Using spatial methods of epidemiological data analysis to improve HIV surveillance

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Objective. To develop a geographic information system (GIS) for improvement in epidemiological surveillance for HIV infection in Volga Federal District (VFD), aimed at increasing the effectiveness of monitoring, analyzing spatiotemporal patterns of the infection spread, and optimizing preventive and anti-epidemic measures.

Materials and methods. The developed system is a web resource comprising a web application, an administration module, and a database management system.

Statistical materials used in the study are: Federal State Statistical Observation forms N61 (“Data on HIV-infected Patient Population”), N4 (“Data on Results of HIV Antibody Blood Tests”), N2 (“Data on Infectious and Parasitic Diseases”); data from the Priority National Project “Prevention of HIV infection, Hepatitis B and C, and Identification and Treatment of HIV Patients”; statistical data from the centers for the prevention and control of AIDS and infectious diseases in the Volga Federal District; classifiers of the administrative-territorial division of the Russian Federation; population statistics for VFD regions.

Results. The web application was developed based on the software program "Basic Module "Epidemiological Atlas of Russia" from the existing “Epidemiological Atlas of Russia. Federal District Territory" with key improvements in architectural optimization, unification of data processing logic and performance enhancements achieved through code refactoring. A standardized database model was implemented to systematize the input and resulting epidemiological parameters. Based on user query parameters, the web application dynamically generates an array of epidemiological data with annual temporal resolution and regional spatial detail, visualizing the data through tabular, graphical, and cartographic interfaces.

Conclusions. The “Epidemiological Atlas for HIV Infection” represents a comprehensive modernization of the “HIV Infection in VFD” section from the Epidemiological Atlas of Volga Federal District. It is designed to improve and optimize the system of epidemiological surveillance for HIV infection, improve the level of epidemiological assessment of specific features and trends in the epidemic process, provide objective spatial characteristics of HIV incidence in the regions of the district and in Volga Federal District as a whole for timely planning of preventive and anti-epidemic measures. The approach presented for implementation allows for the collection of necessary epidemiological data on HIV infection in any federal district, or the centralized accumulation of data in case of its replication and/or scaling. In the context of healthcare digitalization, this system can become a component of the state strategy for combating HIV infection.

About the authors

S. A. Sarskov

Academician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Author for correspondence.
Email: Sarskov@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-5221-0638

Researcher of the Laboratory of GIS Technologies and Bioinformatics

Russian Federation, Nizhny Novgorod

M. V. Vyushkov

Academician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: Sarskov@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-7763-8198

Researcher of the Laboratory of GIS Technologies and Bioinformatics

Russian Federation, Nizhny Novgorod

N. N. Zaitseva

Academician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: Sarskov@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5370-4026

DSc (Medicine), Director

Russian Federation, Nizhny Novgorod

References

  1. Гриднева Г.И., Белов Б.С., Аронова Е.С. ВИЧ-инфекция и аутоиммунные болезни: современное состояние проблемы. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии 2025; 17 (1): 7–18. doi: 10.22328/2077-9828-2025-17-1-7-18 / Gridneva G.I., Belov B.S., Aronova E.S. HIV-infection and rheumatic diseases: the current state of the problem. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2025; 17 (1): 7–18. doi: 10.22328/2077-9828-2025-17-1-7-18 (in Russian).
  2. Загдын З.М., Кобесов Н.В., Денюшенков В.Л., Стерликов С.А. Глобальное бремя ВИЧ/СПИД в аспекте общественного здоровья в России: DALY, вызванные ВИЧ-инфекцией. Часть 2. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии 2025; 17 (2): 32–43. doi: 10.22328/2077-9828-2025-17-2-32-43 / Zagdyn Z.M., Kobesov N.V., Denyushenkov V.L., Sterlikov S.A. A public health perspective on global burden of HIV/AIDS in Russia: DALY due to HIV infection. Part 2. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2025; 17 (2): 32–43. doi: 10.22328/2077-9828-2025-17-2-32-43 (in Russian).
  3. Левахина Л.И., Блох А.И., Пасечник О.А. ВИЧ-инфекция в Сибирском федеральном округе Российской Федерации. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии 2024; 16 (4): 107–116. doi: 10.22328/2077-9828-2024-16-4-107-116 / Levakhina L.I., Blokh A.I., Pasechnik O.A. HIV infection in the Siberian Federal District of the Russian Federation. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2024; 16 (4): 107–116. doi: 10.22328/2077-9828-2024-16-4-107-116 (in Russian).
  4. Киреев Д.Е., Кириченко А.А., Акимкин В.Г. Геномный эпидемиологический надзор за ВИЧ-инфекцией в Российской Федерации. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии 2024; 16 (4): 17–27. doi: 10.22328/2077-9828-2024-16-4-17-27 / Kireev D.E., Kirichenko A.A., Akimkin V.G. Genomic surveillance of HIV infection in the Russian Federation. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2024; 16 (4): 17–27. doi: 10.22328/2077-9828-2024-16-4-17-27 (in Russian).
  5. Зайцева Н.Н., Ефимов Е.И., Солнцев Л.А., Ершов В.И. Электронный атлас в эпидемиологическом надзоре за ВИЧ-инфекцией. Медицинский альманах 2014; 34: 63-67. / Zaitseva N.N., Efimov E.I., Solntsev L.A., Ershov V.I. Electronic atlas in epidemiological surveiilanve over hiv-infection. Medicinskij al’manah 2014; 34: 63–67 (in Russian).
  6. Сарсков С.А., Вьюшков М.В., Полянина А.В., Славин С.Л., Зайцева Н.Н. «Эпидемиологический атлас России» по актуальным инфекционным заболеваниям. Современные технологии в медицине 2023; 15 (6): 22–30. doi: 10.17691/stm2023.15.6.03 / Sarskov S.A., Vyushkov M.V., Polyanina A.V., Slavin S.L., Zaitseva N.N. GIS software package "Epidemiological atlas of Russia" on current infectious diseases. Sovremennye tehnologii v medicine 2023; 15 (6): 22–30. doi: 10.17691/stm2023.15.6.03 (in Russian).
  7. Карелин А.О., Ломтев А.Ю., Горбанёв С.А., Еремин Г.Б. Применение географических информационных систем для совершенствования санитарно-эпидемиологического надзора и социально-гигиенического мониторинга. Гигиена и санитария 2017; 96 (7): 620–622. doi: 10.47470/0016–9900–2017–96–7–620–622 / Karelin A. O., Lomtev A.Yu., Gorbanev S. A., Yeremin G. B., Novikova Yu. A. The use of geographic information systems (gis) for improving sanitary-epidemiological surveillance and socio-hygienic monitoring. Gigiena i sanitariya 2017; 96 (7): 620–622. doi: 10.47470/0016–9900–2017–96–7–620–622 (in Russian).
  8. Лукьяненко Н.В., Базарова Г.Х., Сафьянова Т.В., Шевченко В.В. Широкоступ С.В., Лукьяненко Н.Я. Методологический подход использования ГИС-технологий в эпиднадзоре за сибирской язвой на территории Алтайского края, Республики Алтай. Медицинский альманах 2016; 3 (43): 103–108. / Lukyanenko N.V., Bazarova G.H., Safyanova T.V., Shevchenko V.V., Shirokostup S.V., Lukyanenko N.Ya. The methodological approach of using GIS technology in the surveillance of anthrax in the Altai territory, Altai Republic. Medicinskij al’manah 2016; 3 (43): 103–108 (in Russian).
  9. Водяницкая С.Ю., Водопьянов А.С., Киреев Ю.Г., Водопьянов С.О., Судьина Л.В., Логвин Ф.В. О совершенствовании эпидемиологического надзора за сибирской язвой в Ростовской области на основе новых компьютерных технологий. Медицинский вестник Юга России 2016; 2: 42–46. / Vodyanitskaya S.Yu., Vodop’ianov A.S., Kireev Yu.G., Vodop’ianov S.O., Sudina L.V., Logvin F.V. On improvement of the epidemiological surveillance of anthrax in the Rostov region on the basis of new computer technologies. Medicinskij vestnik Uga Rossii 2016; 2: 42–46 (in Russian).
  10. Буравцева Н.П., Мезенцев В.М., Рязанова А.Г., Головинская Т.М., Дегтярев Д.Ю., Пазенко А.Н., Семенова О.И., Куличенко А.Н. Использование геоинформационных систем для создания электронной базы данных сибиреязвенных захоронений на территории Ставропольского края. Проблемы особо опасных инфекций 2019; 4: 31–36. doi: 10.21055/0370-1069-2019-4-31-36 / Buravtseva N.P., Mesentsev V.M., Ryazanova А.G., Golo-vin¬skaya T.M., Degtyarev D.Yu., Pazenko A.N., Semenova O.I., Kulichenko A.N. Use of geographic information systems for creation of electronic database of anthrax burial sites in the Stavropol territory. Problemy osobo opasnykh infektsii 2019; 4: 31–36. doi: 10.21055/0370-1069-2019-4-31-36 (in Russian).
  11. Ватлина Т.В., Котова Т.В., Малхазова С.М., Миронова В.А., Орлов Д.С., Пестина П.В., Румянцев В.Ю., Рябова Н.В., Солдатов М.С., Шартова Н.В. Медико-географический атлас России «Природно-очаговые болезни». М: Парето-Принт 2017. / Vatlina T.V., Kotova T.V., Malkhazova S.M., Mironova V.A., Orlov D.S., Pestina P.V., Rumyantsev V.Yu., Ryabova N.V., Soldatov M.S., Shartova N.V. Mediko-geograficheskiy atlas Rossii “Prirodnoochagovye bolezni” [Medical and geographical atlas of Russia “Natural focal diseases”]. Moscow: Pareto-Print 2017 (in Russian).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

License URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).