Ученые Пермского Политеха и ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения создали уникальную для России программу, которая объединяет экологические и медицинские данные в одной системе. В отличие от существующих решений, она привязывает результаты к конкретным территориям и позволяет планировать профилактические мероприятия в разных районах городов. Об этом CNews сообщили представители Пермского Политеха.
Ухудшение экологической обстановки, например, рост выбросов или загрязнение водоемов, провоцирует развитие разных заболеваний — от астмы до сердечно-сосудистых патологий. Чтобы оценить риски здоровью сегодня чаще всего используются специальные сервисы, фиксирующие количество вредных веществ в воздухе, воде и почве, а также медицинские системы, накапливающие данные о диагнозах пациентов. Однако эти инструменты работают разрозненно и не имеют географической привязки. Это значит, что оценить, какие территории городов наиболее опасны для жизни и здоровья, с их помощью нельзя.
Состояние окружающей среды является одним из ключевых факторов, определяющих уровень заболеваемости населения. Промышленные выбросы, выхлопные газы, загрязненные водоемы и городской шум — это реальные триггеры, которые могут вызывать хронический бронхит, астму, сердечно-сосудистые патологии и даже онкологию. По последним данным, в 2025 году из-за загрязнения воды, воздуха и почвы в России погибли около 21,6 тыс. человек, а еще 2,6 млн заболели.
При этом несколько территорий даже в рамках одного города могут существенно различаться по уровню загрязнения и, соответственно, оказывать разное влияние на здоровье проживающих там людей. Промышленные зоны или транспортные магистрали создают локальные очаги повышенной опасности, в то время как другие районы находятся в более благоприятных условиях.
Это значит, что сегодня недостаточно знать общий уровень загрязнения в городе. Необходимо понимать, в каких районах повышенная заболеваемость, какие группы населения наиболее уязвимы и как эти показатели соотносятся с экологической обстановкой. Именно эти данные позволят обоснованно использовать ресурсы и адресно разрабатывать профилактические мероприятия: например, озеленение территорий или открытие новых больниц.
Для выявления рисков здоровью существуют различные инструменты. Чаще всего используются геоинформационные сервисы, которые фиксируют на карте распространение загрязняющих веществ в воздухе, воде и почве. Есть и медицинские системы, накапливающие данные о пациентах: результаты исследований, записи о хронических заболеваниях, частоту вызовов скорой помощи и многое другое.
Однако все эти инструменты работают разрозненно. Геоинформационные сервисы ориентированы только на экологические показатели и не содержат клинической информации. Медицинские системы при этом не имеют географической привязки. Это значит, что комплексного решения, которое объединяло бы в одном месте данные о состоянии среды и заболеваемости населения, не существует.
Кроме того, большинство инструментов для оценки рисков здоровью работают на уровне города или региона в целом. Они позволяют получить усредненные показатели для большой территории, но не показывают, к примеру, что в конкретном районе заболеваемость астмой среди детей выше, чем на соседних.
Однако, чтобы эффективно управлять здравоохранением, нужно создать такую систему, которая помогла бы одновременно выявлять: какие именно участки в городах наиболее опасны для жизни, какие группы населения страдают сильнее и из-за чего. Без такой комплексной оценки невозможно целенаправленно улучшать экологическую обстановку и снижать заболеваемость.
Ученые ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения и Пермского Политеха разработали уникальный для России программный комплекс. Он объединяет разрозненные экологические и медицинские данные и визуализирует их в виде тепловых карт. Это позволит органам здравоохранения выявлять самые опасные зоны и обоснованно планировать профилактические мероприятия.
В основе программы лежит разработанная исследователями математическая модель, которая может сопоставлять данные о состоянии окружающей среды, заболеваемости населения и его демографической структуре. Но так как эти сведения разнородны, ученые сделали так, чтобы их система могла учитывать не только цифры, но и категории — например, пол человека, район проживания, тяжесть заболевания и источник загрязнения.
В отличие от существующих инструментов, которые работают только с числовыми показателями, в новую программу можно загружать самые разные типы данных, и она сможет на их основе выдать точную оценку рисков.
«Наша система работает следующим образом. Сначала в нее загружаются медицинские сведения: возраст людей, пол, район проживания, а также набор клинических показателей — диагнозы и результаты лабораторных исследований. Параллельно в программу поступают экологические сведения: результаты мониторинга атмосферного воздуха, выбросов промышленных предприятий, водных объектов и почвы. Вся эта информация берется как из открытых источников, так и из баз данных Роспотребнадзора и природоохранных служб. Медицинские сведения также загружаются из существующей статистики и, при наличии, из обезличенных записей пациентов медицинских учреждений», — сказала Анна Савочкина, доцент кафедры «Высшая математика» ПНИПУ, научный сотрудник лаборатории цитогенетики ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, кандидат физико-математических наук.
Однако просто знать отдельные показатели недостаточно для оценки рисков. Все данные система привязывает к географическим координатам того или иного города. Таким образом, с ее помощью можно увидеть, какие загрязнения фиксируются на той или иной территории, сколько человек находится в зоне их распространения, как часто и чем жители этих районов болеют.
Кроме того, программа способна учитывать тяжесть болезней и возрастные риски. Это позволяет определять, где экологическая обстановка наносит наибольший ущерб здоровью, а не просто выявить уровень загрязнений.
«Разработка прошла проверку на реальных данных, взятых из открытых информационных источников одного из городов России. В систему загружались записи пациентов, а также экологические показатели по разным районам. В результате она построила тепловую карту, где для каждого участка система выдала числовое значение риска, а цветами обозначила зоны с низкой и высокой степенью опасности. Эти результаты сравнили с тем, что уже было известно об ухудшении здоровья в городе из официальной статистики. Оказалось, что выделенные проблемные участки, совпадают с местами, где был зафиксирован повышенный уровень заболеваемости, а значит, программа выдает корректный результат», — сказала Анна Савочкина.
На карте наглядно выделились зоны с высоким уровнем риска — ими оказались территории, прилегающие к промышленным предприятиям и крупным транспортным магистралям. В этих местах числовые значения риска были выше в среднем на 65–70%, чем на соседних.
При этом новая система показала, что внутри одного административного района могут быть как проблемные участки, так и благополучные, что ранее было неизвестно. Анализируя изменения таких карт по месяцам и годам, можно точно спрогнозировать, где именно в будущем ситуация может ухудшиться, и заранее предупреждать о вспышках разных заболеваний.
Кроме того, программа позволяет не только строить общую карту города, но и анализировать локальные участки. Все данные в ней возможно отфильтровать по разным параметрам: например, по классам заболеваний, возрасту или полу. Это значит, что ее можно настраивать под нужную задачу — например, увидеть риски лишь по болезням органов дыхания среди детей до 14 лет и сопоставить ее с зонами промышленных выбросов.
«Главное преимущество в том, что разработка значительно ускоряет процесс анализа. Если раньше специалистам требовалось несколько дней, чтобы вручную сопоставить разрозненные экологические и медицинские сводки, то новая система делает это автоматически за несколько часов (учитывая подготовку данных)», — сказала Анна Савочкина.
Именно такая комплексная оценка даст возможность региональным властям обоснованно планировать профилактические мероприятия и улучшить экологическую обстановку в разных городах России.
Поделиться
