Epidemiologia Espacial para casos de dengue no - DSR

Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
Epidemiologia Espacial para Casos de Dengue no Estado do Pará
Cristiane Alves dos Santos
Magno Roberto Alves Macedo
José Ferreira da Rocha
Renan Satiro Miranda
Instituto de Desenvolvimento Econômico, Social e Ambiental do Pará –IDESP
Rua Municipalidade, 1461, Umarizal – 66050 - 350, Belém-PA
{cristiane.santos, magno.macedo, josef. rocha, renan.satiro} @idesp.pa.gov.br
Abstract. This article analyzes the stratification of priority areas of dengue cases in the State of Pará, during
2005 and 2011, using the georeferring and spatial analysis. These data were obtained from the SUS IT
Department (DATASUS). The exploratory spatial data analysis is a statistical tool used in this work to generate
the visualization through maps and charts, the municipalities of greater occurrences of dengue cases confirmed
in the state, and the software used was ArcGIS 10.0 and GeoDa. The spatial analysis techniques global and local
Moran, viewed the Box Map served as support for the study. In the study area, the municipalities of Santarém
and Belém in 2005 had the highest number of dengue cases, and in 2011 the city of Altamira also happened to be
an area of major events for the type of disease. By applying the global Moran index, the study confirmed that
there is autocorrelation, in other words an area of high or low frequency of dengue cases are spatially associated
with other municipalities in same characteristic for a significance level of 5%, indicating also, certain events
have causes, which can be exploited with the use of tools for space exploration multivariate data analysis and
other statistical technique. This model showed useful results to public health as the spatial variability of the
disease in the State of Pará.
Palavras-chave:: spatial epidemiology, exploratory spatial data analysi, dengue, epidemiologia espacial, análise
exploratória de dados espaciais.
1. Introdução
A dengue é uma arbovirose, cujo agente etiológico é representado por um complexo
de quatro sorotipos de vírus, composta por aproximadamente 70 espécies, dos quais cerca de
30 são patogênicas, todos causando a mesma síndrome clínica: Dengue-1 (DEN-1), Dengue-2
(DEN-2), Dengue-3 (DEN-3) e Dengue-4 (DEN-4) - (Pontes e Netto 1994; Nogueira et al,
2001). Podem ser transmitidos principalmente por duas espécies de mosquito: o Aedes
aegypti e o Aedes albopictus (GUBLER, 1998b).
A transmissão da doença ocorre pela picada das fêmeas dos mosquitos Aedes aegypti
no ciclo ser humano. Após um repasto de sangue infectado, o mosquito está apto a transmitir
o vírus depois de 8 a 12 dias de incubação extrínseca. A fase de transmissão da doença
compreende dois ciclos: um intrínseco que ocorre no ser humano e outro extrínseco, que
ocorre no mosquito. A transmissão do ser humano para o mosquito ocorre enquanto houver
presença de vírus no sangue do ser humano (período de viremia). Este período começa um dia
antes do aparecimento da febre e vai até o 6º dia da doença. No mosquito, após um repasto de
sangue infectado, o vírus vai se localizar nas glândulas salivares da fêmea do mosquito, onde
se multiplica depois de 8 a 12 dias de incubação. A partir deste momento, é capaz de
transmitir a doença e assim, permanecem 6 a 8 semanas, até o final de sua vida. A transmissão
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mecânica também é possível quando o repasto é interrompido e o mosquito, imediatamente,
se alimenta num hospedeiro susceptível próximo (BRASIL, 2002).
De acordo com Natal (2002), devido o A. aegypti, manter um estreito relacionamento
com o homem, quanto mais intensa a proliferação do mosquito e maior a densidade
populacional humana, maiores serão as chances de contato. Não há transmissão por contato
direto de um doente ou de suas secreções com pessoa sadia, nem por intermédio de água ou
alimento. O período de incubação do vírus varia de 3 a 15 dias, sendo em média de 5 a 6 dias
(KUNO 1995; SANTOS, 2003).
No Brasil, há relatos de epidemias desde 1916, no entanto a primeira epidemia,
documentada clínica e laboratorialmente ocorreu em 1982, em Boa Vista (Roraima), causada
pela circulação dos sorotipos 1(DEN- 1) e 4 (DEN-4) considerado o mais perigoso (Osanai et
al., 1983). A Secretaria de Vigilância em Saúde (SVS/MS) registrou até a semana
epidemiológica no 52/2006 (janeiro a dezembro), 345.922 casos de Dengue, dos quais
263.984 (76%) ocorreram entre os meses de janeiro a maio. O que confirma a manutenção do
padrão de sazonalidade da Dengue no Brasil, que acompanha a estação chuvosa. Em 2006,
foram confirmados 628 casos de febre hemorrágica da dengue e a ocorrência de 67 óbitos
(Brasil, 2008). Na análise dos dados compreendidos no período de janeiro a julho de 2007
realizado pela SVS/MS, foram registrados 438.949 casos de dengue clássica, 926 casos de
FHD e a ocorrência de 98 óbitos (BRASIL, 2008).
Atualmente, a dengue é a arbovirose mais comum que atinge o homem, sendo
responsável por cerca de 100 milhões de casos/ano em população de risco de 2,5 a 3 bilhões
de seres humanos (Who, 1997). Segundo Holmes (1998), a febre hemorrágica da dengue
(FHD) e síndrome de choque da dengue (SCD) atingem pelo menos 500 mil pessoas/ano,
apresentando taxa de mortalidade de até 10% para pacientes hospitalizados e 30% para
pacientes não tratados.
Segundo Diário Online (2011), o Estado do Pará está incluído entre os Estados com
risco muito alto de epidemia de dengue, segundo levantamento feito pelo Ministério da Saúde
no início de 2011 e divulgado pelo então Ministro da Saúde, Alexandre Padilha. Do Norte
entraram na lista, além do Pará, os Estados do Acre e Tocantins. Do Nordeste entraram Rio
Grande do Norte e Alagoas. Do Sudeste entrou na relação de muito alto risco o Estado do
Espírito Santo. E no Centro-Oeste, Mato Grosso.
O presente trabalho constitui em analisar a distribuição espacial de casos confirmados
de dengue no Estado do Pará, no período de 2005 e 2011. Utilizando técnicas de
geoprocessamento e de análise exploratória de dados espaciais.
2. Metodologia
2.1. Dados
Os dados utilizados neste estudo são referentes aos casos de dengue confirmados no
Estado do Pará, no ano de 2005 e 2011, com a finalidade de analisar a distribuição temporal e
espacial de dengue, utilizando-se como ferramenta a análise espacial, univariada. Os dados
usados para análise foram baixados do DATASUS, sendo que estes foram trabalhados no
software Arcgis 10.0 e GeoDa.
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2.2. Análise Exploratória
As técnicas de análise exploratória aplicadas aos dados espaciais são essenciais ao
desenvolvimento das etapas da modelagem estatística espacial, e em seu contexto geral é
sensível ao tipo de distribuição, à presença de valores extremos e à ausência de
estacionariedade. Assim, se na investigação de valores extremos se utiliza ferramentas
gráficas como histogramas, na análise espacial é importante também investigar “outliers” não
só no conjunto dos dados, mas também em relação aos vizinhos (DRUCK et. al., 2004).
Questões como a existência de variáveis com valores extremos (muito altos ou muito
baixos), se as observações se dividem em grupos e se existem associações entre as variáveis
podem ser respondidas com o auxílio de métodos gráficos ou estatísticas descritivas. Tais
técnicas são conhecidas como análise exploratória de dados espaciais, podendo ser
classificadas em univariadas ou multivariadas, dependendo do número de variáveis
envolvidas (RIGOTTI, 2007).
Para a identificação dos municípios com associação espacial recorreu-se ao Box
Map.Uma versão mais completa de um mapa quartil, no qual os outliers no primeiro e quarto
quartil são realçados separadamente. Além de mostrar os valores extremos, o mapa sugere um
agrupamento espacial dos valores. No Box Map, cada objeto é classificado conforme sua
posição em relação aos quadrantes do gráfico de Moran. Da mesma forma como no
cartograma, a definição dos outliers é baseada na formulação de limites inferiores e
superiores, que correspondem a múltiplos da amplitude interquartílica, ou seja, a ±1,5 e ±3,0
vezes a amplitude interquartílica (CRUZ, 2007).
2.3. Autocorrelação Espacial
O índice de Moran Global fornece uma medição genérica da correlação espacial que
um conjunto de dados possui. Seu valor varia de -1 a 1. Quando há correlação espacial, ou
seja, os valores de uma classe ou polígono tende a ser semelhante ao de seus vizinhos o valor
tende a ficar perto de 1, ficando perto de 0 quando não há autocorrelação espacial e perto de
-1 quando a autocorrelação espacial é negativa (NEVES et. al., 2000).
Em relação ao índice de Moran Local pode-se dizer que sua principal diferença em
relação ao Índice Global é que enquanto este fornece um único valor, que representa a
autocorrelação como um todo, “os indicadores locais produzem um valor específico para cada
objeto, permitindo assim, a identificação de agrupamentos de objetos com valores de atributos
semelhantes” (NEVES et. al., 2000, p. 3).
Druck et. al. (2004) afirma que em relação aos conglomerados encontrados, estes
devem ser estudados separadamente, pois “Estas regiões podem ser vistas como "bolsões" de
não-estacionariedade, pois são áreas com dinâmica espacial própria e que merecem análise
detalhada”.
3. Resultados e Discussão
3.1. Análise Exploratória
A Figura 1 apresenta os casos de dengue nos municípios paraenses no ano de 2005.
Verificou-se que dentre os 143 municípios do estado Abaetetuba, Belém e Santarém, tiveram
uma maior incidência para os casos de dengue. Em relação ao ano de 2011 mostrado na figura
2, observou-se que o município de Abaetetuba, mudou de categoria e no lugar surgiu o
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município de Altamira onde, atualmente está em construção a usina hidrelétrica de Belo
Monte, que por conseqüência gera vários desequilíbrios como, desmatamento, migração, falta
de saneamento e sistema de água deficiente.
Figuras 1 Mapeamento dos casos de dengue,
2005
Figura 2 Mapeamento dos casos de dengue,
2011
Box map do quantitativo da doença no Estado no ano de 2005 e 2011 (figura 3 e 4),
para adotar um resultado mais criterioso foi adotado o limite de ±3.0 vezes a amplitude
interquartílica e, a partir dele, verificou-se a presença de outlier superior de casos de dengue
para os dois períodos.
No ano de 2005, observou-se 18 municípios com valores acima do esperado, sendo
estes, cinco na região sudeste do Estado: Eldorado do Carajás, Marabá, Parauapebas, São
Geraldo do Araguaia e Tucumã, seguido pela região noroeste com: Monte Alegre, Oriximiná,
e Santarém, na região nordeste com Abaetetuba, Barcarena, Belém, Marituba, Moju, São
Francisco do Pará, seguido pela região leste com os municípios de Goianésia do Pará, Pacajá,
Rondon do Pará, e Tucuruí. Em relação a figura 4, conclui-se que seis municípios tiveram
outlier superiores para o Estado como Altamira, Ananindeua, Belém, Parauapebas, Santarém
e Tucuruí.
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Figura 3: Box Map do quantitativo de casos
de dengue, 2005
Figura 4: Box Map do quantitativo de casos
de dengue, 2011
3.2. Autocorrelação Espacial
Para avaliar se a distribuição de dengue no ano de 2005 e 2011 nas áreas dos
municípios do Pará não ocorre de forma aleatória, ou seja, existe uma autocorrelação espacial
nesta área, foi utilizado o índice de Moran, que é um índice de associação espacial global.
Desta forma, a autocorrelação espacial no Estado foi significativa para os casos de dengue,
considerando um nível de significância de 5%.
Observa-se na figura 5 do gráfico do índice de Moran uma autocorrelação positiva,
com o valor do índice igual a 0.0805, que é superior ao valor esperado de -0.0070, o que
indica que municípios com elevada (ou baixa) freqüência de casos de dengue estão
espacialmente associados a outros municípios de mesma característica. O mesmo observa-se
no ano de 2011 com índice moran 0.1149, que é superior ao valor esperado de -0.0066.
A significância do índice de Moran apresenta um nível descritivo (p-value) igual a
0.049 (figura 6) e 0.033 (figura 8), que é inferior ao nível de significância de 5%, o que indica
a rejeição da hipótese nula de independência espacial.
Figura 5 Gráfico do Índice de Moran
para os casos de dengue em 2005
Figura 6 Teste de Significância do Índice de Moran
para os casos de dengue em 2005
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Figura 7 Gráfico do Índice de Moran
para os casos de dengue em 2011.
Figura 8 Teste de Significância do Índice de Moran
para os casos de dengue em 2011.
A Figura 9 apresenta o resultado do Moran Local para os casos de dengue em 2005.
Verifica-se que os municípios de Barcarena, Igarapé-Miri e Marituba são significativos para o
padrão espacial alto-alto, o município de Itaituba está para o padrão alto-baixo, enquanto que
os municípios da Afuá, Anajás, Breves, Brasil Novo, Curuçá, Capanema, Capitão Poço,
Chaves, Gurupá, Medicilândia, Melgaço, Peixe-Boi, Primavera, Porto de Moz, São Caetano
de Odivelas, Soure e Tracateua estão para um padrão espacial do tipo baixo-baixo, e os
municípios de Acará, Alenquer, Ananindeua, Juruti, Ponta de Pedras, Prainha, Santa Bárbara
do Pará e Santo Antônio do Tauá estão para um padrão espacial significativo do tipo baixoalto, considerando um nível de significância de 5%.
Figura 9: Mapa de LISA de casos de dengue em 2005
Em relação ao ano de 2011, o Lisa revela que os municípios Ananindeua, Marituba,
Novo Progresso e São Félix do Xingu são significativos para o padrão espacial alto-alto, já os
municípios de Afuá, Ananjás, Bagre, Breves, Capitão Poço, Curuçá, Curralinho, Gurupá,
Irituia, Marapanim, Melgaço, São Sebastião da Boa Vista, São Domingos do Capim e São
João da Ponta estão para o padrão baixo-baixo; os municípios de Acará, Barcarena, Ponta de
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Pedras, Placas, Ruropólis, Santa Bárbara do Pará, Santo Antônio do Tauá, Trairão e Uruará
estão para o padrão baixo-alto e os municípios de Cametá, Castanhal e Soure estão para
baixo-alto, com o nível de significância de 5%.
Figura 10: Mapa de LISA de casos de dengue em 2011.
4. Conclusão
O inicio deste trabalho se deu pela necessidade de fazer uma analise da distribuição
espacial de casos confirmados de dengue no Estado, utilizando como abordagem, as
tecnologias que envolvem o geoprocessamento e a geoestatística.
Ao fazer uma análise temporal do ano de 2005 e 2011. Percebe-se que houve um
aumento dos casos confirmados de dengue, passando de 1.214 para 2.382 casos.
Atualmente o único método de controle ou prevenção da transmissão do vírus da
dengue é combater os mosquitos vetores, evitando que se aloquem em lugares onde colocam
ovos usando a ordenação e modificação do ambiente, preencher embalagens vazias e limpas a
cada semana que armazena água para uso doméstico, inseticidas adequados aplicados aos
recipientes em que a água é armazenada ao ar livre, usar de proteção individual em casa, tais
como telas nas janelas, usar roupas de mangas compridas, mosquiteiros tratados com
materiais, bobinas e vaporizadores, melhorar a participação e mobilização da comunidade
para conseguir o controle do vetor constante, durante os surtos, as medidas de controle do
vetor pode incluir a aplicação de inseticidas de emergência por pulverização.
5. Agradecimentos
Ao núcleo de cartografia e georreferenciamento do Instituto de Desenvolvimento
Econômico, Social e Ambiental do Pará.
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