Ученые IBM используют данные с кассовых сканеров в продовольственных магазинах для раннего выявления источников пищевых инфекций
Елена Короткова, независимый эксперт
Исследование показало, что большие данные и аналитика могут помочь идентифицировать потенциальные источники инфекции при вспышках болезней пищевого происхождения
Инфекционные болезни, распространяющиеся через пищеварительный тракт, такие как сальмонеллез, кишечные инфекции и желудочный грипп, являются серьезной проблемой сферы здравоохранения. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США (Centers for Disease Control and Prevention, CDC), ежегодно случаи инфицирования регистрируются у каждого шестого американца (1). Во время вспышки заболеваний желудочно-кишечного тракта жизненно необходима быстрая идентификация зараженных продуктов. Это помогает минимизировать риск развития эпидемии, снизить потери и негативное воздействие на общество в целом.
Ученые подразделения IBM Research – Almaden (NYSE: IBM) в Сан-Хосе, штат Калифорния обнаружили, что обработка данных с кассовых сканеров штрих-кодов в продовольственных магазинах может ускорить обнаружение источника инфекции с учетом географии выявления случаев заболеваний пищеварительного тракта. Согласно данным исследования, ученые могут всего за несколько часов ограничить число потенциально зараженных продуктов до 12 наименований, имея на руках лишь с десяток отчетов о результатах медицинского обследования.
В ходе исследования сотрудники IBM Research создали методологию обработки информации для сотен категорий пищевых продуктов. Она позволяет рассмотреть пространственно-временные данные, включая географическое положение и ориентировочное время употребления в пищу. Проанализировав каждый продукт и срок его хранения, ученые также выявили место, где он был употреблен в пищу, и вероятность скопления в нем отдельных болезнетворных микроорганизмов. Эта информация была наложена на карту очагов инфекции. Затем система сформировала рейтинг всех продуктов на основе вероятности заражения, из которого врачи смогли выбрать 12 наиболее подозрительных наименований продуктов, протестировать их на наличие инфекции и проинформировать население в случае угрозы.
Стандартная проверка занимает недели и месяцы, что может существенно повлиять на экономические и социальные последствия вспышки заболевания. Обычно процесс включает опрос граждан для отслеживания источника инфекции. В 2011 году потребовалось 60 дней, чтобы выявить в Европе источник вспышки инфекции, вызванной кишечной палочкой, – импортированные семена пажитника. К моменту завершения расследования все ростки этих семян были употреблены в пищу. По данным Европейского надзорного органа по безопасности пищевых продуктов European Food Safety Authority, около четырех тысяч человек в 16 странах заболели и более 50 человек умерли до того, как был найден источник инфекции. (2)
«При вспышке инфекционных болезней, распространяющихся через пищеварительный тракт, врачам крайне важно оперативно выявить источник заражения и предупредить население об угрозе, – сказал Кан Ху, исследователь в области здравоохранения IBM Research – Almaden. – Традиционные методы, такие как опросы населения и исследования, по-прежнему необходимы, однако обработка больших данных с кассовых сканеров в продовольственных магазинах может за считанные часы значительно сократить список подозрительных наименований продуктов для дальнейших лабораторных тестирований. Наша работа показывает, что большие данные и аналитика позволяют существенно уменьшить время проверки и влияние человеческого фактора. Такой метод будет иметь большое значение для сферы здравоохранения».
Описанный в исследовании метод ранее применялся при вспышке коли-инфекции в Норвегии. Уже на момент, когда было зарегистрировано всего лишь 17 случаев инфицирования, врачи начали использовать новую методологию для обработки данных с кассовых сканеров в продовольственных магазинах. На основе сведений о более чем 2 600 продуктах питания они выделили десять наиболее вероятных возбудителей инфекции. Дальнейший лабораторный анализ помог найти источник заражения, определить конкретную партию и серийный номер продукта – им оказалось колбасное изделие.
Исследование “From Farm to Fork: How Spatial-Temporal Data can Accelerate Foodborne Illness Investigation in a Global Food Supply Chain” было опубликовано в журнале Association for Computing Machinery’s Sigspatial Journal.
