Krankheitsausbrüche vorhergesagt durch die Überwachung der Städte aus dem Weltraum

Die hellen Lichter der Großstadt, können wie aus dem Weltraum gesehen Vorhersagen, Ausbrüche von einigen Krankheiten wie Masern, und Beamten, um Epidemien zu verhindern helfen.

Durch die Analyse von Änderungen in der Helligkeit der Städte im Laufe der Zeit, schätzen Forscher in einer neuen Studie Änderungen in Bevölkerungsdichte – ein wichtiger Faktor bei der Ausbreitung der Krankheit. Saisonale Veränderungen in der Bevölkerung möglicherweise hinter der Saisonalität der Krankheitsausbrüche in Städten mit mobilen Bürger – zum Beispiel jene in eine Landwirtschaft basierenden Wirtschaft.

Um ihre Theorie zu testen – ein Prozess, bekannt als Kaufnachweis Prinzip Studie – die Forscher konzentrierten sich auf Satellitenfotos von mehreren Städten in der Mitte-West-afrikanischen Staat Niger, wo die Masern ein schwerwiegendes Problem sind. Mehr als 60.000 Kinder sind dort jedes Jahr infiziert.

Niger ist ein Beispiel für ein Land, wo viele Menschen leben in ländlichen Gebieten während der landwirtschaftlichen Saison und in den städtischen Gebieten zu bewegen, wenn es trocken wird. Die Forscher dachten, dass wenn sie die Bereiche der zunehmenden Bevölkerung genau bestimmen konnte, mit der Helligkeit von Haushalten und Unternehmen als ihr Führer sie auch Masern Ausbruch Hotspots Lokalisierung werden würde.

Fotos von der Stadt Naimey im Laufe der Zeit zeigte, "Es gibt einige Teile der Stadt, die zurückbleiben, wenn sie erhellen. Es ist noch während der trockenen Jahreszeit, aber es ist später. "Das gleiche Muster mit Masern-Infektion auftritt, sagte Studie Forscher Nita Bharti von der Princeton University LiveScience." "Das könnte ein wichtiger Bestandteil sein, wenn Sie in diesen Bereichen impfen möchten."

Weltweit tötet Masern jährlich etwa 600.000 Kinder. Die Todesrate von der Krankheit in den Bereichen des Niger ist außergewöhnlich hoch, zwischen 4 und 6 Prozent oder rund 3.000 Kinder pro Jahr.

Studium der Ausbrüche

Nach einer früheren Studie analysieren die Masernausbrüche in Niger "Wir haben eine sehr starke Saisonalität der Epidemie Muster festgestellt," sagte Bharti. "Wir wussten nicht, warum wir diese Muster sahen. "[Es] schien eine wirklich wichtige Sache zu verstehen, wenn wir diese Ausbrüche zu stoppen wollten."

Da Masern Mensch zu Mensch durch Husten und Niesen oder Touchscreen, verbreitet werden dachte Bharti und ihre Kollegen den Bereich Bevölkerungsdichte in den Ausbrüchen eine Rolle spielen könnten. Erhalten Sie einen genauen Blick auf wie diese Populationen im Laufe der Zeit verändert, analysierten sie Satellitenbilder von operativen womit System von der US-Regierung Defense Meteorological Satellite Program genommen.

Die Bilder wurden in Blöcke von 1 Quadratkilometer (0.4 quadratische Meilen) aufgebrochen. Die Forscher die Helligkeit eines beliebigen Bereichs als Schätzung der Bevölkerung und verglichen diese Schätzungen zu detaillierte Aufzeichnungen über frühere Masern-Epidemien. Die am besten Epidemie waren die Städte von Niamey, Maradi und Zinder Aufzeichnungen.

Jahreszeitlichen Schwankungen

Forscher sah, dass die Populationen der Viertel saisonal variiert: hoch während der trockenen Saison und niedriger, wenn Sie nass. Die Zeiten, als die Bevölkerung erreichte, waren auch Zeiten, als Masernausbrüche am schlimmsten waren.

Die saisonalen Schwankungen waren wahrscheinlich wegen wie diese Menschen ihren Lebensunterhalt machen: "Dies ist ein höchst Landwirtschaft-abhängige Wirtschaft."_FITTED Etwa 90 Prozent der Arbeitsplätze auf Landwirtschaft in irgendeiner Weise verbunden sind,"sagte Bharti. "Menschen sind während der Regenzeit in niedrigere Bevölkerung Dichte ländlichen Gebieten in der Landwirtschaft und in der trockenen Jahreszeit bewegen sie sich auf städtische Gebiete um Arbeit zu suchen." "

Dies würde auch erklären, sah die Unterschiede die Forscher zwischen den Städten. Der nördlichen Stadt Agadez befindet sich in der Wüste und hat eine Wirtschaft basiert auf Uran-Minen, nicht Saisonbetrieb. Diese Stadt zeigte die niedrigsten Flussmittel in der Helligkeit. Die Forscher hatten nur Bezirkniveau Daten auf Masernausbrüche in der Gegend, also es war nicht in ihren wichtigsten Analyse enthalten, aber die Daten weniger Saisonalität zeigten.

Ausbrüche zu stoppen

Zu wissen, wann bestimmte Städte und Nachbarschaften in der meisten Gefahr von Ausbrüchen kann helfen, Impfteams in höchster Alarmbereitschaft setzen. Wenn sie davonkommen Anbaugebieten bald genug, sie können einen Ausbruch zu stoppen, bevor sie kritische Masse erreicht, sagte der Forscher.

"Du könntest Art des Zugriffs, die das Risiko des Ausbruchs von der Helligkeit basiert," sagte Bharti. "Dies deutet darauf hin, dass die Bereiche, die früher erhellen früher geimpft werden müssen."

Diese Art der Analyse kann auf andere Krankheiten verwendet werden, um zu verstehen, wie Populationsschwankungen ihre Ausbreitung betroffen. "Dieser Ansatz in Richtung einer Krankheit, die durch Veränderungen in der Bevölkerungsdichte angetrieben wird angewendet werden könnte", sagte Bharti. Es könnte auch zur Bevölkerung bewegen, weil sie durch Krieg oder Naturkatastrophen vertrieben wurden, haben zu verfolgen.

Die Studie wird in der 9 Dezember-Ausgabe der Zeitschrift Science veröffentlicht.

Sie können LiveScience Personalverfasser Jennifer Welsh auf Twitter folgen @ microbelover . LiveScience für die neuesten Wissenschaftsnachrichten und Entdeckungen auf Twitter folgen @livescience und auf Facebook.