Badacze wykorzystują sztuczną inteligencję (AI) oraz dane z Google i Twittera do śledzenia i przewidywania wzorców sezonowych alergii, dostarczając nowych informacji na temat czasu ich występowania oraz regionalnych różnic w Stanach Zjednoczonych.
Wprowadzenie
Ponad 25% dorosłych Amerykanów cierpi na alergie sezonowe, mimo że dokładne wzorce ich występowania są wciąż słabo poznane. Alergie mogą powodować różnorodne objawy, takie jak swędzenie skóry, katar, łzawienie oczu czy astma. Skutki alergii to nie tylko nieprzyjemne dolegliwości, ale także koszty ekonomiczne. Szacuje się, że alergie kosztują gospodarkę USA od 4,5 do 40 miliardów dolarów rocznie, biorąc pod uwagę wydatki na opiekę zdrowotną, utratę produktywności oraz obniżoną jakość życia. Mimo że większość przypadków alergii nie wymaga hospitalizacji, ich rzeczywista częstość występowania jest trudna do oszacowania.
Obecnie stosowane metody oceny częstości występowania alergii sezonowych opierają się często na samodzielnych raportach pacjentów lub na założeniach dotyczących korelacji między obecnością alergenów w powietrzu a objawami alergii. Jednak dane dotyczące aeroalergenów są zazwyczaj ograniczone, a badania koncentrują się głównie na poziomach pyłków, pomijając inne czynniki.
W ostatnich latach narzędzia do monitorowania oparte na danych z Internetu, takie jak Twitter, Google, Instagram, Yelp czy Facebook, stały się popularne w śledzeniu trendów zdrowotnych. Jednak wcześniejsze próby, jak na przykład Google Flu Trends, nie były w pełni trafne, gdyż nie udało im się przewidzieć hospitalizacji związanych z grypą w wystarczająco precyzyjny sposób. Mimo to, narzędzia te nadal oferują duży potencjał i są sukcesywnie udoskonalane.
O badaniu
Najnowsze badanie wprowadza zweryfikowaną metodę opartą na danych z Internetu do śledzenia alergii sezonowych na terenie Stanów Zjednoczonych. Naukowcy zastosowali sztuczną inteligencję (AI) i uczenie maszynowe (ML) do analizy wyszukiwań w Google oraz tweetów związanych z alergiami, zakładając, że symptomy alergii będą powodować wzmożoną aktywność internetową w tym zakresie. Autorzy badania postawili hipotezę, że takie wzorce w wyszukiwaniach i tweetach będą odzwierciedlać liczbę wizyt na oddziałach ratunkowych (ED) w hrabstwach o dużej populacji, takich jak te w Kalifornii, gdzie dostępne dane są wystarczające do analizy.
Wyniki: dane internetowe jako wskaźnik ekspozycji na aeroalergeny
Wyniki badania potwierdziły, że „dane pochodzące z Internetu mogą służyć jako wskaźnik ekspozycji na aeroalergeny.” Wyszukiwania oraz posty na Twitterze związane z alergiami były silnie powiązane z danymi dotyczącymi wizyt na oddziałach ratunkowych. To sugeruje, że istnieje zewnętrzny czynnik, prawdopodobnie alergeny unoszące się w powietrzu, takie jak zarodniki pleśni i pyłki, który wpływa na tę zależność.
Krótkoterminowe korelacje w danych dotyczących alergii
Krótkoterminowe korelacje zaobserwowano we wszystkich trzech źródłach danych: odwiedzinach na oddziałach ratunkowych, wyszukiwaniach w Google oraz postach na Twitterze, co potwierdza hipotezę o wzajemnym powiązaniu tych wskaźników. Jednak, jak zauważają autorzy badania, pewne uprzedzenia populacyjne mogą ograniczać przewidywalność tych danych.
Modelowanie na poziomie ogólnokrajowym
Na podstawie danych z Kalifornii badacze zmapowali aktywność internetową związaną z alergiami w 144 gęsto zaludnionych hrabstwach USA, monitorując codzienne zmiany przez osiem lat. Analiza wykazała, że sezonowe wzorce alergii różnią się w zależności od lokalizacji: większość obszarów osiąga szczyt sezonu alergicznego na wiosnę (od marca do maja), a następnie obserwuje się drugi szczyt na jesieni (od września do października).
Dodatkowo w niektórych regionach, takich jak Teksas czy Floryda, odnotowano dodatkowe sezony alergiczne zimą oraz latem. Czas wystąpienia szczytów alergii różnił się w poszczególnych hrabstwach – na przykład, w północnej Kalifornii wiosenny szczyt alergii pojawiał się wcześniej niż w rejonie Zatoki. Generalnie alergie rozpoczynały się na południowym wschodzie USA i stopniowo przesuwały się na północ, osiągając północny wschód oraz region Górnego Środkowego Zachodu jako ostatnie.
Przyszłe kierunki badań
Naukowcy proponują połączenie danych dotyczących użytkowania terenu oraz klimatu z danymi pochodzącymi z Internetu, aby lepiej zrozumieć specyficzne trendy związane z alergenami. Śledzenie aeroalergenów w czasie rzeczywistym, w połączeniu z aktywnością w mediach społecznościowych, mogłoby znacznie poprawić prognozowanie oraz reakcję na alergie, pomagając zarówno pacjentom, jak i służbom zdrowia.
Wnioski
Badanie pokazało, że dane pochodzące z Internetu mogą uzupełniać tradycyjne metody monitorowania alergii sezonowych, dostarczając bardziej szczegółowego obrazu ich występowania w czasie i przestrzeni. Dzięki temu podejściu możliwe jest precyzyjniejsze przewidywanie sezonów alergii, zwłaszcza w kontekście zmieniających się warunków klimatycznych i ekologicznych, które mogą wpływać na globalne wzorce występowania alergii.
Technologia rozwija się, a wraz z nią narzędzia, które mogą znacząco poprawić jakość życia osób cierpiących na alergie, oferując lepsze prognozy i bardziej skuteczne metody leczenia.
