Авторизация

Логин:
Пароль:
Восстановить пароль
Регистрация
  • Форум
  • Блоги
  • Контакты
  • Новости
  • Продукты
  • Отрасли
  • Обучение
  • Поддержка
  • События
  • О компании
  • 3 (26) | 2003 ГИС для борьбы с биотерроризмом

    По материалам журнала ArcUser, использованы ресурсы Интернет

    Вставки

    Массовый психоз, вызванный конвертами с белым порошком, распространился на десятки стран. (Из сообщений СМИ в октябре 2001)

    После спецобработки требуйте результатов экспресс – анализа. (Рекомендации по вакцинации)

    В 1345 году в Европе, Северной Африке и западной части Ближнего и Среднего Востока проживало около 100 млн. человек. В течение следующих нескольких лет четверть из них умерла. Они оказались жертвами бубонной чумы, распространившейся в этих областях. Вспышка длилась с 1346 по 1352 гг., она известна как «великий мор», а саму болезнь стали называть «черная смерть». Это был не первый случай опустошительного нашествия чумы на Европу. А оспа убила в общей сложности около полумиллиарда человек - больше, чем все войны вместе взятые.

    Сибирская язва, чума, оспа, геморрагические лихорадки (такие как лихорадки Эбола и Марбурга), туляремия, ботулизм, СПИД, атипичная пневмония … Внезапные вспышки известных или новых, неизвестных ранее, заболеваний, опасения, связанные с возможностью биологической атаки террористов, – такова действительность и очередная «головная боль» нашего неспокойного времени.

    Инфекционные болезни, давно являющиеся злейшим врагом человечества, не делают различий между людьми и не признают границ. На протяжении всей истории ведется борьба с причинами и последствиями заболеваний. Все цивилизованные страны отвергают как недопустимое использование болезней и биологического оружия в качестве средств войны и террора. И это отнюдь не случайно. Ведь, наряду с ядерным и химическим, биологическое оружие является одним из видов оружия массового поражения. Десять граммов "бульона" с бациллами сибирской язвы по результатам воздействия эквивалентны тонне нервно-паралитического газа.

    К тому же именно биологическое оружие и его компоненты на сегодняшний день являются наиболее доступными. Природные очаги опасных инфекций существуют повсеместно, в большинстве стран есть лаборатории контроля за санитарно-эпидемиологической обстановкой с необходимым оборудованием. Кроме того, любое микробиологическое производство, включая пивзаводы, можно переделать для массовой наработки микроорганизмов-возбудителей.

    Действие биологического оружия основано на использовании болезнетворных микробов, бактерий, вирусов, грибков, а также вырабатываемых некоторыми бактериями токсинов. Помимо прямых человеческих потерь, заражения скота и посевов, биооружие имеет еще одно поражающее воздействие - оно способно вызывать масштабную панику.

    Биологические средства в военных целях применяли еще в средние века. Так, по приказу хана Золотой Орды Тохтамыша в колодцы и другие водные источники в осажденной генуэзской крепости Кафа в Крыму забрасывались трупы людей и животных, погибших от чумы. При колонизации Америки с помощью зараженных одеял была распространена оспа, что привело к гибели миллионов индейцев, не имевших иммунитета к этому заболеванию. В ходе мировых войн прошлого века немцы осуществили несколько попыток применения биологического оружия в военных целях. Его разработку вела также Япония. В Маньчжурии было создано специальное подразделение - воинская часть №731, которое разрабатывало и испытывало биооружие на военнопленных. Это оружие было применено в Китае против мирного населения. Биологические рецептуры были применены американскими войсками в ходе вооруженного конфликта на Корейском полуострове в 1953 - 56 гг.

    В мире сейчас формируется специальная система выявления и мониторинга инфекционных заболеваний. В ней задействована сеть лабораторий, постоянно идет сбор данных по новым инфекциям и по тем, которые стали устойчивы к традиционным препаратам.

    Правительства ведущих стран мира выражают серьезные опасения по поводу возможности применения биотеррористами возбудителей опасных инфекций, способных в кратчайшие сроки вызывать масштабные эпидемии. И словами дело не ограничивается.

    Так, после событий 2001 г. США предприняли беспрецедентные усилия по повышению биобезопасности. В проекте федерального бюджета на 2003 финансовый год предлагается выделить 5,9 млрд. долларов (более чем в три раза больше чем в 2002 г.) на защиту страны от биологического терроризма, на поддержании готовности к угрозе биологического терроризма, т.е. умышленного использования болезней как оружия. Эти средства главным образом пойдут на укрепление систем здравоохранения штатов и на местном уровне, создание государственного фармацевтического резерва, совершенствование координации действий федеральных органов, штатов и местных ведомств в случае акта биотерроризма, а также создание новых вакцин, медикаментов и диагностических тестовых систем. Выделяемые ресурсы помогут создать эффективную систему раннего предупреждения о возможном акте биотерроризма, организовать эффективный и оперативный ответ с целью преодоления его медицинских последствий. Такие системы позволят также улучшить способность страны реагировать на вспышки заболеваний естественного происхождения.

    В рамках Программы поддержки биологической оборонной безопасности страны, общее руководство которой возложено на Агентство по сокращению угрозы национальной безопасности, предусмотрено создание Системы контроля в сфере здравоохранения (CHSS). Она призвана помочь распознать вспышки опасных инфекционных болезней на ранних стадиях и выработать меры, которые помогут эффективно противостоять распространению заболеваний. Ключевая особенность такой системы состоит в использовании географического подхода к данной проблеме. Поэтому в создании такой системы важное место отводится ГИС-технологиям.

    Система контроля в сфере здравоохранения

    Система общественного здравоохранения создавалась с учетом возможности реагирования на чрезвычайные, но относительно ограниченные вспышки инфекционных заболеваний. Большинство экспертов сходятся во мнении, что при отсутствии постоянной и всеобъемлющей системы мониторинга за здоровьем населения органы общественного здравоохранения не смогут получить своевременного предупреждения о возможной атаке биотеррориста.

    Не всегда сразу становится очевидным, что врачи имеют дело со смертоносным инфекционным заболеванием. К тому времени, когда вспышка заболевания привлечет внимание эпидемиологов, инфицированный больной успевает вступить в контакт со здоровыми людьми, и уже существует опасность распространения заболевания.

    Вспышки сибирской язвы или оспы в более чем одном населенном пункте одновременно, даже в Соединенных Штатах, может привести к перегрузке агентств, занимающихся диагностированием инфекционных заболеваний и оповещением о вспышках эпидемий. Система CHSS, в основе которой лежит профилактика и географический подход, призвана предупреждать о вспышках инфекционных заболеваний на ранних стадиях.

    CHSS - это разветвленная сеть, которая на постоянной основе осуществляет сбор, обобщение и анализ данных по симптоматике различных случаев заболеваний и данных по распространению инфекций, отслеживает работоспособность системы здравоохранения, выполняет пространственную привязку всей этой информации с помощью ГИС. Такой подход наиболее эффективен при существовании угрозы здоровью населения, в том числе вызванной возможностью использования биологического оружия.

    География играет решающую роль в понимании динамики и распространения заболеваний. Методы, используемые для определения причин вспышки того или иного заболевания, а также для оценки его последствий, такие как слежение за заболеванием или анализ вспышки, основываются на всестороннем понимании географии возникновения и распространения инфекции.

    По мнению Тары О’Тул, заместителя директора Центра по изучению проблем биологической защиты гражданского населения университета Джонса Хопкинса, скрытая атака биотеррориста вероятнее всего будет привлекать к себе внимание постепенно, по мере того, как врачи смогут понять причины повышенного количества необъяснимых смертей. То, насколько быстро и точно врачи, в том числе на основе данных лабораторного анализа, поставят правильный диагноз и доложат о своих опасениях руководству, напрямую будет влиять на распространение эпидемии. Следует также учесть, что система здравоохранения может не справиться с внезапным наплывом опасно больных пациентов. Ведь системы, которые используются нечасто и только в чрезвычайных обстоятельствах, редко работают так, как запланировано.

    Система контроля в сфере здравоохранения (CHSS) постоянно отслеживает меры, принимаемые в области охраны здоровья, а также случаи заболеваний среди населения. Она должна обеспечить принятие оперативных действий на более ранней стадии, чем при традиционном наблюдении за заболеваниями.

    Допустим, пациент попал в больницу с инфекционным заболеванием. Но ведь симптомы заболевания могли у него наблюдаться уже в течение нескольких дней или недель, и он уже мог ранее консультироваться у специалистов. Например, при оспе, начинающей с сыпи, на начальной стадии часто прописывают противовоспалительные средства, такие как бенадрил. Когда такое лечение оказывается неэффективным, проводятся дополнительные, в том числе лабораторные, исследования. Таким образом, большое количество рецептов на бенадрил на одной и той же территории может служить косвенным признаком вспышки оспы.

    ГИС – это мощный инструмент в руках специалистов эпидемиологов для проведения исследований и реагирования на вспышки инфекционных заболеваний. В состав CHSS включена система отслеживания случаев заболеваний, основанная на ГИС. Однако для перехода от эпизодических исследований к постоянному мониторингу с использованием ГИС требуется продуманная система непрерывного сбора и анализа потока данных, автоматически поступающих с мест. Предполагается, что вмешательство специалистов не потребуется до тех пор, пока показатели, характеризующие «уровень тревожности» (по общему количеству заболеваний и/или по размерам групп случаев заболеваний), не достигнут заранее установленных значений. Система включает набор правил для оценки данных, поступающих от эпидемиологов и других официальных лиц. Близким аналогом служат автоматизированные системы контроля качества воздуха, анализирующие данные, поступающие с измерительных постов. Система реагирует только в том случае, если достигнут уровень загрязнения воздуха, определенный экспертами как критический.

    Кроме того, по мнению экспертов, система реагирования на потенциальную атаку биотеррористов должна иметь специфические черты, отличающие ее от систем реагирования на вспышки инфекционных заболеваний, вызванные естественными причинами. Она должна обеспечивать эффективное руководство на разных уровнях: местном, уровне штата и на федеральном уровне. Для этого необходима разработка четко согласованных стандартов технологии сбора данных, доступа к данным и их использования. Необходимо также обучение специалистов, которые будут создавать систему и, впоследствии, управлять ею. Надо разработать соглашения и правила, регламентирующие участие в работе системы заинтересованных ведомств, предусмотреть возможность обмена клинической информацией и гарантировать анонимность для пациентов.

    Сбор данных для системы CHSS

    Данные для системы CHSS должны содержать клиническую информацию, такую как описание симптомов заболевания и результаты диагностики, а также географическую информацию, такую как адреса пациентов, местонахождение медицинских учреждений и медперсонала, пространственное распространение вспышек заболевания. Данные по населению должны быть классифицированы по относительно небольшим географическим территориям (почтовым индексам, городским кварталам) или содержать информацию о точной привязке на местности. Также необходимы данные, отражающие уровень "благополучия" населения в конкретном районе. На их основе можно сделать более корректные выводы об изменении уровней заболеваемости и вероятности возникновения очага болезни. Желательно, чтобы данные, интегрированные в систему CHSS, соответствовали международному классификатору заболеваний ICD9-10. Это обеспечит их унификацию и позволит выполнять анализ заболеваний без учета геополитических границ.

    Стандарты данных и соглашения

    Должны быть приняты технические стандарты на передачу, воспроизведение и распространение данных, включая метаданные (описание данных). Данные должны собираться по единой форме. Должна также регламентироваться частота обновления данных. Должно быть оговорено возможное распространение данных для целей, отличных от тех, для которых они изначально собирались.

    В настоящее время, большинство данных о населении, доступных для широкого использования, являются ситуативными, не систематическими, их явно недостаточно. Базы данных должны создаваться и управляться в соответствии со стандартами на создание метаданных, на обеспечение безопасности данных, на доступ к данным и их использование. Принятие соглашений по многоцелевому использованию данных делает работу системы CHSS более эффективной.

    Серверное приложение ArcIMS, предназначенное для распространения данных ГИС и картографических данных через Интернет, обеспечивает необходимый уровень безопасности и надежный контроль процесса передачи данных. Может быть задействована не только информация, включенная в базы данных соответствующих государственных агентств, но и данные местных организаций. Использование всего массива доступных данных со всех уровней затруднено, или даже невозможно, без принятия единой технологии их хранения, обработки и распространения.

    Технология, необходимая для системы CHSS

    Реализация системы CHSS должна проводиться на единой платформе на основе соответствующей технологии. Минимальные требования – это высокопроизводительные компьютеры, высокоскоростной доступ в Интернет и надежное аналитическое программное обеспечение. Работающий с системой персонал должен пройти обучение использованию ГИС и специальных программ, предназначенных для анализа эпидемиологической обстановки и угрозы здоровью населения. Поскольку ядром системы CHSS должен быть географический анализ, инструменты создания данных и их распространения должны поддерживать стандарты представления географических данных. Использование ГИС, отвечающей этим стандартам, позволит всем агентствам, участвующим в программе, быстро обращаться к доступным данным по локальным, корпоративным и глобальным сетям.

    Система CHSS должна работать в непрерывном режиме, осуществлять оперативное наблюдение по схеме 24/7, обеспечивать хранение и дублирование поступающей информации. Присущие отделам здравоохранения методы мониторинга заболеваний и рисков уже недостаточны. Дни сиюминутных анализов и годовых отчетов сочтены. Они не обеспечивают должного противостояния угрозам здоровью общества. Надежная целостная ГИС позволит связать воедино данные от всех организаций и специалистов, работающих в данной области.

    Ведомственные географические сети

    Географическая сеть, построенная на геосерверах, может анализировать пространственные запросы и распространять любую информацию, так или иначе связанную с географией (см. статью об архитектуре g.net в ArcReview № 3(22) за 2002 г.). Ведомственная защищенная географическая сеть – это просто набор геосерверов, связанных в соответствии с условиями обеспечения безопасности. Каждое агентство или крупное подразделение, задействованное в сфере обеспечения безопасности жизни людей и общественного здравоохранения, может иметь собственную защищенную сеть, контролировать содержание информации и доступ к ней внутренних и внешних пользователей. Геосервер, работающий по схеме 24/7, поддерживает постоянно обновляемую, отражаемую практически в режиме реального времени копию оригинала файла, содержащего историю болезни пациента. Адреса пациентов географически привязаны с помощью системы сервисов управления адресами и ГИС.

    Система CHSS позволяет обращаться ко всем геосерверам агентств и ведомств, занятых в сфере здравоохранения и обеспечения здоровья и безопасности населения, передавать результаты выполненных аналитических исследований другим агентствам по мере необходимости. Таким образом, к ключевым ресурсам по всей территории, обслуживаемой системой CHSS, может обратиться любой ее участник с учетом имеющихся у него прав доступа. А при необходимости все имеющиеся данные могут быть автоматически интегрированы в рамках единой системы.

    Заключение

    ГИС – это мощный инструмент для реагирования на вспышки инфекционных заболеваний. Имеется много примеров эффективного использования ГИС в общественном здравоохранении. Новая стратегия в здравоохранении, основанная на системе CHSS и реализуемая с помощью ГИС-технологий, разрабатывается как ответ на растущую угрозу применения биологического оружия. Использование ArcGIS для определения вспышек инфекционных заболеваний и управления ситуацией позволяет применять в работе уникальные наборы данных и методы, которые не могли быть использованы ранее. При этом участникам системы CHSS гарантирован контроль за доступом к наборам данных при сохранении конфиденциальности медицинских записей.

    По словам Роберта Кехлета, одного из руководителей программы биологической оборонной инициативы, ГИС покажет, где происходит событие, позволит оценить масштабы происшествия, количество затронутых жителей и наметить необходимые ответные меры.

    В прошлом году Министерство обороны объявило о своих планах по сотрудничеству с органами здравоохранения штатов и местными органами здравоохранения в вопросах внедрения системы наблюдения за биологическими опасными веществами. В качестве тестового участка выбран муниципалитет Альбукерке, шт. Нью-Мексико. Город уже участвовал в государственных тестовых программах и имеет достаточные ресурсы на случай чрезвычайных ситуаций. К тому же здесь расположены база военно-воздушных сил Киртланд, Национальные лаборатории Сандиа и Лос Аламос, где накоплен опыт работы с программным ГИС обеспечением ESRI, в том числе в условиях ЧС - в борьбе с лесными пожарами.

    В рамках программы будет также осуществляться сбор данных, полученных с помощью устройств, похожих на гигантские пылесосы с фильтрами. Они всасывают большие объемы воздуха, а то, что скопилось на фильтрах, отправляется в лабораторию и анализируется.

    В декабре 2002 г. на конкурсной основе отобраны еще два города, которые будут полигонами для тестирования программы.




    Версия для печати