مجموعه اطلاعات به تجزیه و تحلیل و پیش بینی شیوع آنفولانزای پرندگان کمک می کند

آنفولانزای پرندگان بسیار بیماری زا (HPAI) یک بیماری ویروسی است که توسط ویروس آنفلوانزای پرندگان نوع A ایجاد می شود که بر پرورش طیور تأثیر می گذارد. از اواخر سال 2020، شیوع مجدد بیماری در سراسر جهان ظاهر شد و چالش‌های بی‌سابقه‌ای را برای کنترل این بیماری ایجاد کرد.

زیرگروه H5N1 HPAI از زمان آخرین ظهور خود دستخوش تغییراتی شده است که منجر به افزایش بروز، حضور در طول سال و افزایش حساسیت در پرندگان وحشی شده است. این تغییرات دامنه این بیماری را به مناطق جدیدی مانند آمریکای مرکزی و آمریکای جنوبی گسترش داده و اثرات مخربی را برای صنعت طیور و حیات وحش از جمله پستانداران ایجاد کرده است.

با توجه به نرخ بالای وقوع HPAI در حال حاضر و حضور آن در گونه های مختلف، از جمله پستانداران، این بیماری تهدیدی برای سلامت عمومی است. برای رسیدگی به این موضوع، توسعه سیستم‌های نظارتی که می‌توانند شیوع بیماری را نظارت و پیش‌بینی کنند و اقدامات پیشگیری و کنترل مؤثر را اطلاع‌رسانی کنند، ضروری است.

DashFLUboard ، یک برنامه داشبورد منبع باز که با استفاده از چندین محصول ArcGIS توسعه یافته است، به کاربران این امکان را می دهد که پویایی HPAI را با نظارت بر حرکات پرندگان وحشی (راه اصلی و اجتناب ناپذیر معرفی بیماری به مناطق جدید) و اتصال شیوع بیماری کشف کنند. داشبورد کاربران را قادر می‌سازد تا ارزیابی‌های ریسک در زمان واقعی را انجام دهند، نظارت بر بیماری را تقویت کنند، شیوع HPAI را پیش‌بینی کنند و اقدامات کنترلی را در صنعت طیور اجرا کنند.

داشبورد منابع داده های کلیدی را برای تجسم آسان یکپارچه می کند

رابط کاربر پسند و در دسترس DashFLUboard برای طیف گسترده ای از کاربران GIS در زمینه های بهداشت عمومی، دانشگاه، کشاورزی، خدمات دامپزشکی و فناوری مکانی مناسب است. این به اهداف ابتکار جهانی One Health کمک می‌کند، که ارتباطات مرتبط با سلامتی را بین مردم، حیوانات، گیاهان و محیط‌هایشان به رسمیت می‌شناسد.

یک تیم مشترک و میان رشته ای از موسسه ملی تحقیقات و فناوری کشاورزی و مواد غذایی اسپانیا و دانشگاه مینه سوتا داشبورد را با استفاده از ArcGIS Web AppBuilder و ArcGIS Dashboards ساختند. ابزارهای تحلیلی آن از طریق ArcGIS API برای پایتون و ArcGIS API برای جاوا اسکریپت پیاده سازی می شوند. داشبورد داده ها را از منابع زیر ادغام می کند:

• جزئیات در مورد شیوع HPAI از پایگاه داده بیماری های حیوانات EMPRES-i سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد آمده است.
• اطلاعات حرکتی برای پرندگان وحشی بر اساس داده‌های بازیابی آزمایشگاه باندینگ پرندگان برای 118 گونه پرنده وحشی در معرض خطر است که به حلقه‌های تحقیقاتی مجهز شده‌اند. این آزمایشگاه در 20 سال گذشته نزدیک به 2 میلیون رکورد جمع آوری کرده است و یک ماتریس حرکت شبکه ایجاد کرده است که ارتباطات بین نقاط عزیمت و مقصد پرندگان را در سطح منطقه ای و ایالات متحده خلاصه می کند. تیم پروژه 118 گونه را برای سهولت در اکتشاف در 9 گروه طبقه بندی طبقه بندی کرد.
• داشبورد داده های آب و هوایی، از جمله میانگین دمای ماهانه (بر حسب سانتیگراد) را از WorldClim نسخه 2.1 تهیه می کند. دماهای بلادرنگ (به فارنهایت) و سرعت باد (بر حسب کیلومتر در ساعت) را از مراکز ملی اطلاعات محیطی دریافت می کند.

رابط کاربری ساده DashFLUboard شامل سه تب است:

• برگه رکوردهای شیوع بیماری به عنوان صفحه اصلی داشبورد عمل می کند. در این صفحه، کاربران می‌توانند داده‌ها را از طریق نقشه‌ای که شیوع HPAI را از سال 2005 تا کنون نشان می‌دهد (این هر روز به‌روزرسانی می‌شود)، یک نوار لغزنده از اعلان‌های شیوع بیماری، و مجموعه‌ای از نمودارهای تعاملی مربوط به کل شیوع یا طغیان‌های همه‌گیر را در منتخب کاوش و تجسم کنند. مناطق
• برگه دما حاوی یک نقشه تعاملی از جهان است که داده‌های تاریخی و بی‌درنگ را در مورد میانگین دمای ماهانه، معیارهای باد و شیوع HPAI نمایش می‌دهد. دما یک عامل مهم در نظارت بر HPAI است، زیرا ویروس شانس بیشتری برای زنده ماندن در دماهای سردتر دارد.
• برگه حرکات پرندگان وحشی به کاربران اجازه می دهد تا شیوع ویروس HPAI را در کنار حرکت پرندگان وحشی، ابتدا در ایالات متحده و سپس در سراسر جهان در سطح منطقه ای کشف کنند. نوار لغزنده زمان در امتداد پایین صفحه به کاربران امکان می دهد دوره زمانی را که در آن شیوع شیوع و حرکت پرندگان را مشاهده می کنند تنظیم کنند.

انجام تجزیه و تحلیل گذشته نگر و پیش بینی با DashFLUboard

از زمان توسعه داشبورد، محققان توانسته‌اند از آن برای کشف منشأ شیوع HPAI، پیش‌بینی شیوع بیماری و پیش‌بینی ورود آن به مناطق جدید استفاده کنند.

به عنوان مثال، در اواخر سال 2021، HPAI در نیوفاندلند، کانادا معرفی شد و اولین شیوع HPAI در آن فصل در آمریکای شمالی بود. با استفاده از لغزنده زمان برای تجزیه و تحلیل حرکات پرندگان، کاربران DashFLUboard قادر به بررسی منشاء احتمالی شیوع این بیماری بودند که به نظر می‌رسید از پرندگان وحشی آلوده‌ای که در دو ماه قبل از مناطق بسیار آسیب‌دیده در اروپا به نیوفاندلند سفر کرده‌اند، بررسی کنند.

در حالی که داشبورد نمی تواند شواهد قطعی از علیت ارائه دهد، به عنوان یک ابزار ارزشمند برای فرضیه چگونگی معرفی HPAI به مناطق جدید بر اساس حرکات پرندگان وحشی عمل می کند. مطالعات فیلوژنتیک بعدی، که به روابط تکاملی بین موجودات می پردازد، نشان داد که این ارتباطات بین کانادا و اروپا در واقع منبع معرفی این بیماری به آمریکای شمالی بوده است.

علاوه بر این، در ماه مه 2022، محققان با سازمان بین‌المللی منطقه‌ای برای بهداشت کشاورزی برای استفاده از DashFLUboard برای بررسی خطر گسترش HPAI در آمریکای مرکزی، همکاری کردند، زیرا این بیماری در آمریکای شمالی ادامه داشت. به طور خاص، این تیم ارتباط پرندگان وحشی در حال حرکت از مناطق آسیب دیده در ایالات متحده به هر استان پاناما را ارزیابی کرد.

همانطور که بر اساس این مشاهدات پیش بینی می شد، پرندگان وحشی چند ماه بعد، از سپتامبر تا دسامبر 2022، HPAI را به پاناما آوردند. در حالی که زمان کافی برای ایجاد یک تلاش کامل و تحت حمایت دولت برای بهبود امنیت زیستی در مناطق پرخطر وجود نداشت. ، ارائه دهندگان خدمات دامپزشکی و کشاورزان در پاناما از ورود قریب الوقوع این بیماری مطلع شدند و شیوع بیماری به پنج مرغداری داخلی محدود شد.

روشی جدید برای افزایش نظارت و کنترل بیماری

DashFLUboard به‌عنوان ابزاری کاملاً در دسترس و با استفاده آسان بر اساس فناوری Esri، روشی مؤثر برای محققان و تصمیم‌گیرندگان برای نظارت بر گسترش HPAI و پیش‌بینی چگونگی گسترش این بیماری در سراسر جهان ارائه می‌کند. DashFLUboard با یکپارچه‌سازی منابع داده‌های مختلف و ارائه نقشه‌ها و ابزارهای تعاملی، از تلاش‌های دولت و صنعت طیور برای نظارت بر گسترش HPAI و ارتقای نظارت بر بیماری و استراتژی‌های کنترل حمایت می‌کند.