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01.12.2018 | Regular article | Ausgabe 1/2018 Open Access

EPJ Data Science 1/2018

A comparison of spatial-based targeted disease mitigation strategies using mobile phone data

Zeitschrift:
EPJ Data Science > Ausgabe 1/2018
Autoren:
Stefania Rubrichi, Zbigniew Smoreda, Mirco Musolesi
Wichtige Hinweise

Electronic Supplementary Material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1140/​epjds/​s13688-018-0145-9) contains supplementary material.

Publisher’s Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Epidemic outbreaks are an important healthcare challenge, especially in developing countries where they represent one of the major causes of mortality. Approaches that can rapidly target subpopulations for surveillance and control are critical for enhancing containment and mitigation processes during epidemics.
Using a real-world dataset from Ivory Coast, this work presents an attempt to unveil the socio-geographical heterogeneity of disease transmission dynamics. By employing a spatially explicit meta-population epidemic model derived from mobile phone Call Detail Records (CDRs), we investigate how the differences in mobility patterns may affect the course of a hypothetical infectious disease outbreak. We consider different existing measures of the spatial dimension of human mobility and interactions, and we analyse their relevance in identifying the highest risk sub-population of individuals, as the best candidates for isolation countermeasures. The approaches presented in this paper provide further evidence that mobile phone data can be effectively exploited to facilitate our understanding of individuals’ spatial behaviour and its relationship with the risk of infectious diseases’ contagion. In particular, we show that CDRs-based indicators of individuals’ spatial activities and interactions hold promise for gaining insight of contagion heterogeneity and thus for developing mitigation strategies to support decision-making during country-level epidemics.

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Individual-based targeting results. Performance of individual-level isolation based on different spatial indexes for determining targeted individuals (none: no counter measure, random: a portion of individuals isolated randomly, radius of gyration: a portion of individuals isolated based on the value of their radius of gyration, entropy visited places: a portion of individuals isolated based on the value of the entropy of visited sub-prefectures, home staying: a portion of individuals isolated based on the value of the percentage of time spent at home, Progmosis risk: a portion of individuals isolated based on the value of the Progmosis risk model), while varying the percentage of isolated individuals from 1% (top-left) to 10% of the whole population with step length 1, and from 10% to 30% (bottom-right) of the whole population with step length 5. Solid lines represent the average number of infections over the time, dashed lines represent the 95% confidence interval (PDF 233 kB)
13688_2018_145_MOESM1_ESM.pdf
Literatur
Über diesen Artikel

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