Identifying exceptional malaria occurrences in the absence of historical data in South Sudan: a method validation

Public Health Action. 2019 Sep 21;9(3):90-95. doi: 10.5588/pha.19.0002.

Abstract

Background: Detecting unusual malaria events that may require an operational intervention is challenging, especially in endemic contexts with continuous transmission such as South Sudan. Médecins Sans Frontières (MSF) utilises the classic average plus standard deviation (AV+SD) method for malaria surveillance. This and other available approaches, however, rely on antecedent data, which are often missing.

Objective: To investigate whether a method using linear regression (LR) over only 8 weeks of retrospective data could be an alternative to AV+SD.

Design: In the absence of complete historical malaria data from South Sudan, data from weekly influenza reports from 19 Norwegian counties (2006-2015) were used as a testing data set to compare the performance of the LR and the AV+SD methods. The moving epidemic method was used as the gold standard. Subsequently, the LR method was applied in a case study on malaria occurrence in MSF facilities in South Sudan (2010-2016) to identify malaria events that required a MSF response.

Results: For the Norwegian influenza data, LR and AV+SD methods did not perform differently (P > 0.05). For the South Sudanese malaria data, the LR method identified historical periods when an operational response was mounted.

Conclusion: The LR method seems a plausible alternative to the AV+SD method in situations where retrospective data are missing.

Contexte: Détecter des événements inhabituels en matière de paludisme, susceptibles de nécessiter une intervention opérationnelle constitue un défi surtout dans les zones d'endémie où la transmission est continue comme le Sud Soudan. Médecins Sans Frontières (MSF) utilise la méthode classique de moyenne et écart type (AV+SD) pour la surveillance du paludisme. De telles approches (comme les autres approches disponibles) dépendent de données passées qui sont souvent manquantes.

Objectif: Déterminer si une méthode basée sur la régression linéaire (LR) sur seulement huit semaines de données rétrospectives pourrait constituer une alternative à la méthode AV+SD.

Schéma: En l'absence de données historiques complètes relatives au paludisme au Sud Soudan, des rapports hebdomadaires relatifs à la grippe dans 19 contés de Norvège (2006–2015) ont été utilisés comme un ensemble de données test afin de comparer la performance des méthodes LR et AV+SD. La méthode Moving epidemic method a été utilisée comme étalon or. La méthode LR a ensuite été appliquée dans une étude de cas sur la survenue du paludisme dans les structures de MSF au Sud Soudan (2010–2016), observant la façon dont elle identifiait les événements relatifs au paludisme qui nécessitaient une riposte de MSF.

Résultats: En ce qui concerne les données norvégiennes relatives à la grippe, les méthodes LR et AV+SD ont eu une performance similaire (valeur de P > 0,05). En ce qui concerne les données relatives au paludisme au Sud Soudan, la méthode LR a identifié les périodes historiques auxquelles une riposte a été mise en œuvre.

Conclusion: La méthode LR semble être une alternative plausible à la méthode AV+SD quand les données rétrospectives sont manquantes.

Marco de referencia: La detección de episodios inusuales de malaria que pueden precisar intervenciones operativas es problemática, sobre todo en los entornos donde la malaria es endémica y existe transmisión continua como en Sudán del Sur. Médicos Sin Fronteras (MSF) utiliza el método de la media y la desviación estándar (AV+SD) en la vigilancia de la malaria. Sin embargo, este método (como otros existentes) depende de la existencia de datos retrospectivos que con frecuencia faltan.

Objetivo: Investigar si un método que utiliza la regresión lineal con datos retrospectivos de solo 8 semanas podría ser una opción mejor que la AV+SD.

Método: Frente a la ausencia de datos históricos completos sobre malaria en Sudán del Sur, se utilizaron los informes semanales sobre la gripe de 19 provincias de Noruega (2006–2015) como el conjunto de datos experimentales, a fin de comparar el rendimiento de los métodos de regresión lineal y de AV+SD. Se utilizó como referencia el método de epidemias móviles. Luego, se aplicó el método de la regresión lineal en un estudio de casos de malaria en los centros de atención de MSF en Sudán del Sur (2010–2016) y se observó en qué medida el método reconocía los episodios de malaria que necesitaban una respuesta de MSF.

Resultados: Al utilizar los datos de gripe de Noruega, no se observó ninguna diferencia de rendimiento entre el método de regresión lineal y el de AV+SD (P > 0,05). Con los datos de malaria de Sudán del Sur, el método de la regresión lineal reconoció períodos históricos durante los cuales se había organizado una respuesta operativa.

Conclusión: El método de la regresión lineal aparece como una opción más factible que el método de AV+SD en situaciones donde faltan datos retrospectivos.

Keywords: Médecins Sans Frontières; data availability; disease surveillance; linear regression; operational research.