24.4.2024 | Svátek má Jiří


VĚDA: Modely jsou důležité

11.4.2020

Je to taková zvláštní počítačová hra. Může se nepřímo ovlivňovat několik proměnných, jejichž důsledky se ale vždy projeví až s časovým zpožděním.

Tato hra neprobíhá na obrazovce počítače. Probíhá v tvrdé současné každodenní realitě. Bodové ohodnocení je každý den vystaveno ve formě statistik počtu nakažených, zemřelých a vyléčených.

Hráč může ovlivňovat různá nastavení karanténních opatření, otevírání a zavírání obchodů, státních hranic, škol, různé intenzity testování, hledání kontaktů nových nemocných a jejich následné karanténě nebo testování atd. Škála je velká, ne vždy ale hráč může vše přímo ovlivnit - např. dostatek masek a respirátorů, dodávky léků a zdravotnického materiálů ze zahraničí.

Problém je, že důsledky se v bodovém ohodnocení projeví až s časovým zpožděním (cca 14 dní). Je to, jako kdyby se otočilo volantem, ale auto zatočilo až po uplynutí nějaké doby. Nebo jako u velké zaoceánské lodí – tam se otočení kormidla projeví až po čase. A je potřeba plout tak, aby loď nenarazila na útes.

A rozhodnutí je potřeba dělat denně, jinak se na ten útes narazí – když ne v počtu pacientů, tak v tom, že pod kotlem ekonomiky nebude už čím topit a loď se stane neovladatelnou (a námořníci se vzbouří).

Jak dlouho je potřeba pokračovat v tvrdé všeobecné karanténě? Kdy pustit děti do školy? Jak otevírat hranice a obchody? Co znamená „nechat promořit populaci“?

Co bude bodovým ohodnocením hry – jsou to jen křivky nemocnosti na koronu?

Existuje ale jedno další a podstatné zdravotnické kritérium, které rozhoduje o výhře či prohře – a to jsou počty pacientů vyžadujících náročnou hospitalizační péči na JIP.

Pokud jejich počet překročí kapacitu našich zdravotnických zařízení, budou doktoři okolnostmi postaveni před volbu rozhodovat kdo má větší šanci přežít, koho napojit na umělou ventilaci a komu dát morfin, sedativa a nechat „usnout“ (jako se to dělo u starých pacientů v Itálii a ve Španělsku).

Řídit zdravotnickou lodici tak, aby nenarazila do těchto hrozivých útesů, není jednoduché. Jedním z navigačních přístrojů, které umožňují se těmto útesům vyhnout, jsou počítačové epidemiologické modely.

Epidemiologické modely jsou důležitým vodítkem pro predikci budoucího vývoje a prognostiku dopadů různých zdravotních opatření ke zvládání epidemie. Model je vždy hrubým zjednodušením reality, trochu se k ní ale blíží v závislosti na nastavení několika parametrů, jejichž hodnoty však v reálné populaci neznáme. Můžeme je různými složitými cestami odhadovat z omezených dat, která jsou k dispozici. Můžeme časové průběhy některých dat z modelu srovnávat s daty získanými z reality a snažit se nalézt hodnoty takových parametrů modelu, aby se k sobě co nejvíce přiblížily křivky průběhů dat z reality a z modelu. Je to nepřesné, ale čím více reálných dat je k dispozici, tím je větší šance na lepší odhad parametrů – nejlépe až po epidemii. Ale rozhodovat je zapotřebí tady a teď.

Model je ale také nástrojem, který umožní pochopit význam vzájemně provázaných vztahů v složité realitě (zjednodušené simulačním modelem). Jedním z těchto modelů je model Roberta Eberleina o epidemii koronaviru, který je podkladem následujícího výukového simulátoru. Pomocí tohoto simulátoru můžete zkoumat „co se stane když...“.

Není to model konkrétního města, konkrétní země. Je to model miliónové populace vzájemně se setkávajících lidí, kam přišel jediný infikovaný „pacient nula“. Řadu parametrů, charakterizujících chování lidí i vlastnosti samotné nemoci, je možné nastavit. Zvolit je možné i různé strategie boje s náhle vzniklým ohniskem nákazy.

Je to velké zjednodušení, ale i v tomto zjednodušení je zřejmé, že není možné jen tak nechat celou populaci promořit. Problém je v tom, že v této nemoci vždy existuje malé procento lidí, kteří po nakažení budou vyžadovat náročnou péči, která může přesáhnout kapacity zdravotnických zařízení.

Model ukazuje, že podstatně větší význam má testování všech kontaktů nemocných než super přísná karanténa – problém je v tom, že řada případů onemocnění probíhá bez zjevných příznaků nebo jen s lehkými příznaky a lidé pak nic netušíce roznášejí nemoc dál.

Proto mají význam moderní metody, které ve spolupráci s mobilními operátory pomáhají vylovit z populace potenciálně nakažené jedince. Pokud se při testování přijde na to, že je nakažen, a se svou nemocí zůstane doma a koronaviry už dál neroznese, tak to přispěje k utlumení šíření nemoci víc, než globální omezování. A hlavně, cílené testování a trasování nakonec zajistí snížení toho relativně malého počtu závažných případů onemocnění vyžadujících intenzivní lékařskou péči, a vyhneme se tak smrtící hrozbě překročení kapacity jednotek intenzivní péče.

Simulátor epidemie COVID-19 můžete spustit na stránce Exchange.iseesystems.com

simulator cov-19
Jiří Kofránek