Espace et santé : ni aléatoire ni uniforme

La géomatique et l’approche spatiale en santé des populations

Maria Gabriela Orzanco

Pourquoi ce titre? Un peu d’écologie… Espace et santé Un lien qui vient de loin Aujourd’hui La géomatique C’est quoi exactement? Les disciplines L’analyse spatiale La géomatique appliquée à la santé des

populations Quelques exemples

Environnement physique → spatialement structuré à partir des entrées d’énergie et de matière1

organisation des êtres vivants et des processus biologiques à l’intérieur de zones homogènes

les processus biologiques produisent souvent une agrégation d’organismes2

Hétérogénéité spatiale de l’environnement physique produit une diversité communautés d’organismes processus biologiques et écologiques

Un peu d’écologie…

1Legendre et Fortin, 1989 2 Legendre et al. 1985

Dans la nature, les êtres vivants ne sont pas répartis de façon uniforme ni aléatoire, ils sont agrégés en “patches” ou ils forment des gradients ou d’autres types de structures spatiales1

NASA, tiré de Google Earth 2007

AD classées en quintiles selon la proportion d’immigrants (RMR de Montréal, 2001)

AD classées en quintiles selon la défavorisation matérielle(RMR de Montréal, 2001)

1Ley 1999; 2Schellenberg 2004; 3 Therrien et al. 1996

Facteurs non médicaux qui ont une incidence sur le bien être1

niveau de revenu et situation sociale réseaux de soutien social niveau d'instruction emploi et conditions de travail environnements sociaux contexte géographique environnements physiques sain développement dans l'enfance services de santé genre culture

Les déterminants de la santé

1Agence de santé publique du Canada 2006

Facteurs non médicaux qui ont une incidence sur le bien être1

niveau de revenu et situation sociale réseaux de soutien social niveau d'instruction emploi et conditions de travail environnements sociaux contexte géographique environnements physiques sain développement dans l'enfance services de santé genre culture

Les déterminants de la santé

1Agence de santé publique du Canada 2006

Le lien entre santé et espace n’est pas nouveau…

Quiconque souhaite développer une recherche de qualité en médecine doit procéder comme suit:

d’abord prendre en compte les saisons de l’année, et le effets produits par chacune d’elles; puis les vents, froids et chauds, en particulier ceux qui affectent tous les pays, puis ceux qui sont propres à chaque lieu.

De même, lorsqu’un individu étranger arrive dans une ville, il faut considérer

son lieu d’implantation, son exposition aux vents et au soleil; car les conséquences seront différentes selon qu’il sera orienté au nord ou au sud, vers le lever ou le coucher du soleil. les eaux dont se servent les habitants, leur plus ou moins grand degré de dureté, les plus dures provenant d’endroits élevés et rocheux; la quantité de sel dans la nourriture et sa composition; le sol, dénudé et pauvre en eau ou bien couvert de végétation et riche en eau, et aussi la situation, qui peut être dans un creux et confinée, ou bien plus élevée et froide; et le mode de vie des habitants ainsi que leurs occupations, leur tendance à boire ou manger immodérément ainsi qu’à la paresse ou au contraire à l’exercice et au travail.

Hippocrate (circa 400 a.J.-C.) tiré de Hennekens et al. 1998

Dr John Snow Sa théorie

Transmission du cholera par l’eau de consommation ou par les aliments contaminés (1849)

Épidémie du cholera de 1854 à Londres lui permet de démontrer sa théorie

Père de l’épidémiologie moderne1

Définition et analyse des cas2

Catégorisation des décès en fonction des deux compagnies fournisseuses de l’eau pour les puits

Eau prise de la Tamise, en amont et en aval de la ville

1 http://www.ph.ucla.edu/epi/snow.html; 2 Waller et Gotway 2004

Drouin 2007

Aujourd’hui

Identification et quantification des patrons d’occurrence d’une maladie le premier pas vers la compréhension et possiblement le

contrôle de la maladie

L’endroit où un événement a lieu indication de pourquoi cet événement se produit

L’analyse spatiale en santé publique: au delà de la cartographie de la maladie la distribution spatiale de la structure sociodémographique les patrons d’emploi et d’activité les expositions environnementales

Waller et Gotway 2004

données?? outils pour les analyser??

pour les visualiser??pour les diffuser??

La géomatique

Sciences, disciplines et technologies nécessaires à la mesure, à l’observation de la Terre et à la délimitation du territoire mais aussi celles liées à la transformation de ces mesures en information utile à la société

Territoire, ses ressources ou tout autre objet ou phénomène ayant une position géographique

http://www.scg.ulaval.ca/

Collecte

Traitement

Diffusion

données sur le territoire données spatialesdonnées géospatiales données géographiques

Les disciplines de la géomatique

Géodésie Positionnement par satellite (GPS)

Photogrammétrie Arpentage Télédétection Systèmes d’information géographiques …

Positionnement par satellite GPS Global Positioning System Département de la Défense des États-Unis Segment spatial

Constellation de 24 satellites fonctionnelle en 1995 NAVSTAR 20 200 km

http://www.trimble.com/gps/whatgps.shtml

Segment sol 5 stations

Segment récepteur Récepteurs GPS

Futura Sciences 2006; ESRI Canada 2007

Problèmes NAVSTAR signal faible Obstacles

Feuillage Milieu urbain Bâtiments

Futura Sciences 2006; http://randovttetgps.free.fr 2007; ESRI Canada 2007

GLONASS Russie Fins militaires Non complètement fonctionnel

Galiléo Union Européenne Base civile Complémentaire au GPS

Autres systèmes de radionavigation

Télédétection Mesure ou acquisition d'informations

sur un objet par l'intermédiaire d'un instrument de mesure n'ayant pas de contact avec l'objet étudié

Utilisation à distance de n'importe

quel type d'instrument permettant l'acquisition d'informations sur l’environnement

Appareils photographiques, lasers, radars, sonars, sismographes, gravimètres

Centre Canadien de Télédétection http://ccrs.nrcan.gc.ca/

Centre Canadien de Télédétection http://ccrs.nrcan.gc.ca/

Centre Canadien de Télédétection http://ccrs.nrcan.gc.ca/

Centre Canadien de Télédétection http://ccrs.nrcan.gc.ca/ http://www.spotimage.fr

NOAA AVHRR / GOES LANDSAT SPOT IRS Radar Ikonos Quickbird

Centre Canadien de Télédétection http://ccrs.nrcan.gc.ca/ http://www.scanex.com/

Données spatiales

Géopositionnement x, y, z Télédétection cartes thématiques, images Données de terrain échantillons Données administratives et médicales recensement du Canada

unités de recensement (AD, SDR, CSS)

géobases enquêtes (ESCC, ISQ) RAMQ, MSSS

Latitude, longitudeX, Y

AdresseCode postal

Unité de recensement

Système d'information portant sur des données géographiques1

Système informatique permettant, à partir de diverses sources, de rassembler et d'organiser, de gérer, d'analyser et de combiner, d'élaborer et de présenter des informations localisées géographiquement, contribuant notamment à la gestion de l'espace2

SIG, GIS, SIRS

1Office québécois de la langue française 2007 2 Société française de photogrammétrie et télédétection,1989

Systèmes d’information géographique

Composantes d’un SIG

Logiciel Acquisition Gestion Diffusion

Données Support informatique

Ordinateur Système client-serveur Web

Savoir faire Utilisateur

Données spatiales

Géographique Localisation (x, y) Projection Système de coordonnées

Géométrique Format matriciel (raster)

images satellite images scannées cartes thématiques

Format vectoriel point ligne polygone

Topologie Adjacence Connectivité Contention

MRNQ 2007; Google Earth 2007

Attributs Caractéristiques descriptives des objets

Graphique Couleur, trait

Métadonnées Source: producteur, date de saisie, date de mise à

jour, procédure d’obtention, format, projection Qualité

ESRI Canada 2007

Fonctions d’un SIG

Acquisition des données Scanner Numérisation Transfert de fichiers

Gestion des données Base de données Mise à jour Ajout d’objets Édition d’objets Ajout de nouveaux

attributs

ESRI Canada 2007

Analyse

Le cœur d’un SIG

Utilise les attributs spatiaux et non spatiaux

Organisation des données en couches thématiques facilite les analyses

Type d’analyses spatiales requêtes analyse de recouvrement analyse de proximité analyse de réseaux analyses statistiques

ESRI Canada 2007 Smith, Goodchild and Longley 2007

Requêtes

Attributs Quelles sont les

provinces avec une population de 1 500 000 habitants ou plus?

Spatiales Quelles sont les

provinces voisines de la Saskatchewan?

ESRI Canada 2007

Analyse de recouvrement (overlay)

Intersection (AND)

Smith, Goodchild and Longley 2007

Analyse de proximité Zones tampon (buffers)

Smith, Goodchild and Longley 2007

Analyse de réseaux et de localisation

Smith, Goodchild and Longley 2007

Analyse statistique Modèles statistiques classiques1

Indépendence des observations

Première loi de Tobler “ Toutes les choses sont reliées, mais celles qui

sont proches le sont plus que celles qui sont éloignées”

Structure de dépendance spatiale Quantifier l’intensité et l’échelle:

Autocorrélation spatiale2

Globale / Locale I de Moran

1 Smith, Goodchild and Longley 2007 2 Fortin 2001

Odoi et al. International Journal of Health Geographics 2003 2:5  

Taux de giardiasis à l’échelle des SDR en Ontario

I de Moran local: « Hot spots »

Diffusion

ESRI Canada 2007

Quelques applications en santé

Géopositionnement et SIG

http://www.urgences-sante.qc.ca/

Système de répartition assisté par ordinateur

Carte d'appel transmise par système sans fil transfert accéléré vers le véhicule fiabilité et confidentialité

Écran avec application géomatique décrit trajet optimal position dynamique basée sur le réseau routier

numérisé degré de fluidité pénalise les artères à faible

débit et les virages

Télédétection

Beck et al. 2000. Emerging Infectious Diseases 6 (3): 217-226

Modélisation du patron temporel d’une épidémie de choléra au Bangladesh

Beck et al. 2000. Emerging Infectious Diseases 6 (3): 217-226

AVHRR Ganges et Baie de Bengale

AVHRR bandes thermales – Temp. de la surface océanique Faible: pourpre Élevée: rouge

TOPEX/Poseidon Hauteur de la surface océanique

SeaWiFS Concentration de chlorophylle. Faible: bleu Élevée: rouge

Système d’information spatio-temporel pour les maladies chroniques SIST-MC

Groupe de Recherche Primus Objectifs

Système d’information spatio-temporel Accessible en ligne Sur les issues et les traitements de

Infarctus du myocarde

Ostéoporose Diabète

Informations accessibles aux décideurs en santé soutenir la prise de décisions éclairées

Vanasse et al. 2007

Modèle conceptuel

Vanasse et al. 2007

Modèle conceptuel

Vanasse et al. 2007

Modèle conceptuel

Vanasse et al. 2007

Modèle conceptuel

Vanasse et al. 2007

Vanasse et al. 2007

Dimensions des cubes

Spatiale Découpage territorial du MSSS (CLSC, RLS, RSS) Ruralité Bassins de déserte des centres de cardiologie

tertiaires Temporelle

1991 – 2004 années individuelles - groupes Genre

Tous, hommes, femmes Âge

25 ans et plus, 25 à 65 ans, 65 ans et plus Médicale (issues de santé)

Vanasse et al. 2007

Vanasse et al. 2007

Vanasse et al. 2007

Les nouvelles tendances

Applications En temps réel: saisie, traitement, diffusion Mobiles: terrain

Radio Frequency Identification RFID “Étiquètes intelligentes” Ondes radio Localisation spatiale très précise

KHEOPS technologies 2007

Les nouvelles tendances Applications de RFID en santé:

Traçabilité de… Aliments Équipements Patients

Maladies infectieusesPersonnes ayant été en contact avec le patient pendant les 3 derniers jours...

Alzheimer

Employés Sécurité: bouton panique

Chaire de recherche en géomatique d’affaires, Université de Sherbrookehttp://chaire.geobusiness.usherbrooke.ca

Les nouvelles tendances Domotique + informatique mobile

Fournir un habitat intelligent aux personnes déficientes cognitivement

Dans un appartement équipé de différents capteurs, on doit être capable, à l'aide d'une carte électronique, d'acquérir l'état de ces capteurs, de les analyser et d'en déduire certaines activités de son occupant (se faire à manger, se laver)

+ géomatique = assistance aux personnes avec déficience cognitive (911, ambulance)…

Laboratoire DOMUS, Université de Sherbrookehttp://domus.usherbrooke.ca/

Conclusion... L’espace est incontournable lorsqu’on

aborde la population humaine et sa santé

La géomatique offre un éventail de possibilités de générer de nouvelles informations sur la santé

L’évolution technologique détache la géomatique de l’échelle géographique pour l’amener à toutes les échelles spatiales et en temps réel...

MERCI!

http://www.pages.usherbrooke.ca/primus/

Maria.Gabriela.Orzanco@USherbrooke.ca

Groupe de recherche Primus