Prognozy długoterminowe: wpływ zwiększenia liczby testów na dynamikę epidemii

02-05-2020

Wczesne wykrywanie przypadków poprzez testowanie i wyszukiwanie osób z kontaktu jest jednym z kluczowych działań podejmowanych w celu ograniczania epidemii.

W przedstawionej poniżej analizie przyjęto następujące założenia:

Na rysunku 1 przedstawiono analizowane scenariusze testowania w odniesieniu do danych o liczbie wykonywanych testów do dnia 29.04.2020.

<b>Analizowane scenariusze testowania w kierunku COVID-19.</b> Dane o liczbie wykonywanych badań na podstawie danych publikowanych przez Ministerstwo Zdrowia są oznaczone kropkami. Następnie przedstawiono liczbę testów według czterech scenariuszy: 1) Brak wzrostu - liczba testów pozostaje na poziomie z końca kwietnia (14 000 testów dziennie); 2) Obecny trend - liczba testów wzrasta podobnie jak dotychczas aż do osiągnięcia pułapu 25 000 testów dziennie (maksymalna zdolność systemu w chwili obecnej); 3) Wzrost o 25% - pułap liczby testów wzrasta o 25% (do 31 250 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego; 4) Wzrost o 50% - pułap liczby testów wzrasta o 50% (do 37 500 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego. W scenariuszach 3 i 4 zakładamy osiągnięcie maksimum systemu w tym samym czasie co w scenariuszu 2.

Rysunek 1. Analizowane scenariusze testowania w kierunku COVID-19. Dane o liczbie wykonywanych badań na podstawie danych publikowanych przez Ministerstwo Zdrowia są oznaczone kropkami. Następnie przedstawiono liczbę testów według czterech scenariuszy: 1) Brak wzrostu - liczba testów pozostaje na poziomie z końca kwietnia (14 000 testów dziennie); 2) Obecny trend - liczba testów wzrasta podobnie jak dotychczas aż do osiągnięcia pułapu 25 000 testów dziennie (maksymalna zdolność systemu w chwili obecnej); 3) Wzrost o 25% - pułap liczby testów wzrasta o 25% (do 31 250 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego; 4) Wzrost o 50% - pułap liczby testów wzrasta o 50% (do 37 500 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego. W scenariuszach 3 i 4 zakładamy osiągnięcie maksimum systemu w tym samym czasie co w scenariuszu 2.

Warto zwrócić uwagę na dynamikę całkowitej liczby zdiagnozowanych pacjentów w zależności od scenariusza testowania. Pierwsze dni po zwiększeniu liczby testów powodują przejściowo szybszy wzrost liczby zdiagnozowanych (Rys. 2). W dłuższej perspektywie (ok. miesięcznej) zwiększona liczba testów powoduje już spadek w porównaniu z prognozą bez wdrożenia tego działania.

<b>Prognozowana łączna liczba nowych rozpoznań w zależności od scenariusza testowania.</b> Na wykresie przedstawiono prognozowane trendy łącznej liczby nowych rozpoznań wg 4 scenariuszy opisanych na Rysunku 1: 1) Obecna liczba testów (brak wzrostu) - liczba testów pozostaje na poziomie z końca kwietnia (14 000 testów dziennie); 2) Obecny wzrost liczby testów - liczba testów wzrasta podobnie jak dotychczas aż do osiągnięcia pułapu 25 000 testów dziennie (maksymalna zdolność systemu w chwili obecnej); 3) Wzrost o 25% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 25% (do 31 250 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego; 4) Wzrost o 50% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 50% (do 37 500 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego. W scenariuszach 3 i 4 zakładamy osiągnięcie maksimum systemu w tym samym czasie co w scenariuszu 2.

Rysunek 2. Prognozowana łączna liczba nowych rozpoznań w zależności od scenariusza testowania. Na wykresie przedstawiono prognozowane trendy łącznej liczby nowych rozpoznań wg 4 scenariuszy opisanych na Rysunku 1: 1) Obecna liczba testów (brak wzrostu) - liczba testów pozostaje na poziomie z końca kwietnia (14 000 testów dziennie); 2) Obecny wzrost liczby testów - liczba testów wzrasta podobnie jak dotychczas aż do osiągnięcia pułapu 25 000 testów dziennie (maksymalna zdolność systemu w chwili obecnej); 3) Wzrost o 25% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 25% (do 31 250 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego; 4) Wzrost o 50% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 50% (do 37 500 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego. W scenariuszach 3 i 4 zakładamy osiągnięcie maksimum systemu w tym samym czasie co w scenariuszu 2.

W przypadku zwiększenia liczby testów (przy utrzymaniu restrykcji dotyczących kontaktów społecznych) liczba osób zarażających od razu zaczyna się zmniejszać. Przy obecnym trendzie zwiększania testowania liczba zarażających zacznie spadać w drugim tygodniu maja (Rys. 3). Liczba zarażających nie obejmuje liczby osób rozpoznanych, które pozostają w izolacji i nie zarażają.

<b>Prognozowana liczba osób zarażających w dniu w zależności od scenariusza testowania.</b> Na wykresie przedstawiono prognozowane liczby osób zarażających, zakładając, że osoby rozpoznane są izolowane i przestają zarażać. Trendy przedstawiono wg 4 scenariuszy opisanych na Rysunku 1: 1) Obecna liczba testów (brak wzrostu) - liczba testów pozostaje na poziomie z końca kwietnia (14000 testów dziennie); 2) Obecny wzrost liczby testów - liczba testów wzrasta podobnie jak dotychczas aż do osiągnięcia pułapu 25 000 testów dziennie (maksymalna zdolność systemu w chwili obecnej); 3) Wzrost o 25% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 25% (do 31 250 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego; 4) Wzrost o 50% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 50% (do 37 500 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego. W scenariuszach 3 i 4 zakładamy osiągnięcie maksimum systemu w tym samym czasie co w scenariuszu 2

Rysunek 3. Prognozowana liczba osób zarażających w dniu w zależności od scenariusza testowania. Na wykresie przedstawiono prognozowane liczby osób zarażających, zakładając, że osoby rozpoznane są izolowane i przestają zarażać. Trendy przedstawiono wg 4 scenariuszy opisanych na Rysunku 1: 1) Obecna liczba testów (brak wzrostu) - liczba testów pozostaje na poziomie z końca kwietnia (14000 testów dziennie); 2) Obecny wzrost liczby testów - liczba testów wzrasta podobnie jak dotychczas aż do osiągnięcia pułapu 25 000 testów dziennie (maksymalna zdolność systemu w chwili obecnej); 3) Wzrost o 25% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 25% (do 31 250 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego; 4) Wzrost o 50% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 50% (do 37 500 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego. W scenariuszach 3 i 4 zakładamy osiągnięcie maksimum systemu w tym samym czasie co w scenariuszu 2

Przewidywana w modelu liczba zgonów jest bardzo wrażliwa na scenariusz testowania i znacząco maleje przy scenariuszach zakładających zwiększoną liczbę testów (Rys. 4). W pesymistycznym scenariuszu, w którym liczba testów pozostanie na stałym poziomie, liczba zgonów może być dwukrotnie wyższa niż przy szybszym wzroście liczby testów do poziomu 25 000 dziennie (1462 vs 2988).

<b>Prognozowana łączna liczba zgonów w zależności od scenariusza testowania.</b> Na wykresie przedstawiono prognozowane trendy zgonów wg 4 scenariuszy opisanych na Rysunku 1: 1) Obecna liczba testów (brak wzrostu) - liczba testów pozostaje na poziomie z końca kwietnia (14000 testów dziennie); 2) Obecny wzrost liczby testów - liczba testów wzrasta podobnie jak dotychczas aż do osiągnięcia pułapu 25 000 testów dziennie (maksymalna zdolność systemu w chwili obecnej); 3) Wzrost o 25% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 25% (do 31 250 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego; 4) Wzrost o 50% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 50% (do 37 500 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego. W scenariuszach 3 i 4 zakładamy osiągnięcie maksimum systemu w tym samym czasie co w scenariuszu 2.

Rysunek 4. Prognozowana łączna liczba zgonów w zależności od scenariusza testowania. Na wykresie przedstawiono prognozowane trendy zgonów wg 4 scenariuszy opisanych na Rysunku 1: 1) Obecna liczba testów (brak wzrostu) - liczba testów pozostaje na poziomie z końca kwietnia (14000 testów dziennie); 2) Obecny wzrost liczby testów - liczba testów wzrasta podobnie jak dotychczas aż do osiągnięcia pułapu 25 000 testów dziennie (maksymalna zdolność systemu w chwili obecnej); 3) Wzrost o 25% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 25% (do 31 250 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego; 4) Wzrost o 50% szybszy od obecnego trendu - pułap liczby testów wzrasta o 50% (do 37 500 testów dziennie), zakładamy szybki początkowy wzrost i następnie wzrost podobny do obserwowanego. W scenariuszach 3 i 4 zakładamy osiągnięcie maksimum systemu w tym samym czasie co w scenariuszu 2.