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1 Enfoque en Epidemiología de Campo Mapeo para la Vigilancia e Investigación de Brotes CONTRIBUYENTES Autores: Dionne C.G. Law, PhD Rachel A. Wilfert, MD, MPH FOCUS Workgroup* Críticos: FOCUS Workgroup* (Versión en inglés) Patricia Polo, MA Dante D. Cáceres, DVM, MPH Gloria C. Mejia, DDS, MPH, PhD (Versión en español) Editoras de Producción: Tara P. Rybka, MPH Lorraine Alexander, DrPH Rachel A. Wilfert, MD, MPH Patricia Polo, MA (Versión en español) Jefe de Edición: Pia D.M. MacDonald, PhD, MPH Traducción al Español por: Pelusa Orellana, PhD * Todos los miembros del Grupo de Trabajo FOCUS están nombrados en la última página de la publicación.* La caja de herramientas de la epidemiología es diversa y maravillosa. Los métodos estadísticos de por sí son un desafío intelectual: se pueden obtener números para cuantificar asociaciones de aquí a la eternidad. Después de todo, a quién no le gusta sentarse frente a un escritorio ordenado con un montón de resultados para descifrarlos? Pero qué pasaría si una imagen nos pudiera dar la misma información que aquellas hojas y hojas de números? Para quienes somos más visuales, en epidemiología comúnmente se usan mapas para presentar información complicada de manera sucinta y clara. A veces una imagen puede realmente decir más que mil palabras! Esta edición de FOCUS discute la manera cómo se usan mapas en la práctica de la epidemiología de campo, específicamente en actividades de vigilancia e investigaciones de brote. También discutimos programas de program informático comúnmente usados que pueden capturar y anali- zar datos e integrarlos para un despliegue espacial. Mapas El estudio epidemiológico documentado más antiguo se basó en mapas. En su investigación sobre un brote de cólera en Londres en 1854, el Dr. John Snow usó mapas (Figura 1) y datos estadísticos para rastrear el origen del brote, que lo llevó hasta una bomba pública de agua en la calle Broad y demostró que el pozo se Figura 1. El ahora famoso mapa de John Snow de grupos de casos de cólera en Londres, Inglaterra en The North Carolina Center for Public Health Preparedness is funded by Grant/Cooperative Agreement Number U90/CCU from the Centers for Disease Control and Prevention. The contents of this publication are solely the responsibility of the authors and do not necessarily represent the views of the CDC. Esta edición de FOCUS ha sido adaptada de la siguiente capacitación online del sitio web de capacitación del Centro de Preparación en Salud Pública de North Carolina (http://nccphp.sph.unc.edu/training/): Infectious disease surveillance and outbreak investigation using GIS (2004) Dionne Law, PhD, Spatial Epidemiology Research Associate Department of Epidemiology, University of North Carolina at Chapel Hill

2 Page 2 había contaminado por una alcantarilla de un colector cercano. Tal vez el ejemplo más notorio del uso de mapas para mostrar información estadística compleja viene de fuera del campo de la salud pública. Al documentar el intento de Napoleón de conquistar Rusia en 1812 y 1813, el ingeniero civil francés Charles Joseph Minard creó un mapa en 1869 (Figura 2) que muestra elegantemente los devastadores efectos del clima invernal que afecto al ejército francés a medida que se retiraba de Europa.(1) El mapa muestra datos multivariantes (tamaño del ejército, dirección, ubicación geográfica, temperatura, y hora). El ancho de las líneas muestra el tamaño del ejército francés en su avance hacia Moscú (beige) y su retirada (negro), mientras que el cuadro en la parte inferior muestra la temperatura. Un ejemplo más reciente (Figura 3) muestra un mapa creado durante la vigilancia participativa de enfermedad y actividades de respuesta en torno a la influenza aviar en la zona rural de Indonesia en El mapa fue creado Figura 2. Pérdidas del Ejército francés en la campaña rusa de , por Charles Joseph Minard, 1869 (1) Figura 3. Mapa que documenta una investigación de brote de influenza aviar en aves de una villa rural en Indonesia, 2005 (2) Photo credit: Dr Gavin Macgregor-Skinner/USAID

3 Page 3 usando una técnica denominada mapeo participativo y muestra la secuencia de eventos durante un brote de influenza aviar altamente patogénica H5N1 en las aves de una pequeña villa. La enfermedad, inicialmente, se esparció a través de la villa desde la casa 1 a la casa 5; la enfermedad también apareció en una segunda villa cercana de 12 hogares (designada como número 6 en el mapa) y en una granja local con comercio de parrilladas (esquina superior derecha). La investigación subsiguiente reveló que los residentes de la casa 1 y de los hogares de la segunda villa trabajaban en la granja y probablemente introdujeron el virus H5N1 a sus comunidades llevándolo a sus casas en sus zapatos y ropa. (2) Figura 4. Ejemplo de posibles capas de un mapa SIG Sistemas de Información Geográfica Además de los mapas dibujados a mano, los epidemiólogos también pueden aprovechar sofisticados programas de programa informático para mostrar y analizar información espacial. Un sistema de información geográfica (SIG) es un programa computacional diseñado para almacenar, manipular, analizar, y mostrar datos en un contexto geográfico. Las capacidades de un SIG son ideales para usar en vigilancia y control de enfermedades infecciosas, y en investigaciones y respuesta a brotes. Los SIG pueden ayudar a: optimizar la recolección de datos y su administración; fortalecer el análisis de datos; fortalecer la infraestructura y soporte para brotes; hacer mapas de dinámicas epidemiológicas en tiempo casi real; planificar y dirigir una respuesta rápidamente; comunicar información rápidamente; monitorear cambios en enfermedades a través del tiempo; planificar y monitorear programas de intervención y erradicación; y ayudar en la preparación para emergencias haciendo mapas de datos de vigilancia en tiempo casi real, para una detección temprana de brotes. Por lo general, un SIG muestra distintos tipos de información en distintas capas de un mapa. Demos una mirada más atenta a estas capas de mapas SIG usando el ejemplo de una investigación del virus del Nilo Occidental (WNV, por sus siglas en inglés), el cual infecta, principalmente, a las personas a través de mosquitos que se han alimentado de aves infectadas. Una capa del mapa contiene la red de calles que podría usarse para codificar geográficamente (aplicando valores de longitud y latitud a) pacientes-caso infectados. Una segunda capa del mapa mostraría la ubicación de distintos tipos de edificios, incluyendo lugares donde viven animales (tales como gallineros y establos) así como también edificios y albergues. Una tercera capa de mapa mostraría la población en riesgo. Otras capas de utilidad podrían incluir una capa de cobertura vegetal, un mapa digital de elevación de terreno, un mapa de precipitación, un mapa de temperatura, un mapa de cuerpos de agua, y un mapa mostrando la ubicación de veterinarios y médicos quienes podrían ofrecer atención medica en caso de un brote (Figura 4). Usted puede hacer mucho con los datos una vez que son ingresados a una herramienta SIG (ya sea en una computadora de escritorio o en un computador personal). En nuestro ejemplo del WNV, a medida que se esparce la enfermedad, usted fácilmente puede mantener vigilancia de la ubicación de los pacientes-caso y la progresión de la enfermedad para una detección temprana de un brote. Usted puede identificar áreas con condiciones ambientales ideales para el crecimiento de mosquitos usando las capas de cobertura vegetal, elevación, precipitación y temperatura, y aplicar medidas preventivas en esos lugares. De manera similar, usted puede predecir qué poblaciones son vulnerables a la infección en base a su proximidad a áreas donde los mosquitos se desarrollan. Usted puede planificar anticipadamente simulando la manera en que una epidemia podría desarrollarse dada la introducción de mosquitos y aves infectadas en distintas ubicaciones, y determinar dónde ubicar las intervenciones y /o fortalecer los recursos de atención sanitaria.

4 Page 4 Vigilancia de enfermedades Infecciosas y SIG A continuación se detallan algunos programas actuales de vigilancia que usan SIG. Programa de Mapeo de Salud Pública de OMS En 1993, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la UNICEF desarrollaron el Programa de Mapeo de Salud Pública para incentivar los esfuerzos por erradicar la enfermedad del gusano de Guinea, que afecta a personas pobres de áreas rurales aisladas. Se usó SIG para visualizar los focos de la enfermedad, monitorear villas infectadas recientemente o re-infectadas, identificar poblaciones en riesgo, dirigir intervenciones desde un punto de vista de costo-eficiencia, y monitorear esfuerzos de erradicación. El Programa de Mapeo de Salud Pública es un buen ejemplo de cómo las tecnologías desarrolladas aceleran el control de una enfermedad y se puede extender el control hacia otras. Con el proyecto del gusano de Guinea, el SIG y el mapeo se han expandido ampliamente para cubrir las necesidades de información de varias iniciativas de control de enfermedades, incluyendo programas para la eliminación de oncocercosis (ceguera de río), tracoma causante de ceguera, Tripanosomiasis africana (enfermedad del sueño) y filariasis linfática (elefantiasis), así como también iniciativas globales para erradicar la poliomelitis y reducir la malaria. Mapeador de Salud (HealthMapper) La eliminación de la filiarasis linfática como una amenaza global de salud pública ha sido posible por técnicas de diagnóstico muy mejoradas y avances en métodos de tratamiento. Las estrategias de eliminación incluyen administración masiva de drogas a quienes están en riesgo y promoción de los beneficios de una higiene intensa en las partes del cuerpo afectadas. Sin embargo solo hasta hace poco, la población en riesgo y su tamaño y ubicación no habían sido identificadas. La OMS y sus socios adoptaron el uso del programa informático HealthMapper para mapear y vigilar, para planificar y administrar el programa de eliminación. HealthMapper ha permitido a países estimar la prevalencia de la enfermedad a nivel de distrito e identificar las áreas exactas que deben ser atendidas con administración masiva de drogas. EL SIG sirve también como herramienta para estandarizar la vigilancia del programa y monitorear indicadores en distintos países y regiones. (3) Programa Hacer Retroceder la Malaria (Roll Back Malaria) Hacer Retroceder la Malaria es una asociación establecida globalmente que permite a los países y comunidades tomar acciones efectivas y sostenibles en contra de la malaria. La estrategia de OMS para reducir la malaria incluye un tratamiento temprano con drogas efectivas, uso de materiales tratados con insecticidas y otros métodos para el control de los vectores, tratamiento intermitente preventivo en el embarazo, y preparación y respuestas ante epidemias y emergencias. Para monitorear el Programa Hacer Retroceder la Malaria, la OMS desarrolló un SIG que podía: fortalecer la vigilancia a nivel local para detección y respuesta tempranas a epidemias; complementar sistemas de monitoreo de salud existentes a nivel nacional e internacional; integrar información de intervenciones a comunidades, intervenciones de control, proveedores de salud privados y públicos, áreas y recursos de intervención asociados; y ser asequibles para distintos niveles. Vigilancia del Virus del Nilo Occidental en los Estados Unidos En los Estados Unidos, el Centro para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) desarrollaron un plan de vigilancia nacional para WNV para monitorear la expansión geográfica y temporal de la infección, entregar información actual nacional y regional sobre el virus, e identificar la distribución regional e incidencia de otras enfermedades arbovirus. El SIG ha sido usado de manera extensiva para mejorar los sistemas de vigilancia federal y comunicar los resultados al público. El CDC combinó fuerzas con los profesionales de Geological Survey de los Estados Unidos para hacer mapas de la progresión del WNV utilizando poblaciones de mosquitos, aves salvajes, caballos y personas (Figura 5) y para rastrear la enfermedad en especies centinelas (gallinas). A un nivel más local, el estado de Pennsylvania ha desarrollado una red comprensiva para combatir el avance del virus del Nilo Occidental. Esta red cubre los 67 condados e incluye la captura de mosquitos, recolección de aves Recursos Adicionales para Mapeo GIS World Health Organization Public Health Mapping Programme WHO HealthMapper Roll Back Malaria Partnership

5 Page 5 Figura 5. Mapas de vigilancia del Virus del Nilo Occidental en los E.E.UU muertas, y monitoreo de caballos, personas y gallinas centinelas. El programa incluye el sistema de Rastreo WNV, un programa de vigilancia espacial para seguir y responder al avance del virus en el estado. El sistema de rastreo recolecta información sobre la presencia del virus en cualquier vector, identifica áreas de desarrollo de mosquitos, y ayuda a determinar esfuerzos de control. Un servidor Web interno recolecta cualquier información nueva automáticamente y alerta a quienes toman decisiones mediante correo electrónico. Se generan mapas detallados y se suben a un sitio web seguro. Los datos aprobados para ser mostrados al público, tales como resúmenes estadísticos por contado, se publican en el sitio web del Programa de Vigilancia del Virus del Nilo Occidental en Filadelfia (www.westnile.state.pa.us/). Investigaciones de Brotes y SIG Además de su uso en la vigilancia, el SIG ha mejorado la investigación y respuesta a brotes a niveles local, nacional y global. Se ha usado para fortalecer la recolección, manejo y análisis de datos, desarrollar sistemas de advertencias tempranas, planificar y monitorear programas de respuestas, y comunicar grandes volúmenes de información compleja en una forma simple y efectiva para quienes toman decisiones y para el público.

6 Page 6 Shigelosis Por ejemplo, se uso el SIG durante una investigación de un brote de shigelosis en Fort Bragg, Carolina del Norte (en los Estados Unidos) durante el verano de Se reportaron un total de 59 casos de Shigella sonnei entre los beneficiarios del sistema militar de salud, quienes usaron los servicios de salud del hospital militar local y sus clínicas afiliadas. Una gran parte de los casos eran niños, pero la investigación preliminar no reveló ninguna clara asociación con algún centro de cuidado infantil o lugar común específico. El brote se mantuvo a pesar de las campañas educativas sobre el lavado de manos y la higiene. (4) Los investigadores importaron las direcciones postales de todos los casos confirmados de shigelosis a un sistema SIG y los agregaron a mapas digitalizados de las zonas residenciales de Fort Bragg. El mapa reveló un grupo de infecciones en varias calles de un vecindario específico (Figura 6). Las entrevistas con las familias que reportaron casos y los vecinos revelaron la presencia de pequeñas piscinas comunitarias que era frecuentadas por los niños afectados. Una vez que las piscinas fueron removidas y las campañas de información domiciliaria se iniciaron, el avance de la enfermedad fue detenido (4) Infecciones de Transmisión Sexual El SIG también ha sido utilizado para mapear infecciones de transmisión sexual. Por ejemplo, se usó el SIG en Baltimore para mapear la distribución de sífilis antes, durante y después de un brote, los datos entregados sugerían que la enfermedad se propagaba hacia fuera desde 2 focos centrales de infección. (5) Asimismo, los investigadores en la Figura 6. Visualización SIG de un grupo de casos de shigelosis próximos en un vecindario de Fort Bragg (4) Figura 7. Heterogeneidad espacial del Condado de Wake, NC, tasas de STD en el año 2000 (A clamidia, B gonorrea, C sífilis, y D HIV) (6) Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill usaron SIG para mapear la distribución de 4 infecciones de transmisión sexual reportables (clamidia, gonorrea, sífilis e infecciones HIV) en el condado de Wake, Carolina del Norte, y descubrieron áreas, claramente definidas, espacialmente heterogéneas de infección para las distintas enfermedades (Figura 7). (6) Sistemas de Posicionamiento Global Los sistemas de posicionamiento global (GPS) agregan funcionalidades adicionales al SIG y aumentan las capacidades durante una investigación de brote. Los GPS son una herramienta crítica en la investigación de epidemiología en la cual es esencial la identificación precisa de sujetos de investigación, su ubicación, y distancias a elementos geográficos relacionados. Las unidades de GPS permiten a los usuarios ubicar sus posiciones en un mapa electrónico en cualquier momento usando tecnología satelital. Exposición a Atrazina La compañía RTI International (en Carolina del Norte) empleó tecnología móvil (o de bolsillo, como los celula-

7 Page 7 res) habilitada en los GPS en un estudio del Instituto Nacional del Cáncer diseñado para determinar si había alguna relación entre la exposición al herbicida atrazine y la distancia a los campos en los que se usó atrazine. El proyecto requería trabajo de campo para verificar las ubicaciones de los hogares en el área del estudio cercanos a campos de maíz en Illinois. Para apoyar el trabajo del equipo de investigación de campo en la navegación hacia los hogares seleccionados para la participación, RTI usó un Pocket PC HP ipaq con un receptor de GPS y programa informático ArcPad ESRI (un tipo de programa informático SIG para aplicaciones de mapas que permite capturar, desplegar y analizar información geográfica en equipos móviles). (7) Las direcciones de los hogares candidatos fueron geocodificados en una base de datos de calles, y cargadas en ArcPad junto con fotografías aéreas y una base de datos de calles representada con líneas (Figura 8). El equipo de trabajo de campo usó GPS y técnicas de navegación de nombres de calles para encontrar la ubicación aproximada de los hogares candidatos. Cuando era necesario, el personal, utilizando el GPS y la capacidad de ver los techos de los hogares en un mapa aéreo, modificó la ubicación menos exacta de las direcciones originales de cada hogar (puntos verdes) por la ubicación real (puntos rojos). Si los hogares no podían ser vistos en el mapa, se captaba una coordenada GPS en la calle en frente de la casa. Una vez que los hogares candidatos fueron localizados adecuadamente usando el GPS, fue posible medir la distancia entre cada hogar y el campo de maíz en el cual se había usado atrazine. Luego, las concentraciones de atrazine, encontradas en cada hogar y en muestras biológicas recolectadas en los habitantes del hogar, se correlacionaron con la distancia al origen de atrazine. La posibilidad de usar las capacidades de ArcPad/GPS en lugar de mapas de papel permitió que el proceso de navegación desde una casa a la otra fuera más rápido e hizo Lecturas Adicionales Melnick, Alan L. Introduction to geographic information systems in public health. Gaithersburg, Md: Aspen Publishers; Cromley, Ellen K. GIS and public health. New York: Guilford Press; Moore DA, Carpenter TE. Spatial Analytical Methods and Geographic Information Systems: Use in Health Research and Epidemiology. Epidemiologic Reviews. 1999;21(2): Figura 8. Imagen ArcPad de localización de hogares seleccionados con líneas que representan las calles y fotografías aéreas. que el reposicionamiento de la ubicación de las casas fuera mucho más preciso. Habría sido prácticamente imposible hacer el trabajo de campo bajo las limitantes de tiempo del estudio sin esta tecnología. Las medidas precisas de localización de los hogares y las distancias precisas entre las casas y el campo de maíz permitieron un mayor grado de precisión durante la fase de análisis de datos de la investigación. El enfoque usado en este estudio podría fácilmente ser aplicado a la vigilancia de enfermedades infecciosas e investigaciones y respuesta de brotes. En una investigación de brote de una enfermedad infecciosa, por ejemplo, la tecnología podría ser usada para medir la distancia a un foco de infección, como una fuente de agua con cryptosporidium o una granja con fiebre aftosa (enfermedad de pezuña y boca). La investigación y respuesta de brotes son actividades limitadas por el tiempo: deben hacerse rápidamente para tener el mayor efecto. El uso de tecnología SIG y GPS puede acelerar en gran medida el trabajo de campo, permitiendo que las investigaciones se desarrollen más rápido que sin estas herramientas. Resumen El avance de las enfermedades, en especial enfermedades infecciosas, es inevitablemente espacial. (8). La infección se desplaza de individuo a individuo siguiendo una red de contactos dentro de una población mediante transmisión local e incluso global. Tal como las agencias de salud han ido descubriendo progresivamente, la capacidad de un SIG de capturar información geoespacial es idealmente adecuada para la vigilancia y control de enfermedades infecciosas. El SIG es también altamente relevante para cubrir las demandas de investigaciones de brote y respuesta. La próxima edición de FOCUS mostrará cómo los SIG pueden usarse también como parte de la planificación de desastres en la salud pública y en actividades de respuesta para realizar evaluaciones de necesidades rápidamente.

8 ÉNTRENOS EN CONTACTO CON: The North Carolina Center for Public Health Preparedness The University of North Carolina at Chapel Hill Campus Box 8165 Chapel Hill, NC Phone: Fax: Equipo de trabajo FOCUS: Lorraine Alexander, DrPH Meredith Anderson, MPH Lauren N. Bradley, MHS Jennifer A. Horney, MA, MPH Pia D.M. MacDonald, PhD, MPH Gloria C. Mejia, DDS, MPH Amy Nelson, PhD, MPH Tara P. Rybka, MPH Rachel A. Wilfert, MD, MPH REFERENCES: 1. Tufte ER, The Visual Display of Quantative Information. 2 nd ed. Cheshire, CT: Graphics Press, LLC; 1983: Macgregor-Skinner G. Avian influenza H5N1: Getting our ducks in a row. Presentation at: 5th Annual One Medicine Symposium; December 12-13, 2007; Durham, NC. 3. Brooker S, Beasley M, Ndinaromtan M, et al. Use of remote sensing and a geographical information system in a national helminth control programme in Chad. Bulletin of the World Health Organization. 2002;80: McKee KT, Shields TM, Jenkins PR, Zenilman JM, Glass GE. Application of a geographic information system to the tracking and control of an outbreak of shigellosis. Clin Infect Dis. 2000;31: Gesink Law DC, Bernstein KT, Serre ML, et al. Modeling a syphilis outbreak through space and time using the Bayesian maximum entropy approach. Ann Epidemiol. 2006;16: Law DCG, Serre ML, Christakos G, Leone PA, Miller WC. Spatial analysis and mapping of sexually transmitted diseases to optimise intervention and prevention strategies. Sex Transm Infect. 2004;80: ArcPad Mobile GIS software for field mapping applications. ESRI Web site. Accessed April 23, Holmes EE. Basic epidemiological concepts in a spatial context. In: Tilman D, Kareiva P, eds. Spatial Ecology : The Role of Space in Population Dynamics and Interspecific Interactions. Princeton, NJ: Princeton University Press; 1997: Si le gustaría recibir copias electrónicas del periódico FOCUS on Field Epidemiology por favor llene la siguiente forma: NOMBRE: TÍTULO (S): AFILIACIÓN: CORREO ELECTRÓNICO: Podemos contactar por correo electrónico a sus colegas?: Si es así, por favor incluya su correo electrónico a continuación PRÓXIMOS TEMAS Evaluación de Necesidades Inmediatas y GIS Investigaciones de Cluster de Eventos de Salud No Infecciosos Introducción a la Vigilancia en Salud Pùblica Por favor enviar por fax a: (919) O por correo a: North Carolina Center for Public Health Preparedness The University of North Carolina at Chapel Hill Campus Box 8165 Chapel Hill, NC O en línea en: Estamos en Internet!

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