93 Prozent weniger Infektionen in Sambia

So hilft Data Analytics im Kampf gegen Malaria

| Autor / Redakteur: Sabine Prehl / Nico Litzel

Marie-Reine Rutagwera, Malaria Surveillance Specialist, und Monde Mathews, Environmental Health Officer des Gwembe-Districts, werten Malaria-Berichte am Laptop aus.
Marie-Reine Rutagwera, Malaria Surveillance Specialist, und Monde Mathews, Environmental Health Officer des Gwembe-Districts, werten Malaria-Berichte am Laptop aus. (Bild: PATH property/Tableau)

Malaria mithilfe von software-gestützter Datenanalyse bekämpfen – das ist das Ziel der Kampagne „Visualize No Malaria“ im afrikanischen Sambia. Durch das Auswerten von Echtzeitdaten, die in Verbindung mit der tödlichen Krankheit stehen, können die Behörden nicht nur schneller auf registrierte Fälle reagieren. Sie können auch Maßnahmen treffen, noch bevor neue Infektionen gemeldet werden. Das bisherige Ergebnis hat alle Erwartungen übertroffen: Innerhalb von zwei Regenzeiten ging die Zahl der Malariaerkrankungen um 93 Prozent zurück.

Alle zwei Minuten stirbt in Afrika ein Kind an Malaria. Obwohl Hilfsorganisationen und staatliche Programme seit Jahren gegen die tödliche Krankheit ankämpfen, hat sich die Situation kaum gebessert. Das liegt vor allem daran, dass vorbeugende Maßnahmen wie Pestizide und Moskitonetze nur bedingt Wirkung zeigen, weil der Überträger der Krankheit, die Anopheles-Mücke, mittlerweile immer mehr Unterarten hervorgebracht hat, die auch tagsüber stechen oder gegen das Gift resistent sind.

Erschwerend kommt hinzu, dass rund 80 Prozent der Infizierten asymptomatisch sind, also keine typischen Krankheitssymptome aufweisen. Die Malaria-Parasiten gelangen über Mückenstiche in das Blut des Menschen, leben lange Zeit als blinde Passagiere in dessen Körper – und stecken währenddessen weitere Menschen an. Für die Behörden und Hilfskräfte ist es daher schwer, die Krankheit rechtzeitig zu lokalisieren und zu behandeln. Ein einziger Stich genügt, schon beginnt der tödliche Kreislauf von Neuem.

Auswertung von Echtzeitdaten

Im afrikanischen Sambia ist der Regierung jetzt ein entscheidender Schlag gegen Malaria gelungen – mithilfe der Data-Analytics-Software von Tableau: Gemeinsam mit der internationalen Hilfsorganisation PATH (Programme for Appropriate Technology in Health) und Mitarbeitern der Tableau Foundation wertet das Gesundheitsministerium seit zwei Jahren Echtzeitdaten aus, die in Verbindung mit der Übertragung von Malaria stehen – etwa zu Klima, Topografie, Infrastruktur und Reiseverhalten. Durch deren gezielte Analyse lassen sich Risikogebiete identifizieren, typische Übertragungsmuster aufzeigen und Erkenntnisse und über die Verbreitung der Krankheit herausfiltern. Vor allem aber erhalten die Behörden Hinweise auf die so genannten versteckten Infektionen, durch die die Krankheit so schwer zu stoppen ist.

Deutlicher Rückgang an Neuinfektionen

Das Pilotprojekt in einer südlichen Provinz des Landes übertrifft alle Erwartungen: Innerhalb von nur zwei Jahren ist die Zahl der Malaria-Erkrankungen um insgesamt 93 Prozent zurückgegangen. 36.000 Familien wurden seit Projektbeginn im April 2014 vor einer Neuinfektion bewahrt. Damit ist das Ziel der Kampagne „Visualize No Malaria“, Sambia bis 2020 komplett Malaria-frei zu machen, in greifbare Nähe gerückt.

„Mit den bisherigen Maßnahmen konnten wir die Krankheit lediglich unter Kontrolle halten. Jetzt haben wir endlich eine Möglichkeit, sie vollständig zu eliminieren“, erläutert Jeff Bernson, Director Results Management und Learning bei PATH. Denn durch die Auswertung der verbreitungsrelevanten Daten können die Health Workers des Gesundheitsministeriums und die Helfer von PATH nicht nur schneller auf aktive Erkrankungen reagieren. Sie können auch die Verbreitungswahrscheinlichkeit hochrechnen.

Übertragungsmuster erkennen, schneller handeln

Aufgrund der Ansteckung von Mensch zu Mensch breitet sich die Krankheit besonders schnell dort aus, wo Menschen dicht zusammenleben – Siedlungen, Dörfer, stark frequentierte Reiserouten. „Solche Gebiete können wir jetzt mithilfe von GPS-Daten auf lokaler Ebene bis ins Detail erfassen und einzelne Gemeinden oder Zonen isolieren – etwa einen See an der Landesgrenze, an dem viele Menschen auf dem Weg in die Großstadt vorbeikommen“, erläutert Bernson. „Die Daten zeigen uns genau, auf welchen Wegen und nach welchen Mustern die Krankheit übertragen wird. Damit lassen sich die Ressourcen wesentlich zielgenauer und bedarfsgerechter bereitstellen als bisher.“

Normalerweise entfallen die meisten Neuinfektionen auf die Regenzeit von Januar bis April. Wie die Visualisierung zeigt, ist der Peak 2015 jedoch deutlich niedriger ausgefallen als in den Jahren zuvor. Die dunkelrote Kurve zeigt an, wie viele Neuerkrankungen wo registriert wurden.
Normalerweise entfallen die meisten Neuinfektionen auf die Regenzeit von Januar bis April. Wie die Visualisierung zeigt, ist der Peak 2015 jedoch deutlich niedriger ausgefallen als in den Jahren zuvor. Die dunkelrote Kurve zeigt an, wie viele Neuerkrankungen wo registriert wurden. (Bild: Tableau)

Dazu zählt vor allem die Errichtung von Behandlungszentren in den betroffenen Gemeinden. In der Pilotprovinz mit 1,8 Millionen Einwohnern gibt es bereits mehr als 2.000 so genannte Access Points, in denen Infizierte versorgt werden. Die Health Workers sparen sich dadurch die oft beschwerliche Anfahrt zu den Patienten – per Fahrrad, teilweise sogar zu Fuß: „Bisher mussten die Hilfskräfte weite Strecken zurücklegen. Das kostete Zeit – Zeit, in der die Erkrankten neue Personen anstecken konnten.“

Integration von Geodaten und Satellitenbildern

Bei der Auswertung von Geodaten zu topografischen Faktoren wie Feuchtigkeit, Höhenmeter und Bodenvertiefungen wird Tableau von Alteryx unterstützt, einem Spezialisten für Predictive Analytics.

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Auch die Satellitenbilder des Kartendienstanbieters Mapbox werden in Tableau integriert. Damit lassen sich individuelle Layer einzelner Gemeinden erstellen. So entsteht ein genaues Abbild der Topologie – Siedlungen, Straßen, Märkte und Krankenhäuser, sogar die Bodenbeschaffenheit wird erfasst. Mehr als 40.000 Gebäude wurden in den vergangenen sechs Monaten in der Pilotprovinz kartiert. „Die automatisch aktualisierten, interaktiven Karten können anzeigen, welche Häuser und Dörfer Malaria-frei sind“, beschreibt Steve Schwartz, Social Impact Marketing Manager bei Tableau. „Umgekehrt sehen wir sofort, wo neue Malariafälle aufgetreten sein könnten und Risikogebiete entstehen – etwa weil das Wasser nach Regenfällen nicht im Boden versickert und den Moskitos so neue Brutstätten bietet.“ Die Kommunikation zwischen den Health Workers erfolgt über ein Cloud-basiertes Textnachrichtensystem der Firma Twilio, mit dem sich kostenlos SMS verschicken lassen und das auch in Gegenden mit schlechter Netzabdeckung funktioniert.

Tatkräftige Unterstützung durch die Regierung von Sambia

Dank Tableau erhalten die Behörden alle übertragungs- und verbreitungsrelevanten Daten – auch auf kleinster lokaler Ebene wie einzelnen Gemeinden.
Dank Tableau erhalten die Behörden alle übertragungs- und verbreitungsrelevanten Daten – auch auf kleinster lokaler Ebene wie einzelnen Gemeinden. (Bild: Tableau)

Entscheidend für den Erfolg von „Visualize Malaria“ ist die Unterstützung durch die amtierende Regierung Sambias, die das Personal und die Mobiltelefone für die Datenerfassung zur Verfügung stellt, neue Versorgungszentren in den betroffenen Gemeinden bauen lässt und die Mitarbeiter in staatlichen Programmen für die Datenarbeit qualifiziert. „Ohne die Zusammenarbeit mit den Gesundheitsministerium wäre das Projekt nicht möglich gewesen“, betont PATH-Manager Bernson.

Vor dem Einsatz von Tableau wurden Neuinfektionen meist mit Stift und Papier, teilweise auch schon mit digitalen Endgeräten erfasst und in Excel-Listen eingetragen. Allerdings fehlte es an Möglichkeiten, sie effektiv zu nutzen – etwa sie in Zusammenhang mit anderen Daten zu stellen und in interaktiven Dashboards zu visualisieren. Ein großer Fortschritt ist laut Bernson vor allem die Analyse in Echtzeit: „Früher konnten bis zu sechs Monate vergehen, bis die Daten ausgewertet waren - da war die Regenzeit schon wieder vorbei.“ Mit Tableau lasse sich diese Lücke schließen: „Wir bekommen jetzt die wesentlichen Informationen, und das innerhalb kürzester Zeit. Dadurch könnten wir es erstmals schaffen, den tödlichen Malaria-Kreislauf zu durchbrechen.“

Nachweisbare Erfolge schaffen Vertrauen

Anhand der Datenvisualisierungen lässt sich aber auch genau nachvollziehen, was bestimmte Maßnahmen wo gebracht haben: „Tableau hilft nicht nur, Neuinfektionen schneller zu diagnostizieren und zu behandeln, sondern zeigt die Erfolge auch nachweisbar auf: Wir konnten der Regierung anhand von Daten genau demonstrieren, dass die Zahl der Neuinfektionen und die asymptomatischen Fälle in der Pilotprovinz gesunken sind. Und dass heute mehr als die Hälfte aller Neuinfektionen in der Regenzeit erkannt werden.“ Nach den Worten von Tableau-Manager Schwartz ist das Projekt jetzt an einem Wendepunkt angelangt: „Wir haben der Regierung in den letzten zwei Jahren bewiesen, dass die Malaria-Bekämpfung mithilfe der software-gestützten Datenanalyse funktioniert. Für die kommenden Jahre können wir ihrer Unterstützung sicher sein.“

Das Gemeinschaftsprojekt der Regierung von Sambia, PATH und Tableau ist auf insgesamt fünf Jahre ausgelegt. Nach dem Erfolg des Pilotprojekts im Süden des Landes ist die Software seit Herbst 2016 auch in den westlichen Provinzen im Einsatz; in Kürze soll der Rest des Landes nachziehen. Tableau unterstützt die Initiative mit der kostenlosen Bereitstellung der Software sowie entsprechenden Qualifizierungsmaßnahmen und stellt der Regierung 100.000 US-Dollar pro Jahr für die Implementierung zur Verfügung.

Neben den Schulungen vor Ort, die mittlerweile von PATH durchgeführt werden, stehen Tableau-Mitarbeiter den Anwendern in Sambia regelmäßig zur Seite – etwa indem sie ihnen helfen, die richtigen Daten auszuwählen und zu strukturieren, Visualisierungen zu erstellen und Muster zu erkennen. Für den Softwarehersteller Tableau und seine Stiftung, hat das Engagement in Sambia eine ganz besondere Bedeutung: „Anstatt das Geld einfach zu spenden, aktiv dazu bei, das Land bis 2020 Malaria-frei zu machen“, so Schwartz.

Wenn dieses Ziel erreicht würde, wäre das ein enormer Fortschritt – nicht nur für Sambia. Weltweit sterben mehr als 700.000 Menschen pro Jahr an Krankheiten, die von Mücken übertragen werden. Und durch Globalisierung und Klimawandel werden es künftig eher noch mehr, wie das Aufkommen des neuen Zika-Virus‘ zeigt. Der erfolgreiche Einsatz von Data Analytics macht Hoffnung, die Verbreitung von Malaria, Dengue-Fieber und Co. dauerhaft zu stoppen.

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