Statische und dynamische Netzwerkanalysen für die Modellierung von Kontaktstrukturen bei der Ausbreitung von Infektionskrankheiten
Final Report Abstract
Ziel des beantragten Projektes war der Vergleich statischer und dynamischer Methoden der Netzwerktheorie zur Analyse von Tierhandelsbewegungen. Dabei wurden das gesamte Drei- Jahresnetzwerk (statisch) sowie Jahres- und Monatsnetzwerke (dynamisch) einer Schweineproduktionskette hinsichtlich ihrer Eigenschaften, Zentralitätsparameter und Topologie untersucht. Die Ergebnisse zeigen die Notwendigkeit, sowohl die statische als auch die dynamische Methodik der Netzwerkanalyse in zukünftigen Analysen anzuwenden. In dem vorliegenden Netzwerk waren die Eigenschaften der Netzwerk- und Zentralitätsparameter über die Zeit relativ konstant, die unterschiedlichen betrachteten Zeitintervalle zeigten übereinstimmende Ergebnisse. Für die Simulation von Krankheiten in diesem Netzwerk sollte die statische Betrachtung bevorzugt werden. Diese stellen somit worst-case Szenarien dar, da die Ausbreitung eher überschätzt wird. Die dynamische Betrachtung scheint besser für gezielte Fragestellung beispielsweise hinsichtlich des saisonalen Verhaltens von Infektionskrankheiten geeignet zu sein. Des Weiteren wurde die Bedeutung der indirekten Kontakte für die Beschreibung des Kontaktnetzwerkes gezeigt. Bei Betrachtungen hinsichtlich der Ausbreitung von Infektionskrankheiten sollten die indirekten Kontakte unbedingt berücksichtigt werden. Sie geben Hinweise über potentielle Ausbreitungswege und können zur Risikoabschätzung (worst-case Szenarien) genutzt werden. Bei realen Tierseuchenausbrüchen wird oft nicht der zeitlich zuerst infizierte Betrieb auch als erstes gefunden und diagnostiziert. Durch die Betrachtung der indirekten Kontakte können solche „Sprünge“ in der Epidemiologie des Erregers aufgedeckt werden. Für die Bekämpfung hingegen sind die direkten Kontakte von größerer Bedeutung. Werden Betriebe mit vielen direkten Nachbarn aus dem Netzwerk entfernt, zerfallen Netzwerke und unterbrechen Infektionsketten schneller im Vergleich zur Herausnahme von Betrieben mit vielen indirekten Kontakten. Dies ist auf die hochkontagiösen Eigenschaften von Tierseuchen zurückzuführen. Außerdem hat das Projekt die Bedeutung der Betrachtung unterschiedlicher Betriebstypen gezeigt. Es konnte eine Beziehung zwischen der Art des Betriebes und den Zentralitätsparameter gezeigt werden. Dieses bietet die Möglichkeit, Eigenschaften und damit die Bedeutung von Betrieben im Kontaktnetzwerk vorherzusagen. Eine mögliche Anwendungsperspektive ist die Surveillance oder das Monitoring von Infektionskrankheiten.
Publications
- (2011): Characterization of the contact network in the pig supply chain. 62nd EAAP Book of Abstracts No. 17, 171
Büttner, K.; Krieter, J.; Traulsen, I.
- (2011): Trade contact network in the pork supply chain – Characterisation of the network toplogy. Society for Veterinary Epidemiology and Preventive Medicine. 23.-25.3.11, Leipzig, Deutschland [1. Platz, Posterpreis]
Büttner, K.; Krieter, J.; Traulsen, I.
- (2012): Network analysis: interruption of the chain of infection by removal of the most central premises. 63rd EAAP Book of Abstracts No. 18, 289
Büttner, K.; Krieter, J.; Traulsen, I.
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(See online at https://doi.org/10.1111/tbed.12106) - (2013): Efficient fragmentation of animal networks by targeted removal of central farms. 64th EAAP Book of Abstracts No. 19, 446
Büttner, K.; Krieter, J.; Traulsen, A.; Traulsen, I.
- (2013): Efficient interruption of infection chains by targeted removal of central holdings in an animal trade network. PLoS ONE, 8, e74292
Büttner, K.; Krieter, J.; Traulsen, A.; Traulsen, I.
(See online at https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074292) - (2013): Static network analysis of a pork supply chain in Northern Germany - Characterisation of the potential spread of infectious diseases via animal movements. Preventive Veterinary Medicine 110, 418-428
Büttner, K.; Krieter, J.; Traulsen, A.; Traulsen, I.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.prevetmed.2013.01.008)
