Quer ajudar?
Ajude este guia a
atingir R > 1:
O Que Vem Pela Frente? COVID-19, Possíveis Futuros Explicados com Simulações 🔬 É um mergulho profundo! 30 min leitura/simulações:
O Que Vem Pela Frente?
COVID-19, Futuros Explicados com Simulações Interativas
🕐 Leitura/Simulações em 30 min  ·  por Marcel Salathé (epidemiologista) & Nicky Case (artista/programador)

"A única coisa a temer é o próprio medo" é um conselho estúpido.

Claro, não junte papel higiênico - mas se os governantes temem o próprio medo eles irão minimizar os reais perigos de "pânico em massa". O medo não é o problema, mas, sim, como nós canalizamos nosso medo. O medo nos dá energia para lidar com os perigos agora, e se preparar para os perigos mais à frente.

Honestamente, nós (Marcel, epidemiologista + Nicky, artista/programador) estamos preocupados. Nós podemos apostar que você está também! Por isto nós canalizamos nosso medo para criar estas simulações lúdicas, para que você possa canalizar seu medo para entender:

Este guia (publicado em 1º de Maio de 2020. clique nesta nota de rodapé!→1) visa trazer para você esperança e medo. Para derrotar o COVID-19 de uma forma que também proteja nossa saúde mental e financeira, nós precisamos de otimismo para criar planos, e pessimismo para criar planos emergenciais. Como Gladys Bronwyn Stern disse uma vez, "O otimista inventa o avião e o pessimista o paraquedas."

Então, apertem os cintos: nós estamos prestes a experimentar alguma turbulência.

Os Últimos Meses

Pilotos usam simuladores de vôo para aprender a não destruir aviões.

Epidemiologistas usam simuladores epidêmicos para aprender como não destruir a humanidade.

Então, vamos construir um "simulador de vôo epidêmico" muito, muito simples!, Nesta simulação, pessoas infectadas podem tornar Pessoas suscetíveis em mais Pessoas infectadas:

É estimado que, no início do surto de COVID-19, o vírus passa de uma para uma a cada 4 dias, em média. 2 (lembre-se, há muita variação)

Se nós simularmos "dobra a cada 4 dias" e nada mais, em uma população, começando com apenas 0,001% , o que acontece?

Clique "Iniciar" para rodar a simulação! Você pode rodar outras vezes com outros parâmetros: (ressalvas técnicas:3)

Esta é a curva de crescimento exponencial. Começa pequena, e então explode. De "Oh é apenas uma gripe" para "Tá certo, gripes não criam cemitérios de valas comuns em cidades ricas".

Mas, esta simulação está errada. O crescimento exponencial, ainda bem, não pode ser perpétuo. Uma razão para impedir o espalhamento do vírus é se outras pessoas têm o vírus:

Quanto mais s existem, mais rápido s se tornam s, mas quanto menos s existem, mais lentamente s se tornam s.

Como isto muda o crescimento de uma epidemia? Vamos descobrir:

Esta é a curva de crescimento logístico. em formato de S. Começa devagar, explode, e desacelera de novo.

Mas, esta simulação ainda está errada. Nós estamos esquecendo o fato que Pessoas infectadas em algum momento param de ser infecciosas, seja 1) se recuperando, 2)"se recuperando" com dano aos pulmões, ou 3) morrendo.

Por questão de simplicidade, vamos fingir que todas as Pessoas infectadas se tornem Recuperadas. (Apenas lembrem-se que na realidade algumas morrem.) s não podem ser infectadas de novo, e vamos assumir – por enquanto! – que se tornam imunes por toda a vida.

No caso da COVID-19, é estimado que você permaneça Infectado por 10 dias, em média.4 Isto significa que alguns vão se recuperar antes de 10 dias e outros depois. Este é o resultado, com uma simulação começando com 100% :

Isto é o oposto do crescimento exponencial, a curva de decaimento exponencial.

Agora, o que acontece se você simular crescimento logístico em formato de S com a recuperação?

Vamos descobrir.

Curva vermelha são os casos atuais,
Curva cinza é o total de casos (atuais + recuperados ), que se inicia em apenas 0,001% :

E é daí que esta famosa curva veio! Não é uma curva em sino, e não é nem mesmo uma curva "log-normal". Ela não tem nome. Mas você já deve ter visto um zilhão de vezes, e torcido muito para que ela achatasse.

Este é o Modelo SIR,5
(Suscetível Infectado Recuperado)
a segunda ideia mais importante em Introdução à Epidemiologia:

NOTA: A simulações que informam as políticas são muito, muito mais sofisticadas que isto! Mas o Modelo SIR ainda serve para encontrarmos as mesmas conclusões gerais, mesmo que deixando passar algumas nuances.

De fato, vamos acrescentar uma nuance adicional: antes de um se tornar , ele primeiro se torna Exposto. Isto é quando ele tem o vírus mas ainda não pode passar adiante - infectado mas não infeccioso.

(Esta variante é chamada o Modelo SEIR6, onde o "E" significa "Exposto". Note que este não é o significado usual de "exposto", em que você pode ou não ter o vírus. Nesta definição técnica "Exposto" significa que você definitivamente tem. A terminologia científica é ruim.)

No caso da COVID-19, é estimado que você fique infectado-mas-não-infeccioso por 3 dias, em média.7 O que acontece se adicionarmos isto à simulação?

Curva Vermelha + Rosa são os casos atuais (infeccioso + exposto ),
Curva cinza são casos totais (atuais + recuperados ):

Não há muitas mudanças! O tempo que você permanece Exposto muda a razão de -para-, e quando os casos correntes atingem o pico... mas a altura do pico, e o total de casos no final, permanecem os mesmos.

Por que isto acontece? Por causa da mais importante ideia em Introdução à Epidemiologia:

Abreviação de "Número de reprodução". É o número médio de pessoas que um infecta antes de se recuperar (ou morrer).

R muda durante o curso de um surto, já que ganhamos mais imunidade e intervenções.

R0 (pronunciado R-zero) é o R no início do surto, antes de que surjam imunidade e intervenções. R0 reflete de forma mais próxima a força do vírus em si, mas ainda assim varia de lugar para lugar. Por exemplo, R0 é maior em cidades densamente povoadas que em áreas rurais esparsas.

(A maior parte das reportagens - e até alguns artigos científicos! - confundem R e R0. Mais uma vez, a terminologia científica é ruim)

O R0 para "a" gripe sazonal é cerca de 1,288. Isto significa que no início de um surto de gripe, cada infecta 1,28 outros em média. (Se parecer estranho não ser um número inteiro lembre-se que uma "mãe" em média tem 2,4 filhos. Isto não significa que vemos meia criança correndo por aí.)

O R0 para a COVID-19 é estimado para cerca de 2,2,9 porém um estudo ainda não finalizado estima que foi 5,7(!) em Wuhan.10

Nas nossas simulações – no início & na média – um infecta alguém a cada 4 dias, em 10 dias. "4 dias" ocorre dentro de "10 dias" duas vezes e meia. Isto significa – no início & na média – cada infecta 2,5 outros. Então, R0 = 2,5. (ressalvas:11)

Brinque com esta calculadora de R0, para ver como R0 depende dos tempos de recuperação e nova infecção:

Mas lembre-se, quanto menos s há, mais lentamente s tornam-se s. O número de reprodução (R) corrente depende não apenas do número de reprodução básico (R0), mas também em quantas pessoas não são mais Suscetíveis. (Por exemplo, por se recuperar e conseguindo imunidade natural.)

Quando pessoas suficientes tem imunidade, R < 1, e o vírus é contido! Isto é chamado imunidade de rebanho. Para gripes, a imunidade de rebanho é atingida com uma vacina. Tentando atingir "imunidade de rebanho natural" deixando as pessoas se infectarem é uma ideia terrível. (Mas não pelas razões que você pode pensar! Explicaremos mais a frente.)

Vamos rodar o Modelo SEIR outra vez, mas mostrando R0, R ao longo do tempo, e o limiar de imunidade de rebanho:

NOTA: O total de casos não para na imunidade de rebanho, mas ultrapassa ele! E ele cruza o limiar exatamente quando os casos correntes atingem o pico. (Isto acontece não importa como você mude os ajustes - tente você mesmo!)

Isto ocorre porque quando há mais não-s do que o limiar da imunidade de rebanho, você tem R < 1. E quando R < 1, novos casos param de crescer: um pico.

Se houver apenas uma lição para você tirar deste guia é esta - é um diagrama extremamente complexo, então tome um tempo para absorvê-lo completamente:

Isto significa: nós NÃO precisamos impedir todas as transmissões, ou nem mesmo algo próximo de todas as transmissões, para parar o COVID-19!

É um paradoxo. COVID-19 é extremamente contagioso, porém para contê-lo, nós "só" precisamos impedir 60% das infecções. 60%?! Se fosse uma nota no boletim seria um D-. Mas se R0 = 2,5, cortando isto por 61% nós temos R = 0,975, que é R < 1, vírus contido! (fórmula exata:12)

(Se você pensa que R0 ou outros números nas nossas simulações são muito baixos/altos, isto é bom pois está desafiando nossas premissas! Haverá um "Modo Caixa de Areia" no fim deste guia, onde você poderá inserir os seus próprios números, e simular o que acontece.)

Cada intervenção sobre COVID-19 que você já ouviu sobre - lavar as mãos, distanciamento social/físico, confinamentos, auto-isolamento, rastreamento de contatos e quarentena, máscaras faciais, e mesmo "imunidade de rebanho" - todas estão visando a mesma coisa:

Fazer R < 1.

Então agora, vamos usar nosso "simulador de vôo epidemico" para descobrir o seguinte: Como podemos conseguir ter R < 1 de uma forma que também proteja nossa saúde mental e financeira?

Preparem-se para uma aterrisagem de emergência...

Os Próximos Meses

...poderia ter sido pior. Aqui está um universo paralelo que evitamos:

Cenário 0: Não Fazer Absolutamente Nada

Perto de 1 em cada 20 pessoas infectadas com COVID-19 precisam ir para um UTI (Unidade de Terapia Intensiva.)13 Em um país rico como os EUA, há 1 cama de UTI para cada 3400 pessoas. 14 Portanto os EUA podem tratar 20 de 3400 pessoas simultaneamente infectadas - ou 0.6% da população.

Mesmo se nós mais que triplicarmos esta capacidade para 2%, aqui está o que aconteceria se não fizessemos absolutamente nada:

Nada bom.

Isto é o que o relatório do Imperial College em 16 de março descobriu: se não fizéssemos nada ficaríamos sem camas de UTI, com mais de 80% da população infectada. (lembre-se: o número total de casos ultrapassa a imunidade de rebanho).

Mesmo se apenas 0,5% dos infectados morressem - uma suposição generosa quando não há mais vagas na UTI - em um país grande como os EUA, com 300 milhões de pessoas, 0,5% de 80% de 300 milhões = ainda são 1,2 milhões de mortos... SE não fizessemos nada.

(Muitos canais de notícia e mídia social reportaram "80% serão infectados" SEM o "SE NÃO FIZERMOS NADA". O medo foi canalizado em cliques, e não para o entendimento. Suspiro.)

Cenário 1: Achatar a Curva / Imunidade de Rebanho

O plano de "Achatar a Curva" foi apregoado por todas as organizações de saúde pública, enquanto que o plano original de "imunidade de rebanho" do Reino Unido era universalmente vaiado. Eles eram o mesmo plano. O Reino Unido apenas comunicou mal seu plano.15

Ambos os planos, entretanto, tinham literalmente uma falha fatal.

Primeiro, vamos olhar nas duas principais formas de "achatar a curva": lavar as mãos e distanciamento físico.

O aumento da lavagem das mãos corta a incidência de gripes e resfriados em países de alta renda em ~25%16, enquanto o confinamento de toda a cidade de Londres corta os contatos próximos em ~70%17. Então, vamos assumir que a lavagem de mãos pode reduzir R em até 25%, e o distanciamento pode reduzir R em até 70%:

Brinque com esta calculadora para ver qual o % de não-, lavagem de mão, e distanciamento reduzem R: (esta calculadora visualiza os seus efeitos relativos, e é por isto que incrementando um parece como se estivéssemos diminuindo o efeito de outros.18)

Agora, vamos simular o que acontece com uma epidemia de COVID-19 se, começando em março de 2020, nós tivéssemos aumentado a lavagem de mãos mas adotado apenas leve distanciamento físico - de tal forma que R é mais baixo, mas ainda acima de 1:

Três notas:

  1. Isto reduz o total de casos! Mesmo se você não consegue R < 1, reduzindo R ainda salva vidas, ao reduzir o tanto que se ultrapassa sobre a imunidade de rebanho. Muitos pensam que "Achatar a Curva" espalha os casos sem reduzir o seu número total. Isto é impossível em qualquer modelo em Epidemiologia 101. Mas como a mídia reportou "mais de 80% serão infectados" como inevitável, as pessoas pensam que o número total de casos será o mesmo não importando nada. Suspiro.

  2. Devido às intervenções extras, os casos correntes atingem o pico antes que a imunidade de rebanho seja alcançada. De fato, nesta simulação, o número total de casos apenas ultrapassa um pouco acima da imunidade de rebanho - o plano do Reino Unido! Neste ponto, R < 1, você pode descartar todas as outras intervenções, e a COVID-19 permanece contida! Bem, exceto por um problema...

  3. Você continua sem leitos de UTI. Por vários meses. (e lembre-se, nós triplicamos as UTIs nestas simulações)

Este foi o outro achado do relatório do Imperial College em 16 de março, que convenceu o Reino Unido a abandonar o plano original. Qualquer tentativa de mitigação (reduzir R, mas com R>1) iria falhar. A única saída seria supressão (reduzir R de forma que R < 1).

Isto é, não apenas "achate" a curva, esmague a curva. Por exemplo, com um...

Cenário 3: Confinamento de Meses

Vamos ver o que acontece se nós esmagarmos a curva com um confinamento de 5 meses, reduzindo para quase nada, e então - finalmente - retornando para a vida normal:

Oh.

Esta é a "segunda onda" que todo mundo está falando a respeito. Assim que removemos o confinamento, nós voltamos a ter R > 1 de novo. Então, um único deixado para trás (ou importado) pode causar um disparo nos casos que é quase tão ruim como se tivessemos feito o Cenário 0: Absolutamente Nada.

Um confinamento não é a cura, ele é apenas um reinício.

Então o que? Nós apenas entramos em confinamento de novo e de novo?

Cenário 3: Confinamento Intermitente

Esta solução foi sugerida inicialmente pelo relatório do Imperial College de 16 de março, e de novo por um artigo de Harvard.19

Aqui está uma simulação: (Depois de brincar com o "cenário gravado", você pode tentar simular seus próprios cronogramas de confinamento, mudando os cursores enquanto a simulação está rodando! Lembre-se que você pode parar e continuar a simulação, e alterar a sua velocidade).

Isto iria manter os casos abaixo da capacidade das UTIs! E é muito melhor que um confinamento de 18 meses até que uma vacina esteja disponível. (E se não houver vacina, repita até que a imunidade de rebanho seja atingida... em 2022.)

Veja, é legal desenhar uma linha dizendo "capacidade das UTIs", mas tem várias coisas importantes que nós não podemos simular aqui. Como:

Saúde Mental: Solidão é um dos maiores fatores de risco para depressão, ansiedade, e suicídio. E está tão associado com a morte prematura quanto fumar 15 cigarros por dia.[^loneliness]

Veja a Figura 6 de Holt-Lunstad & Smith 2010. Claro, grande ressalva que eles encontraram uma correlação. Mas a não ser que você queira tentar aleatoriamente designar pessoas para serem solitárias a vida toda, evidência de observação é tudo que você pode ter.

Saúde Financeira: "E a respeito da economia" soa como se você se importasse mais com dinheiro que com vidas, mas "a economia" não é apenas a bolsa de valores: é a capacidade das pessoas prover comida e abrigo para os seus entes queridos, para investir no futuro dos seus filhos, e desfrutar de artes, comidas, videogames - as coisas que fazem a vida valer a pena. E além disto, pobreza por si só tem impactos horríveis na saúde mental e física.

Não estou dizendo que nós não devamos ter outro confinamento! Nós iremos falar de confinamentos "disjuntores" depois. De toda forma não é o ideal.

Mas espere... Taiwan e a Coreia do Sul não contiveram a COVID-19? Por 4 meses inteiros sem quarentenas de longo prazo?

Como?

Cenário 4: Teste, Rastreie, Isole

"Claro, nós *poderíamos* ter feito o que Taiwan e Coreia do Sul fizeram desde o início, mas agora é tarde demais. Nós perdemos a largada."

Mas é exatamente isto! "Uma quarentena não é a cura, é apenas um recomeço"... e um recomeço do zero é tudo que precisamos.

Para entender como Taiwan e Coreia do Sul contiveram o COVID-19, nós necessitaríamos entender a exata linha do tempo de uma típica infecção de COVID-1920:

Se os casos só se auto-isolam quando eles sabem que estão doentes (isto é, eles sentem sintomas), o vírus ainda pode se espalhar:

E de fato, 44% de todas as transmissões são assim: pré-sintomáticas! 21

Mas, se nós encontrarmos e colocarmos em quarentena os contatos próximos recentes de um caso sintomático... nós paramos o espalhamento, por estar um passo a frente!

Isto é chamado rastreamento de contatos. É uma ideia antigaa, que foi utilizada em uma escala sem precedentes para conter o Ebola22, e agora é parte central de como Taiwan e Coreia do Sul estão contendo o COVID-19!

(Isto também permite que utilizemos nossos recursos de teste limitados de forma mais eficiente, para encontrar s pré-sintomáticos sem a necessidade de testar quase todo mundo).

Tradicionalmente, os contatos são encontrados com entrevistas pessoais, mas estas sozinhas são muito lentas para a janela de ~48h do COVID-19. Este é o motivo pelo qual os rastreadores de contatos precisam de ajuda, e serem auxíliados por - NÃO substituídos por - apps de rastreamento de contatos.

(Esta ideia não surgiu de "techies": usar um app para lutar contra o COVID-19 foi proposto por um time de epidemiologistas de Oxford.)

Mas espere aí, apps que rastreiam com quem você esteve em contato?... Isto significa abrir mão da sua privacidade, sucumbindo ao Big Brother?

Nada disto! DP-3T, um time de epidemiologistas e criptógrafos (incluindo um de nós, Marcel Salathé) está desenvolvento um app de rastreamento de contatos - com o código disponível para o público - que não revela nenhuma informação sobre a sua identidade, localização, quem são seus contatos, ou nem mesmo quantos contatos você teve.

Aqui está como ele funciona:

(e aqui está o quadrinho completo)

Junto com times similares como o protocolo TCN23 e MIT PACT24, eles inspiraram a Apple e o Google para inserir o rastreamento de contatos, com prioridade na privacidade, diretamente no Android/iOS.25 (Você não confia no Google/Apple? Ótimo! A beleza deste sistema é que ele não precisa de confiança!) Em breve sua agência de saúde pública local pode solicitar que você baixe um app. Se ele colocar privacidade em primeiro lugar, com código-fonte público, por favor faça!

Mas e as pessoas que não tem smartphones? Ou as infecções por maçanetas de portas? Ou casos "verdadeiramente" assintomáticos? Os apps de rastreamento de contatos não podem pegar todas estas transmissões... e isto não é problema! Nós não precisamos pegar todas as transmissões, apenas 60%+ para conseguir R < 1.

(Esclarecimento sobre a confusão a respeito de casos pré-sintomáticos vs "verdadeiramente" assintomáticos. "Verdadeiramente" assintomáticos são raros:26)

O isolamento de casos sintomáticos reduziria R em cerca de 40%, e colocando em quarentena os seus contatos pré-sintomáticos ou assintomáticos reduziria R em até 50%27:

Então, mesmo sem 100% de distanciamento, nós podemos chegar a R < 1 sem confinamento! Muito melhor para a nossa saúde mental e financeira. (E para os custos das pessoas que tiverem que se auto-isolar/entrar em quarentena, os governos devem sustentá-los - pagar pelos testes, proteger seus empregos, subsidiar licenças remuneradas, etc. Ainda será muito mais barato que confinamento intermitente.)

Se nós mantivermos R < 1 até que nós tenhamos uma vacina, que tornará suscetíveis s em imunizados s. Imunidade de rebanho, o jeito certo:

(Nota: esta calculadora assume que as vacinas são 100% efetivas. Apenas se lembre que na realidade você deve compensar vacinando mais que a "imunidade de rebanho" para de fato atingir a imunidade de rebanho)

Bom, chega de conversa. Aqui temos uma simulação de:

  1. Confinamento de alguns meses, até que possamos...
  2. Mudar para "Testar, Rastrear, Isolar" até que possamos...
  3. Vacinar pessoas suficientes, que significa...
  4. Nós vencemos.

Então é isto! É assim que nós fazemos um pouso de emergência com este avião.

É assim que derrotaremos a COVID-19.

...

Mas se ainda assim as coisas não derem certo? As coisas já tem dado horrivelmente errado. Isto é medo, e isto é bom! O medo nos dá energia para criar planos emergenciais.

O pessimista inventa o paraquedas.

Cenário 4+: Máscaras Para Todos, Verão, Interruptores

E se R0 é muito mais alto do que nós imaginamos, e as intervenções acima, mesmo com um leve distanciamento, ainda não são suficientes para conseguir R < 1?

Lembre-se, mesmo se nós não pudermos conseguir R < 1 reduzir R ainda reduz o "excesso" no total de casos, salvando vidas. Mas como R < 1 ainda é o ideal há outras formas de reduzir R:

Máscaras Para Todos:

"Espere," você pode perguntar, "Eu pensei que máscaras não impedissem você de ficar doente?"

Você está certo. Máscaras não impedem você de ficar doente28... elas impedem que você de fazer os outros ficarem doentes.

Para colocar um número nisto: máscaras cirúrgicas em uma pessoa doente reduzem vírus de gripe e resfriado em aerosóis em 70% 29 Reduzir as transmissões em 70% teria um impacto tão grande quanto um confinamento!

Entretanto, nós não sabemos com certeza o impacto das máscaras especificamente no COVID-19. Em ciência alguém só pode publicar uma descoberta se estiver com 95% de certeza. (...poderia.30) Máscaras, em 1 de maio de 2020, são menos de "95% certas" de funcionar.

Entretanto pandemias são como poker. Aposte apenas quando você tiver 95% de certeza e você perderá tudo que está em jogo. Como um artigo recente sobre máscaras no British Medical Journal diz 31 nós temos que fazer análises de custo/benefício diante da incerteza. Assim sendo:

Custos: Se máscaras caseiras de tecido (que tem ~2/3 da efetividade das máscaras cirúrgicas32), super baratas. Se máscaras cirúrgicas, mais caro, mas ainda bem barato.

Benefícios: Mesmo se para uma chance de 50-50 de máscaras cirúrgicas reduzirem a transmissão por 0% ou 70%, na média o "valor esperado" é ainda 35%, o mesmo que meio confinamento! Então vamos chutar que máscaras cirúrgicas reduzem R em até 35%, descontada por toda a nossa incerteza. (De novo, você pode desafiar nossas premissas movendo os cursores para cima/para baixo)

(outros argumentos a favor/contra máscaras:33)

"Elas são difíceis de usar corretamente." Também é difícil de lavar suas mãos de acordo com a recomendações da OMS - sério, "Passo 3) palma da mão direita sobre o dorso da mão esquerda"?! - mas nós ainda podemos recomendar a lavagem de mãos, por que imperfeito ainda é melhor que nada.

"Isto fará com que as pessoas se tornem descuidadas com menos lavagens de mãos e distanciamento social." Claro, e cintos de segurança fazem as pessoas ignorarem sinais de trânsito, e passar fio dental faz com que pessoas comam pedras. Mas sério, nós podemos argumentar o contrário: máscaras são um lembrete físico constante para ser cuidadoso - e na Ásia Oriental máscaras são também um símbolo de solidariedade!

Apenas as máscaras não tornarão R < 1. Mas se a lavagem de mãos & "Testar, Rastrear e Isolar" só nos levar a R = 1,10, ter apenas 1/3 da população usando máscaras será o suficiente para levar a R < 1, vírus contido!

Verão:

Certo, isto não é uma "intervenção" que nós podemos controlar, mas também ajuda! Alguns veículos de notícias reportam que o verão não fará diferença para a COVID-19. Eles estão meio certos: o verão não irá fazer R < 1, mas ele irá reduzir R.

Para a COVID-19, cada 1º Celsius a mais faz com que R caia 1,2%. 34 A diferença de temperatura verão/inverno na cidade de Nova Iorque é 15ºC, então o verão fará R cair 18%.

Apenas o verão não trará R < 1, mas se temos recursos limitados, nós podemos reduzir a escala de algumas intervenções no verão - para que nós possamos aumentar a sua escala no inverno.

Um Confinamento "Interruptor":

E se tudo isto ainda não for suficiente para fazer R < 1... nós podemos ter outro confinamento.

Mas nós não precisaríamos ficar fechados por 2 meses / abertos por 1 mês para sempre! Por que como R foi diminuído nós só precisaríamos de um ou dois confinamentos "interruptores" antes que uma vacina esteja disponível. (Cingapura teve que fazer isto recentemente, "apesar" de ter controlado a COVID-19 por 4 meses. Isto não é falha: isto é o que o sucesso requer.)

Aqui está uma simulação para um cenário "simplificado":

  1. Confinamento, e então
  2. Uma quantidade moderada de higiene e "Testar, Rastrear, Isolar", com uma pequena quantidade de "Máscaras para Todos", e então.
  3. Mais um confinamento "Interruptor" antes que a vacina seja encontrada.

Sem mencionar todas as outras intervenções que poderíamos fazer, para empurrar R para baixo:

. . .

Nós esperamos que estes planos dêem esperança para você.

Mesmo em um cenário pessimista é possível bater o COVID-19, enquanto protegemos nossa saúde mental e financeira. Usando o confinamento como um "botão de reinício", mantendo R < 1 com isolamento de casos + rastreamento de contatos que proteja a privacidade + pelo menos máscaras de pano para todos... e a vida pode voltar a uma normalidade!

Claro, você pode terá suas mãos ressecadas, mas você poderá convidar alguém para um encontro em uma livraria de histórias em quadrinhos! Você poderá sair com amigos para assistir o último sucesso de Hollywood. Você poderá ficar observando as pessoas em uma livraria, ficando alegre de vê-las fazendo coisas simples como estarem vivas..

Mesmo no cenário de pior caso... a vida persevera.

Então agora vamos planejar para alguns dos piores cenários dentre os de pior caso. Aterrisando na água, pegue seu colete de sobrevivência, e por favor siga as luzes para as saídas de emergência:

Os Próximos Anos

Se você tiver COVID-19, e se recuperar. Ou tomar a vacina da COVID-19. De qualquer forma você agora estará imune...

...por quanto tempo?

Mas para o COVID-19 em humanos, em 1 de maio de 2020, o "quanto tempo" é a grande dúvida.

Para estas simulações, digamos é um ano. Aqui temos uma simulação iniciando com 100% , decaindo exponencialmente para suscetíveis, sem imunidade s depois de 1 ano, na média, com variação:

O Retorno do decaimento exponencial!

Este é o Modelo SEIRS. O último "S" significa suscetível, de novo.

Agora vamos simular um surto de COVID-19, no período de 10 anos, sem intervenções... se a imunidade durar apenas um ano:

Nas simulações prévias, nós tinhamos apenas um pico de superlotação das UTIs. Agora nós temos vários, e casos convergem para ficar permanentemente na capacidade das UTIs. (Que, lembre-se, nós triplicamos para estas simulações)

R = 1, é endêmico.

Felizmente, como o verão reduz o R isto melhorará a situação:

Oh.

Contraintuitivamente, o verão faz os surtos piores e regulares! Isto acontece por que o verão reduz novos s, mas isto por outro lado reduz novos s imunes. O que significa que a imunidade despenca no verão, criando surtos grandes e regulares no inverno.

Por sorte, a solução é bem direta - apenas vacine as pessoas todo outono/inverno, como nós fazemos com as vacinas da gripe:

(Depois de rodar a simulação padrão tente simular suas próprias campanhas de vacinação! Lembre-se que você pode pausar/continuar a simulação a qualquer momento)

Mas aqui vai uma questão mais assustadora:

E se não houver vacina por anos? Ou nunca?

Para deixar claro: isto é improvável. A maior parte dos epidemiologistas espera uma vacina em 1 ou 2 anos. Claro, nunca houve uma vacina para outro coronavírus antes, mas por que a SARS foi erradicada rapidamente, e "a" gripe comum não valia o investimento.

Ainda, pesquisadores de doenças infecciosas expressaram preocupações: E se nós não pudermos fazer a quantidade suficiente?39 E se nós corrermos com ela, e ela não for segura?40

Mesmo no cenário de pesadelo de "sem vacinas", nós ainda temos 3 saídas. Da mais para a menos terrível:

1) Fazer intervenções R < 1, intermitentes ou avulsas, para atingir a "imunidade de rebanho natural". (Aviso: isto resultará em muitas mortes e pulmões lesionados). E não irá funcionar se a imunidade não durar.)

2) Fazer intervenções R < 1 para sempre. Rastreamento de contatos e usar máscaras simplesmente se tornará a nova norma no mundo pós-COVID-19, como testes para IST e usar camisinhas se tornaram a nova norma no mundo pós-HIV.

3) Fazer intervenções R < 1 até que nós desenvolvamos tratamentos que façam a COVID-19 muito, muito menos provável de precisar de cuidados intensivos. (O que nós devemos já estar fazendo de qualquer forma!) Reduzindo o uso de UTIs por um fator de 10x é o mesmo que aumentar nossa capacidade de leitos de UTI em 10x:

Aqui está uma simulação de imunidade não duradoura, sem vacinas, e mesmo sem nenhuma intervenção - apenas incrementando lentamente a capacidade de sobrevivência aos surtos de longo prazo:

Até mesmo sob o cenário de pior caso... a vida persevera.

. . .

Talvez você goste de desafiar nossas premissas, e tentar R0's ou números diferentes. Ou tentar simular suas próprias combinações de planos de intervenção!

Aqui está um Modo de Caixa de Areia (opcional), com tudo disponível. (role a tela para ver todos os controles) Simule e brinque a vontade:

Este "simulador de vôo epidemico" básico nos ensinou muito. Ele nos permite responder questões sobre nossos últimos meses, os próximos meses, e os próximos anos.

Então finalmente, vamos retornar para...

O Agora

O avião afundou. Nós subimos nos botes salva-vidas. É hora de encontrar terra firme.41

Equipes de epidemiologistas e governantes (de esquerda, de direita, e pluripartidários) chegaram a um consenso em como bater a COVID-19, enquento protegem nossas vidas e liberdades.

Aqui segue uma ideia geral, com alguns (menos consensuais) planos de emergência:

Então o que isto significa para VOCÊ, agora?

Para todo mundo Respeite a quarentena para que nós possamos sair da Fase I tão logo quanto possível. Continue lavando as suas mãos. Faça sua própria máscara. Baixe um app de rastreamento de contatos que proteja identidades quando estes estiverem disponíveis no próximo mês. Se mantenha física e mentalmente saudável! E escreva para seu legislador local para levantar a bunda da cadeira e...

Para legisladores: Crie leis que deem suporte a quem tem que se isolar/ficar em quarentena. Contrate mais rastreadores de contato manuais, auxiliados por app de rastreamento de contatos que protejam identidades. Direcione mais fundos para as coisas que deveríamos estar fazendo, tais como...

Para produtores: Produzam testes. Produzam respiradores. Produzam equipamentos de proteção para hospitais. Produzam testes. Produzam máscaras. Produzam apps. Produzam antivirais, profiláticos, e outros tratamentos que não são vacinas. Produzam vacinas. Produzam testes. Produzam testes. Produzam testes. Produzam esperança.

Não minimize o medo para construir esperança. Nosso medo deve trabalhar junto com nossa esperança, como os inventores de aviões e paraquedas. Se preparar para futuros horríveis é como nós criamos um futuro de esperança.

A única coisa a temer é a ideia que a única coisa a temer é o próprio medo.


  1. Estas notas de rodapé terão fontes, links ou comentário bônus. Como este comentário!

    Este guia foi publicado em 1º de maio de 2020. Muitos detalhes irão se tornar desatualizados, mas nós estamos confiantes que o guia cobrirá 95% dos futuros possíveis, e que Epidemiologia 101 será útil para sempre.↩︎

  2. “A média [serial] do intervalo foi de 3.96 dias (95% IC 3.53–4.39 dias)”. Du Z, Xu X, Wu Y, Wang L, Cowling BJ, Ancel Meyers L (Ressalva: "Artigos com divulgação antecipada não são considerados como versões finais.")↩︎

  3. Lembre-se: todas estas simulações são super simplificadas, para propósitos educacionais. Uma simplificação: Quando você pede que a simulação "Infecte 1 nova pessoa a cada x dias", ele de fato está aumentando o número de infectados 1/x a cada dia. O mesmo ocorre para os demais ajustes destas simulações. - "Recuperar a cada x dias" está de fato reduzindo o número de infectados 1/x a cada dia.

    Estas não são exatamente as mesmas coisas, mas são próximas o suficiente, e para propósitos educacionais é menos obscuro que ajustar as taxas de transmissão e recuperação diretamente.↩︎

  4. "A mediana do período contagioso [...] era de 9.5 dias.” Hu, Z., Song, C., Xu, C. et al Sim nós sabemos que "mediana" não é igual a "média". Para o propósito educacional simplificado é perto o suficiente.↩︎

  5. Para mais explicações técnicas do Modelo SIR, veja the Institute for Disease Modeling e Wikipedia↩︎

  6. Para mais explicações técnicas do Modelo SEIR, veja the Institute for Disease Modeling e Wikipedia↩︎

  7. “Assumindo uma distribuição do período de incubação de 5,2 dias, em média, resultado de um estudo em separado dos primeiros casos de COVID-19, nós inferimos que o contágio começa a partir de 2,3 dias (95% IC, 0,8-3,0 dias) antes dos sintomas se instalarem." (traduzindo: assumindo que os sintomas começam no dia 5, o contágio começa 2 dias antes = contágio começa no dia 3) He, X., Lau, E.H.Y., Wu, P. et al.↩︎

  8. “O valor médio R para a influenza sazonal foi 1,28 (IQR: 1,19–1,37)” Biggerstaff, M., Cauchemez, S., Reed, C. et al.↩︎

  9. “Nós estimamos que o número de reprodução básica R0 para a 2019-nCoV seja 2,2 (90% intervalo de alta densidade: 1,4–3,8)” Riou J, Althaus CL.↩︎

  10. “nós calculamos o valor médio R0 de 5,7 (95% IC 3,8–8,9)” Sanche S, Lin YT, Xu C, Romero-Severson E, Hengartner N, Ke R.↩︎

  11. Isto é assumindo que você é igualmente infeccioso durante todo o "período infeccioso". Mais uma vez simplificações para propósitos educacionais.↩︎

  12. Lembre-se R = R0 * a proporção das transmissões ainda permitidas. Lembre-se ainda que a proporção das transmissões ainda permitidas = 1 - proporção das transmissões impedidas.

    Logo, para ter R < 1, você precisa ter R0 * TransmissõesPermitidas < 1.

    Logo, TransmissõesPermitidas < 1/R0

    Logo, 1 - TransmissõesImpedidas < 1/R0

    Logo, TransmissõesImpedidas > 1 - 1/R0

    Logo, você precisa parar mais que 1 - 1/R0 das transmissões para conseguir R < 1 e conter o vírus!↩︎

  13. "Percentagem dos casos de COVID-19 nos Estados Unidos de 12 de fevereiro a 16 de março de 2020 que necessitaram admissão em Unidades de Terapia Intensiva (UTI), por faixa etária". Entre 4,9% e 11,5% de todos os casos de COVID-19 requereram UTI. Generosamente escolhendo a faixa inferior, isto significa 5% ou 1 em 20. Note que este total é específico para a estrutura etária dos EUA, e será maior em países com populações mais velhas, e menor em países com populações mais jovens.↩︎

  14. “Números de camas de UTI = 96.596”. Em the Society of Critical Care Medicine População dos EUA era 328.200.000 em 2019. 96.596 de cada 328.200.000 = aproximadamente 1 em 3400.↩︎

  15. "Ele diz que a meta real é a mesma dos outros países: achatar a curva ao escalonar o início as infecções. Como consequência, a nação deve atingir imunidade de rebanho; é um efeito colateral, e não um objetivo. [...] O verdadeiro plano de ação para o coronavírus do governo, disponível online, não menciona imunidade de rebanho em nenhum lugar.""

    Do artigo de Ed Yong para o The Atlantic↩︎

  16. "Todos os oito estudos elegíveis reportaram que lavagem de mãos reduziram os riscos de infecção respiratória, com redução de riscos entre 6% a 44% [valor agrupado 24% (95% IC 6-40%)]."Nós arredondamos o valor agrupado para 25% nestas simulações por simplicidade.Rabie, T. and Curtis, V. Nota: como esta meta-análise aponta, a qualidade dos estudos para lavagem de mãos (pelo menos em países de alta renda) é péssima.↩︎

  17. "Nós encontramos uma redução de 73% no número de contatos diários observados por participante. Isto seria suficiente para reduzir R0 de um valor de 2,6 antes do confinamento para 0,62 (0,37 - 0,89) durante o confinamento". Nós arredondamos este valor para 70% nestas simulações por simplicidade. Jarvis and Zandvoort et al↩︎

  18. Esta distorção sumiria se plotássemos R em uma escala logarítimca... mas então teríamos que explicar escalas logarítimicas↩︎

  19. "Na falta de outras intervenções, uma métrica chave para o sucesso do distanciamento social é se as capacidades críticas de cuidado são excedidas. Para evitar isto, distanciamento social prolongado ou intermitente pode ser necessário até 2022." Kissler and Tedijanto et al↩︎

  20. 3 dias em média para o contágio: “Assumindo uma distribuição do período de incubação de 5,2 dias, em média, resultado de um estudo em separado dos primeiros casos de COVID-19, nós inferimos que o contágio começa a partir de 2,3 dias (95% IC, 0,8-3,0 dias) antes dos sintomas se instalarem." (traduzindo: assumindo que os sintomas começam no dia 5, o contágio começa 2 dias antes = contágio começa no dia 3)He, X., Lau, E.H.Y., Wu, P. et al.

    4 dias na média para infectar outra pessoa: "The mean [serial] interval was 3.96 dias (95% IC 3.53-4.39 dias)" Du Z, Xu X, Wu Y, Wang L, Cowling BJ, Ancel Meyers L

    5 dias em média para sentir os sintomas: "O período médio de incubação foi estimado em 5.1 dias (95% IC, 4.5 a 5.8 dias)" Lauer SA, Grantz KH, Bi Q, et al↩︎

  21. “Nós estimamos que 44% (95% IC, 25-69%) de casos secundários foram infectados durante o estágio pré-sintomático dos casos índice"He, X., Lau, E.H.Y., Wu, P. et al↩︎

  22. “Rastreamento de contatos foi uma intervenção crítica na Libéria e representou um dos maiores esforços de rastreamento de contatos durante uma epidemia na história.” Swanson KC, Altare C, Wesseh CS, et al.↩︎

  23. TCN - Números de Contato Temporários, um protocolo de rastreamento de contatos descentralizado, com privacidade em primeiro lugar↩︎

  24. PACT: Rastreamento de Contatos Automatizado com Privacidade↩︎

  25. Apple e Google fazem parceria em tecnologia de rastreamento de contatos para o COVID-19. Repare que eles mesmos não estão fazendo os apps, apenas criando os sistemas que darão suporte a estes apps.↩︎

  26. Muitos artigos de jornais - e honestamente, muitos artigos científicos - não distinguem entre "casos que não mostraram nenhum sintoma quando nós os testamos" (pré-sintomáticos) e "casos que não mostraram nenhum sintoma nunca" (verdadeiramente assintomáticos). A única forma de você diferenciá-los é fazer o acompanhamento dos casos depois.

    E isto é o que este estudo fez. (Ressalva: "Artigos com divulgação antecipada não são considerados como versões finais.") Em um call center na Coréia do Sul onde houve um surto "apenas 4 (1,9%) permaneceram assintomáticos dentro de 14 dias de quarentena, e nenhum de seus contatos domiciliares adquiriram infecções secundárias."

    Então isto significa que "verdadeiramente assintomáticos" são raros, e ser contaminado por um verdadeiramente assintomático pode ser ainda mais raro!↩︎

  27. Do mesmo estudo de Oxford que inicialmente recomendou o uso de apps para combater a COVID-19: Luca Ferretti & Chris Wymant et al Veja a Figura 2. Assumindo R0 = 2,0, eles encontraram que:

    • Sintomáticos contribuem R = 0,8 (40%)
    • Pré-sintomáticos contribuem R = 0,9 (45%)
    • Assintomáticos contribute R = 0,1 (5%, apesar que o seu modelo tem incertezas e este valor pode ser muito mais baixo)
    • Elementos ambientais como maçanetas contribuem R = 0,2 (10%)

    E adicione os contatos pré & assintomáticos (45% + 5%) e você terá 50% de R!↩︎

  28. "Nenhuma destas máscaras cirúrgicas apresentaram desempenho de filtragem adequado e características de encaixe facial para serem consideradas dispositivos de proteção respiratória." Tara Oberg & Lisa M. Brosseau↩︎

  29. "A redução geral de 3,4 vezes [redução de 70%] nos números de cópias do aerosol que foram observados junto com uma eliminação quase completa de grandes gotas de spray demonstradas por Johnson et al. sugerem que as máscaras cirúrgicas usadas por pessoas infectadas pode ter um impacto clinico significante na transmissão." Milton DK, Fabian MP, Cowling BJ, Grantham ML, McDevitt JJ↩︎

  30. Qualquer cientista de verdade que leu o parágrafo acima está provavelmente morrendo de rir agora. Veja: p-hacking, the replication crisis)↩︎

  31. “É hora de aplicar o princípio da precaução.” Trisha Greenhalgh et al [PDF]↩︎

  32. Davies, A., Thompson, K., Giri, K., Kafatos, G., Walker, J., & Bennett, A Veja a Tabela 1: uma camiseta de 100% algodão tem cerca de 2/3 de eficiência de filtragem de uma máscara cirúrgica, para os dois aerosóis de bacterias que foram testados.↩︎

  33. "Nós precisamos reservar os insumos para os hospitais." Concordo totalmente. Mas este é mais um argumento para aumentar a produção de máscaras, e não para racionar. No meio tempo nós podemos usar máscaras de pano.↩︎

  34. “Aumento de 1º Celsius na temperatura [...] diminui R em 0,0225” e “O valor médio de R destas 100 cidades é 1,83”. 0,0225 ÷ 1,83 = ~1,2%. Wang, Jingyuan and Tang, Ke and Feng, Kai and Lv, Weifeng↩︎

  35. "Anticorpos específicos para o SARS foram mantidos por uma média de 2 anos [...] Então pacientes do SARS devem ser suscetíveis a reinfecção ≥3 anos depois da exposição inicial." Wu LP, Wang NC, Chang YH, et al. "Infelizmente" nós nunca saberemos por quanto tempo a imunidade do SARS teria realmente durado já que a erradicamos tão rapidamente.↩︎

  36. "Nós não encontramos nenhuma diferença significativa entre a probabilidade de testar positivo pelo menos uma vez e a probabilidade de recorrência para os beta-coronavírus HKU1 e OC43 em 34 semanas depois da inscrição/primeira infecção." Marta Galanti & Jeffrey Shaman (PDF)↩︎

  37. "Uma vez que uma pessoa enfrentou um vírus partículas virais tendem a permanecer por algum tempo. Estas não podem causar infecções, mas elas podem disparar um teste positivo." de STAT News por Andrew Joseph↩︎

  38. De Bao et al. Ressalva: Este artigo é uma pré-impressão e não foi certificado por revisão por pares (ainda). Também para enfatizar: eles somente testaram para reinfecção 28 dias depois.↩︎

  39. “Se uma vacina para o coronavírus surgir poderemos fazer em quantidade suficiente?” por Roxanne Khamsi, na revista Nature↩︎

  40. “Não corra para distribuir vacinas e drogas para o COVID-19 sem garantias de segurança suficientes"por Shibo Jiang, na revista Nature↩︎

  41. A metáfora de terra firme de Marc Lipsitch & Yonatan Grad, em STAT News↩︎

(Clique para mostrar as notas de rodapé)

Notas de Rodapé:

lave suas mãos! 👏