A systematic review of remote sensing data in studying the association of air pollution and Asthma/Allergic Rhinitis

Abstract

Introduction: The World Health Organization estimated in 2019 that 262 million people around the globe suffered from asthma, while recent studies in Western societies point out that the prevalence of allergic rhinitisin children is 40%.Asthmaisarespiratory diseasethataffectstheairways ofthelungs,while allergic rhinitis is also a respiratory disease in which the nasal passages become inflamed due to an allergic reaction. The health of people suffering from these conditions could be significantly affected by high levels of particulate matter, nitrogen oxides,and otherair pollutants. Through satellite remote sensing it is possibleto detectand measure various of the mentioned pollutants.In thiswork,we performed aliterature review to understand which and to what extent remote sensing data is used in the study of the association ofair pollution and respiratory issues likeasthma/allergic rhinitis. Materials and methods: We conducted a systematic review following the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses (PRISMA)methodology.Wereviewed 41 articlesfrompeer-reviewed journals obtained fromfourscientific databases –Google Scholar, Scopus, Web of Science, and PubMed–, published between 2013 and 2022. Results and discussion: Our results show that the combined analysis of remotely sensed air pollution data andasthma/allergic rhinitisisunderdevelopment.Mostofthestudieswerepublishedthree yearsago, carried out in urban environments,and mainly used MODIS data. Whileremotesensing datais increasingly used in air pollution studies, it is potentially possible to incorporate transdisciplinary approaches in academic studies. Further research and promotion of the integration of remote sensing products for mapping the relationship between air pollution and respiratory diseases are necessary. This proposal could aid in evaluating environmental factorsand their relationship with respiratory diseases.Introducción: La Organización Mundial de la Salud estimó en 2019 que 262 millones de personas en todo el mundo padecían asma, mientras que estudios recientes en sociedades occidentales señalan que la prevalencia de rinitis alérgica en niños es del 40%. El asma es una enfermedad respiratoria que afecta las vías respiratorias de los pulmones, mientras que la rinitis alérgica es una condición en la que las fosas nasales se inflaman debido a una reacción alérgica. La salud de las personas que padecen estas afecciones podría verse afectada significativamente por altos niveles de material particulado, óxido de nitrógeno y otros contaminantes del aire. Mediante la percepción remota es posible identificar y medir varios de estos contaminantes. Metodología: En este trabajo, realizamos una revisión sistemática de literatura para comprender qué datos de teledetección se utilizan y en qué medida se aplican en el estudio de la asociación entre la contaminación del aire y problemas respiratorios, como el asma y la rinitis alérgica. Realizamos una revisión sistemática siguiendo la metodología PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses).Analizamos 41 artículos derevistasarbitradas obtenidos de cuatro bases de datos científicas (Google Scholar, Scopus, Web of Science y PubMed), publicados entre 2013 y 2022. Resultados y discusión: Nuestros resultados muestran que el análisis de datos de contaminación del aire obtenidos mediante teledetección y su relación con el asma/rinitis alérgica está en una etapa de desarrollo. La mayoría de los estudios se publicaron en los últimos tres años, se llevaron a cabo en áreas urbanas y utilizaron principalmente datos del satélite MODIS. Si bien los datos de teledetección se utilizan cada vez más en estudios de contaminación del aire, es potencialmente posible incorporar enfoques transdisciplinarios en los estudios académicos. Es fundamental continuar investigando y fomentar la integración de productos de teledetección para mapear con mayor precisión la relación entre la contaminación delaire y lasenfermedades respiratorias. Esta propuesta podría contribuiraevaluar los factores ambientales relacionados con dichas enfermedades.Introdução: A Organização Mundial da Saúde estimou, em 2019, que 262 milhões de pessoas em todo omundo sofriamdeasma,enquanto estudosrecentesemsociedades ocidentaisindicamquea prevalência de rinite alérgica em crianças é de 40%. A asma é uma doença respiratória que afeta as vias aéreas dos pulmões, enquanto a rinite alérgica é uma condição em que as cavidades nasais se inflamam em resposta a uma reação alérgica. A saúde das pessoas que sofrem dessas condições pode ser significativamente afetada por altos níveis de material particulado, óxidos de nitrogênio e outros poluentes atmosféricos. Por meio do sensoriamento remoto, é possível identificar e quantificar diversos desses contaminantes. Materiais e Métodos: Neste trabalho, realizamos uma revisão sistemática da literatura com o objetivo de compreender quais dados de sensoriamento remoto são utilizados e em que medida são aplicados no estudo da associação entre poluição do ar e problemas respiratórios, como asma e rinite alérgica. A revisão sistemática foi conduzida de acordo com a metodologia PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses). Foram analisados 41 artigos de periódicos revisados por pares, obtidosem quatro bases de dados científicas (Google Scholar, Scopus, Web of Sciencee PubMed), publicados entre 2013 e 2022. Resultados e discussão: Os resultados indicam que o uso de dados de poluição atmosférica obtidos por sensoriamento remoto esuarelação com asma/rinitealérgicaencontraseem umafase de desenvolvimento.A maioria dosestudosfoi publicada nos últimostrêsanos, conduzida em áreas urbanas e baseada principalmente em dados do satélite MODIS. Embora o uso de dados de sensoriamento remoto em estudos sobre poluição atmosférica venha aumentando, é potencialmente viável incorporar abordagens transdisciplinares em pesquisas acadêmicas. É fundamental continuar investigando e promover a integração de produtos de sensoriamento remoto para mapear com maior precisão a relação entre poluição do ar e doenças respiratórias. Essa proposta pode contribuir para a avaliação dos fatores ambientais associados a tais enfermidades.