Original map by John Snow showing
the clusters of cholera cases in the
London epidemic of 1854
GIS4SG VII
Kartografická vizualizace a
analýza zdravotních dat
podzim 2020
Petr Kubíček
kubicek@geogr.muni.cz
Laboratory on Geoinformatics and Cartography (LGC)
Institute of Geography
Masaryk University
Czech Republic
Literatura - knihy
• BREWER Cyntia A., PICKLE, Linda W: Evaluation of Methods for Classifying
Epidemiological Data on Choropleth Maps in Series. [on-line]. Department of
Geography, the Pennsylvania State University, 2002. [citace: 12.7.2008]. Dostupný z
WWW: <www.personal.psu.edu/cab38/Brewer_Annals.pdf>
• CARR, Dann B. : Interactive Linked Micromap Plots And Dynamically Conditions
Choropleth Maps . [on-line]. ACM International Conference Proceeding Series, č.129,
Los Angeles, 2002 [citace: 15.3.2008]. Dostupný z WWW:
<http://portal.acm.org/author_page.cfm?id=81100072939&coll=GUIDE&dl=GUIDE&
trk=0
• KOCH, T.: Cartographies of Disease: Maps, Mapping and Medicine. Book News,
Portland, 2005. 389 s. ISBN 1-58948-120-8
• MARŠÍK, V.: Oncological Description of the Czech Republic Assisted by GIS. In
Conference Europe in Transition, Brno, 1994. s. 35-44.
• PACIONE, M.: Medical Geography: progress and prospect, Taylor & Francis, 1986,
dostupné on-line na http://books.google.cz/books?id=JsgOAAAAQAAJ
• ….
Oblast zdravotnictví
• Proč je důležitá?
– Dříve problémy – chudoba, podvýživa, infekční
choroby…
– Dnes – civilizační choroby, choroby související
s dlouhověkostí…
• Výhody map v této oblasti?
• geografie medicíny (zdraví)
„... mapa zůstává jednou z nejcennějších a nejuniverzálnějších zbraní
v arzenálu medicinského geografa.“ (PACIONE, 1986)
Geografie medicíny
• Dvě oblasti
• Z hlediska nemocí - epidemiologie a ekologie chorob
(mapy zdravotního stavu)
– vztahy mezi životním prostředím a lidským zdravím
– mapování chorob
• Z hlediska pacientů - zkoumání lokalizace a využívání
zdravotních služeb.
(mapy zdravotní péče)
– dostupnost zdravotnických zařízení, vzorce pohybů
pacientů
– nerovnoměrnosti v poskytování zdravotní péče
– modelování budoucích požadavků na zdravotnická
zařízení
– vztahy mezi potřebami a mezi socio-ekonomickými a
kulturními faktory
Důvody tvorby map zdravotního
stavu obyvatelstva
• faktor informace - mapy pro zdravotnictví
rychle podávají informace o studovaném jevu;
• faktor kartografické prezentace zdravotnická
informace prezentovaná formou
mapy je mnohem lépe pochopitelná
– Odborníci
– laická veřejnost
• faktor rozvoje technologií - díky technologiím
GIS je snadná integrace map do zdravotnických
institucí a jejich využití pro další analýzu.
Příklady analýz
• Odhalení rizikových faktorů indikujících
příslušný druh onemocnění
• Odhalení rizikových skupin obyvatelstva
• Plánovaní prověření a hodnocení efektů
navržených opatření ( COVID-19)
• Plánování rozvoje zdravotnických zařízeních v
regionech
• Zdroj informací pro ochranu životního
prostředí a životního prostoru člověka.
• ….
Terminologie - zdravotní stav
• široce používán – často používán při definici jiných pojmů.
• definice:
– "Zdravotní stav je celkový stav organismu pracovníka zjišťovaný
lékařskou prohlídkou a hodnocený podle souboru fyziologických a
patologických jevů postižitelných diagnostickými metodami, nejčastěji
pomocí indikátorů zdraví."
• zákon 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví
– „... zdravotní stav obyvatelstva a jeho skupin ... určován souhrnem
přírodních, životních a pracovních podmínek a způsobem života.“
• Podle Evropské komise lze zdravotní stav charakterizovat více
indikátory:
– naděje dožití, prenatální až dětská úmrtnost, standardizované míry
úmrtí (65 příčin, podle členění Eurostatu), úmrtí v souvislosti s
drogami, HIV/AIDS, přenosné choroby, incidence nádorů,
demence/Alzheimerova choroba, (nízká) porodní hmotnost, úrazy v
silniční dopravě, úrazy na pracovišti, obecně chápané zdraví a
prevalence, dlouhodobé nemoci a jejich morbidita, prevalence
chronických nemocí, „zdravé roky života“ (healthy life years - HLY).
Zdravotní péče
• Definice: péče o ochranu zachování a navrácení
zdraví lidu
– Poskytuje se ve zdraví a v nemoci, v
mateřství a při jiných stavech
– zahrnuje ambulantní, ústavní, lázeňskou,
závodní preventivní péči a lékařskou péči.
– Definici obsahuje zákon 20/1966 Sb. o péči a
zdraví lidu.
– V praxi je tato definice již nedostatečná, v
návrzích zákonů se objevují nové verze
Incidence
• Vyjadřuje počet onemocnění (tj. nově se
vyskytnutých případů) v určitém období ke
střednímu stavu obyvatelstva
– nejčastěji na 100 000 osob.
• Incidence signalizuje životní riziko, mortalita je
ukazatelem diagnostiky a léčby, prevalence
naznačuje objem zdravotní péče a nákladů (cit.:
GERYK & kol, 2008).
Prevalence
• ukazatel nemocnosti
• vyjadřuje počet nemocných osob (buď celkem
nebo s určitou nemocí) vztažený k celkovému
počtu osob v populaci (středního stavu),
nejčastěji na 100 000 osob.“
Témata map zdravotního stavu
• incidence chorob
• prevalence chorob
• šíření chorob (modelování, ...)
• úrazy
• úmrtnost na choroby/úrazy v případě jejich incidence
• úmrtnost na jednotlivé příčiny v porovnání se všemi úmrtími
• doba pracovní neschopnosti - vlivem chorob/úrazů
• subjektivně pociťovaný zdravotní stav
• Pozn.: všechna tato témata lze zvlášť mapovat pro muže a ženy, a
také podle věkových kategorií většinu také podle věkových
kategorií
ASPEKTY KARTOGRAFICKÉ
VIZUALIZACE
ZDRAVOTNÍCH DAT
Utajení osobních údajů
- nedostupná data na úrovni malých územních jednotek
Velikost územní jednotky
– malá jednotka = lepší analýza rozmístění v území
– malá jednotka = malá spolehlivost veličiny a velká
variabilita jevu
Metoda kartografické vizualizace
Geografické hranice x geometrické hranice
administrativní x síť čtverců
KOGNITIVNÍ STUDIE
• Zdravotní mapy jsou užívány veřejností a odborníky
nekartografických oborů – epidemiology apod. O to víc
musí být srozumitelné a čitelné.
• Výzkumy ukazují, že nekartografové používají
nejspolehlivěji klasické choropletové mapy.
• Pozor na kartografickou správnost!
Pickle, 1994
Tyto čtyři mapy zobrazují ta samá data (míru úmrtnosti
na rakovinu prsu). Správná interpretace dat záleží na
vhodně zvoleném způsobu vizualizace. V rámci testů
(uvádí Picklová) jako nejvhodnější metodu využití
kartogramů se standardizovaným přepočtem na střední
počet obyvatelstva. Použití barevného odstínu (sytosti)
vykazuje lepší výsledky než (bipolární barevná škála či)
metoda hustoty teček.
KOGNITIVNÍ STUDIE
Výsledky studií map pro širokou veřejnost:
• legenda standardního typu
• barvy vyhovující i lidem s poruchou barvocitu
• veličiny s nízkou spolehlivostí je dobré v mapě uvést
(nevynechávat je) a vyznačit je coby méně spolehlivé
(tečkování apod.)
ÚZIS – Ústav zdravotnických
informací a statistiky ČR
http://www.uzis.cz
Hlavní správce zdravotních statistik.
• DPS http://www.uzis.cz/cz/dps - údaje za roky po krajích
• Registr zdravotnických zařízení
http://www.uzis.cz/uzis/rzz - chtělo by to mapu
• Národní onkologický registr a další registry –
data nejsou volně dostupná
• Zdravotnická ročenka ČR
ČSÚ
http://www.czso.cz
Publikuje některé zdravotní statistiky - např.:
• Výsledky výběrového šetření zdravotně
postižených osob
• Pracovní neschopnost pro nemoc a úraz
• Výsledky zdravotnických účtů v ČR
SÚKL, SZÚ
Státní ústav pro kontrolu léčiv -
http://www.sukl.cz
• databáze léčiv - registrovaných, hrazených/nehrazených,
nevázaných na recept…
• přehled lékáren, zařízení transfúzní služby, pracovišť s
oprávněním k výrobě léků, atd…
Státní zdravotní ústav - http://www.szu.cz
• vybrané infekční nemoci v ČR
• Registr nemocí z povolání
Projekty na MU
„Vizualizace zdravotních dat pro podporu
interdisciplinárního
vzdělávání a vztahů s veřejností“ (MŠMT
[2E08028] 1.3. 2008 -31.12. 2009)
Cíle:
•Analýzy současného stavu dostupných dat a jejich
vizualizace podle vybraných ukazatelů (včetně
klinických a ekonomických) zdravotního stavu.
•Návrh kartografické symboliky a způsobů vizualizace
dat zdravotního stavu, zpracování části modelových
situací a webová prezentace vybraných typů
zdravotních dat.
•Příprava, implementace a testování internetového
portálu vybraných zdravotních dat a modulů.
Visual Health - Dílčí cíl 2
Návrh kartografické symboliky a způsobů
vizualizace dat zdravotního stavu,
zpracování části modelových situací a
webová prezentace vybraných typů
zdravotních dat.
Skutečné dosažené výsledky:
– Rozvoj teorie „map use“
– Vizualizační nástroje – autorizovaný
software.
– Publikace, Bc, DP.
Statické mapy
Předem generované výstupy ve formě nepravých kartogramů a kartodiagramů, které lze
pouze zobrazit a není možné s nimi nijak manipulovat s výjimkou možného zapnutí a
vypnutí informační vrstvy. Data jsou prezentována ve formátu PDF a tematicky se jedná
o souhrnně zpracovanou studii prevalence zhoubných nádorů v časovém období 1989 –
2005 (Konečný a kol., 2008).
Dynamické mapy
Poskytují výstupy ve formě jednoduchých vektorových tematických map
(kartogramů, kartodiagramů a jejich kombinací). Témata z oblastí léčby diabetu a
nákladů na léčení. Časová složka dat je k dispozici prostřednictvím menu
zobrazujícího jednotlivé roky.
Mapy nejsou uloženy přímo na straně serveru, ale jsou dynamicky generovány
z databáze podle požadavků uživatele. Přestože jsou možnosti omezené časovým,
prostorovým a tematickým rozsahem databáze, dávají uživateli větší volnost a
možnost srovnání více časových rovin a tematických oblastí.
Interaktivní mapy - nástroj
TimeSeriesNástroj na prezentaci statistických časových řad. Pomocí zobrazení dat ve formě
tematické mapy umožňuje zjišťovat vývoj atributů v čase i rozdíly mezi jednotlivými
regiony v území. Uživatel má po výběru datové sady dále k dispozici různé možnosti, jak
upravit vzhled mapy, zobrazit hodnoty jednotlivých regionů, přecházet do nižších či
vyšších administrativních jednotek a animovat vývoj vybraného časového úseku
Google Maps výstupy
Výstupy ve formě jednoduchých vektorových tematických map
(kartogramů, kartodiagramů a jejich kombinací), které je možné prohlížet
pomocí volně šiřitelé aplikace Google Earth. Časová složka dat je k
dispozici prostřednictvím animace, která ukazuje změny dat v
jednotlivých létech, ke kterým se příslušné mapy vztahují.
COVID-19 a mapování stavu a
průběhu epidemie
Využití pozičních dat a
mobilních telefonů pro zmírnění
epidemiologické situace
Úkol pro všechny na hodinu 17.
12.
• Jaké dvě hlavní aplikace jsou v ČR
používány pro vyhledávání a trasování osob
potenciálně nakažených COVID-19?
• Čím se od sebe obě aplikace liší a co mají
společné?
• Na slyšenou na společné přednášce 17. 12.
přes MS Teams.