laboratorio de Estatıstica e Geoinformacao.,
Universidade Federal do Parana - [email protected], [email protected], [email protected]
Introducao
A degradacao do meio-ambiente e os problemas socio-culturais afetam o cenario epidemiologico brasileiro,levando-o a ser destaque na mıdia nacional e interna-cional, decorrente de epidemias de dengue, leptospirose,a recorrencia da tuberculose, entre outras.Diante disso, constatou-se a importancia de criar metodoscapazes de detectar precocemente situacoes que carac-terizam surtos epidemicos, modelar e identificar fatores derisco e protecao nas situacoes endemicas e epidemicas,nesta perspectiva foi elaborado o “Projeto SAUDAVEL”.1
O objetivo deste trabalho e desenvolver um ambiente ca-paz de efetuar analises exploratorias basicas de forma au-tomatica e semi-automatica, para os dados decorrentes doexperimento de coleta de ovos do mosquito Aedes aegyptique esta sendo desenvolvido pelo SAUDAVEL na cidadede Recife/PE. Afim de contemplar varios aspectos explo-ratorios sobre os dados abordou-se tres resolucoes deanalise: cidade, bairro e armadilhas.Com o conjunto de rotinas propostas e possıvel desen-volver analises espaciais e temporais, capazes de determi-nar limites de controle, verificar relacoes espaciais, iden-tificar sazonalidades e tendencias, estimar a ocorrenciado fenomeno em areas nao observadas, definir areas pri-oritarias para intervencao e tambem projetar possıveiscenarios futuros, com o intuito final de evitar surtos dedengue.
Materiais e Metodos
O experimento de Recife/PE conta com 564 armadilhas,distribuıdas entre 5 dos 94 bairros da cidade, estas foraminstaladas de modo a cobrir toda a superfıcie do bairro eestao sendo monitoradas a partir de 03/2004, ate a datade 05/2007 foram realizadas 19.068 coletas com as quaisforam contados 14.829.557 ovos do mosquito.Uma parte importante em projetos desta magnitude e aforma de armazenamento, tratamento e visualizacao dosdados, ja que, um experimento como este gera uma grandequantidade de dados que nao sao facilmente manipulaveis,requerendo para isto ferramentas especıficas. Neste expe-rimento cada armadilha contem uma lamina na qual afemea do mosquito coloca os ovos, essas laminas saorecolhidas e a contagem e feita em laboratorio especial-izado. Os dados sao inseridos em um banco de dadosatraves de uma interface Web.O banco de dados do Recife SAUDAVEL, esta implemen-tado em Terralib tecnologia de codigo aberto light-DBMS,e MySql Database Server como um repositorio e sistemagerenciador de dados espaco-temporais baseado no mod-elo espaco-temporal da Terralib. (SILVEIRA, et al., 2004).
Figura 1: Formato geral de analise.
A figura 1 ilustra o formato geral de analise. Apos a equipede campo coletar as laminas e estas serem analisadaspelo laboratorio especializado, os dados entram no bancoatraves da interface Web e ficam armazenados no bancode dados geografico. Isto feito, pode-se acessa-lo via aRT,assim todas as analises estatısticas sao realizadas em umambiente proprio no caso o R atraves das rotinas ja im-plementadas no RDengue. Apos as analises serem con-cluıdas tem-se atraves do RDengue e do aRT a opcao deretornar as analises para o banco geografico, podendo servisualizadas atraves de uma ferramenta de SIG, como e ocaso do TerraView, ou entao gerar uma pagina Web para avisualizacao publica dos resultados. E importante destacarque o tipo de sistema de analise proposto pode ser utilizadopara qualquer tipo de sistema de monitoramento estatısticotanto na epidemiologia como em outras areas como por ex-emplo no controle estatıstico da Qualidade entre outros.
Resultados
Para contemplar aos objetivos propostos, o RDengue in-tegra ferramentas estatısticas e de SIG, com o intuito dedesenvolver analises espaciais e temporais de forma au-tomatica e/ou semi-automatica, as possibilidades de usode tais rotinas sao amplas, sendo que estas sao flexıveis epodem ser analisadas de diversas formas, alem disso saode facil interpretacao por nao especialistas.A seguir serao descritas duas opcoes simples de analises,as quais sao default do ambiente, a primeira correspondea uma analise por armadilhas e a segunda uma analise porbairro.
Figura 2: Grafico descritivo por armadilha.
O grafico acima utiliza as ideias do controle estatıstico daqualidade, para construir um grafico de controle para acontagem de ovos do mosquito Aedes aegypti.O graficoestabelece limites de controle baseados em medidas dedipersao, para o nıvel local (bairro) e tambem global(cidade), apresenta as medias da cidade como um todo,do bairro, a media mensal e tambem a media dos vizinhosafim de verificar algum tipo de efeito espacial. Tambem epossıvel identificar possıveis tendencias e sazonalidades.Entende-se que este tipo de grafico e uma ferramentasimples e que atraves dele pode-se tirar informacoes rel-evantes sobre a ocorrencia do fenomeno. Importantedestacar que aqui e mostrado apenas o grafico de uma ar-madilha, porem o RDengue possui ferramentas capazesde desenvolver este tipo de grafico para todas as 564armadilhas, de forma automatica e facilmente atualizavelconforme a disponibilidade dos dados, tambem e capaz deretornar os graficos para o banco de dados do SAUDAVEL,da forma de uma tabela de mıdia, podendo assim ser vi-sualizado por qualquer membro do projeto remotamenteatraves do TerraView e tambem pode ser disponibilizadovia Web.O segundo tipo de analise, e um mapa de zonas quentes,que busca evidenciar onde estao localizados os pontosmais crıticos, que devem ter prioridades de atendimento dosetor de saude, ja que, sao as localidades onde se encon-tra o maior numero de ovos, aumentando assim o risco dapopulacao desta area ser infectada. Varios metodos paraestimar esta superfıcie estao implementados no RDengue,para citar alguns tem-se, Modelos Aditivos Generalizados,Superfıcie de tendencia, Thin plate splines, metodo deAkima e Regressao Local.Em geral o que se busca desta analise e estimar aocorrencia do fenomeno em areas nao observadas, esti-mando uma superfıcie suave, conforme o metodo utilizadopara gerar a superfıcie pode-se explorar diferentes pon-tos de analise, por exemplo, utilizando a Regressao Localse evidencia efeitos espaciais locais tais como efeitos devizinhanca, ja utilizando a superfıcie de tendencia se evi-dencia os efeitos globais, como tendencias no espaco, emgeral para este metodo usa-se uma regressao de segundaordem, porem esta ordem pode ser escolhida pelo usuario,outra opcao e usar a transformacao logaritmica e aplicarum dos metodos disponıveis, e ainda outra seria gerar assuperfıcies por uma, duas ou todas as tecnicas implemen-tadas e compara-las, ja que, este procedimento e simples erapido utilizando as rotinas do RDengue, a figura 3 mostraum exemplo deste tipo de analise, comparando o metodoLoess com a Superfıcie de Tendencia.
Figura 3: Superfıcies estimadas pelos metodos RegressaoLocal e Superfıcie de Tendencia.
Uma outra rotina muito util nesta fase exploratoria, e uti-lizar as superficıes estimadas, para gerar uma animacao,para isto utiliza-se uma interpolacao pixel a pixel, o resul-tado desta rotina e um ”filme”que mostra a evolucao dofenomeno tanto no espaco como no tempo. A escala decores utilizada e conhecida como terrain colors, nesta es-cala valores altos da variavel resposta, numero de ovosdo mosquito, sao representados por cores claras sendoo valor mais alto pela cor branca, no outro extremo, val-ores baixos da variavel resposta sao expressos por tonsde verde. Uma demonstracao de tais animacoes e ap-resentado em http://www.leg.ufpr.br/RDengue alem dissotambem e disponibilizado em Linux o pacote RDengue emuma versao preliminar, alem de uma breve descricao desuas dependencias e suas funcionalidades.
Conclusao
Com a concepcao de construcao de ambientes para o mon-itoramento e vigilancia epidemiologica, o RDengue soma-se aos objetivos do SAUDAVEL, contribuindo para o au-mento da capacidade do setor de saude no controle dedoencas transmissıveis, desenvolvendo instrumentos paraa pratica da vigilancia epidemiologica, incorporando as-pectos ambientais, identificadores de risco e protecao, emetodos automaticos e semi-automaticos que permitam adeteccao de surtos e seu acompanhamento no espaco eno tempo.As rotinas implementadas no RDengue mostram-se sat-isfatorias, para gerar analises exploratorias, tendo inclu-sive um procedimento para a visualizacao espaco-temporalque evidencia picos e tendencias espaciais mostrando aevolucao do fenomeno em toda a area, dando a possibili-dade de ver os dados, procedimento nada simples devidoao tamanho do experimento. Tambem possibilita um moni-toramento, da intensidade de ovos do mosquito em toda aarea com base em amostras pontuais do fenomeno, sendoque podem ser definidos sinais de aviso quando por exem-plo a intensidade de ovos capturados for muito superior aopadrao considerado normal.O intuito de uma analise exploratoria e dar subsıdios para abusca de modelos que se adequem aos dados, fornecendoa visualizacao de como o fenomeno se desenvolveu tantono espaco como no tempo.Deixa-se aqui como futuras agendas de pesquisa, incorpo-rar nas superfıcies estimadas outras possıveis covariaveis,como condicoes climaticas e defasagens temporais davariavel resposta. Metodos de previsao que possam serutilizados de forma generica para a serie temporal de cadaarmadilha, permitindo assim gerar um cenario futuro.
Referencias
[1] R Development Core Team. (2004). R: A languageand enviroment for statistical computing. R Founda-tion for Statistical Computing,ISBN 3-900051-07-0.
[2] SILVEIRA, J. C.; SOUZA, W. V.; REGIS, L. N.;SANTOS, M. A.; LAPA, T. M.; PORTUGAL, J. L.;BRAGA, T. S.; MONTEIRO, A. M. Recife em pedacos:Geotecnologias para a Deteccao e Acompanhamentoem Vigilancia Epidemiologica.In: VI CONGRESSOBRASILEIRO DE EPIDEMIOLOGIA, 2004.
1Sistema de Apoio Unificado para a Deteccao e Acompanhamento em Vigilancia Epidemiologica.
53aReuniaoAnualdaRegiaoBrasileiradaSociedadeInternacionaldeBiometria−RBRAS
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