Efeito da heterogeneidade no espalhamento de doenças infecciosas

Abstract

Modelagem matemática é uma ferramenta muito útil para descrever fenômenos, seja para prover uma explicação dos mecanismos subjacentes ou fazer predições. Dentro do contexto de doenças infecciosas, modelos auxiliam na tomada de decisões, permitindo comparações entre diferentes cenários possíveis ou revelando maneiras diferentes de agir sobre os mecanismos. Assim, é interessante utilizar modelos para quantificar o efeito da heterogeneidade populacional na dinâmica do espalhamento de uma doença na população. Para isso, os modelos age-of-infection são utilizados, uma vez que se mostram mais convenientes para incluir os efeitos de suscetibilidade heterogênea de uma população. Esses modelos são então generalizados para incluir a estrutura etária da população e encontrar o efeitos causados no tamanho final da epidemia e limiar de imunidade de rebanho induzida pela doença. Também é feita uma implementação numérica desses modelos visando uma possível aplicação mais pragmática de tais modelos diretamente a dados

The mathematical modeling of phenomena is a very powerful tool, be it to provide an explanation of the underlying mechanisms or to make predictions. In the context of infectious diseases, models help in decision making, allowing for comparison between different possible scenarios or revealing different ways to act on the mechanisms. Therefore, it is interesting to use models to quantify the effect of population heterogeneity on the spread dynamics of disease in the population. To this effect, age-of-infection models are used, given that they have a more convenient structure to include the susceptibility heterogeneity of a population. These models are then generalized to also include the age structure of the population and find the effects on final epidemy size and disease-induced herd immunity threshold. These models are also numerically implemented for a more pragmatical application to data