Коронавирус распространяется — и часто карта лучше всего помогает оценить масштаб распространения болезни и понять причины паники вокруг нее.

Один из лучших примеров такой карты — информационная панель в черных и красных цветах, созданная в Центре системных наук и инженерии университета Джона Хопкинса. Разработчикам удалось объединить информацию из официальных медицинских источников всего мира и сделать так, чтобы она обновлялась и отображалась в режиме реального времени. Чем больше красный пунсон, тем больше случаев выявлено в месте, которому он соответствует. Уже к 31 января панель просмотрели более 52 миллионов пользователей.

Компания Метабиота, специализирующаяся на мониторинге и управлением угрозами пандемий, добавила коронавирус в список болезней, за распространением которых можно следить на интерактивной карте их сайта. Она довольно удобна и проста для понимания: рыжие точки, соответствующие государствам, означают, что в стране уже зафиксированы случаи заболевания.

Для мониторинга эпидемий Метабиота структурирует данные, полученные из нескольких организаций здравоохранения. На этом же сайте можно посмотреть обработанные данные о тысячах предыдущих вспышках болезней (Metabiota, Epidemic Tracker)

Все новое — хорошо забытое старое

Пространственная визуализация распространения болезней уходит корнями в глубокое прошлое. Первые попытки предпринимались еще в семнадцатом веке. Быстрое развитие медицинской картографии началось в последние десятилетия — с приходом новых компьютерных технологий. К тому же интернет помогает как никогда быстро находить необходимую информацию и делиться ей.

На протяжении веков географы и работники здравоохранения использовали геоинформационные системы (ГИС) для анализа распространения болезней. Например, соотнесение заболевших и мест, в которых они находились, давно используется для поиска источников заражения. Сейчас же ГИС помогают даже строить прогнозы распространения эпидемии, следить за развитием ситуации в реальном времени и проводить здравоохранительную политику в соответствии с полученной информацией.

Карты во времена холеры и чумы

Самую древнюю из известных карт эпидемий создал Филлипо Арриета — по крайней мере если верить книге Тома Коха, профессора географии и автора книги «Картографирование болезней». Это был план по сдерживанию распространения чумы в итальянском регионе Бари в 1690-1692 гг. (Controlling the Geographical Spread of Infectious Disease: Plague in Italy, 1347-1851). Филлипо Арриета был королевским аудитором и нанес на карту план по сдерживанию болезни за пределами региона Бари.

На карте видно, что Бари отделен от остальных частей страны пунктирной линией, соответствующей местам выставления медицинского кордона. Внутри региона более тонкой линией отделены районы поменьше. Заглавная буква «D», которую можно заметить на севере восточного участка, означает, что на этой территории уже обнаружена чума.

Первое детальное пространственное исследование эпидемии было проведено только около 1797 года, во время вспышки желтой лихорадки в Нью-Йорке. Сенсацией стала публикация Валентина Симэна в Медицинском хранилище, первом медицинском журнале Америки. Врач совместил карту случаев заболеваний с картой свалок Нижнего Манхэттена, — они обозначены на приложенном изображении буквой S, — и сделал вывод: губительная вспышка связана именно с этими местами и их гнилостными эманациями.

Валентин Симэн, Исследование причин распространения желтой лихорадки в Нью-Йорке, Медицинское Хранилище, 1797 (Brian Altonen)

Хотя теория Симэна была не совсем верна — желтая лихорадка переносилась через укусы москитов, которые размножались на свалках, — его исследование стало первым шагом в медицинской картографии.
Настоящий «взрыв» медицинских карт произошел только спустя полвека после желтой лихорадки Нью-Йорка. В середине девятнадцатого столетия эпидемия холеры нанесла сокрушительный удар в Европе.
«Это был переломный момент», — отмечает Кох.

Джон Сноу, Карта установленных случаев смерти от холеры. Летальные исходы обозначены черными точками (Wellcome Collection онлайн-архив)

Знаменитая карта, посвященная холере в Лондоне, была создана в 1856 году Джоном Сноу. «Системный Блокъ» уже рассказывал о том, как карта помогла найти источник эпидемии. Наложив места заражения на план городских скважин, доктор Сноу получил верный ответ: переносчик болезни был в воде.

Джон Сноу был не единственным, кто тогда составил карту.

Ричард Грейнджер, карта распространения холеры в городе. 1849, 1850. Взято из онлайн-архива Wellcome Collection.

Профили, показывающие интенсивность заболеваемости холерой на разных уровнях, обозначенных на карте Грейнджера (Wellcome Collection онлайн-архив)

Среди карт холеры, созданных в Лондоне девятнадцатого века, есть и карта Ричарда Грейнджера, который предположил, что существует зависимость между высотой места и количеством случаев заболеваний. Ученый проделал работу с особой тщательностью, нанеся на лист границы всех районов и микрорайонов города, канализационные коллекторы и колодцы. С помощью цвета обозначив интенсивность вспышки (чем ярче оттенок синего, тем разрушительнее она была), он наложил на готовую карту план высот.

Зависимость и в самом деле обнаружилась. Помимо этого районы Лондона, находящиеся ближе к реке, отличались в целом более плачевной экологической ситуацией: например, уровень загрязнения воздуха там был выше, чем в гипсометрически приподнятых местах.

Карты в эпоху больших данных

Перенесемся на пару столетий вперед: изобретение компьютера обеспечило электронную поддержку для создания карт. Перепрыгнем еще на несколько десятилетий — и вот интернет позволяет собирать данные и делиться ими со все большей и большей скоростью. Совершенствование компьютеров приводит к тому, что обрабатывать данные становится проще. Возникают геопространственные модели, которые помогают работникам здравоохранения предсказывать, где именно произойдет следующая вспышка, и определять, кто находится в зоне наибольшего риска. Эти модели позволяют вовремя предпринимать необходимые меры.

В 2016 году центр США по контролю заболеваний и их предотвращению использовал данные геоинформационной компании ESRI и проанализировал распространение вируса Зика. Он распространялся желтолихорадочным комаром, и выживаемость и интенсивность размножения этого насекомого зависело от пяти показателей среды: температуры, количества осадков, типа использования территории, ее населенности и высоты.

Анализ ГИС позволил определить территории, условия которых наиболее благоприятны для москитов, и совместили эти данные с данными переписи. Вирус Зика особенно опасен для беременных женщин, и такое наложение делает возможным обнаружение зон наибольшего риска. В таких районах стали проводить больше медицинских тестов, а местным жителям было рекомендовано активно использовать инсектициды и ларвициды, чтобы затормозить, если не остановить распространение болезни.

Интерактивная карта, составленная во время работы по предотвращению вируса Зика, в настоящее время недоступна, но именно так она выглядела в журнале Healthcare Magazine в 2016 году. Чем насыщеннее был оттенок красного — тем больше заболевших наблюдалось на территории данного штата. Во время эпидемии интерактивная карта со всеми зафиксированными случаями вируса Зика в США была доступна на официальном сайте центра по контролю и предотвращению заболеваний.

Что сейчас и что дальше?

По словам главного исполнительного директора компании Метабиота Ниты Мэдхэв, с момент ее создания в 2008 году работниками были собраны и структурированы данные по 2,4 тысячам вспышкам болезней. Этот сайт с интерактивной картой доступен каждому, но большей частью возможностей построения моделей могут пользоваться только непосредственные клиенты компании — центры по контролю и профилактики заболеваний США и агентство США по международному развитию.

«Это [информация об уже угасших эпидемиях] может очень сильно помочь в принятии решений в будущем», — считает Мэдхэв, — «и вся наша работа доказывает, что эпидемии не являются чем-то из ряда вон. Вспышки заболеваний происходят регулярно».

Компания занимается оценкой того, когда и где с наиболее высокой вероятностью вспыхнет следующая эпидемия .

Прямо сейчас основная задача Метабиоты — краткосрочный прогноз развития ситуации с коронавирусом. Компания даже придумала свой собственный показатель, отображающий то, насколько пугающа эпидемия. Он получил название «оценка настроения». Как объяснила Мэдхэв, для вычисления оценки учитываются сразу несколько признаков, среди которых количество летальных исходов. Это тоже открытая информация — оценку настроения можно увидеть на той же панели Epidemic Tracker. В случае коронавируса показатель вышел несколько устрашающим — «высокий». Более детальная информация о вирусе тоже доступна, но не для всех. По крайней мере, на сайте ее нет.

Информационная панель Джона Хопкинса, как и многие другие карты, основывается сразу на нескольких источниках. Для ее построения и обновления используются базы данных ВОЗ, центров по контролю и профилактики заболеваний США, Европейского центра профилактики и контролю заболеваний, доклады по Индексу доллара — китайские, американские и глобальные источники данных. Это означает, что качество интерактивной карты так же высоко или низко, как качество информации в источниках, поэтому панель может несколько лукавить: бывает, что некоторые случаи не учитываются.

«Может быть, ГИСы движутся в более „демократичном“ направлении», — предполагает Эсте Герагти, главный директор отдела медицины и здравоохранения в. — «Необходимость в ГИС специалистах есть и будет всегда, но все больше людей, работающих в совершенно разных местах и занимающихся совершенно разными вещами, которые могут не заказывать работу у отдельного человека, а работать с пространственными данными самостоятельно: они просто знают достаточно сами».

Оригинал статьи можно посмотреть здесь