Modelización
¿Cuánta gente a mi alrededor es contagiosa de COVID?
Texto actualizado en 2020-11-19
¿Cuál es el riesgo de encontrarse con una persona contagiosa en la calle o en una reunión? He aquí un cálculo basado en el número pacientes que entran en cuidados intensivos (UCI) que estima el número de personas infecciosas a su alrededor.
En la calle, en una reunión, en un aula o en una tienda, te habrás preguntado cuántas personas infectadas por el virus COVID estaban a tu alrededor. Desafortunadamente, no se puede saber mirando a la gente porque muchas personas infectadas no tienen ningún síntoma. Además, este número cambia de un día para otro y dependiendo de la región.
¿Por qué la tasa de incidencia no es una estimación satisfactoria?
Una simple estimación del riesgo de encontrar una persona contagiosa utiliza la tasa de incidencia. Por definición, esta tasa indica la proporción de nuevos individuos positivos en una población en un momento dado. Vea la pregunta ¿Cuál es el riesgo de cruzar a una persona con COVID en un grupo conociendo la tasa de incidencia?. Sin embargo, esta tasa, que suele publicarse en los sitios web oficiales, se estima a partir del número de pruebas positivas, lo que depende directamente del número de personas sometidas a dichas pruebas. Por lo tanto, es muy sensible a las condiciones que llevan a las personas a ser testadas o no. Por ejemplo, en Francia, en marzo y abril de 2020, se hicieron pruebas a muy pocas personas y la curva de incidencia aumentó muy poco mientras que el número de personas hospitalizadas aumentó mucho. En Francia, los ensayos aumentaron considerablemente desde principios de agosto hasta finales de octubre de 2020, y la tasa de incidencia aumentó de manera similar. En la primera semana de noviembre de 2020, ambas tasas disminuyeron simultáneamente(datos del SI-DEP). De hecho, cada vez que se abre un nuevo centro de pruebas en una ciudad, la tasa de incidencia aumenta.
Es por ello que hemos decidido estimar el número de personas infecciosas en base al número de pacientes que entran en cuidados intensivos (UCI), que no depende de la política de pruebas realizadas. Siguiendo nuestro razonamiento, puede familiarizarse con las estimaciones epidemiológicas y entender por qué cada estimación tiene sus limitaciones.
¿Qué da nuestro estimador?
Estimamos que a principios de noviembre de 2020, en Toulouse, cruzamos 2 transeúntes infectados por cada mil, y 5 en Lyon. Las mil personas corresponden al número de transeúntes que pasean en una calle concurrida en una hora, los pasajeros de un metro que va lleno, o los estudiantes de una gran universidad. La probabilidad de que, en un grupo de 25 personas, al menos una estuviera infectada era del 5% en Toulouse, y del 12% en Lyon. Hay que tener en cuenta que nuestras estimaciones no son perfectas: van por órdenes de magnitud (ver el párrafo "límites" al final de la página). Para ver la estimación de hoy, haga clic para abrir la tabla que muestra el número de personas infectadas en París, Marsella, Lyon y Toulouse, en la calle y en las reuniones. Esta tabla se actualiza todos los días. Otra tabla, también basada en las entradas en UCI, da el número de personas infectadas por cada 1000 personas en la calle para 30 departamentos franceses: treinta ciudades de Francia, clasificadas por densidad infecciosa.
¿Cómo se puede estimar el número de portadores de la COVID-19 ?
Hacer una estimación es un poco como hacer un pastel: para hacerlo bien, necesitas buenos ingredientes y una buena receta. Los ingredientes aquí son los datos y parámetros del modelo. Los datos cambian cada día y según la región, y por tanto deben ser actualizados. Los parámetros están relacionados con el virus y la enfermedad: se encuentran en artículos científicos y no cambian mucho. La receta es la forma de combinar estos datos y parámetros, utilizando fórmulas matemáticas, en una hoja de cálculo que muestra directamente los resultados esperados. Este es el pastel que compartimos en línea.
Aquí está la lista de ingredientes: datos y parámetros
- El número de pacientes que entran en cuidados intensivos (UCI) publicado en Francia incluye todos los servicios de cuidados críticos (Reanimación en sentido estricto + cuidados intensivos + cuidados continuos). Se trata de un dato fiable siempre que estas unidades no estén saturadas, independientemente del número de pruebas PCR realizadas, y disponible para cada departamento francés en Réa-GéoDES. Muchos países también publican estos datos, reunidos en OurWorldInData (en inglés, ICU data o Intensive Care Units, unidades de cuidados intensivos).
- El tamaño de la población también es un dato. Es el número de habitantes de la ciudad, región o país en cuestión, que se puede encontrar en los sitios web oficiales (INSEE para Francia).
- El número de días entre los primeros síntomas y el ingreso en laUCI es de siete, según un meta-análisis internacional de Grasselli, JAMA, pero más recientemente un estudio francés observó un retraso de ocho días(COVID-ICU, Intensive Care Medicine).
- Letalidad: Para pasar de los datos de la UCI al número de personas infectadas debemos tener en cuenta el número de muertes. La proporción de letalidad de los pacientes de la UCI es del 42% en todo el mundo, según Armstrong, Anestesia. Un estudio más reciente de las Unidades de Cuidados Intensivos de Francia, Bélgica y Suiza(COVID-ICU, Intensive Care Medicine) muestra que la proporción de letalidad en laUCI ha disminuido y es del 31% en promedio. Este parámetro puede cambiar según los criterios de admisión en la UCI y la calidad de la atención. La proporción de letalidad de las personas infectadas (Infection Fatality Rate en inglés) varía entre el 0,37 y el 0,75% según los estudios serios (véase la pregunta ¿Cuál es el riesgo de morir por la COVID-19 para una persona infectada?), lo estimamos en un 0,5% en Francia según Salje, Ciencia. Esta proporción depende en gran medida de la pirámide de edades según Levin, medRxiv, y por lo tanto debe adaptarse, si es necesario, al país en cuestión.
- Duración del contagio: Un paciente es contagioso entre 7 y 21 días, pero la duración media es de 7 días después de los primeros síntomas, o 9 días en total, ya que el contagio comienza dos días antes de los síntomas. El ARN viral se encuentra por más tiempo en los hisopos nasofaríngeos, pero ya no es infeccioso según Wölfel, Nature.
- Asintomáticos: el 42,5% de los infectados son asintomáticos según un exhaustivo estudio realizado en una comuna italiana y cuyo m
etodo de detección fue mediante prueba PCR Lavezzo, Nature. Una encuesta realizada en junio de 2020 entre los hogares ingleses encontró un 76,5% de asintomáticos(Petersen, Clin. Epidemiol.). Por lo tanto, usamos aquí el promedio de los dos, el 60%. Las personas asintomáticas son las únicas con las que nos podemos encontrar, porque los pacientesenfermos de COVID-19 están confinados en sus casas o en el hospital.
Aquí está la receta para combinar estos ingredientes: pasos del cálculo
- Empecemos con las admisiones de ayer en la UCI publicadas hoy. La curva de admisiones de la UCI muestra oscilaciones relacionadas con los fines de semana (números menores el domingo). Para amortizarlos, en lugar de usar las entradas diarias, usamos su promedio de los últimos 7 días.
- Los que entran en la UCI tenían síntomas de COVID un promedio de 8 días antes, y comenzaron a ser contagiosos 2 días antes de los síntomas, 10 días antes de la UCI. Así que podemos deducir de las entradas de ayer en la UCI cuántas personas se contagiaron hace 11 días.
- Las tasas de mortalidad se utilizan para pasar del número de admisiones en la UCI al número de nuevos casos infecciosos. Multiplica el número de pacientes de la UCI por su letalidad (31%), lo que da el número de muertes. Divida este número de muertes por el número de casos fatales de las personas infectadas (0,5%) para obtener una estimación del número de personas infectadas.
- Cada paciente permanece infeccioso durante unos 9 días: por lo tanto, sumamos las nuevas personas infecciosas durante 9 días para saber el número de personas infecciosas, la prevalencia, al noveno día.
- Estos cálculos nos dan el número de personas que fueron contagiadas hace 11 días. ¿Cómo sabemos ese número hoy? Asumimos que este número seguirá evolucionando como lo ha hecho durante la semana pasada. Por lo tanto, extrapolamos de los 11 días hacia el futuro la curva exponencial ajustada a los datos de los últimos 7 días conocidos, porque el contagio es exponencial.
- Luego divide este número de personas infectadas por el tamaño de la población del departamento o región para obtener la tasa de infección como un porcentaje. Esto supone que todos los nuevos pacientes de la UCI vienen de la región que se está considerando, lo cual no siempre es así.
- Finalmente, en la calle, no nos encontramos con las personas que han desarrollado la enfermedad, porque están confinados en sus casas o son tratados en el hospital. Nos encontramos con personas asintomáticas: algunas aún no están enfermas pero ya son contagiosas, otras nunca tendrán síntomas. Por lo tanto, multiplicamos el número de personas infectadas por el porcentaje de personas asintomáticas, para estimar cuántas personas contagiosas es probable que nos encontremos.
Para los que prefieren las ecuaciones, véase la Calculadora abajo, y el texto a la derecha de los resultados sobre Portadores de Coronavirus en París, Lyon, Marsella, Toulouse y Francia.
¡Haz las cuentas de tu ciudad o país!
Puede estimar usted mismo el número de personas infectadas en su ciudad, región o país hoy, si ha tenido datos de entrada en la UCI durante dos semanas. Sólo hay que introducirlo, así como el tamaño de la población, en la calculadora de abajo (datos para Francia: Réa-GéoDES; para otros países: OurWorldInData).
Es un trabajo bastante largo, porque es necesario anotar las entradas en UCI de los últimos 15 días en la tabla interactiva, para calcular la regresión. ¡Y no olvides poner el tamaño de la población! Esta calculadora también le permite cambiar los valores de los parámetros, si quiere probar cómo la variación de los distintos parámetros cambian los resultados.
Haga clic para verlo Calculadora COVID (sólo lectura. Para utilizarla, cópiela o descárguela).
- Si tiene una cuenta de Google, copie esta calculadora en su GoogleDrive con COPIA
- De lo contrario, abra la calculadora y luego, en la parte superior izquierda de la página, haga clic en "Archivo" y luego en "Descargar" para guardarlo en su disco duro en formato Excel u OpenDocument.
¿Cuáles son las limitacionesde este estimador?
Este estimador no es un modelo sofisticado como los que utilizan los epidemiólogos que aconsejan a los gobiernos proyectando la evolución de la epidemia a lo largo de varias semanas: simplemente responde a una simple pregunta, para el mismo día del cálculo. Aquí están algunas de sus limitaciones.
- Este estimador tiene en cuenta muchos parámetros. Si estos parámetros son mal estimados en la literatura científica, la estimación final será sesgada. Por ejemplo, si la verdadera tasa de letalidad de los infectados fuera del 0,4% en lugar del 0,5% (utilizado aquí), el número de personas infectadas se subestimaría en un 20%.
- Otra limitación es que la tasa de letalidad varía según la edad y el país. Durante el verano, la mayoría de los infectados fueron jóvenes, y esto puede haber reducido la tasa de mortalidad. Vea la pregunta ¿Ha mejorado el manejo de los pacientes con la COVID-19 ?
- Otra limitación es la validez de los datos de entrada en la UCI. La reanimación no se cuenta necesariamente de la misma manera en los diferentes países. Existe la reanimación en sentido estricto, reservada a los pacientes con múltiples fallos vitales, los cuidados intensivos para los que tienen un solo fallo y la vigilancia continua de los que corren el riesgo de sufrir un fallo vital (en Francia los tres casos se agrupan en el valor de la UCI). En Francia, todas las personas hospitalizadas son sometidas a una prueba de SARS-CoV-2 y son contadas en la UCI, incluso si fueron al hospital por una razón diferente a la COVID-19. Esto puede llevar a una ligera sobreestimación del valor de la UCI.
- Por último, el número de personas infectadas se extrapola a lo largo de 11 días a partir de los datos. Si la curva de extrapolación se estimara erróneamente, se producirían errores significativos en el número de personas contagiadas en la calle. Esta extrapolación es un punto débil del modelo, sobre todo cuando hay muy pocas entradas en UCI: en una región pequeña o en un moento en el que la epidemia estuviese casi contenida con una curva con pendiente casi nula, la aparición de un brote, por ejemplo sería tratada en el modelo por un exponencial de crecimiento muy rápido, mientras que si se identificase y se vigilase bien, se controlaria rápidamente.
Este cálculo también presenta las limitaciones detalladas en la pregunta ¿Cuál es el riesgo de cruzarse con una persona con VOVID-19 en un grupo, conociendo la tasa de incidencia?.
En conclusión, los cálculos presentados aquí dan una idea aproximada del número de personas contagiosas que hay a nuestro alrededor. Este número no debe tomarse como un valor exacto, sino más bien como un orden de magnitud. La versión original de este modelo se presenta en la página web de sus autores, Florence & Denis ¿Cuántos infectados hay en mi ciudad?
Fuentes
Un estudio multicéntrico de cohortes en hospitales de Francia, Bélgica y Suiza hizo un seguimiento de más de 4.000 pacientes ingresados en unidades de cuidados intensivos entre finales de febrero y principios de mayo de 2020. La mortalidad (estimada en 90 días) de los pacientes de la UCI disminuyó de forma regular del 42 al 25% durante este período (Tabla S5), con una tasa media de letalidad del 31%. El tiempo medio desde los primeros síntomas hasta el ingreso en la UCI fue de ocho días en este estudio para los pacientes que finalmente murieron de COVID-19 (Tabla 1, línea 13, coL4 del artículo).
COVID-ICU group, for the REVA network and the COVID-ICU investigators. (2020) Clinical Characteristics and Day-90 Outcomes of 4,244 critically ill adults with COVID-19: a prospective cohort study. Intensive Care Medicine DOI: 10.1007/s00134-020-06294-xEste estudio italiano a gran escala evalúa los factores de riesgo de mortalidad en los pacientes de la unidad de cuidados intensivos de Lombardía. Lo hemos usado esencialmente para saber que hay siete días entre los primeros síntomas de una persona que va a morir de COVID-19 y la entrada en UCI (Tabla 3, línea 16, col.3, del artículo).
Grasselli, G., Greco, M., Zanella, A., Albano, G., Antonelli, M., Bellani, G., ... & Cattaneo, S. (2020). Risk factors associated with mortality among patients with COVID-19 in intensive care units in Lombardy, Italy. JAMA internal medicine, 180(10), 1345-1355.En un revisión y un meta-análisis de 24 estudios de observación, los autores ingleses siguen el destino de los pacientes en las unidades de cuidados intensivos (UCI) en Asia, Europa y América del Norte. Utilizamos el porcentaje de mortalidad de los pacientes en las unidades de cuidados intensivos europeas, el 48,44% de siete estudios (Fig. 3 del artículo), mientras que a nivel mundial es el 41,65%.
Armstrong, R. A., Kane, A. D., & Cook, T. M. (2020). Outcomes from intensive care in patients with COVID‐19: a systematic review and meta‐analysis of observational studies. Anaesthesia,75(10), 1340-1349.Thomas PUEYO publicó en "Medium" el 12 de marzo de 2020 un artículo visto 26 millones de veces. Con un simple modelo, demuestra que una catástrofe es inminente. A mediados de marzo, pidió a los jefes de estado y a los líderes empresariales que actuaran muy rápidamente para limitar el contagio. El crecimiento exponencial del número de enfermos amenazaba seriamente a todo el mundo. Las ecuaciones de su modelo eran clásicas, difícilmente discutibles, y disponibles en una tabla en línea. Utilizamos sus ideas básicas y la más simple de sus ecuaciones, pero no su modelo epidémico, que creemos que ya no se aplica hoy en día. T. Pueyo es un ingeniero, su artículo, que sólo él firmó, no está publicado en una revista científica.
https://medium.com/tomas-pueyo/coronavirus-agissez-aujourdhui-2bd1dc7838f6El artículo de Salje y colaboradores describe el estado de la epidemia en Francia durante la primera oleada y propone una tasa de letalidad del 0,5% de las personas infectadas, dato que hemos retenido en nuestros cálculos (con la corrección del 26 de junio de 2020, publicada en el sitio web Science).
Salje, H., Kiem, C. T., Lefrancq, N., Courtejoie, N., Bosetti, P., Paireau, J., ... & Le Strat, Y. (2020). Estimating the burden of SARS-CoV-2 in France. Science.Levin y colaboradores muestran en su metaanálisis que la tasa de letalidad depende en gran medida de la edad de los pacientes y, por lo tanto, será diferente en las poblaciones de mayor edad (por ejemplo, europea) y más jóvenes (por ejemplo, africana). Por eso la calculadora interactiva que proponemos permite cambiar todos los parámetros, incluyendo la tasa de letalidad.
Levin, A. T., Hanage, W. P., Owusu-Boaitey, N., Cochran, K. B., Walsh, S. P., & Meyerowitz-Katz, G. (2020). Assessing the Age Specificity of Infection Fatality Rates for COVID-19: Systematic Review. Meta-Analysis, and Public Policy Implications. medRxiv, 2020(2023.20160895).La web Coronavirus Fact-Checking Taskforce (https://zici.fr/49) analiza la duración de la infecciosidad en el párrafo "Infectious period: what is its duration?". Es, por definición, el número de días en que la infectividad es superior al 50% de su máximo. Así definido, dura nueve días. Entre los estudios que permiten plantear esta figura, el de Wölfel y colaboradores, muestra que el ARN viral de las muestras nasofaríngeas ya no puede infectar a las células en cultivo después de 8 días.
Wölfel, R., Corman, V. M., Guggemos, W., Seilmaier, M., Zange, S., Müller, M. A., ... & Hoelscher, M. (2020). Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019. Wölfel Nature, 581(7809), 465-469.Dans la commune italienne de Vo’ (3400 habitants), presque toute la population a été testée par PCR à deux reprises, fin février et début mars 2020, pour connaître le portage du coronavirus. 42,5% des personnes infectées par le virus étaient porteurs asymptomatiques.
Lavezzo, E., Franchin, E., Ciavarella, C., Cuomo-Dannenburg, G., Barzon, L., Del Vecchio, C., ... & Abate, D. (2020). Suppression of a SARS-CoV-2 outbreak in the Italian municipality of Vo’. Nature, 584(7821), 425-429.En Inglaterra, los resultados de una gran encuesta realizada en junio de 2020 a 36.000 personas no hospitalizadas muestran que 115 dieron positivo en la prueba de PCR el día de la recolección y que 88 personas que dieron positivo eran asintomáticas ese día, es decir, el 76,5%. Si miramos específicamente los síntomas específicos de la Covid-19, este porcentaje se eleva al 86% el día de la prueba.
Petersen, I., & Phillips, A. (2020). Three Quarters of People with SARS-CoV-2 Infection are Asymptomatic: Analysis of English Household Survey Data. Clinical Epidemiology, 12, 1039.