Smartphone-Daten können Krankheits-Ausbreitungen vorhersagen

Mobilfunkdaten als Basis zur Vorhersage der Ausbreitung von Krankheiten

Infektionskrankheiten, die von Mensch zu Mensch übertragen werden können, verbreiten sich mitunter rasend schnell und es entstehen Epidemien, die eine ernste Bedrohung für die öffentliche Gesundheit darstellen. Laut einer aktuellen Studie, kann die Ausbreitung von Krankheiten allerdings relativ verlässlich anhand von Smartphone-Daten vorhergesagt werden, was die Eindämmung der Infektionen deutlich erleichtern würde.

Mobilfunkdaten zur Vorhersage von Krankheitsausbrüchen zu nutzen, ist keine gänzlich neue Idee. Denn entgegen anderen Modellen, die im wesentlichen auf Berechnungen und Schätzungen basieren, liegen hier konkrete Daten vor: Forschende der Singapore-MIT Alliance for Research and Technology und der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) haben in einer aktuellen Studie gezeigt, wie die Smartphone-Daten zur Vorhersage von Krankheitsausbrüchen beitragen können. Veröffentlicht wurden ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“.

Denguefieber-Ausbrüche in Singapur untersucht

Anhand der Ausbrüche des Denguefiebers 2013 und 2014 in Singapur hat das Forschungsteam verschiedene Methoden zur Vorhersage der Ausbreitung dieser vektorübertragenen Infektionskrankheit (durch Menschen und andere Vektoren wie z. B. Mücken übertragbar) untersucht.

Ausbreitung oft schwer vorherzusagen

„Urbanisierung, Mobilität, Globalisierung und Klimawandel könnten Faktoren für die Ausbreitung vektorübertragener Krankheiten sein, auch hier in Europa“, erläutert die Hauptautorin Emanuele Massaro von der EPFL. Eine exakte Vorhersage des Ausbreitungsmusters ist daher schwierig. Inwiefern die Ausbreitung mit den unterschiedlichen Methoden dennoch prognostiziert werden kann, wurde in der aktuellen Studie überprüft.

Verschiedene Prognosemodelle getestet

Die Forschenden analysierten anhand digitaler Simulationen, wie sich ein Ausbruch entwickelt und glichen dies mit den tatsächlichen gemeldeten Fällen aus den Jahren 2013 und 2014 in Singapur ab. Zudem testeten sie vier verschiedene Prognosemodelle, die jeweils unterschiedliche Datensätze nutzten: die Mobilfunk-Standortdaten, Volkszählungsdaten, zufällige Mobilität und theoretische Annahmen.

Mobilfunkdaten anonymisiert verwendet

„In jedem Modell wurden den Bürgern zwei Orte – Haus und Arbeit – als Orte zugewiesen, die sie täglich besuchen und an denen potenziell eine Infektion stattfinden könnte“, berichtet das Forschungsteam. Die Mobilfunkdaten habe ein Mobilfunkbetreiber anonymisiert zur Verfügung gestellt. „Wir wollten herausfinden, wann die Standortdaten der Menschen auf dem Handy nützlich sein könnten“; betonen die Forschenden.

Räumliche Verteilung korrekt vorhergesagt

Sowohl mit dem Volkszählungsmodell als auch auf Basis der Mobilfunkdaten konnte die räumliche Verteilung der Dengue-Fälle in Singapur effektiv vorhergesagt werden, ohne die Privatsphäre der Menschen zu verletzen, berichten die Forschenden. Im Ernstfall sei es jedoch entscheidend, über möglichst genaue Informationen zu verfügen. „Deshalb sind die Standortdaten des Telefons besser als die jährlichen Volkszählungsdaten“, so die Hauptautorin.

Zugriff auf Mobilfunkdaten problematisch

Das Forschungsteam kommt zu dem Schluss, dass der Zugang zu Mobilfunkortungsdaten entscheidend für das Verständnis der Dynamik der Krankheitsübertragung sein kann – und letztendlich dazu beitragen könnte, dass ein Ausbruch nicht in eine Epidemie übergeht. Problematisch sei jedoch der rechtliche Rahmen, da sich die Mobilfunkdaten im Besitz von privaten Unternehmen befinden.

Privatsphäre versus Gesundheit

„Wir müssen ernsthaft über die Änderung des Gesetzes über den Zugang zu dieser Art von Informationen nachdenken – nicht nur für die wissenschaftliche Forschung, sondern auch aus Gründen der Prävention und der öffentlichen Gesundheit“, resümieren die Forschenden. Eine Diskussion über die Vor- und Nachteile der Verwendung von Mobilfunkdaten zur Modellierung von Krankheitsausbrüchen und für andere mögliche Anwendungen sei dringend erforderlich. (fp)