Simulacija vpliva sproščanja ukrepov, cepljenja in novega seva

Uvod

Uporabljen je kalibriran model SEIR s petimi skupinami.

Shema razširjenega SEIR modela s tremi podskupinami populacije, kjer je možno mešanje med skupinami v oddelkih I. Model je opremljen z možnostjo izločanja cepljenih v oddelkih V. Model je možno razširiti na tak način do 5-ih skupin. Uteži in parametri modelov na shemi niso prikazani.

Shema razširjenega SEIR modela s tremi podskupinami populacije, kjer je možno mešanje med skupinami v oddelkih I. Model je opremljen z možnostjo izločanja cepljenih v oddelkih V. Model je možno razširiti na tak način do 5-ih skupin. Uteži in parametri modelov na shemi niso prikazani.

Simulacija vpliva sproščanja ukrepov

Simulacija je izvedena na SEIR modelu s 5 starostnimi skupinami. Model je kalibriran na današnje podatke. Vpliv sproščanja ukrepov je upoštevan v matriki mešanja, kjer predpostavljamo, da šolska in delovno aktivna populacija poveča stopnje mešanja v teh skupinah. Uteži so ustrezno popravljene v matriki mešanja 2.

Cepljenje v tej simulaciji še ni upoštevano.

Starostne skupine

Starostne skupine so razdeljene glede na tabelo spodaj.

skupina število delež
0-24 504441 24.41%
25-44 569430 27.56%
45-64 596661 28.88%
65-74 211160 10.22%
75> 184469 8.93%

Bolnišnična obravnava je rezervirana za starostne skupine 45+ v razmerju (0.1, 1.0, 1.5).

Deleži smrti so predpostavljeni samo v skupini 4 in 5. To sta starostni skupini od 65+.

Matrike mešanja

Predpostavljeno je, da bodo sprostitveni ukrepi povečali stopnjo prenosa v starostni skupini otrok in mladostnikov ter delovne populacije. V skupini starostnikov od 65 let naprej se ne bodo spremenile stopnje prenosa.

Povečanje se bo zgodilo od 09.02.2021 naprej.

Matriki stopenj prenosa sta prikazani v nadaljevanju.

Matrika mešanja1
1 1.00 1.00 1 1
1 1.15 1.15 1 1
1 1.15 1.15 1 1
1 1.00 1.00 1 1
1 1.00 1.00 1 1
Matrika mešanja2
1.75 1.15 1.15 1 1
1.25 1.25 1.25 1 1
1.20 1.25 1.25 1 1
1.10 1.10 1.10 1 1
1.10 1.10 1.10 1 1

Modelski R

S parametri Bw določamo reprodukcijska števila ob različnih časih.

Bw = c(1.15,0.5,0.47,0.2,0.1,0.85,0.32,0.33, 0.55, 0.54, 0.55, 0.38, 0.34, 0.35, 0.34,  0.36, 0.42, 0.38, 0.35)
casB = c(15,7,8,35,35,30,30, 23, 25, 25, 15, 5, 10, 15, 12,10, 12, 10,10)

Iz teh dveh podatkov izračunamo potek R:

Bfun = Bt_rect_time(duration_time, Bw, casB)

Izris R

Izračun modela skupaj z dejanskimi podatki

# brez spremembe
pdat1 = izracun_modela_dejanski_okuzeni_V5_02(Bfun, sidat, duration_time, w, param1)

# s spremembo
pdat2 = izracun_modela_dejanski_okuzeni_V5_02(Bfun, sidat, duration_time, w, param2)

pdat = pdat2

Razlike med situacijo z ukrepi in brez ukrepov

Situacija z ukrepi je označena z 1, situacija brez ukrepov pa kot situacija 2.

Hospitalizirani

Obravnave na intenzivni negi

Smrti

Simulacija cepljenja

Cepljenje

Izračun modela skupaj z dejanskimi podatki v primeru cepljenja in brez cepljenja

pdat_brez = izracun_modela_dejanski_okuzeni_V5_02(Bfun, sidat, duration_time, w, param2)
pdat = izracun_modela_dejanski_okuzeni_cep_V5_02(Bfun, sidat, duration_time, w, param2)

Izris krivulij cepljenja po skupinah

Do 13. 2. 2021 je bilo po podatkih Sledilnika z dvema dozama cepljenih približno 47.000 ljudi. Cepljenje z drugim odmerkom se je začelo 18.1.2021. Tako lahko zaključimo, da je hitrost cepljenja približno 50.000 ljudi na 25 dni. Če to ekstrapoliramo do 31.3.2021, to pomeni približno še 50 dni, ali 150.000 dvojno precepljenih ljudi do konca marca, ali približno 7% precepljene populacije.

Pri tem predpostavimo, da cepimo starostne skupine starejše od 75 let, ki predstavljajo približno 185.000 ljudi. Predpostavimo, da cepimo največ 60% skupine, kar je 111.000 ljudi, ostalih 40.000 cepljenih potem predpostavimo v populaciji 65-74, itn.

Možne so seveda še druge strategije.

Izris projekcij modela s cepljenjem in brez cepljenja skupaj

Izris posameznih krivulj s cepljenjem in brez cepljenja skupaj

Simulacija cepljenja in prisotnost novega seva

Nastavitev osnovnih parametrov

Tukaj ostane vse enako kot pri prejšnji simulaciji, le da se osnovno reprodukcijsko število dvigne za 0.4. Predpostavimo, da se reprodukcijsko število dvigne postopoma, s korakom 20 dni za 0.1.

Modelski R

S parametri Bw določamo reprodukcijska števila ob različnih časih.

Bw1 = c(1.15,0.5,0.47,0.2,0.1,0.85,0.32,0.33, 0.55, 0.54, 0.55, 0.38, 0.34, 0.35, 0.34,  0.36, 0.42, 0.38, 0.35)
casB1 = c(15,7,8,35,35,30,30, 23, 25, 25, 15, 5, 10, 15, 12,10, 12, 10, 10)


Bw2 = c(1.15,0.5,0.47,0.2,0.1,0.85,0.32,0.33, 0.55, 0.54, 0.55, 0.38, 0.34, 0.35, 0.34,  0.36, 0.42, 0.38, 0.35, 0.35+0.1/2.9, 0.35+0.2/2.9, 0.35+0.3/2.9, 0.35+0.4/2.9)
casB2 = c(15,7,8,35,35,30,30, 23, 25, 25, 15, 5, 10, 15, 12,10, 12, 10, 17, 20, 20, 20, 10)         

Iz teh dveh podatkov izračunamo potek R:

Bfun1 = Bt_rect_time(duration_time, Bw1, casB1)
Bfun2 = Bt_rect_time(duration_time, Bw2, casB2)

Izris R

Zaradi različice novega seva je predpostavljeno, da se v 60-ih dnevih poveča iz trenutnega R do R+0.4. Ta hitrost je arbitrarno določena, saj ne poznamo trenutne razširjenosti virusa v populaciji.

Izračun modelov brez seva, s sevom, brez cepljenja in s sevom

pdat_brez = izracun_modela_dejanski_okuzeni_cep_V5_02(Bfun1, sidat, duration_time, w, param2)
pdat = izracun_modela_dejanski_okuzeni_cep_V5_02(Bfun2, sidat, duration_time, w, param2)
pdat_wocep = izracun_modela_dejanski_okuzeni_V5_02(Bfun2, sidat, duration_time, w, param2)

Izris projekcij modela brez seva, z novim sevom in brez cepljenja s sevom

Izris posameznih krivulj brez seva, z novim sevom in brez cepljenja z novim sevom