Wastewater-based epidemiology: deriving a SARS-CoV-2 data validation method to assess data quality and to improve trend recognition
Notice bibliographique
Résumé
Introduction: Accurate and consistent data play a critical role in enabling health officials to make informed decisions regarding emerging trends in SARS-CoV-2 infections. Alongside traditional indicators such as the 7-day-incidence rate, wastewater-based epidemiology can provide valuable insights into SARS-CoV-2 concentration changes. However, the wastewater compositions and wastewater systems are rather complex. Multiple effects such as precipitation events or industrial discharges might affect the quantification of SARS-CoV-2 concentrations. Hence, analysing data from more than 150 wastewater treatment plants (WWTP) in Germany necessitates an automated and reliable method to evaluate data validity, identify potential extreme events, and, if possible, improve overall data quality. Methods: We developed a method that first categorises the data quality of WWTPs and corresponding laboratories based on the number of outliers in the reproduction rate as well as the number of implausible inflection points within the SARS-CoV-2 time series. Subsequently, we scrutinised statistical outliers in several standard quality control parameters (QCP) that are routinely collected during the analysis process such as the flow rate, the electrical conductivity, or surrogate viruses like the pepper mild mottle virus. Furthermore, we investigated outliers in the ratio of the analysed gene segments that might indicate laboratory errors. To evaluate the success of our method, we measure the degree of accordance between identified QCP outliers and outliers in the SARS-CoV-2 concentration curves. Results and discussion: Our analysis reveals that the flow and gene segment ratios are typically best at identifying outliers in the SARS-CoV-2 concentration curve albeit variations across WWTPs and laboratories. The exclusion of datapoints based on QCP plausibility checks predominantly improves data quality. Our derived data quality categories are in good accordance with visual assessments. Conclusion: Good data quality is crucial for trend recognition, both on the WWTP level and when aggregating data from several WWTPs to regional or national trends. Our model can help to improve data quality in the context of health-related monitoring and can be optimised for each individual WWTP to account for the large diversity among WWTPs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,021 | 0,056 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,005 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».