Apports des SIG à l’épidémiologie et à la santé publique :

un survol

Alain-jacques ValleronUPMC & Inserm

Apports des SIG à l’épidémiologie et à la santé publique :

un survol

Alain-jacques ValleronUPMC & Inserm

Définition d’un SIG ?

In : Le serveur éducatif de l'IGN et de l'Education Nationale sur l'information géographiquehttp://seig.ensg.ign.fr/

Person, place, time

• Le fondement de l’épidemiologie

• SIG pour aider à– Décrire

– Expliquer

– agir

Décrire

Kriging : Carrat et col., Am J of Epidemiology, 1992

Am J of Epid, 1992

Décrirede plus en plus d’outils interactifs et de bases de données

disponibles

http://ratecalc.cancer.gov/

Historique

Snow, Cholera, 1849-1854

13

1854

Districts with water supplied by

Population

Deaths from

Cholera

Cholera death rate per 1000 population

Southwark and Vauxhall Company

Only

167,654 844 5.0

Lambeth Company Only

19,133 18 0.9

Both Companies 300,149 652 2.2

14

Number of Fatal attacks by date of onset: Broad Street outbreak, London, 1854.

Snow - Farr

Voir Eyler : Soz.- Präventivmed. 46 (2001) 225–232

• Farr : C = C’ (e’ + a)/(e + a) – C et C’ sont les taux de mortalité dans deux

districts d’altitude e et e’• Valeurs observées: 177, 102,65, 34, 27, 22, 17, 7• Valeurs théoriques: 174, 99, 53, 34, 27, 22, 20, 6

Villermé1782-1863

Julia, C. and A.J. Valleron, Louis-Rene Villerme (1782-1863), a pioneer in social epidemiology: re-analysis of his data on comparative mortality in Paris in the early 19th century. J Epidemiol Community Health, 2010.

Corrélation écologiqueCausalité?

Nygard, K., et al., Association between environmental risk factors and campylobacter infections in Sweden Epidemiol Infect, 2004. 132(2): p. 317-25.

Krieger, N., et al.Geocoding and monitoring of US socioeconomic inequalities in mortality and cancer incidence: does the choice of area-based measure and geographic level matter?: the Public Health Disparities Geocoding Project. Am J Epidemiol, 2002. 156(5): p. 471-82

Pour (beaucoup) plus:

Greenland, S. and H. Morgenstern, Ecological bias, confounding, and effect modification. Int J Epidemiol, 1989. 18(1): p. 269-74.

Les sources de données modernes

• Innombrables bases de données environnementales informatisées (Sophie Valtat)

• Nouveaux outils

• Nouvelles méthodes

Sources de données satellitaires

• Résolution spatiale– Haute : 0.5 – 1.8 m.– Moyenne: 2 à 36 m.– Basse : >36m.

• Résolution temporelle• Résolution spectrale

Voir http://www.asprs.orgNotamment:http://www.asprs.org/a/news/satellites/Satellite_Archives_v3.pdf

EXEMPLE : SPOT6

EXEMPLE : SPOT 6

• Image product resolution:– Panchromatic: 1.5 m– Colour merge: 1.5 m– Multispectral: 8 m

• Spectral bands, with simultaneous panchromatic and multispectral acquisitions:– Panchromatic (450 – 745 nm)– Blue (450 – 525 nm)– Green (530 – 590 nm)– Red (625 – 695 nm)– Near-infrared (760 – 890 nm)

• Footprint: 60 km x 60 km– Responsive satellite tasking, with 6 tasking plans per day, per satellite– Capacity to acquire up to 3 million km2. daily

CORINE LAND COVER

(crédit SoES)

• Pesticides -> santé?– Couvert <-> santé– couvert -> pesticides

• Image satellitaire• Inférence sur la nature du couvert• Inférence sur les produits (pesticides) utilisés

In Ward,Env. Health Perspectives2000

Brody, J.G., et al., Using GIS and historical records to reconstruct residential exposure to large-scale pesticide application. J Expo Anal Environ Epidemiol, 2002. 12(1): p. 64-80.

Ward, M.H., et al., Identifying populations potentially exposed to agricultural pesticides using remote sensing and a Geographic Information System. Environ Health Perspect, 2000. 108(1): p. 5-12.

In Ward,Env. Health Perspectives2000

• Modèles de diffusion

Brody, J.G., et al., Using GIS and historical records to reconstruct residential exposure to large-scale pesticide application. J Expo Anal Environ Epidemiol, 2002. 12(1): p. 64-80.

Pollution par automobiles

s

English, P., et al., Examining associations between childhood asthma and traffic flow using a geographic information system. Environ Health Perspect, 1999. 107(9): p. 761-7.

In McKoneInternal reportLBNL, 2008

Ostfeld, R.S., G.E. Glass, and F. Keesing, Spatial epidemiology: an emerging (or re-emerging) discipline. Trends Ecol Evol, 2005. 20(6): p. 328-36.

Ostfeld, R.S., G.E. Glass, and F. Keesing, Spatial epidemiology: an emerging (or re-emerging) discipline. Trends Ecol Evol, 2005. 20(6): p. 328-36.

Lèpre en mélanésie

In Jim, Pacific Health Dialog, 2010

In Xiang,Envir. Research,2000

In Wei et col., Am. J. Trop. Med. Hyg., 84(3), 2011, pp. 497–503

In Wei et col., Am. J. Trop. Med. Hyg., 84(3), 2011, pp. 497–503

In Wei et col., Am. J. Trop. Med. Hyg., 84(3), 2011, pp. 497–503

In Wei et col., Am. J. Trop. Med. Hyg., 84(3), 2011, pp. 497–503

SIG et maladies chroniques

Étude SEARCH (507 DT1, 218 Témoins):

Liese, A.D., et al., Neighborhood level risk factors for type 1 diabetes in youth: the SEARCH case-control study. Int J Health Geogr, 2012. 11: p. 1

Ihrig, M.M., et col, A hospital-based case-control study of stillbirths and environmental exposure to arsenic using an atmospheric dispersion model linked to a geographical information system. Epidemiology, 1998. 9(3): p. 290-4.

Plans d’analyse de facteurs environnementaux

• Niveau écologique• Niveau individuel

– Les variables environnementales dépendent de l’individu (pollution estimé à un point)

• Multiniveaux– Des variables mesurées individuellement, soit

environnementales, soit par questionnaire (tabac)– ET des variables communes à des groupes d’individu

• Schéma cas-contrôle : le plus général

Questions méthodologiques récurrentes

• Données : – Comment estimer la trajectoire de vie– Comment estimer les « vraies » expositions?– Qualité du géocodage?Distinguer les cas où pas de résultats (donc problème de puissance) de ceux où il y a des résultats (un biais peut il les expliquer?)

• Analyse :– Autocorrélation spatiale– Modèles multiniveaux

Autocorrélation spatiale^ Moran, P. A. P. (1950). "Notes on Continuous Stochastic Phenomena". Biometrika 37 (1): 17–23.

Qualité du géocodage• Peut être critique.

• `Nombreux travaux– Bonner, 2003

• Comparaison GPS et géocodage (ArcView 3.2, DynaMap)

• 79% < 100m.• 3% > 800m.

Bonner, M.R., et al., Positional accuracy of geocoded addresses in epidemiologic research. Epidemiology, 2003. 14(4): p. 408-12.

Journaux spécialisés

• Health and Place IF=?

• Intl Journal of Health geographics IF=?• Transactions in GIS

IF=?

• Environmental Health Pespectives IF=7