Retrospectiva ABIN 25 anos: ABIN desenvolveu linha de trabalho em Epidemiologia Matemática durante pandemia de Covid-19

Modelos matemáticos são utilizados na ciência há muitos anos e foram adotados pela ABIN na análise da pandemia de Covid-19. Quando esses modelos são concebidos para serem aplicados a epidemias e pandemias, fala-se em Epidemiologia Matemática.

Modelos desse tipo ajudam na tomada de decisões, ao possibilitar que se levantem dados e que se faça uso da Ciência de Dados para responder perguntas e gerar Inteligência em assessoramento ao Governo Federal.

Em abril de 2020, a Agência escalou uma equipe com estatísticos, matemáticos e outros profissionais, como médicos, altamente especializados com mestrado e doutorado, para compor grupo de trabalho de modelagem matemática da pandemia. A equipe mantinha contato com pesquisadores acadêmicos do Brasil que também estavam trabalhando na epidemiologia da Covid. À modelagem era atrelada uma análise de cenários. Um dos resultados desse trabalho era a curva do número de óbitos ao longo do período que se estava tentando prever.

Os modelos de Epidemiologia Matemática apontavam a necessidade de diminuir a mobilidade social, o que na prática significava implementação de medidas como isolamento e quarentena.

A análise dos dados e curvas gerados pela modelagem trouxe à tona a questão da subnotificação. Foi quando a equipe começou a coletar dados sobre as síndromes respiratórias agudas graves, para tentar mensurar a subnotificação de Covid. Ou seja, a Covid, na verdade, estava sendo notificada como outro problema.

Epidemiologia matemática

O trabalho de Epidemiologia Matemática na ABIN à época da pandemia de Covid 19 teve início com um modelo SIR e posteriormente partiu-se para um modelo SEIR com análise de Monte Carlo.

Os modelos matemáticos determinísticos são os modelos mais comuns, sendo o SIR o mais conhecido e o SEIR uma de suas variantes. Nesses modelos, S é de suscetíveis, ou seja, aqueles que podem pegar a doença na população; I de infectados, aqueles que já estão desenvolvendo a doença; e R de recuperados. No caso do SEIR, entra mais uma categoria, E de expostos, que se refere a quem pegou o vírus, mas ele ainda está em período de incubação e a pessoa ainda não desenvolveu a doença.

Esses modelos possibilitam analisar para uma data ou período a quantidade de suscetíveis, de expostos, de infectados e de recuperados. Além disso, é possível considerar também a categoria de mortos. Numa análise macro, observa-se a dinâmica da população toda, e como muda a quantidade em cada categoria. A ideia é que o modelo seja capaz de traçar uma curva ao longo de determinado período de quantas pessoas estão infectadas ou do número de mortos ao longo do tempo.

Para fazer uma simulação de Monte Carlo, faz-se uma série de amostragens para cada um dos possíveis parâmetros que fazem parte do modelo, bem como para a mobilidade social. Considerando-se a questão da mobilidade ao longo do período analisado, levanta-se uma curva para cada amostra e depois essas amostragens são agregadas.