Modelowanie epidemii

Model Epidemiologiczny ICM powstał na bazie prac prowadzonych na Uniwersytecie Warszawskim w latach 2008-2010 nad modelem rozprzestrzeniania się epidemii grypy. Wraz z wybuchem epidemii COVID-19 udało się szybko stworzyć i operacyjnie uruchomić zaawansowany i wielofunkcyjny komputerowy model epidemiologiczny prognozujący i analizujący przebieg epidemii COVID-19. Po pewnym czasie model zyskał uznanie wśród ekspertów krajowych oraz międzynarodowych i w latach pandemicznych 2020-2024 na jego podstawie tworzono szereg analiz i predykcji przekazywanych najwyższym władzom państwowym.

Konstrukcja modelu

Model składa się z dwóch warstw: komputerowej repliki społeczeństwa polskiego oraz modułu opisującego transmisję wirusa. Pierwsza warstwa, czyli syntetyczne społeczeństwo polskie to ponad 38 milionów agentów w programie komputerowym, połączonych w gospodarstwa domowe, szkoły, zakłady pracy i pozostałe miejsca spotkań. Zarówno wirtualne osoby, jak i miejsca spotkań są zlokalizowane przestrzennie i połączone siecią komunikacyjną. Zgodnie z naszą wiedzą jest to najbardziej zaawansowany i szczegółowy model społeczeństwa polskiego. Druga warstwa to model transmisji wirusa – stochastyczny symulator rozprzestrzeniania się infekcji implementujący wiedzę z obszaru medycyny, immunologii, socjologii oraz psychologii społecznej.

Możliwe zastosowania modelu w ochronie zdrowia

• Narzędzie wspomagające zarządzanie kryzysem epidemii chorób zakaźnych – konieczny element Epidemic Prepardness Plan
  Model umożliwia dogłębne zrozumienie procesu przebiegu epidemii chorób zakaźnych takich jak COVID-19 czy grypa, wykonywanie predykcji epidemiologicznych oraz symulowanie wpływu restrykcji i interwencji medycznych na dalszy przebieg epidemii. Model umożliwia analizę i predykcje rozwoju epidemii w rozdzielczości czasowo-przestrzennej z uwzględnieniem analiz scenariuszowych, opartych o wiele rodzajów restrykcji regionalnych z podziałem na uczestniczące w nich grupy społeczne.
• Model ewolucji stanu zdrowotnego społeczeństwa polskiego w skalach czasu obejmujących najbliższe lata i dekady
  Dzięki modułowej i dwuwarstwowej konstrukcji, model może być wykorzystywany nie tylko jako narzędzie analityczne w sytuacjach kryzysowych, ale także jako narzędzie analizy stanu zdrowia publicznego oraz narzędzie do przestrzennego planowania elementów systemu opieki zdrowotnej w kraju. Model, w połączeniu z danymi uzyskanymi w badaniach kohortowych, tj. Białystok+, umożliwia przeprowadzenie wieloletnich symulacji rozwoju obciążenia zdrowotnego społeczeństwa, czynników ryzyka oraz umożliwia scenariuszowe badanie wpływu interwencji systemowych na zmiany stanu zdrowia społeczeństwa.
• System analityczny dostępności usług i świadczeń opieki zdrowotnej
  Model społeczeństwa wirtualnego Polski wraz z informacją o placówkach opieki zdrowotnej i świadczeniach medycznych, pozwala na ocenę wpływu rozkładu przestrzennego placówek opieki zdrowotnej na sytuację zdrowotną lokalnych społeczności oraz wspomaga optymalne planowanie rozwoju systemu opieki zdrowotnej.

Dotychczasowy wpływ społeczny i widzialność naukowa

Zespół rozwijający Model Epidemiologiczny ICM wywodzi się spoza środowiska epidemiologii medycznej – tworzą go osoby z wykształceniem ścisłym specjalizujące się w budowie modeli matematyczno-informatycznych złożonych procesów dynamicznych. Zespół i model przezeń stworzony uzyskał jednak szerokie uznanie środowiska medycznego stając się w trakcie epidemii Covid-19 bardzo ważnym zasobem analitycznym w sytuacji kryzysowej. Z wiedzy i otrzymanych wyników korzystali między innymi: Ministerstwo Zdrowia (w szczególności DAIS), KPRM, RCB, ABM, Rada ds. Zdrowia przy Prezydencie RP.

Zespół ma na swoim koncie współpracę z wieloma ośrodkami epidemiologii obliczeniowej w kraju i za granicą, w tym European Center for Disease Control (ECDC), Institute for Health Metrics and Evaluation, University of Washington, Konsorcjum OptimAgent, Halle University, Germany, Program Białystok+.

Dewizą zespołu jest łączenie działalności naukowej z tworzeniem zaawansowanych narzędzi, które mogą znaleźć praktyczne zastosowanie w administracji publicznej.