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Modelling extended summer mortality in Lisbon - Portugal : contribution to a local public health promotion strategy
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Resumo(s)
The most immediate and direct impact of global warming on human health is recognised by the consistent increase in the average global temperature and increase frequency, intensity, and heatwaves duration. This example of extreme heat events is already considered one of the most important climatic hazards and constitute a leading cause of mortality worldwide, particularly in southern Europe with pronounced impacts on cities. The respective health and economic burdens are of growing concern and have attracted various authorities and institutions to find new public health measures to protect citizens.
Evidence supports that heat hazard related health outcomes are associated with the populations' exposure, vulnerability, and adaptive capacity. The literature identifies individual risk factors such as age (individuals over 65) and people with pre-existing cardiovascular and/or respiratory diseases. In addition to health and demographic factors, the community's vulnerability is also associated with low socioeconomic conditions, lack of urban vegetation, low education attainment, building characteristics, among others. Less studied are the population adaptation and adaptive capacity.
Portugal has a well-documented heat-related morbidity and mortality history. It has a set of well-established models for heat-related mortality either for the city of Lisbon and for Portugal mainland (joining models for four ad-hoc constructed geographical regions) – known as ÍCARUS' models. Based on these models Portugal has a well-established Heat Health Warning System (HHWS) since 1999 – the ICARUS Surveillance System, recognised in scientific literature as the first of such systems in Europe.
The studies present in this thesis aimed: 1) to analyse the eventual need to update the existing ICARUS′ models and surveillance system, 2) and to investigate the potential advantage of studying mortality at the neighbourhood scale of Lisbon's municipality, the respective spatial patterns of heat-related mortality and their potential explanatory factors.
The performed work building from the evolution in Geographic Information Systems (GIS) and the currently associated sets of analytical and statistical methods went beyond conventional geographical scales analysis to align with the real people's needs and improve health outcomes' spatial patterns knowledge and accuracy.
This dissertation's work showed that the national models for heat-related mortality, particularly the Lisbon model, and inherently the existing Surveillance System, do not need updating. The heat-related mortality metric for Lisbon models GATO IV (Generalized Accumulated Thermal Overload) has a good predictive power to prevent health heat-related risks performing better for Lisbon than the international metric EHF (Excess Heat Factor), more broadly known, cited, and referenced in the scientific community. It was also showed how to geocode deaths in Portugal using the addresses present on e-death certificate and, subsequently, its mapping elderly's heat-related cardiorespiratory mortality at a neighbourhood scale for Lisbon. It was possible to understand the potential spatially-varying factors, from medical facilities to socioeconomic, urbanistic and environmental factors also associated with each neighbourhood.
To our knowledge, this is the first spatial modelling of heat-related mortality at this scale, and with such a wide range of variables.
O impacto mais imediato e direto do aquecimento climático na saúde humana tem-se constatado no aumento consistente da temperatura média global, bem como no aumento da frequência, intensidade e duração das ondas de calor. Este exemplo de evento extremo de calor já é considerado como um dos riscos climáticos mais importantes e uma das principais causas de mortalidade em todo o mundo, particularmente no Sul da Europa com impactos acentuados nas cidades. O ónus na saúde e na economia tem sido uma questão de crescente preocupação. Consequentemente, tem atraído a atenção de várias autoridades e instituições para encontrar novas medidas de saúde pública para proteger os cidadãos. As evidências apontam que o risco do calor para a saúde está associado à exposição da população, à vulnerabilidade e à capacidade adaptativa. A literatura identifica factores de risco individuais, como a idade (indivíduos com mais de 65 anos) e pessoas com doenças cardiovasculares e/ou respiratórias pré-existentes. Acresce aos factores demográficos e de saúde, a vulnerabilidade da comunidade que está associada às baixas condições socioeconómicas, à carência de vegetação urbana, ao baixo nível de escolaridade, às características da construção, entre outros. Encontra-se menos estudado a adaptação da população e a capacidade adaptativa. Portugal possui um relato cronológico de factos bem documentados de morbilidade e mortalidade relacionados com o calor. Possui um conjunto de modelos bem estabelecidos de mortalidade relacionada com o calor, quer para a cidade de Lisboa, quer para Portugal continental (modelos para quatro regiões geográficas construídas ad-hoc) - conhecidos como modelos ÍCARO. Com base nestes modelos, Portugal tem um sistema de vigilância e alerta para as ondas de calor estabelecido desde 1999 - o Sistema de Vigilância ÍCARO, reconhecido na literatura científica como o primeiro desses sistemas na Europa. Os estudos presentes nesta tese tiveram como objectivo analisar a necessidade de atualização do Índice ÍCARO e identificar, à escala da secção estatística para o Concelho de Lisboa, o padrão espacial da mortalidade relacionada ao calor e seus potenciais fatores explicativos. A par da evolução nos Sistemas de Informação Geográfica (SIG), e de todo o seu conjunto de métodos analíticos e estatísticos, foi objectivo essencial ir além das escalas de análise convencionais e estar alinhado com as reais necessidades dos indivíduos, de forma a melhorar o conhecimento e a precisão do padrão espacial dos resultados de saúde (health outcomes). De forma a cumprir com estes objetivos, foram realizados três estudos: Estudo 1) Foi objetivo deste estudo comparar e analisar a efectividade de dois índices distintos para medir as ondas de calor, de forma a saber qual tem maior poder preditivo da mortalidade relacionada com o calor, potencialmente evitável. Por um lado, uma nova forma de definir as ondas de calor que geraram um grande consenso mundial, o Excess Heat Factor (EHF); por outro lado, a Sobrecarga Térmica Acumulada Generalizada (GATO IV) - a métrica usada pela versão do modelo para a relação mortalidade-calor para Lisboa e que informa o sistema português de vigilância das ondas de calor. A mortalidade diária e as temperaturas do ar de 1980 a 2016 em Lisboa com ambos os índices, foram modelados através de Modelos Lineares Generalizados, avaliando-se a capacidade preditiva dos modelos utilizando as curvas ROC para dois níveis de severidade de mortalidade. Concluiu-se que, para a mortalidade total, ambos os índices foram estatisticamente significativos. Porém, para a mortalidade diária em indivíduos com 65 anos ou mais e com todas as doenças do aparelho circulatório e respiratório, quando considerados os dois índices em conjunto, o GATO IV foi o único índice que previu significativamente o impacto das ondas de calor na mortalidade. O índice GATO IV parece ter as melhores propriedades estatísticas. Estudo 2) O objetivo deste estudo foi consciencializar sobre o impacto da análise dos dados de saúde em diferentes escalas, pois os resultados da análise são diferentes e podem levar a decisões menos correctas. Toda a mortalidade ocorrida em Portugal entre 2014- 2017 foi geocodificada, utilizando as informações dos certificados de óbito eletrónico. De 435.291 moradas, 412.608 foram geocodificadas, com uma taxa de sucesso de 94,78%. Com base no padrão espacial da mortalidade cardiorrespiratória relacionada ao calor nos idosos, demonstrou-se que: i) é possível possuir uma elevada qualidade e precisão dos dados espaciais utilizados na análise dos resultados de saúde (health outcomes); ii) as escalas geográficas revelam diferentes graus de detalhe na análise dos resultados de saúde (health outcomes); iii) a escala da secção estatística revelou diferentes padrões de mortalidade cardiorrespiratória face à escala habitualmente disponível (a freguesia). Os resultados sugerem a relevância da geocodificação dos resultados de saúde numa escala mais precisa para enfrentar os desafios do sector de saúde e melhorar o apoio na tomada de decisões de planeamento, correspondendo de perto às necessidades dos cidadãos. É possível obter uma melhor gestão da saúde, optimizar a alocação dos recursos, bem como aperfeiçoar a formulação de políticas, mais detalhada e conscienciosa, permitindo uma maior equidade clima-saúde na promoção das cidades. Estudo 3) O objetivo deste estudo foi identificar a variabilidade intra-urbana da mortalidade relacionada ao calor no Concelho de Lisboa, uma vez que os estudos precedentes se concentram à escala do município ou da freguesia. Através de uma análise de pontos quentes (hot spot analysis), identificou-se o padrão espacial da mortalidade cardiorrespiratória relacionada ao calor nos idosos, à escala da secção estatística, durante os cinco meses mais quentes do ano num período de três anos. Também foram analisadas, em cada secção estatística, as potenciais associações entre a variabilidade espacial da mortalidade relacionada com o calor os vários factores independentes. Foram selecionadas duas abordagens: uma eminentemente estatística, utilizando os Modelos Lineares Generalizados (GLM) e outra recorrendo à “Regressão Ponderada Geograficamente” (GWR). Trata-se de uma técnica de regressão recente, que tem alcançado relevância internacional na modelação espacial. O modelo espacial explicou cerca de 60% das variações espaciais da mortalidade cardiorrespiratória relacionada ao calor nos idosos. As duas análises produziram um conjunto sobreposto de variáveis preditoras, com ênfase para os idosos, a cobertura vegetal e o emprego. Os resultados também mostram que as áreas onde a mortalidade relacionada com o calor é elevada, são também as áreas onde o número de mortes é maior que o esperado. Estas secções estatísticas devem ser consideradas as mais vulneráveis à mortalidade relacionada ao calor. Conclui-se que analisar os resultados de saúde (health outcomes) à escala da secção estatística é relevante para os planos de saúde pública relacionados com o calor. Neste estudo foram ainda fornecidas sugestões essenciais para o apoio à tomada de decisão e para os agentes de planeamento elaborarem estratégias com vista a reduzir a mortalidade relacionada ao calor. Em suma, esta tese abordou uma questão crucial de saúde pública, a mortalidade relacionada ao calor, cujos países e instituições de saúde pretendem reduzir, bem como a sobrecarga na economia. Talvez o maior ponto forte deste projeto de tese seja a análise integrada da dinâmica da mortalidade relacionada ao calor. Trata-se de mais uma abordagem, mas com dados multidisciplinares e uma contribuição bastante completa, desde a sua componente teórica (estudo 1) até a componente mais prática (estudo 2 e especialmente estudo 3) sobre o impacto do calor na saúde pública. Neste projeto, podemos averiguar toda a temática desde montante a jusante. Primeiramente, foi avaliada a métrica nacional de ondas de calor, de forma a averiguar se tinha um bom poder preditivo para prevenir riscos de saúde relacionados ao calor. Posteriormente, foram produzidas informações mais detalhadas sobre o impacto do calor na saúde humana na escala da secção estatística. Acresce, até onde sabemos, que o estudo 3, tratou-se da primeira modelação espacial da mortalidade relacionada ao calor nesta escala, e com um conjunto tão amplo de variáveis.
O impacto mais imediato e direto do aquecimento climático na saúde humana tem-se constatado no aumento consistente da temperatura média global, bem como no aumento da frequência, intensidade e duração das ondas de calor. Este exemplo de evento extremo de calor já é considerado como um dos riscos climáticos mais importantes e uma das principais causas de mortalidade em todo o mundo, particularmente no Sul da Europa com impactos acentuados nas cidades. O ónus na saúde e na economia tem sido uma questão de crescente preocupação. Consequentemente, tem atraído a atenção de várias autoridades e instituições para encontrar novas medidas de saúde pública para proteger os cidadãos. As evidências apontam que o risco do calor para a saúde está associado à exposição da população, à vulnerabilidade e à capacidade adaptativa. A literatura identifica factores de risco individuais, como a idade (indivíduos com mais de 65 anos) e pessoas com doenças cardiovasculares e/ou respiratórias pré-existentes. Acresce aos factores demográficos e de saúde, a vulnerabilidade da comunidade que está associada às baixas condições socioeconómicas, à carência de vegetação urbana, ao baixo nível de escolaridade, às características da construção, entre outros. Encontra-se menos estudado a adaptação da população e a capacidade adaptativa. Portugal possui um relato cronológico de factos bem documentados de morbilidade e mortalidade relacionados com o calor. Possui um conjunto de modelos bem estabelecidos de mortalidade relacionada com o calor, quer para a cidade de Lisboa, quer para Portugal continental (modelos para quatro regiões geográficas construídas ad-hoc) - conhecidos como modelos ÍCARO. Com base nestes modelos, Portugal tem um sistema de vigilância e alerta para as ondas de calor estabelecido desde 1999 - o Sistema de Vigilância ÍCARO, reconhecido na literatura científica como o primeiro desses sistemas na Europa. Os estudos presentes nesta tese tiveram como objectivo analisar a necessidade de atualização do Índice ÍCARO e identificar, à escala da secção estatística para o Concelho de Lisboa, o padrão espacial da mortalidade relacionada ao calor e seus potenciais fatores explicativos. A par da evolução nos Sistemas de Informação Geográfica (SIG), e de todo o seu conjunto de métodos analíticos e estatísticos, foi objectivo essencial ir além das escalas de análise convencionais e estar alinhado com as reais necessidades dos indivíduos, de forma a melhorar o conhecimento e a precisão do padrão espacial dos resultados de saúde (health outcomes). De forma a cumprir com estes objetivos, foram realizados três estudos: Estudo 1) Foi objetivo deste estudo comparar e analisar a efectividade de dois índices distintos para medir as ondas de calor, de forma a saber qual tem maior poder preditivo da mortalidade relacionada com o calor, potencialmente evitável. Por um lado, uma nova forma de definir as ondas de calor que geraram um grande consenso mundial, o Excess Heat Factor (EHF); por outro lado, a Sobrecarga Térmica Acumulada Generalizada (GATO IV) - a métrica usada pela versão do modelo para a relação mortalidade-calor para Lisboa e que informa o sistema português de vigilância das ondas de calor. A mortalidade diária e as temperaturas do ar de 1980 a 2016 em Lisboa com ambos os índices, foram modelados através de Modelos Lineares Generalizados, avaliando-se a capacidade preditiva dos modelos utilizando as curvas ROC para dois níveis de severidade de mortalidade. Concluiu-se que, para a mortalidade total, ambos os índices foram estatisticamente significativos. Porém, para a mortalidade diária em indivíduos com 65 anos ou mais e com todas as doenças do aparelho circulatório e respiratório, quando considerados os dois índices em conjunto, o GATO IV foi o único índice que previu significativamente o impacto das ondas de calor na mortalidade. O índice GATO IV parece ter as melhores propriedades estatísticas. Estudo 2) O objetivo deste estudo foi consciencializar sobre o impacto da análise dos dados de saúde em diferentes escalas, pois os resultados da análise são diferentes e podem levar a decisões menos correctas. Toda a mortalidade ocorrida em Portugal entre 2014- 2017 foi geocodificada, utilizando as informações dos certificados de óbito eletrónico. De 435.291 moradas, 412.608 foram geocodificadas, com uma taxa de sucesso de 94,78%. Com base no padrão espacial da mortalidade cardiorrespiratória relacionada ao calor nos idosos, demonstrou-se que: i) é possível possuir uma elevada qualidade e precisão dos dados espaciais utilizados na análise dos resultados de saúde (health outcomes); ii) as escalas geográficas revelam diferentes graus de detalhe na análise dos resultados de saúde (health outcomes); iii) a escala da secção estatística revelou diferentes padrões de mortalidade cardiorrespiratória face à escala habitualmente disponível (a freguesia). Os resultados sugerem a relevância da geocodificação dos resultados de saúde numa escala mais precisa para enfrentar os desafios do sector de saúde e melhorar o apoio na tomada de decisões de planeamento, correspondendo de perto às necessidades dos cidadãos. É possível obter uma melhor gestão da saúde, optimizar a alocação dos recursos, bem como aperfeiçoar a formulação de políticas, mais detalhada e conscienciosa, permitindo uma maior equidade clima-saúde na promoção das cidades. Estudo 3) O objetivo deste estudo foi identificar a variabilidade intra-urbana da mortalidade relacionada ao calor no Concelho de Lisboa, uma vez que os estudos precedentes se concentram à escala do município ou da freguesia. Através de uma análise de pontos quentes (hot spot analysis), identificou-se o padrão espacial da mortalidade cardiorrespiratória relacionada ao calor nos idosos, à escala da secção estatística, durante os cinco meses mais quentes do ano num período de três anos. Também foram analisadas, em cada secção estatística, as potenciais associações entre a variabilidade espacial da mortalidade relacionada com o calor os vários factores independentes. Foram selecionadas duas abordagens: uma eminentemente estatística, utilizando os Modelos Lineares Generalizados (GLM) e outra recorrendo à “Regressão Ponderada Geograficamente” (GWR). Trata-se de uma técnica de regressão recente, que tem alcançado relevância internacional na modelação espacial. O modelo espacial explicou cerca de 60% das variações espaciais da mortalidade cardiorrespiratória relacionada ao calor nos idosos. As duas análises produziram um conjunto sobreposto de variáveis preditoras, com ênfase para os idosos, a cobertura vegetal e o emprego. Os resultados também mostram que as áreas onde a mortalidade relacionada com o calor é elevada, são também as áreas onde o número de mortes é maior que o esperado. Estas secções estatísticas devem ser consideradas as mais vulneráveis à mortalidade relacionada ao calor. Conclui-se que analisar os resultados de saúde (health outcomes) à escala da secção estatística é relevante para os planos de saúde pública relacionados com o calor. Neste estudo foram ainda fornecidas sugestões essenciais para o apoio à tomada de decisão e para os agentes de planeamento elaborarem estratégias com vista a reduzir a mortalidade relacionada ao calor. Em suma, esta tese abordou uma questão crucial de saúde pública, a mortalidade relacionada ao calor, cujos países e instituições de saúde pretendem reduzir, bem como a sobrecarga na economia. Talvez o maior ponto forte deste projeto de tese seja a análise integrada da dinâmica da mortalidade relacionada ao calor. Trata-se de mais uma abordagem, mas com dados multidisciplinares e uma contribuição bastante completa, desde a sua componente teórica (estudo 1) até a componente mais prática (estudo 2 e especialmente estudo 3) sobre o impacto do calor na saúde pública. Neste projeto, podemos averiguar toda a temática desde montante a jusante. Primeiramente, foi avaliada a métrica nacional de ondas de calor, de forma a averiguar se tinha um bom poder preditivo para prevenir riscos de saúde relacionados ao calor. Posteriormente, foram produzidas informações mais detalhadas sobre o impacto do calor na saúde humana na escala da secção estatística. Acresce, até onde sabemos, que o estudo 3, tratou-se da primeira modelação espacial da mortalidade relacionada ao calor nesta escala, e com um conjunto tão amplo de variáveis.
Descrição
Palavras-chave
Mortalidade relacionada ao calor Sistemas de vigilância Geocodificação Vulnerabilidade espacial Consciencialização dos formuladores políticos