Application of time series control charts to model and monitor the seasonality of norovirus

Abstract

INTRODUCTION: Time series control charts are tools that allow one to identify the nature of certain variations in a process, whether they are variations due to common causes, deemed of little importance, or to special causes. The goal of this study was to apply time series control charts to analyse the seasonality observed in norovirus infections in children admitted from May 2008 to April 2011 to a paediatric hospital in Belém City, Pará State, Amazon Region, Brazil. MATERIALS AND METHODS: To apply the models, it was necessary to make the stationary series, which was performed by applying the first difference of monthly norovirus positivity rates. To construct the charts, KolmogorovSmirnov normality test was used to verify if the data were normally distributed. RESULTS: During the three years, the highest prevalence was observed between September and October 2008 (63.6%) and February 2010 (62.1%). The study series was under statistical control, with a tendency for stability and no evidence of seasonality or cycle. No outlying values were observed, which strongly suggest that no atypical factor that could affect the stability of the series was present. CONCLUSION: This study demonstrates the applicability of time series control charts in the seasonality analysis of several pathogens studied in the biomedical sciences, and it is the first time that this statistical method has been applied to assess the time distribution of norovirus.

INTRODUÇÃO: Os gráficos de controle de séries temporais são ferramentas que permitem identificar a natureza decertas variações em um processo, sejam elas variações devido a causas comuns, consideradas de pouca importância, ou a causas especiais. O objetivo deste estudo foi aplicar gráficos de controle de séries temporais para analisar a sazonalidade observada em infecções de norovírus, em crianças internadas no período de maio de 2008 a abril de 2011, em um hospital pediátrico na Cidade de Belém, Estado do Pará, Amazônia, Brasil. MATERIAIS E MÉTODOS: Para aplicar os modelos, foi necessário fazer a série estacionária, realizada pela aplicação das primeiras diferenças de taxas de positividade do norovírus. Para construir os gráficos, foi utilizado o teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov, a fim de verificar se os dados foram distribuídos corretamente. RESULTADOS: Durante os três anos, observou-se a maior prevalência entre setembro e outubro de 2008 (63,6%) e fevereiro de 2010 (62,1%). A série de estudo estava sob controle estatístico, com uma tendência para a estabilidade e nenhuma evidência de sazonalidade. Não foram observados valores periféricos que sugerem claramente que nenhum fator atípico pode prejudicar a estabilidade da série apresentada. CONCLUSÃO: Este estudo demonstra a aplicabilidade de gráficos de controle de séries temporais na análise da sazonalidade de diversos patógenos estudados nas ciências biomédicas, sendo a primeira vez que este método estatístico foi aplicado para avaliar a distribuição temporal de norovírus.