تهیه نقشه های جمعیتی و تحلیل های مکانی - آماری بیماری سرطان معده در استان همدان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد سنجش ازدور و GIS، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 استادیار گروه سنجشازدور و GIS، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

10.22131/sepehr.2021.244459

چکیده

هدف از این پژوهش، بررسی فراوانی، بروز و توزیع فضایی سرطان معده در استان همدان و شناخت مناطق پرخطر برای این سرطان با توجه به تحلیلهای مکانی - آماری مبتنی بر سیستم اطلاعاتجغرافیایی و همچنین بررسی عوامل آلودگی آب دخیل در بروز سرطان معده براساس دادههای موجود بین سالهای 1390 تا 1394 میباشد. برای این منظور اولاً فرآیند کدگذاری جغرافیایی و تبدیل آدرس 1157 بیمار شناختهشده به موقعیت به کمک نقشهها و سرویسهای آنلاین نقشه گوگل انجام گرفت و آمار بیماران به لایه اطلاعات مکانی شهرهای استان منتسب گردید. ثانیاً نقشههای توزیع بیماری به تفکیک جنسیت براساس طبقهبندی شکستهای طبیعی تهیه شدند و نقشههای پیوسته توزیع سنی بیماری نیز با تحلیل درونیابی به روش وزندهی معکوس فاصله بهدست آمدند. همچنین خوشهبندی نواحی حساس مکانی بیماری سرطان معده براساس شاخص گتیس انجام شد. طبق نتایج، شهرهای قهاوند و همدان بهعنوان کانون اصلی و بحرانی سرطان معده بین سالهای 1394-1390 شناسایی گردیدند و شهر لالجین نیز در رتبهی بعدی نواحی بحرانی طی این دوره شناسایی گردید. تحلیل آماری بیماران نیز به تفکیک سن و جنس در طول دوره آماری 5 ساله، به تفکیک سال و مجموع 5 سال بهدست آمد که نتایج آن شیوع بیشتر سرطان معده را در مردان و در افراد بالای70 سال نشان میدهد. نهایتاً براساس تحلیل اکولوژیکی با مدل رگرسیون، رابطه بین میزان آلودگیهای آب منطقه با بیماری انجام گرفت و رابطه مثبتی میان شدت نیترات و سرب با وقوع بیماری حاصل شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparing demographic maps and spatial-statistical analysis of gastric cancer patients in Hamedan province

نویسندگان [English]

  • Ayyob Ebrahimi 1
  • Mohammad H. Vahidnia 2
1 Master Graduate, Department of remote sensing and GIS, Faculty of natural resources and environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Assistant professor, Department of remote sensing and GIS, Faculty of natural resources and environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction
One of the most important components of disease prevention has always been having access to information on distribution of patients, their gender and age. With this information, we find the areas in which further prevention or care programs need to be implemented. In addition, this information helps in determining the effects of factors contributing to the spread of a disease in different areas. Thus, using new technologies such as GIS in such a field can be quite advantageous. Methods of spatial-statistical analysis can help us in mapping disease diffusion, its predicted future trend, and factors affecting that disease. Therefore, public health organizations have recently used such technologies to develop more appropriate health, prevention, and treatment plans.
As a major health problem, gastric cancer is reported to be the most common type of cancer and the second leading cause of cancer-related deaths in the world. Following cardiovascular disease, cancer is the second leading cause of death in Iran. GIS capabilities have made it possible to use a variety of spatial-statistical models for gastric cancer. The present study seeks to analyze the spatial distribution of gastric cancer in Hamedan province, identify the incidence and prevalence of this disease based on gender and age of patients, and map the geographical factors affecting this disease. In this regard, methods of interpolation, classification, and clustering of highly affected points are used. Spatial correlation is also calculated using regression methods.
 
Materials and Methods
In order to prepare spatial distribution maps of gastric cancer in Hamadan province, related data on all gastric cancer patients between 2011 and 2015 were collected from the Population-Based Cancer Registry of Hamadan Medical Sciences University. Collected data included age, gender, and address of patients. Data were first classified based on the address registered for each patient in each year. Then, geocoding process was used to convert addresses into positions using Google Maps and create related layers in GIS software. Descriptions were then assigned to the layer of cities and 1157 points were produced for these 5 years and added to the maps. According to the obtained points, spatial distribution maps were prepared based on age and gender of patients. Age distribution of gastric cancer patients was also calculated using interpolation analysis and the IDW method. In the next step, maps of provinces in critical situation were prepared according to the Hotspot method using the Getis index. In cooperation with Water and Sewage Authority, data were also collected on water pollution (including nitrate, and lead in water and water hardness) to determine the relationship between the severity of the disease and environmental variables (water pollution). Ecological analysis was then performed based on regression analysis using ordinary least squares (OLS) method.
 
Result and Discussion
Results of the study and age distribution maps indicated lack of any significant clustering in the studied cities. Moreover, the age groups were sparsely distributed in each year. However, statistical analysis of patients’ age and gender showed a higher incidence of gastric cancer in men and in over 70-year age group during the reference period. Cluster analysis of areas with higher incidence of gastric cancer based on Hotspot method identified Qahavand as one of the cities having a critical situation regarding gastric cancer during the reference period with 99% confidence interval. Hamadan City was ranked second with 95% confidence interval. Laljin was ranked third with 90% confidence during the reference period. Regression analysis performed to determine the relationship between disease severity and environmental variables (water pollution) indicated the presence of a positive relationship between the level of lead and nitrate in drinking water and cancer incidences. However, an ideal fit was not reached for the regression model due to unavailability of recently collected data, small sample size, and inadequate data distribution.
 
Conclusion
Since a different life style is considered to be the most crucial basis of combating a disease, education, empowerment, policymaking and enactment of laws and regulations can create an appropriate environment to promote healthy lifestyle and behaviors. In fact, a useful intervention in society can eliminate or reduce the impact of many risk factors. Cooperation between the fields of geography and medical sciences can result in designing and implementing an acceptable system in the society. GIS is one of the technologies used in this regard to provide health warnings for people at risk based on proper analysis. The present study showed the efficiency of techniques such as classifications, interpolation, hotspot, and regression analysis in assessing disease severity, and factors affecting its incidence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gastric Cancer
  • Spatial-statistical analysis
  • Geographic Information System
  • Hotspot
  • Ordinary least square
1- آقابابایی، قربانی، حسینعلی زاده؛ علی، هادی، محسن(1391). ارزیابی ارتباط تغییرات مکانی  توزیع سرطان‌های مری و معده و وضعیت خاک در استان گلستان. مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران. دوره بیست و دوم، ویژه‌نامه اسفند، 194-207.
2- آهنگرکانی، فرنقی؛ مهرداد، مهدی (1398). ارائه مدلی برای پیش‌بینی بیماری لیشمانیوز جلدی (سالک) با استفاده از سامانه اطلاعات مکانی و الگوریتم شبکه عصبی. فصلنامه علمی - پژوهشی اطلاعات‌جغرافیایی (سپهر). دوره 28، شماره 109، 7-24.
3- اثماریان، کاووسی، صالحی، مهکی؛ نعیمه‌السادات، امیر، مسعود، بهزاد. (1391). تنظیم نقشه جغرافیایی میزان بروز سرطان معده در ایران طی دوره چهار ساله با استفاده از پواسن کریگیدن. نشریه تحقیقات نظام سلامت. شماره 4.
4- پارسا، ناصر. (1390). عوامل محیطی ژن‌ها در بروز سرطان‌ها. نشریه نشاء علم. شماره اول، 19-12.
5- رشادت، احدنژاد روشتی، سعیدی، زنگنه، خادمی، کرباسی، یاسمی‌نژاد، خاصی؛ سهیلا، محسن، شهرام، علیرضا، ناهید، علی، عرفان، کیوان (2015). بررسی توزیع فضایی -  مکانی بیماری سرطان دستگاه گوارش(مطالعه موردی شهر کرمانشاه) در طی سال‌های 1390- 1385. مجله دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه.
6- روحانی رصاف، روحانی رصاف، رحیمی، مهرآزما، گل محمدی، مطیع دوست، کسانی، اسدی لاری؛ مرضیه، محمدرضا، فرانک، میترا، علی، ریتا، عزیز،  محسن (1390). توزیع بروز سرطان‌های مختلف در محله‌های شهر تهران تحت پوشش دانشگاه علوم پزشکی تهران در سال 1386. نشریه علوم پزشکی رازی، شماره 89.
7- زنده‌دل، صدیقی، حسنلو، نحوی‌جو؛ کاظم، زهرا، ژاله، آذین (1388). ارتقاء کیفی فعالیت‌های ثبت سرطان در ایران، بخش دوم: پیشنهاد برنامه جدید ثبت سرطان در کشور براساس مطالعه تطبیقی ثبت سرطان در 18 کشور جهان. مجله پژوهشی حکیم. شماره 4، 57-50.
8- عنصری، رعناپور؛ خدیجه، ساناز (1390). سرطان سینه در زنان و نقش فاکتورهای محیطی در ایجاد آن. مجله تازه‌های بیوتکنولوژی سلولی - ملکولی. شماره 4،70-59.
9- قهرمانی تبریزی، محمد رضا. (1380). گزارش ارزیابی اثرات زیست محیطی و تمرکز فلزات سنگین در چشمه‌های تعدادی از روستاهای غرب شهر بیجار در استان کردستان. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور. گروه زمین‌شناسی زیست محیطی.
10- گزارش کشوری ثبت موارد سرطانی. (1394). وزارت بهداشت و درمان و آموزش پزشکی. معاونت بهداشتی مرکز مدیریت بیماری‌های غیر واگیر اداره سرطان.
11- گزارش کشوری ثبت موارد سرطانی. (1395). وزارت بهداشت و درمان و آموزش پزشکی. معاونت بهداشتی مرکز مدیریت بیماری‌های غیر واگیر اداره سرطان.
12- مستوفی، آقامحمدی‌ زنجیرآباد، وفایی‌نژاد، رمضانی حمصی؛ نیکروز، حسین، علیرضا، مهدی،   امیرهومن(1399). ارایه روشی نوین جهت انتخاب بهینه شاخص‌های مرتبط با پوشش زمین به منظور شناسایی جزایر حرارتی شهری، با به‌کارگیری داده‌های سنجش‌ازدور. فصلنامه علمی - پژوهشی اطلاعات‌جغرافیایی (سپهر). دوره 29، شماره 113، 57-72.
13- ملکی‌راد، فانی، عبدالاهی، عریان، باباپور، شریعت‌زاده،  داوودی؛ علی اکبر، علی، محمد، شهربانو، وهاب، سید محمدعلی، مرتضی (1389). پارامترهای خونی- ادراری و روانی- شناختی کارگران معدن مواجهه یافته با سرب و روی. دانشگاه علوم پزشکی اراک. شماره 106.
14- وحیدنیا، شفیعی، علوی پناه؛ محمد حسن، مریم، سید کاظم (1394). نقش سامانه‌های اطلاعات‌جغرافیایی در تحلیل بیماری دیابت. نشریه نشاء علم. شماره2، 58-64.
15- یزدانی چراتی، زارع، قربانپور، شعبانخانی؛ جمشید، سودابه، الهه، بیژن. (1389). بررسی الگوی جغرافیایی و دموگرافیک مرگ‌و‌میر ناشی از سرطان معده در استان مازندران در سال‌های 1380- 1384. نشریه دانشگاه علوم پزشکی مازندران. شماره 79.
16- Amin, R.W., Bohnert, A., Banks, D. (2019). Patterns of Pediatric Cancers in Florida: 2000–2015. Statistics and Public Policy, Vol 6(1): 24-35.
17- Aragonés, N., Pérez-Gómez,B. (2009). The striking geographical pattern of gastric cancer mortality in Spain: environmental hypotheses revisited. BMC Cancer, Vol 9(1): 316.
18- Babae, M., Mousavi S., Malek, M., Tosi, G., Masoumeh, Z., Danaei, N., Gafar, G. (2005). Cancer occurrence in Semnan Province, Iran: results of a population based cancer registry. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention, Vol 6: 159-164.
19- Dejian, L., (2004). Geostatistical analysis of Chinese cancer mortality: variogram, kiriging and beyond. Journal of data science, Vol 2: 177-193.
20- Dooley, C. P., Cohen, H., (1989). Prevalence of Helicobacter pylori infection and histologic gastritis in asymptomatic persons. New England Journal of Medicine, Vol 321 (23): 1562-1566.
21- Duncombe, J., Clements, A., Hu, W., Weinstein, P., Ritchie, S., and Esperanza Espino, F. (2012). Review: geographical information systems for dengue surveillance. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, Vol 86 (5): 753.
22- Fan, A.M., Willhite, C.C., Book, S.A. (1987). Evaluation of the nitrate drinking water standard with reference to infant methemoglobinemia and potential reproductive toxicity. Regulatory Toxicology and Pharmacology, Vol 7(2): 135-48.
23- Farazi, P.A., Watanabe-Galloway S., Westman, L., Rettig, B., Hunt, P., Cammack, R., Sparks, J.W., Coulter D.W. (2018). Temporal and geospatial trends of pediatric cancer incidence in Nebraska over a 24-year period. Cancer Epidemiology, Vol 52: 83-90.
24- Gelfand, A.E., Diggle, P., Guttorp, P., Fuentes, M. (2010). Handbook of spatial statistics. CRC press
25- Hurtig, A., Sebastián, S. (2002). Geographical differences in cancer incidence in the Amazon basin of Ecuador in relation to residence near oil fields. International Journal of Epidemiology, Vol 31 (5), 1021-1027.
26- Inoue, M., Tajima, K. (1998). Family history and subsite of gastric cancer: Data from a case-referent study in Japan.” international Journal of Cancer, Vol 76 (6): 801-805.
27- Kamineni, A., Williams, M.A. (1999). The incidence of gastric carcinoma in Asian migrants to the United States and their descendants. Cancer Causes & Control, Vol 10 (1): 77-83.
28- Masoumi, Z., van Genderen, J.L., Mesgari, M.S. (2020). Modelling and predicting the spatial dispersion of skin cancer considering environmental and socio-economic factors using a digital earth approach. International Journal of Digital Earth, Vol 13(6): 661-682.
29- Moller, H.,Landet, J., Pedersen, E., Jensen, P., Autrup, H., Moler Jensen, O. (1989). Endogenous nitrosation in relation to nitrate exposure from drinking water and diet in a Danish rural population. Cancer Research, 49(11): 3117-21.
30- Montero-Oleas, N., Núñez-González, S., Simancas-Racines, D. (2017). The remarkable geographical pattern of gastric cancer mortality in Ecuador. Cancer Epidemiology, 51: 92-97.
31- Nomura, A. (1996). Stomach cancer, Cancer Epidemiology and Prevention. 2nd ed. New York, NY: Oxford University Press.
32- Ong, C.N. (2005). Minerals from drinking water: Bioavailability for various world populations and health implication. In: WHO (Ed). Nutrients in drinking water. Water, sanitation and health, Protection and the Human Environment. World Health Organization, Geneva. Chapter 5.
33- Parkin, D.M., Bray, F., Ferlay, J., Pisani, P. (2005). Global cancer statistics. CA: A Cancer Journal for Clinicians, Vol 55: 74-108.
34- Pourfarzi, F., Whelan, A., Kaldor, J., Malekzadeh, R. (2009). The role of diet and other environmental factors in the causation of gastric cancer in Iran - A population based study. Publication of the International Union Against Cancer, Vol 125: 1953-1960.
35- Riner, M.E., Cunningham, C. and Johnson, A. (2004). Public health education and practice using geographic information system technology. Public Health Nursing, Vol 21 (1): 57-65.
36- Sadjadi, A., Nooraei, M., Ghorbani, A., Alimohammadian, M., Zahedi, M.J., Darvish-Moghadam, S., Fakheri, H., Babai, M., Semnani, S., Mansour-Ghanaei, F., Mohagheghi, M.A. (2003). Cancer occurrence in Ardabil: results of a population-based cancer registry from Iran. International Journal of Cancer, Vol 8: 107-113.
37- Sadjadi, A., Nouraie, M., Mohagheghi, M.A., Mousavi-Jarrahi, A., Malekezadeh, R., Parkin, D.M. (2005). Cancer occurrence in Iran in 2002, aninternational perspective. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention, Vol 6(3):359.
38- Sieber Fabro, S. (2002). Cancer and Environment. National Institute of Environmental Health Sciences, 1-46.
39- Wu, K.S., Huo, X., Zhu, G.H. (2008). Relationships between esophageal cancer and spatial environment factors by using Geographic Information System. Science of The Total Environment, Vol 393 (2–3): 219-225.
40- Yoon, I.K., Getis, A., Aldstadt, J., Rothman, A. L., Tannitisupawong, D., Koenraadt, C. J. (2012). Fine scale spatiotemporal clustering of dengue virus transmission in children and Aedes aegypti in rural Thai villages. PLoS Neglected Tropical Diseases, Vol 6(7): e1730.
41- Zhang, H., Tripathi, N.K. (2018). Geospatial hot spot analysis of lung cancer patients correlated to fine particulate matter (PM2.5) and industrial wind in Eastern Thailand. Journal of Cleaner Production, Vol 170: 407-424.