Simulationen der Auswirkungen von Tests und Anwendung zur Eindämmung der Epidemie in Polen
Die Auswirkungen der verstärkten Erkennung von leichten Fällen und des Einsatzes von mobilen Anwendungen zur Ermittlung von Kontaktpersonen auf den endgültigen Prozentsatz der infizierten Bevölkerung, basierend auf der simulierten Bevölkerung von Wrocław.
Parameter, die einen entscheidenden Einfluss auf die gesamte (endgültige) Zahl der Infizierten haben, sind:
- leichtlaufende Fallerkennung, unabhängig von der Kontaktverfolgung - die Säule "Testen",
- die Wirksamkeit der Kontaktverfolgung - die Säule "Zurückverfolgen",
- der Grad der Kontaktreduzierung, ausgedrückt als "um x%" im Verhältnis zur Anzahl der Mitte März
beobachteten Kontakte - Säule "Reduzieren".
Die folgende Heatmap stellt die Auswirkungen der Kontaktverfolgungseffizienz und Kontaktreduzierung
auf den endgültigen Prozentsatz der infizierten Bevölkerung dar.
Abb.1: Endgültiger Prozentsatz der infizierten Bevölkerung für verschiedene Grade der Kontaktreduktion
und Effizienz der Kontaktverfolgung mit Erkennung leichter Fälle bei 30% und einer Verzögerung der
Kontaktverfolgung von 2 Tagen. Berechnungen für die Bevölkerung von Wrocław unter der Annahme, dass die
berücksichtigten Parameter im Laufe der Zeit konstant bleiben.
Richtung der Veränderung: verstärkte Erkennung von Fällen mit leichtem Verlauf
Der Nachweis von leichten Fällen, unabhängig von der Ermittlung von Kontaktpersonen, hängt stark davon ab,
wie umfangreich die Tests auf Coronaviren in der Bevölkerung sind. Die Auswirkung dieser Wirksamkeit
auf den endgültigen Prozentsatz der infizierten Bevölkerung kann beurteilt werden, indem man die Größe
der gelb-roten Bereiche in Abb.1 (30% Entdeckungsrate) und Abb.2 (60% Entdeckungsrate) vergleicht,
d.h. Bereiche, die 5 oder mehr Prozent der infizierten Bevölkerung entsprechen.
Abb.2: Endgültiger Prozentsatz der infizierten Bevölkerung für verschiedene Grade der Kontaktreduktion
und Effizienz der Kontaktverfolgung mit Erkennung leichter Fälle bei 60% und einer Verzögerung der Kontaktverfolgung
von 2 Tagen. Berechnungen, die an der Population von Wrocław durchgeführt wurden, unter der Annahme,
dass die berücksichtigten Parameter im Laufe der Zeit konstant bleiben.
Der gelb-rote Bereich entspricht einer Epidemie in einem überkritischen Zustand, d.h. mit einer ständig
steigenden Zahl von neuen Fällen pro Zeiteinheit. Eine verbesserte Nachweisbarkeit von leichten Fällen
ist daher eine Richtung der Veränderung, die den Prozentsatz der COVID-19-infizierten Bevölkerung deutlich
reduzieren könnte.
Richtung des Wandels: Verbesserung der Kontaktverfolgung
Das Verfahren zur Ermittlung von Kontaktpersonen wird sowohl zur Identifizierung der Infektionsquelle (rückwärts)
als auch zur Identifizierung weiterer Personen, die sich möglicherweise infiziert haben (vorwärts),
durchgeführt. Das Verfahren wird in Kaskade für Kontakte wiederholt, die in jedem vorherigen Schritt
erkannt wurden, und die Verzögerung zwischen den nachfolgenden Verfolgungsschritten wird Verfolgungsverzögerung
genannt. Wir gehen davon aus, dass die Nachverfolgung von Kontakten aus zwei Phasen besteht: 1) Kontakte
zu finden und in Quarantäne zu stellen und 2) Tests durchzuführen, und für jede dieser Phasen gibt es die
Hälfte der Verzögerungszeit. Nach erfolgreicher Entdeckung wird der Prozess wiederholt, um weitere
Kontakte zu finden. Die Wahrscheinlichkeit, jede Person, mit der die infizierte Person Kontakt hatte,
zu identifizieren und zu erreichen, wird mit b gekennzeichnet und als Wahrscheinlichkeit der
Erkennung von Kontakten bezeichnet.
Die Effizienz der Kontaktverfolgung kann verbessert werden, indem die mobilen Anwendungen zur Kontaktverfolgung
verwendet werden. Wir gehen hier für das Land von realistischen Werten der Detektion von leichten Fällen
auf dem Niveau von 30% und der Effektivität der klassischen (Standardverfahren, ohne Einsatz der Applikation)
Kontaktverfolgung auf dem Niveau von 60% aus (siehe Abb. 1).
Abb.3: Endgültiger Prozentsatz der infizierten Bevölkerung für verschiedene Grade der Kontaktverringerung
und verschiedene Grade der Verbreitung von mobilen Anwendungen zur Ermittlung von Kontaktpersonen mit einer
Wirksamkeit der klassischen Ermittlung von Kontaktpersonen in Höhe von 60 %, Erkennung leichter Fälle
in Höhe von 30 % und Verzögerung der Ermittlung von Kontaktpersonen um 2 Tage (mit der mobilen
Anwendung oder klassisch). Berechnungen, die an der Population von Wrocław durchgeführt wurden, unter
der Annahme, dass die berücksichtigten Parameter im Laufe der Zeit konstant bleiben.
Wenn mindestens die Hälfte der Bevölkerung die mobile Anwendung zur Verfolgung von Kontakten nutzen würde, wären
die Auswirkungen einer solchen Anwendung auf die epidemiologische Situation im Land spürbar: Mit steigendem
Prozentsatz der Bevölkerung, die die Anwendung nutzt, verschiebt sich die Grenze des gelb-roten Bereichs nach
rechts, so dass wir uns mehr Freiheit für soziale Kontakte ohne negative Auswirkungen auf die epidemiologische
Situation leisten könnten.
Die vorgestellten Heatmaps stellen eine Situation dar, in der die Werte der Parameter während der gesamten
Dauer der Epidemie unverändert bleiben. Natürlich ändern sich diese Werte in der realen Welt ständig.
Die Karten haben daher illustrativen Charakter und dienen dazu, die Auswirkungen des Antrags auf die
epidemiologische Situation im Land darzustellen.