Sampling strategy of an epidemiological survey using a satellite image program

ABSTRACT OBJECTIVE To describe the sampling strategy of an epidemiological survey with the aid of satellite images, including details of the multistage probability sampling process. METHODS A probability sample of individuals living in the rural area of Rosário do Sul, state of Rio Grande do Sul, Brazil, aged 15 years old or more, was evaluated. Participants answered questionnaires (medical history, sociodemographic characteristics, habits, alcohol use, quality of life, stress, rumination, and self-perceived periodontal diseases), and were subjected to clinical oral examinations as well as anthropometric measurements (blood pressure, height, weight, abdominal and waist circumferences). Oral evaluation comprehended a complete periodontal exam at six sites per tooth, including the following assessments: furcation involvement; dental abrasion; tooth decay, including the indexing of missing and filled surfaces; O'Brien index; gingival abrasion; oral cavity and lip lesions; complete periapical radiographic exam, and use of prostheses. Besides this oral clinical approach, subgingival plaque, crevicular gingival fluid, saliva, and blood samples were collected. Examiners were trained and calibrated during previous evaluations. A pilot study allowed the logistic of the performed exams to be adjusted as needed. RESULTS Among 1,087 eligible individuals, 688 were examined (63.3%). Age, sex, and skin color data were compared to data from the last demographic census (2010) of the Brazilian Institute of Geography and Statistics, which served to validate the sampling strategy. CONCLUSIONS The careful methods used in this study, in which satellite images were used in the delimitation of epidemiological areas, ensure the quality of the estimates obtained and allow for these estimates to be used in oral health surveillance and health policies improvements.

Uso e cobertura do solo e prevalência de leishmaniose visceral canina em Teresina, Piauí, Brasil: uma abordagem utilizando sensoriamento remoto orbital / Uso y cobertura del suelo y prevalencia de leishmaniosis visceral canina en Teresina, Piauí, Brasil: un enfoque utilizando teledetección / Land use, land cover, and prevalence of canine visceral leishmaniasis in Teresina, Piauí State, Brazil: an approach using orbital remote sensing

Resumo: Este estudo examina a associação entre uso e cobertura do solo e a ocorrência de leishmaniose visceral (LV) canina. Estudo caso-controle em que casos foram residências com cães soropositivos para LV canina e controles, as residências com cães soronegativos. Utilizaram-se imagens de sensoriamento remoto (CBERS: 2/CCD e 2B/HRC) para descrever o uso e cobertura do solo em quadrículas de 625m2 na região do estudo. A chance da LV canina foi duas vezes maior em domicílios localizados em quadrículas com área ≤ 25m2 coberta por estruturas residenciais com pouca vegetação em comparação com aquelas em que essa cobertura alcançou ≥ 600m2. Domicílios localizados em quadrículas com até metade da área coberta por estruturas residenciais com muita vegetação tiveram chances 65% menores de LV canina em comparação com aquelas situadas em áreas quase totalmente cobertas por essa característica. Como a infecção canina costuma preceder a ocorrência de casos humanos, a identificação de características de uso e cobertura do solo associadas à LV canina pode contribuir para a delimitação de áreas de risco para LV humana.

Resumen: Este estudio examina la asociación entre uso y cobertura del suelo y la ocurrencia de leishmaniosis visceral (LV) canina. Es un estudio de caso-control, donde los casos fueron analizados en residencias con perros seropositivos para LV canina y controles, además de residencias con perros seronegativos. Se utilizaron imágenes de teledetección (CBERS: 2/CCD e 2B/HRC) para describir el uso y cobertura del suelo en cuadrículas de 625m2 en la región del estudio. La oportunidad de la LV canina fue dos veces mayor en domicilios localizados en cuadrículas con un área ≤ 25m2, cubierta por estructuras residenciales con poca vegetación, en comparación con aquellas donde esa cobertura alcanzó ≥ 600m2. Los domicilios localizados en cuadrículas con hasta la mitad del área cubierta por estructuras residenciales con mucha vegetación tuvieron oportunidades un 65% menores de LV canina, en comparación con aquellas situadas en áreas casi totalmente cubiertas por esa característica. Como la infección canina acostumbra preceder la ocurrencia de casos humanos, la identificación de las características de uso y cobertura del suelo, asociadas a la LV canina, puede contribuir a la delimitación de áreas de riesgo para LV humana.

Abstract: This study examines the association between land use and land cover and the occurrence of canine visceral leishmaniasis (VL). This is a case-control study in which cases were households with seropositive dogs for canine VL and controls were households with seronegative dogs. We used remote sensing images (CBERS: 2/CCD and 2B/HRC) to describe land use and cover in squares of 625m2 in the study area. Odds of canine VL were twice as high in households located in squares with an area ≤ 25m2 covered by residential structures with little vegetation in comparison to those where the cover reached ≥ 600m2. Households located in squares with up to half of the area covered by residential structures with extensive vegetation showed 65% lower odds of canine VL in comparison to those situated in areas almost totally covered by this characteristic. Since canine infection usually precedes the occurrence de human cases, identification of the characteristics of land use and cover associated with canine VL can contribute to the demarcation of risk areas for human VL.

Classificação orientada a objeto de imagens de sensoriamento remoto em estudos epidemiológicos sobre leishmaniose visceral em área urbana / Object-oriented remote sensing image classification in epidemiological studies of visceral leishmaniasis in urban areas / Clasificación orientada a objetos procedentes de imágenes satélite en los estudios epidemiológicos sobre leishmaniasis visceral en zonas urbanas

Neste estudo, explorou-se o uso da classificação orientada a objeto de imagens de sensoriamento remoto em estudos epidemiológicos sobre leishmaniose visceral (LV) em áreas urbanas. A classificação orientada a objeto foi aplicada a cenas Landsat 5 TM da cidade de Teresina, Piauí, Brasil, para obtenção de informações ambientais e temperatura. Para o período de 1993-1996, a taxa de incidência de LV nos setores censitários da cidade foi positivamente correlacionada com a área do setor censitário coberta por vegetação densa, rasteira e solo exposto e negativamente com a área coberta por água e áreas densamente ocupadas. No período de 2001-2006, foram encontradas correlações positivas com vegetação densa, rasteira, solo exposto e áreas densamente ocupadas e negativas com áreas urbanas com alguma vegetação. A temperatura da superfície terrestre foi negativamente associada à incidência de LV nos dois períodos. A classificação orientada a objeto pode ser útil para caracterizar paisagens associadas à ocorrência da LV em áreas urbanas e delimitar áreas de risco para definição de prioridades na implementação de intervenções.

This study explored the use of object-oriented classification of remote sensing imagery in epidemiological studies of visceral leishmaniasis (VL) in urban areas. To obtain temperature and environmental information, an object-oriented classification approach was applied to Landsat 5 TM scenes from the city of Teresina, Piauí State, Brazil. For 1993-1996, VL incidence rates correlated positively with census tracts covered by dense vegetation, grass/pasture, and bare soil and negatively with areas covered by water and densely populated areas. In 2001-2006, positive correlations were found with dense vegetation, grass/pasture, bare soil, and densely populated areas and negative correlations with occupied urban areas with some vegetation. Land surface temperature correlated negatively with VL incidence in both periods. Object-oriented classification can be useful to characterize landscape features associated with VL in urban areas and to help identify risk areas in order to prioritize interventions.

Este estudio investigó el uso de la clasificación orientada a objetos de imágenes satélite en estudios epidemiológicos acerca de la leishmaniasis visceral (LV) en zonas urbanas. Se aplicó la clasificación orientada a objetos en escenas Landsat 5 TM de la ciudad de Teresina, Piauí, Brasil, para obtener información ambiental y temperatura. De 1993 a 1996, la tasa de incidencia de LV en los sectores censales de la ciudad se correlacionó positivamente con el área del sector censal cubierto por vegetación densa, pastos y suelo desnudo, y negativamente con el área cubierta por agua y zonas densamente pobladas. De 2001 a 2006 se han encontrado correlaciones positivas con vegetación densa, vegetación tipo maleza, suelo desnudo y zonas densamente pobladas; y negativas con áreas urbanas con poca vegetación. La temperatura se asoció negativamente con la incidencia de la LV en ambos períodos. La clasificación orientada a objetos puede ser útil para caracterizar los paisajes asociados a la ocurrencia de la LV en áreas urbanas y delimitar zonas de riesgo para establecer prioridades de intervención.