Historie kartografické vizualizace zdravotních dat

1. Úvod

První mapy se zdravotní tematikou se podle dostupných zdrojů objevují na konci 17. století; jde o mapy provincie Bari v neapolském království, zasažené v letech 1690-1692 morem. Mapy vytvořil v roce 1694 královský revizor Filippo Arrieta - znázorňují obce ve kterých se vyskytl mor a oblasti karantény, zajištěné pomocí vojska [Koch, 2005].

Období 18. a 19. stol. je svědkem tvorby map, s jejichž pomocí se odborníci pokoušeli odhalit tehdy neznámé příčiny různých chorob, mapy často měly sloužit k potvrzení nebo vyvrácení různých soupeřících teorií. V roce 1792 vypracoval lékař Finke mapu míst výskytu žluté zimnice přístavu New York. K těmto mapám lze zařadit i hojně zmiňovanou mapu výskytu cholery v jižním Londýně, vytvořenou v roce 1854 a v roce 1855 (doplněná verze) lékařem Johnem Snowem na základě jeho vlastního průzkumu (viz obr.1). John Snow byl anglický lékař a průkopník zavádění anestezie a hygieny. Mnohými je považovaný za jednoho ze zakladatelů moderní epidemiologie, především pro svou práci na pátraní po zdroji infekce během epidemie cholery v Soho v roce 1854. Tato mapa je z kartografického hlediska vytvořena velmi jednoduše. Neobsahuje ani název, měřítko, legendu či ostatní prvky tvorby map, je ovšem první ilustrací geografické lokalizace choroby. Jedná se vesměs o plán čtvrti Soho, kde jsou pospány ulice svými názvy a černými čtverečky resp. obdélníčky zobrazena místa shluků případů cholery. Jednalo se o okamžitou mapu (spot map) ,která zobrazovala právě rozšíření shluků případů v okruhu odběru vody z vodního čerpadla, které bylo hlavním zájmem Snowova výzkumu. Mapa je tedy pouze dílem, které nám podá jasnou a jednoznačnou informaci o dané epidemii, bez dalšího rozšíření. Mapy Johna Snowa se staly do jisté míry „legendami kartografie“, a jako každé podobně mytizované dílo, staly se během let předmětem mnoha dezinterpretací a zjednodušení [Koch, 2005].

Z dalších děl můžeme zmínit např. první mapu rakoviny A. Havilanda z roku 1875; zajímavé na ní je, že barvy použil obráceně k dnešním zvyklostem, tj. pro hodnoty nejnižší červenou a pro hodnoty nejvyšší modrou. nebo první atlas novotvarů, vydaný v roce 1914 ve Švédsku [Koch, 2005]. Za zmínku stojí také mapa zeměpisného rozložení zdraví a nemocí v souvislosti s přírodními jevy od A. K. Johnstona z roku 1856, a to z důvodu její snadné přístupnosti k prohlížení v internetovém archivu D. Rumseye.

Avšak hlubší prostorové studie narážely i na počátku 20. století nejen na nedostatek relevantních statistických metod, ale na absenci potřebných dat. Ve dvacátých letech 20. století členil míru úmrtnosti na rakovinu podle věku, pohlaví a množství městského obyvatelstva P. Stocks, který následně publikoval první choropletovu mapu se standardizovanou mírou úmrtnosti. Teprve po zajištění dostatku dostupných dat na národní

úrovni (od 1933 USA, 1948 Velká Británie) se rychle rozbíhá výzkum statistických metod pro jejich analýzu.

Obr. 1. Originální mapa vytvořená Dr. Johnem Snowem a ukazující shluky případů cholery v době Londýnské epidemie v roce 1854. Měřítko mapy 1:2 000 (převzato z od Snow, 1854) 2. Současné trendy

Nejstarší mapy nemocnosti obyvatelstva byly tvořeny již před více než 200 lety a jejich tvůrci byli většinou lékaři věnující se hrozbě infekčních nemocí (epidemií), jako byla cholera či žlutá zimnice, s cílem lokalizovat ohnisko nákazy a směry šíření. Naproti tomu současnost vidí primární zájem v tvorbě map novotvarů či endemických nemocí. Historik lékařství Saul Jarcho (1969) přímo říká: ,,Tvorba map nemocnosti vděčí za svůj vznik náhlé a hrozné výzvě, kterou představovalo vypuknutí epidemií.“ Od prvopočátku do současnosti tedy vidíme určitý tematický posun, či spíše rozšíření zájmu, neboť i dnes mapování infekčních nemocí má významné místo v tvorbě map nemocnosti. Obdobné změny, jaké vidíme u tématu map,

můžeme vypozorovat rovněž u samotné podstaty děl. Druhá polovina 20. století přináší povětšinou ucelenější a komplexnější díla ve formě atlasů, ty sice vznikaly i dříve (např. výše zmíněný atlas zhoubných novotvarů z roku 1914, který byl jeden z prvních).

Avšak první moderní současný atlas vychází teprve roku 1963 - National Atlas of Disease Mortality in the United Kingdom od G. Melvyna Howa a obsahuje informace například o úmrtnosti na rakovinu dýchacího ústrojí nebo žaludku nebo na cévní nemoci centrálního nervového systému. Z roku 1975 pochází například první atlas novotvarů z USA, který mapuje celkem 34 druhů novotvarů, a můžeme jej zahrnout do jakési první generace atlasů, neboť další vycházející na přelomu 80. a 90. let, například od Pickle et al. (1987, 1990) v sobě zahrnují takové procedury jako sledování časového trendu založeného na Poissonově regresním modelu. Novým impulsem se stal nebývalý rozvoj výpočetní techniky v poslední čtvrtině 20. století, který přinesl zcela nový rozměr a prostředí možné tvorby map, mapy nemocnosti nevyjímaje, obecně tím, že mapy nemusely mít již pouze analogovou podobu a nové digitální prostředí tak implementovalo zcela nové přístupy. Jedná se o přechod od statické mapy k mapě dynamické. Z možných příkladů můžeme uvést HealthMapper, vyprodukovaný WHO (World Health Organization), jenž se používá na národní i globální úrovni k eliminaci nakažlivých infekčních nemocí (malárie, vlasovce medinského, apod.). Je prostředím pro mapování a správu dat (databáze různých informací) sloužící pro oblast epidemiologie a je schopen poskytovat mapové, tabulkové a grafové prezentace. Reálným výstupem této aplikace je Global Health Atlas monitorující více než 20 nemocí pomocí 300 indikátorů. 3. Historie v českých zemích

Mezi nejstarší mapy se zdravotnickou tematikou v českých zemích patří mapy z ročenky Sanitäts-Bericht k. k. Landes-Sanitätsrathes für Mähren für das Jahr 1880 a samostatně vydaná, k ročence příslušící mapa Sanitaets-Karte der Markgrafschaft Maehren, vše vytvořeno v roce 1880 lékařem Emanuelem Kusým, rytířem z Dúbravy. Ročenka i mapa byly vydány v roce 1882, podle Šrámkové, 2005 jde o „první podrobnou zdravotnickou mapu ve střední Evropě“.

Ročenka obsahuje 18 kartogramů, které znázorňují pro moravské policejní okresy tyto charakteristiky: hustotu osídlení (s nejasně nebo možná chybně určenou vztažnou jednotkou), množství koní (dtto), množství skotu (dtto), procento orné / lesní půdy, podíl průmyslových dělníků na obyvatelstvu, počet obyvatel připadajících na jednoho lékaře / porodní asistentku / lékárnu, míra úmrtnosti, podíl infekčních chorob / tuberkulózy na úmrtnosti, počet slepých / hluchoněmých / choromyslných / kreténů / nalezinců / chudobinců na 10 000 obyvatel.

Z kartografického hlediska jsou tyto mapky poměrně zdařilé, zvlášť přihlédneme-li k faktu, že jejich autorem byl patrně ne-kartograf Kusý. Potěšující je provedení v barvě, sytost barev pomocí šrafury plynule roste s intenzitou jevu. Slabou stránkou je obtížnější odlišení

ploch s nižší intenzitou jevů vlivem příliš vzájemně podobných šrafur, a několik - zde víceméně formálních - chyb, jako je neuvedení měřítka.

Obr. 2. Kartogram z ročenky Sanitaets-Bericht des k. k. Landes-Sanitaetsrathes für Maehren für das Jahr 1880 [fotografie z KOLEKTIV autorů, 1882] Samostatná mapa obcí v měřítku 1:432 000 pomocí poněkud neuspořádané a těžko srozumitelné symboliky znázorňuje vybavenost obcí službami zdravotní péče, a to jak lidské, tak i veterinární - konkrétně, v pořadí v jakém jsou symboly uvedeny v legendě:

1. sloupec: doktor medicíny, diplomovaný lékař (absolvent školy v Olomouci), porodní asistentka, zvěrolékař, koňský ranhojič (orig. "Kurschmied"), lékárna, nemocnice - veřejná/soukromá, zaopatřovací ústav (podle Šrámkové "nalezinec"), porodní ústav, sirotčinec, ústav pro choromyslné, porodní ústav se školou pro porodní asistentky;

2. sloupec: ústav pro slepce, ústav pro hluchoněmé, jesle (orig. "Krippenanstalt"), lázně - sirné/solno-železné/s mléčnou kúrou, prameny s kysličníkem uhličitým, připouštěcí stanice pro zvířata, stanice vykládky dobytka, chovatelská komise, město, městys, statutární město;

3. sloupec: obec s farou nebo kuracií (hierarchicky nižší jednotka než je fara - pozn. autora)/bez nich, železnice, cesty, hranice zemská/zdravotnických okresů/policejních okresů/soudních okresů, sídlo okresního lékaře, sídlo okresního zvěrolékaře, odloučené pracoviště zdravotnických asistentů; v případě většího počtu daných institucí nebo osob v obci je tento počet vyjádřen číslicí. Překlad legendy byl proveden podle [http://www.genea.cz/informace/stara-genea/auditorium-genealogie-mageo-archiv/archiv-auditoria-20087-9].

Použité symboly jsou na první pohled těžko srozumitelné, při experimentech s jejich nahrazením však vyšlo najevo, že jsou velmi efektivní z hlediska zaplnění mapy. Snaha o zvýšení intuitivnosti mapy by mohla snadno narazit na neúměrné grafické zatížení mapového pole. Bylo by však jistě možné zlepšení i v rámci použité metody „praporků“ - např. tvary a orientace symbolů pro zdravotnická a pečovatelská zařízení se jeví jako zvolené zcela

nahodile a nelogicky.

Obr. 3. Legenda mapy Sanitaets-Karte der Markgrafschaft Maehren [převzato z KUSÝ, 1882]

Obr. 4. Výřez mapy Sanitaets-Karte der Markgrafschaft Maehren [převzato z KUSÝ, 1882]

4. Atlasy

Z dalších starých kartografických děl, věnujících se zdravotnictví v českých zemích, má smysl uvádět zejména tyto československé atlasy: 4.1. Atlas Republiky Československé (1935) – Pantoflíček, J. a kol., ČSAV

list 20: nepravé kartogramy porodnosti v okresech podle mnoha hledisek;

list 21: nepravé kartogramy úmrtnosti v okresech podle věkových kategorií, přírůstek a úbytek obyvatel v okresech v několika dekádách;

list 22: nepravé kartogramy - úmrtnost v okresech na vybrané choroby - tyf střední a paratyf, spalničky, spála, zádušný kašel, záškrt, TBC dýchacího ústrojí, TBC ostatních orgánů, rakovina, srdeční nemoci, choroby tepen, záněty plic, záněty ledvin, choroby raného věku, stařecká sešlost; dále sebevraždy a výskyt pohlavních nemocí; pozn.: porovnání mezi chorobami není dobře možné - každý kartogram má zvlášť odstupňovanou barevnou škálu;

list 51: lázně a klimatická místa - lázně slatinné, stanice klimatické a místa s fysikálně léčebným ústavem, místa s vývozem minerálních vod, místa s minerálními prameny obecně; 4.2. Atlas ČSSR (1966) GÖTZ, A. a kol., ČSAV a ÚSGK

s. 28: Přirozený růst obyvatelstva

s. 29: Věkové složení obyvatelstva

s. 55: Péče o zdraví

→ mapky infekčních chorob - břišní tyf, paratyf B, infekce jater B - podle okresů → lůžková a ambulantní zařízení → počty lékařů a lékařských míst → lůžková a ambulantní zařízení péče o ženu a dítě → lázeňská péče (+ plnírny minerálek) 4.3. Atlas československých dějin (1965) – Kolektiv autorů, ÚSGK a HiÚ ČSAV

list 26:

− Chudinství v letech 1848-1918 - invalidovny, chudobince a starobince, chorobince, sirotčince - podle kapacity a období fungování;

− Zdravotnické lůžkové ústavy v letech 1848-1918 - veřejné nemocnice, soukromé nemocnice, nemocnice pro léčbu očních nemocí, porodnice, léčebny TBC, ústavy pro choromyslné, lázně;

list 35:

− Zdravotnické lůžkové ústavy roku 1934 - nemocnice (veřejné - i podle doby výstavby x

ostatní), ústavy pro choromyslné, léčebny TBC;

list 43:

− Zdravotnické lůžkové ústavy roku 1960 - nemocnice, psychiatrické léčebny, porodnice, léčebny nemocí vnitřních, léčebny TBC, kojenecké ústavy, ostatní ústavy, jesle;

− sociální zabezpečení v letech 1919-1960 - konfrontace: domovy invalidů, chudobince a starobince, chorobince, sirotčince x domovy důchodců, ústavy sociální péče, dětské domovy;

Všechny tyto atlasy jsou monumentálními díly, jejichž zřejmým cílem bylo mj. demonstrovat vyspělost státu podle soudobě platných hledisek. Provedení atlasů je v zásadě velmi podobné, jsou vždy použity konvenční znázorňovací postupy, srozumitelné i nepoučenému čtenáři. Typickou znázorňovací metodou je kartogram, často se objevuje též kartodiagram nebo bodové symboly na pozadí kartogramu.

5. Zdroje GENEA – Genealogické stránky, dostupné na WWW: <http://www.genea.cz>.

JARCHO, S.: The contribution of Heinrich and Hermann Berghaus to medical cartography [on-line]. In Journal of the History of Medicine and Allied Science, 1969, s. 131-142. Dostupné na WWW: <http://www.zevross.com/special/history/disease.html>.

JOHNSTON, A. K.: The geographical distribution of health & disease, in connection chiefly with natural phenomena., mapa zeměpisného rozložení zdraví a nemocí v souvislosti s přírodními jevy, 1856, dostupná v internetovém archivu D. Rumseye <http://www.davidrumsey.com/luna/servlet/detail/RUMSEY~8~1~24722~940061>.

KOCH, T.: Cartographies of Disease: Maps, Mapping and Medicine. Book News, Portland, 2005.

KOLEKTIV autorů: Sanitaets-Bericht des k. k. Landes-Sanitaetsrathes für Maehren für das Jahr 1880, C. Winiker, Brünn/Brno, 1882.

KOLEKTIV autorů: Atlas československých dějin, ÚSGK a HiÚ ČSAV, Praha, 1965.

KOLEKTIV autorů: Atlas životního prostředí a zdraví obyvatelstva ČSFR, GÚ ČSAV, Brno, 1992.

KUSÝ, E.: Sanitaets-Karte der Markgrafschaft Maehren, C. Winiker, Brünn/Brno, 1882.

PANTOFLÍČEK, J. & kol.: Atlas republiky Československé, Česká akademie věd a umění, Praha, 1935.

PICKLE, L. W.: Usability Testing of Map Designs [on-line]. 2003. Dostupné na WWW: <http://www.galaxy.gmu.edu/interface/I03/I2003Proceedings/PickleLinda/PickleLinda. paper.pdf>.

PICKLE, L. W.: Spatial Analysis of Disease [on-line]. In Biostatistical Applications in Cancor Research, BEAN, C., Kluwer Academic Publisher, 2002. s.113-149. Dostupné na WWW: <http://books.google.com/books?hl=cs&lr=&id=p9dPT_3LygQC&oi=fnd&pg=PA113&d q=%22Pickle%22+%22Spatial+analysis+of+disease%22+&ots=6lZxQai1eo&sig=UIAlBL WmIE5LQ01tj1xRkS8WZ2U#PPA113,M1>.

PICKLE, L. W. a kolektiv: Current practices in spatial analysis of cancor data: mapping health statistics to inform policymakers and the public [on-line]. International Journal of Health Geographics, 2006. Dostupné na WWW: < http://www.ij-healthgeographics.com/ content/5/I/49 >.GÖTZ, A. & kol.: Atlas Československé socialistické republiky. ČSAV a ÚSGK, Praha, 1966.

SNOW, J.: Snow exhibits map and table depicting the previous cholera outbreak in Gulden-square, 1854, dostupná na <http://matrix.msu.edu/~johnsnow/images/online_companion/chapter_images/fig12-5.jpg>.

ŠRÁMKOVÁ, Z.: Magisterská práce: K otázce vybraných modernizačních projektů Husovic do roku 1938 (úspěchy a problémy), FF MU, Brno, 2005.

WHO: Global Health Atlas. [on-line]. 2003 [cit. 21.11.2007] . Dostupný z WWW: <http://globalatlas.who.int/>