Aktuální k 16. 4. 2020

Mgr. Jitka Löscherová, Úsek vědy a výzkumu, knihovna FNUSA

Vydavatelství časopisu JAMA zveřejnilo 16. dubna 2020 výhledový článek týkající se prediktivních (předpokládaných) matematických modelů šíření nákazy Covid – 19.

Na celém světě se vyvíjí mnoho matematických modelů, které předpovídají budoucnost epidemie COVID-19. Tyto předpovědi mají dalekosáhlé důsledky v tom, že mohou ovlivnit vlády ohledně jejich postupu při potlačení epidemie. Spíše než vytváření přesných kvantitativních předpovědí o rozsahu nebo trvání zátěže chorobou, je primárním a nejúčinnějším využitím epidemiologických modelů odhadnout relativní účinek různých zásahů při snižování zátěže nemocí. Uživatelé epidemiologických modelů, včetně politiků, veřejnosti a médií, se však často zaměřují na kvantitativní předpovědi infekcí a odhadů úmrtnosti.

Doprovodné odhady z modelů o COVID-19 mohou také přispět k nejistotě a úzkosti. Budou mít například USA desítky tisíc nebo možná i stovky tisíc úmrtí? Hlavní pozornost by měla být zaměřena na druhy zásahů, které by mohly pomoci snížit tyto počty, protože provedené intervence určí případnou numerickou realitu. Pro prognózu budoucího požadavku na zdravotní péči je zapotřebí modelových projekcí, včetně toho, kolik lůžek bude zapotřebí na jednotkách intenzivní péče, kde a kdy bude pravděpodobně docházet k nedostatku ventilátorů, a jaký má být počet zdravotnických pracovníků, kteří musí účinně reagovat. Kdy se očekává nejvyšší počet případů? Kdy je sociální izolace efektivní? Počet nových případů, které vyžadují hospitalizaci, je stabilní nebo klesající? Kdy nastane čas zvážit návrat do práce nebo do školy? Mohou být velká shromáždění opět bezpečná? Pro tyto účely modely pravděpodobně poskytují pouze nahlédnutí do rozsahu toho, co je před námi, a nemohou předem předpovídat přesnou trajektorii epidemických týdnů nebo měsíců.

Na počátku epidemie je kvalita údajů o infekcích, úmrtích, testech a dalších faktorech často omezena nekonzistentní detekcí (nebo dokonce žádnou detekcí) případů, zpožděným hlášením a špatnou dokumentací – toto vše ovlivňuje kvalitu výstupů každého modelu.

Při předpovídání budoucnosti pandemie COVID-19 bylo mnoho klíčových předpokladů založeno na omezených datech. Modely mohou účinně zachycovat aspekty epidemie a přitom zanedbávat jiné faktory, jako je přesnost diagnostických testů; zda imunita rychle zmizí; možnost návratu infekce; nebo populační charakteristiky, jako je věková skladba, procento starších dospělých s komorbiditami a rizikové faktory (např. kouření, vystavení znečištěnému ovzduší).

Nedávný model Ústavu pro metriku a hodnocení zdravotnictví získal značnou pozornost a vládní úředníci jej často citovali. Tento model přináší předpovědi období vrcholu epidemie, kdy budou v každém státě vrcholit úmrtí na COVID-19 a také kumulativní počet úmrtí očekávaných v příštích čtyřech měsících. Nicméně upozornění z této studie nemusí veřejnost ani političtí tvůrci uznávat, protože model má některá důležitá omezení. Například předpovědi předpokládaly podobné důsledky sociální izolace, jaké byly pozorovány jinde ve světě (zejména v čínské provincii Chu-pej). Předpokládaný model úmrtnosti nebyl založen na žádné epidemiologické vědě a závisel na aktuálních údajích o hlášeném předchozím zvyšujícím se počtu úmrtí v každém regionu – údaje, o nichž se všeobecně ví, že jsou podhodnoceny a špatně hlášeny –  a nezohlednil možnost jakékoli druhé vlny infekcí. Ústav zdravotnických metrik a hodnocení neustále aktualizuje projekce, protože je k dispozici více údajů a přizpůsobují se výzkumné metody.

Modely mohou být užitečnými nástroji, ale neměly by být interpretovány, zejména pro dlouhodobé projekce nebo přesné charakteristiky, jako je např. přesné datum maximálního počtu infekcí.

Modelační studie přispěly k zásadnímu nahlédnutí do pandemie COVID-19 a nepochybně v tom budou pokračovat. Počáteční modely ukazovaly na oblasti, ve kterých byla infekce pravděpodobně rozšířená před detekcí velkého počtu případů; přispěly k odhadu čísla nárůstu nakažených, k míře úmrtnosti a délce cirkulace viru v komunitě. A pomohly prokázat, že k významnému množství přenosu nemoci dochází před nástupem příznaků. Matematické modely mohou být velmi užitečnými nástroji při přijímání rozhodnutí v oblasti veřejného zdraví – pro zajištění optimálního využití prostředků ke snížení nemocnosti a úmrtnosti spojené s pandemií COVID-19, ale pouze za předpokladu, že jsou přísně vyhodnoceny a jejich předpovědi jsou solidní a důvěryhodné.

Zdroj: JAMA. April 16, 2020. doi:10.1001/jama.2020.6585