Forscher entwickeln “COVID-19-Akzelerometer” mit Echtzeitdaten

Brasilianische Forscher haben ein Rechen-Tool entwickelt, das wie ein „COVID-19-Akzelerometer“ arbeitet und in Echtzeit die Geschwindigkeit aufzeichnet, mit der sich das Wachstum in mehr als 200 Ländern und Gebieten beschleunigt oder verlangsamt.

Die Anwendung ist online kostenlos verfügbar. Sie lädt automatisch die täglich aktualisierten gemeldeten Fallzahlen des European Center for Disease Prevention and Control (ECDC), und wendet mathematische Modellverfahren an, um das aktuelle Stadium der Pandemie in jedem Land zu diagnostizieren.

„Die Anwendung demokratisiert den Zugang zu Informationen“, erklärt Erstautor Yuri Tani Utsunomiya von der São Paulo State University (UNESP) in Araçatuba. „Jeder kann genau verstehen, was in seiner Stadt, seinem Bundesstaat oder seinem Land passiert. Sie hilft auch öffentlichen Stellen und politischen Entscheidungsträgern bei der Bewertung, ob Maßnahmen zur Eindämmung der Übertragung des neuartigen Coronavirus den gewünschten Effekt haben.“

In ihrer Veröffentlichung in „Frontiers in Medicine“ zeigen die Forscher, wie der mathematische Modellrahmen zur Bewertung der Auswirkungen von Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit verwendet werden kann.

Um zu erklären, wie eine Epidemie fortschreitet, stellt Utsunomiya einen Vergleich mit einem schnellen Auto an. Anfänglich breitet sich die Krankheit langsam aus und die Zahl der täglichen Fälle wächst langsam – genau wie ein Auto einige Zeit braucht, um an Geschwindigkeit zu gewinnen. Die Wachstumsrate ist die Inzidenz und wird an der Anzahl neuer Fälle pro Tag gemessen. Die Prävalenz ist die Gesamtzahl der Fälle seit Beginn der Zählung und kann mit der von dem imaginären Auto zurückgelegten Strecke verglichen werden. „Wenn man Gas gibt, steigt die Zahl der Fälle schnell an, wie wenn ein Auto beschleunigt und schneller wird. In dieser zweiten Phase der Epidemie nimmt die Anzahl der Fälle exponenziell zu. Jedes Land möchte diese Beschleunigung stoppen und die Übertragung verlangsamen. Das sind zwei unterschiedliche Handlungen“, erklärt Utsunomiya. „Die erste besteht darin, den Fuß vom Gas zu nehmen, damit die Beschleunigung auf Null fällt. Die Inzidenz erreicht infolgedessen einen Spitzenwert. Die zweite Handlung beinhaltet eine negative Beschleunigung der Erkrankung [das Treten auf die Bremse], sodass die Wachstumsrate auf Null fällt. Ohne Geschwindigkeit hält das Auto an. Das ist es, was wir alle wollen. Wir wollen, dass sich COVID-19 nicht mehr ausbreitet.“

Der COVID-19-Beschleunigungsmesser zeigt fast in Echtzeit an, ob ein Land beschleunigt oder bremst, mit einem gewissen Grad an Ungenauigkeit in Ländern, in denen die Zahl der Fälle, die gemeldet werden, nicht mit den tatsächlichen Fällen übereinstimmt.

Utsunomiya betonte jedoch, dass sich die vier Wachstumsstadien der Epidemie – im Fluss (grün), exponenziell (pink), Verlangsamung (gelb) und stabil (blau) – möglicherweise nicht in dieser Reihenfolge auftreten. Selbst nach einer Phase der Verlangsamung oder des stabilen Wachstums könnte sich die Krankheit wieder exponenziell ausbreiten, wenn die Kontrollmaßnahmen aufgegeben werden. Daher seien Tools wichtig, mit denen die Übertragung kontinuierlich überwacht werden kann, so die Wissenschaftler. „Unsere Analyse von mehr als 200 Ländern und Gebieten hat gezeigt, dass wirksame Kontrollmaßnahmen die Beschleunigungskurve schnell beeinflussen, lange bevor die Anzahl der täglichen Fälle zu sinken beginnt. Dieses Verhalten der Kurve ist für jede Bewertung der öffentlichen Ordnung zur Kontrolle der Krankheit von großer Bedeutung“, so Utsunomiya.

(ac)