Journal of the Korean Data and Information Science Society
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v.27
no.5
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pp.1193-1201
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2016
In epidemiology or etiology, we are often interested in identifying areas of elevated risk, so called, hot spot or cluster. Many existing clustering methods only tend to a result if there exists any clustering pattern in study area. Recently, however, lots of newly introduced clustering methods can identify the location, size, and shape of clusters and test if the clusters are statistically significant as well. In this paper, one of most commonly used clustering methods, scan statistic, and its implementation SaTScan software, which is freely available, will be introduced. To exemplify the usage of SaTScan software, we used cancer data from the SEER program of National Cancer Institute of U.S.A.We aimed to help researchers and practitioners, who are interested in spatial cluster detection, using female lung cancer mortality data of the SEER program.
Objectives Numerous studies have revealed the adverse health effects of acute and chronic exposure to particulate matter less than $10{\mu}m$ in aerodynamic diameter ($PM_{10}$). The aim of the present study was to examine the spatial distribution of $PM_{10}$ concentrations and cardiovascular mortality and to investigate the spatial correlation between $PM_{10}$ and cardiovascular mortality using spatial scan statistic (SaTScan) and a regression model. Methods From 2008 to 2010, the spatial distribution of $PM_{10}$ in the Seoul metropolitan area was examined via kriging. In addition, a group of cardiovascular mortality cases was analyzed using SaTScan-based cluster exploration. Geographically weighted regression (GWR) was applied to investigate the correlation between $PM_{10}$ concentrations and cardiovascular mortality. Results An examination of the regional distribution of the cardiovascular mortality was higher in provincial districts (gu) belonging to Incheon and the northern part of Gyeonggi-do than in other regions. In a comparison of $PM_{10}$ concentrations and mortality cluster (MC) regions, all those belonging to MC 1 and MC 2 were found to belong to particulate matter (PM) 1 and PM 2 with high concentrations of air pollutants. In addition, the GWR showed that $PM_{10}$ has a statistically significant relation to cardiovascular mortality. Conclusions To investigate the relation between air pollution and health impact, spatial analyses can be utilized based on kriging, cluster exploration, and GWR for a more systematic and quantitative analysis. It has been proven that cardiovascular mortality is spatially related to the concentration of $PM_{10}$.
Kim, Yeong Hoon;Ahn, Hye-Jin;Kim, Dongjae;Nam, Ho-Woo
Parasites, Hosts and Diseases
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v.60
no.2
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pp.97-107
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2022
This study was done to provide an overview of the latest trichomoniasis status in Korea by finding disease clusters and analyzing temporal trends during 2012-2020. Data were obtained from the Health Insurance Review & Assessment Service (HIRA) of Korea. SaTScan and Joinpoint programs were used for statistical analyses. Gyeonggi-do had the highest average population and highest number of cases. The high incidence of T. vaginalis infections were observed among women aged 40-49 and 30-39 years (33,830/year and 33,179/year, respectively). Similarly, the 40-49 and 30-39 age group in men showed the highest average cases (1,319/year and 1,282/year, respectively). Jeollabuk-do was the most likely cluster, followed by Busan/Gyeongsangnam-do/Ulsan/Daegu and Jeju-do and Gwangju. Urban and rural differences were prominent. Trichomoniasis has decreased significantly in most clusters, except for Incheon. Trichomoniasis was decreasing in women recently after peaking around 2014. Men showed different trends according to age. Trichomoniasis was increasing in the 10-39 age groups, but decreasing in the 40-59 age groups. This study might provide an analytic basis for future health measures, policy-makers, and health authorities in developing effective system for prevention of trichomoniasis.
Purpose: In this study, we examine the effects of circulatory diseases mortality in South Korea 2005-2013 using the air pollution index, Methods: We cluster the region of high risk mortality by SaTScan$^{TM}$9.3.1 and compare this result with the regional distribution of air pollution. We use the Geographically Weighted Regression (GWR) to consider the spatial heterogeneity of data collected by administrative district in order to estimate the model. As GWR is spatial analysis techniques utilizing the spatial information, regression model estimated for each region on the assumption that regression coefficients are different by region. Results: As a result of estimating model of the collected air pollution index, circulatory diseases mortality data combined with the spatial information, GWR was found to solve the problem of spatial autocorrelation and increase the fit of the model than OLS regression model. Conclusion: GWR is used to select the air pollution affecting the disease each year, the K-means cluster analysis discover the characteristics of the distribution of air pollution by region.
Kim, Yeong Hoon;Ahn, Hye-Jin;Kim, Dongjae;Hong, Sung-Jong;Kim, Tong-Soo;Nam, Ho-Woo
Parasites, Hosts and Diseases
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v.59
no.6
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pp.585-593
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2021
This study was done to provide an analytical overview on the latest malaria infection clusters by evaluating temporal trends during 2010-2019 in Korea. Incheon was the most likely cluster (MLC) for all cases of malaria during the total period. MLCs for P. falciparum, vivax, malariae, ovale, and clinically diagnosed malaria without parasitological confirmation were Jeollanam-do, Incheon, Gangwon-do, Gyeongsangnam-do, and Jeollabuk-do, respectively. Malaria was decreasing in most significant clusters, but Gwangju showed an increase for all cases of malaria, P. vivax and clinically diagnosed cases. Malaria overall, P. falciparum and P. vivax seem to be under control thanks to aggressive health measures. This study might provide a sound scientific basis for future control measures against malaria in Korea.
To investigate the transmission pattern of geographical area and temporal trends of the 2010~2011 foot-and-mouth disease (FMD) outbreaks in Korea, and to explore temporal intervals at which spatial clustering of FMD cases space-time analysis based on georeferenced database of 3,575 burial sites, from 30 November 2010 to 23 February 2011, was performed. The cases represent approximately 98.1% of all infected farms (n = 3,644) during the same period. Descriptive maps of spatial patterns of the outbreaks were generated by ArcGIS. Spatial Scan Statistics, using SaTScan software, was applied to investigate geographical clusters of FMD cases across the country. Overall, spatial heterogeneity was identified, and the transmission pattern was different by province. Cattle have more clusters in number but smaller in size, as compared to the swine population. In addition, spatiotemporal analysis and the comparison of clustering patterns between the first 7 days and days 8 to 14 of the outbreak revealed that the strongest spatial clustering was identified at the 7-day interval, although clustering over longer intervals (8~14 days) was also observed. We further discussed the importance of time period elapsed between FMD-suspected notice and the date of confirmation, and emphasized the necessity of region-specific and species-specific control measures.
We find out the clusters with high toxoplasmosis risk to discuss the geographical pattern in Gyodong-myeon and Samsan-myeon of Ganghwa-gun, Cheorwon-gun, and Goseong-gun, Korea. Seroepidemiological data of toxoplasmosis surveyed using rapid diagnostic tests for the residents in the areas in 2019 were analyzed to detect clusters of the infection. The cluster was investigated using the SaTScan program which is based on Kulldorff's scan statistic. The clusters were found with P-values in each region analyzed in the program, and the risk and patient incidence of specific areas can be examined by the values such as relative risk and log likelihood ratio. Jiseok-ri and Insa-ri were found to be a cluster in Gyodong-myeon and Seokmo-ri was the cluster in Samsan-myeon. Yangji-ri and Igil-ri were found to be a cluster in Cheorwon-gun and Madal-ri and Baebong-ri were the cluster in Goseong-gun. This findings can be used to monitor and prevent toxoplasmosis infections occurring in vulnerable areas.
Kim, Hwa Sun;Nam, Ho-Woo;Ahn, Hye-Jin;Lee, Sang Haak;Kim, Yeong Hoon
Parasites, Hosts and Diseases
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v.60
no.5
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pp.327-338
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2022
This study determined the recent status and trend of Pneumocystis jirovecii pneumonia (PcP) in the non-human immunodeficiency virus (HIV) (non-HIV-PcP) and HIV (HIV-PcP) infected populations using data from the Health Insurance Review & Assessment Service (HIRA) and the Korea Disease Control and Prevention Agency (KDCA). SaTScan and Join-point were used for statistical analyses. Non-HIV-PcP cases showed an upward trend during the study period from 2010 to 2021, with the largest number in 2021 (551 cases). The upward trend was similar until 2020 after adjusting for the population. Seoul had the highest number of cases (1,597) in the non-HIV-PcP group, which was the same after adjusting for the population (162 cases/1,000,000). It was followed by Jeju-do (89 cases/1,000,000). The most likely cluster (MLC) for the non-HIV-PCP group was Seoul (Relative Risk (RR)=4.59, Log Likelihood Ratio (LLR)=825.531), followed by Jeju-do (RR=1.59, LLR=5.431). An upward trend was observed among the non-HIV-PcP group in the Jeju-do/Jeollanam-do/Jeollabuk-do/Gyeongsangnam-do/Busan/Daejeon/Daegu/Ulsan joint cluster (29.02%, LLR=11.638, P<0.001) located in the southern part of Korea. Both women and men in the non-HIV groups showed an overall upward trend of PcP during the study period. Men in the 60-69 age group had the highest annual percentage change (APC 41.8) during 2014-2019. In contrast, the HIV groups showed a falling trend of PcP recently. Men in the 60-69 age group had the most decrease (APC -17.6) during 2018-2021. This study provides an analytic basis for health measures and a nationwide epidemiological surveillance system for the management of PcP.
Kim, Hwa Sun;Nam, Ho-Woo;Ahn, Hye-Jin;Kim, Dongjae;Kim, Yeong Hoon
Parasites, Hosts and Diseases
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v.60
no.4
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pp.261-271
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2022
This study provides an overview of the current status of clonorchiasis and cholangiocarcinoma (CCA), and their relationship in Korea during 2012-2020. Data were obtained from the Health Insurance Review & Assessment Service of Korea. Cluster, trend, and correlation analyses were performed. Gyeongsangnam-do and Seoul had the highest average number of cases (1,026 and 4,208) and adjusted rate (306 and 424) for clonorchiasis and CCA, respectively. The most likely clusters (MLC) for clonorchiasis and CCA were Busan/Gyeongsangnam-do/Ulsan/Daegu/Gyeongsangbuk-do (Relative Risk; RR=4.55, Likelihood Ratio; LLR=9,131.115) joint cluster and Seoul (RR=2.29, LLR=7,602.472), respectively. The MLC for clonorchiasis was in the southeastern part of Korea, while that for CCA was in the southern part. Clonorchiasis showed a decreasing trend in the southeastern districts, while increased in the southwestern districts. Cities in the central region had a decreasing trend, while the western districts had an increasing trend. In most adults (30-59), infection rate of clonorchiasis showed a significant decrease until 2018, while thereafter increased, although not significant. CCA showed a sharply decreasing tendency. The incidence of clonorchiasis and CCA were positively correlated. In general, the correlation was weak (r=0.39, P<0.001), but it was strongly positive around the 4 river basins (r=0.74, P<0.001). This study might provide an analytic basis for developing an effective system against clonorchiasis and CCA.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2020.06a
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pp.168-168
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2020
This study is to evaluate the drought-related bigdata characteristics published from South Korean by developing crawler. The 5 years (2013 ~ 2017) drought-related posted articles were collected from Korean internet search engine 'NAVER' which contains 13 main and 81 local daily newspapers. During the 5 years period, total 40,219 news articles including 'drought' word were found using crawler. To filter the homonyms liken drought to soccer goal drought in sports, money drought economics, and policy drought in politics often used in South Korea, the quality control was processed and 47.8 % articles were filtered. After, the 20,999 (52.2 %) drought news articles of this study were classified into four categories of water deficit (WD), water security and support (WSS), economic damage and impact (EDI), and environmental and sanitation impact (ESI) with 27, 15, 13, and 18 drought-related keywords in each category. The WD, WSS, EDI, and ESI occupied 41.4 %, 34.5 %, 14.8 %, and 9.3 % respectively. The drought articles were mostly posted in June 2015 and June 2017 with 22.7 % (15,097) and 15.9 % (10,619) respectively. The drought news articles were spatiotemporally compared with SPI (Standardized Precipitation Index) and RDI (Reservoir Drought Index) were calculated. They were classified into administration boundaries of 8 main cities and 9 provinces in South Korea because the drought response works based on local government unit. The space-time clustering between news articles (WD, WSS, EDI, and ESI) and indices (SPI and RDI) were tried how much they have correlation each other. The spatiotemporal clusters detection was applied using SaTScan software (Kulldorff, 2015). The retrospective and prospective cluster analyses were conducted for past and present time to understand how much they are intensive in clusters. The news articles of WD, WSS and EDI had strong clusters in provinces, and ESI in cities.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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