Los simuladores basados ​​en partículas ayudan al rastreo de contactos Covid19

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Un estudio que muestra que el uso conjunto de pruebas masivas y rastreo de contactos de las personas infectadas mediante una aplicación móvil especial puede suprimir eficazmente la propagación del virus y evitar la implementación de fuertes restricciones y regímenes de cuarentena, utilizando una partícula. simulador COVID-19 basado. 

El simulador presenta a las personas como pequeñas ‘partículas’ en un mapa 2D con su posición, velocidad, estado de infección, disponibilidad de la aplicación de rastreo de contactos y los resultados de las pruebas COVID-19. La aplicación de rastreo de contactos informa a las personas si han estado en contacto con una ‘partícula’ que luego se encuentra infectada.

En su estudio, los investigadores utilizaron datos reales de la provincia de Lecco en la región de Lombardía, que fue el epicentro de la infección en Italia. Al modelar la propagación de la infección, los investigadores encontraron que el uso de las dos medidas de rastreo de contactos de personas infectadas y pruebas de población generalizadas reduciría significativamente las tasas de infección y mortalidad.

En un mapa 2D, el modelo presenta visualmente y divide a las personas en infectadas y sanas por color y muestra su movimiento y la propagación de la enfermedad. Esto, a su vez, proporciona una idea del volumen de ciudadanos infectados y sanos en el mapa 2D, el número de personas infectadas o sanas, la velocidad de propagación de la infección y también ayuda a comprender la eficacia de las medidas tomadas.

¿Qué proceso entró en el desarrollo del simulador basado en partículas?

Se ha utilizado un modelo SEIR (susceptible – expuesto – infectado – recuperado) como base para el simulador basado en partículas.

¿Se ha utilizado en otros entornos además de la región de Lombardía?

Los parámetros del simulador se pueden ajustar en función de las estadísticas de COVID-19 de la región de interés. Las estadísticas diarias precisas son un requisito previo para un análisis realista y preciso. Para mostrar un análisis completo, limitamos el alcance de este proyecto a una ubicación específica: la provincia de Lecco, Italia. Sin embargo, el simulador es completamente personalizable. 

¿En qué se diferencia la tecnología de rastreo de contratos utilizada en este ejemplo de la tecnología que ya se está utilizando? 

Básicamente, la idea del rastreo de contactos es realizar un seguimiento de las identificaciones de los contactos e informar a las personas en caso de que se descubra que uno está infectado. En este simulador, el rastreo de contactos utilizado en combinación con las pruebas mostró una gran eficacia. Es importante tener en cuenta que se consideran parámetros de prueba como la sensibilidad y la especificidad de la prueba. El rastreo de contactos monitorea los contactos de partículas previamente probadas positivamente. Si los contactos de las partículas probadas positivamente están expuestos, se cambian al subestado verdadero en cuarentena, y si los contactos están infectados, se cambian al subestado verdadero aislado. 

Los contactos de las partículas que se identificaron previamente como falso positivo y cambiaron al subestado falso aislado, pasan a falso cuarentena. Y después de un período de exposición, vuelven a ser susceptibles.

La diferencia podría estar en la implementación y el factor humano. En el simulador, la transición entre los estados se realiza para todas las partículas en función de los parámetros que utiliza, pero en realidad, el rastreo de contactos se ha integrado de forma voluntaria y no garantiza al 100% que las personas sigan las sugerencias. Por lo tanto, hemos diseñado el resultado potencial que podría haber sido en caso de uso del rastreo de contactos en combinación con las pruebas. Estos resultados podrían ser útiles para ilustrar la efectividad de diferentes políticas y facilitar la implementación. 

¿Se puede incorporar esto en tecnologías existentes y más conocidas que se utilizan para el rastreo?

La idea principal detrás de este proyecto es el desarrollo de una herramienta que pueda simular diferentes escenarios y evaluar la efectividad de ciertas políticas para reprimir la pandemia a nivel de partículas. La implementación de una aplicación de rastreo de contactos está más allá del alcance de este proyecto. Pero sí, la clasificación e identificación de partículas basada en el modelo SEIR que usamos podría integrarse en las tecnologías actuales existentes.

¿Qué tan confiable es la tecnología basada en partículas?

Para evaluar la efectividad y confiabilidad de la tecnología basada en partículas, debe implementarse en la vida real. Debería poder proporcionar un análisis adecuado, siempre que se disponga de estadísticas precisas y los parámetros de simulación, es decir, el rastreo y las pruebas de contactos, se implementen con precisión en la realidad. La tecnología basada en partículas es muy sensible a los parámetros y se debe realizar un ajuste fino adecuado para proporcionar resultados confiables. Sin embargo, para validar nuestro simulador SEIR basado en partículas, hemos realizado un análisis de validación utilizando estadísticas oficiales de la provincia de Lecco, Italia. 

¿Qué opina de las capacidades actuales de rastreo de contactos que ya están disponibles?

Hay una serie de aplicaciones de rastreo de contactos que se han utilizado en diferentes países que utilizan diferentes tecnologías y todas tienen un potencial y una eficacia bastante buenos. El tema clave a considerar aquí es la privacidad, junto con la implementación. Existe alguna tecnología que utiliza tecnología Bluetooth que no utiliza datos personales como la geolocalización. Sin embargo, el factor humano y los problemas para comunicarse con las personas para informarles sobre su estado de infección pueden no funcionar para todos los casos de manera eficiente. Por lo tanto, los aspectos prácticos deben desarrollarse adecuadamente para proporcionar un uso eficaz de las capacidades de la tecnología de rastreo de contactos existente.

¿Algo más para agregar? ¿Algún desarrollo futuro?

La combinación de rastreo de contactos y pruebas muestra una buena efectividad en la supresión de la propagación de la epidemia según nuestras simulaciones. Para la implementación práctica del rastreo de contactos, el medio ambiente podría ser un aspecto importante a considerar, ya que la propagación en interiores y exteriores es diferente.

Fuente: https://www.med-technews.com/medtech-insights/covid-19-medtech-insights/q-a-how-particle-based-simulators-can-aid-contact-tracing/

Basado en el Estudio: http://A Network-Based Stochastic Epidemic Simulator: Controlling COVID-19 with Region-Specific Policies Askat Kuzdeuov, Daulet Baimukashev, Aknur Karabay, Bauyrzhan Ibragimov, Almas Mirzakhmetov, Mukhamet Nurpeiissov, Michael Lewis, Huseyin Atakan Varol medRxiv 2020.05.02.20089136; doi: https://doi.org/10.1101/2020.05.02.20089136 Now published in IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics doi: 10.1109/JBHI.2020.3005160

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