Symulacje wpływu testowania oraz użycia aplikacji na powstrzymanie epidemii w Polsce
Wpływ zwiększonej wykrywalności przypadków o lekkim przebiegu oraz użycia aplikacji do śledzenia kontaktów na końcowy odsetek procentowy zakażonych w populacji, na przykładzie symulowanej populacji Wrocławia.
Parametrami mającymi kluczowy wpływ na łączną (końcową) liczbę zakażonych są:
- wykrywalność przypadków o lekkim przebiegu, niezależna od śledzenia kontaktów - filar "Testuj",
- skuteczności śledzenia kontaktów - filar "Trop",
- stopień ograniczenia kontaktów, wyrażony jako "o x%" względem ilości kontaktów obserwowanych w połowie marca - filar "Redukuj".
Na poniższej mapie cieplnej prezentujemy wpływ skuteczności śledzenia kontaktów oraz stopnia ograniczenia kontaktów na końcowy odsetek procentowy zakażonych w populacji.
Rys.1. Końcowy odsetek procentowy zakażonych w populacji dla różnych stopni ograniczenia kontaktów i skuteczności śledzenia kontaktów przy wykrywalności lekkich przypadków na poziomie 30% oraz opóźnieniu śledzenia kontaktów równych 2 dni. Obliczenia przeprowadzone na populacji Wrocławia przy założeniu, że uwzględnione parametry będa stałe w czasie.
Kierunek zmian: zwiększona wykrywalność przypadków o lekkim przebiegu
Wykrywalność przypadków o lekkim przebiegu, niezależna od śledzenia kontaktów, jest silnie powiązana z tym, jak szeroko zakrojone jest testowanie populacji na obecność koronawirusa. Wpływ tej skuteczności na końcowy odsetek procentowy zakażonych w populacji można ocenić porównując wielkość obszarów żółto-czerwonych na Rys.1 (wykrywalność na poziomie 30%) i na Rys.2 (wykrywalność na poziomie 60%), tj. obszarów odpowiadających 5 lub więcej procentom zakażonych w populacji.
Rys.2. Końcowy odsetek procentowy zakażonych w populacji dla różnych stopni ograniczenia kontaktów i skuteczności śledzenia kontaktów przy wykrywalności lekkich przypadków na poziomie 60% oraz opóźnieniu śledzenia kontaktów równych 2 dni. Obliczenia przeprowadzone na populacji Wrocławia przy, założeniu że uwzględnione parametry będa stałe w czasie.
Obszar żółto-czerwony odpowiada epidemii w stanie nad-krytycznym, tzn. o stale wzrastającej liczbie nowych zachorowań w jednostce czasu. Zwiększona wykrywalność przypadków o lekkim przebiegu jest zatem kierunkiem zmian, który mógłby istotnie zmniejszyć odsetek populacji zakażonej COVID-19.
Kierunek zmian: poprawa skuteczności śledzenia kontaktów
Procedura śledzenia kontaktów jest przeprowadzana zarówno w celu zidentyfikowania źródła zakażenia (wstecz), jak i dalszych osób, które potencjalnie mogły się zakazić (w przód). Procedura powtarzana jest kaskadowo dla kontaktów wykrytych w każdym poprzednim kroku, a opóźnienie pomiędzy kolejnymi krokami śledzenia jest nazywane opóźnieniem śledzenia. Przyjmujemy, że śledzenie kontaktów składa się z dwóch etapów: 1) znalezienia kontaktów i poddania ich domostw kwarantannie oraz 2) przeprowadzenie testów, a na każdy z tych etapów przypada połowa czasu opóźnienia. Po udanym wykryciu proces jest powtarzany w celu znalezienia kontaktów dalszego rzędu. Prawdopodobieństwo zidentyfikowania i dotarcia do każdej osoby, z którą zakażony miał kontakt oznaczamy przez b i nazywamy prawdopodobieństwem wykrycia kontaktów.
Poprawę skuteczności śledzenia kontaktów można uzyskać stosując aplikację do śledzenia kontaktów. Przyjmujemy tutaj realistyczne dla kraju wartości wykrywalności lekkich przypadków na poziomie 30% oraz skuteczności klasycznego (standardowymi procedurami, bez użycia aplikacji) śledzenia kontaktów na poziomie 60% (por. Rys. 1).
Rys.3. Końcowy odsetek procentowy zakażonych w populacji dla różnych stopni ograniczenia kontaktów i różnego stopnia upowszechnienia aplikacji do śledzenia kontaktów przy skuteczności klasycznego śledzenia kontaktów na poziomie 60%, wykrywalności lekkich przypadków na poziomie 30% oraz opóźnieniu śledzenia kontaktów równych 2 dni (za pomocą aplikacji lub klasycznie). Obliczenia przeprowadzone na populacji Wrocławia przy założeniu, że uwzględnione parametry będa stałe w czasie.
Jeżeli co najmniej połowa populacji używałaby aplikacji do śledzenia kontaktów, wpływ takiej aplikacji na sytuację epidemiologiczną w kraju byłby zauważalny: wraz ze wzrostem odsetka ludności używającej aplikacji następuje przesunięcie granicy obszaru żółto-czerwonego w prawo, czyli moglibyśmy sobie pozwolić na większą swobodę kontaktów społecznych bez negatywnego wpływu na sytuację epidemiologiczną.
Przedstawione mapy cieplne reprezentują sytuację, w której wartości parametrów pozostają niezmienne przez cały czas trwania epidemii. Oczywiście, w świecie rzeczywistym te wartości ulegają ciągłym zmianom. Mapy mają zatem charakter poglądowy i służą zaprezentowaniu wpływu stosowania aplikacji na sytuację epidemiologiczną w kraju.