Riassunto

OBIETTIVI: a circa due mesi dalla fine del lockdown imposto per il contenimento dell’epidemia di SARS-CoV-2, si sono valutate le dinamiche del contagio nella Regione Toscana dall’inizio dell’emergenza a fine giugno attraverso un modello compartimentale, successivamente utilizzato per produrre semplici previsioni degli andamenti epidemici per i prossimi mesi.
DATI E METODI:
è stato costruito un modello compartimentale di tipo SIRD, in cui il tasso di riproduzione dell’infezione, R0 è stato assunto variabile nel tempo, tramite una funzione costante a tratti. Fissati, per motivi di identificabilità alcuni parametri – la letalità e il tempo dal contagio alla risoluzione dell’infezione (morte o guarigione) – il modello è stato calibrato sulla serie dei decessi per malattia Covid-19 notificati nel periodo dal 09.03.2020 al 30.06.2020. L’incertezza attorno alle stime è stata quantificata attraverso un bootstrap parametrico. Il modello stimato è stato poi utilizzato per produrre proiezioni a medio-lungo termine delle dinamiche epidemiche.
RISULTATI:
la data di inizio epidemia in Toscana è stata stimata al 21.02.2020. Il valore stimato di R0(t) è andato da un iniziale 7,78 (IC95% 7,55-7,89) a un valore molto vicino a 0 tra il 27 aprile e il 17 maggio. Infine, esso è risalito, fino a raggiungere un valore medio di 0,66 (0,32-0,88) tra il 18 maggio e il 30 giugno. In corrispondenza del picco epidemico, stimato all’inizio di aprile, gli infetti notificati circolanti in regione risultavano appena il 22% di quelli predetti dal SIRD. In accordo al modello, se a partire da ottobre R0 superasse, anche di poco, l’unità, l’onda del contagio potrebbe raggiungere nuovamente livelli preoccupanti entro la prossima primavera.
CONCLUSIONI: l’andamento stimato di R0 è suggestivo di un forte effetto delle politiche di contenimento sulla diffusione del virus in Toscana e di una minima ripresa del contagio potenzialmente attribuibile all’interruzione del lockdown. Le proiezioni a medio-lungo termine mostrano inequivocabilmente come il pericolo di una nuova ondata epidemica non sia scongiurato.

 Parole chiave: SARS-CoV-2, SIRD, modelli compartimentali, numero di riproduzione dell’infezione, previsioni

Abstract

OBJECTIVES: about two months after the end of the lockdown imposed for the containment of the SARS-CoV-2 epidemic, the contagion dynamics in the Tuscany Region (Central Italy) have been assessed from the beginning of the emergency to the end of June through a compartmental model, and future medium-long term projections have been produced.
DATA AND METHODS:
this study used a SIRD model in which the infection reproduction number R0 varied over time, according to a piecewise constant function. The fatality parameter and the time from contagion to infection resolution (death or recovery) were fixed to ensure parameter identifiability, and the model was calibrated on the Covid-19 deaths notified from March 9th to June 30th 2020. The uncertainty around the estimates was quantified through parametric bootstrap. Finally, the resulting model was used to produce medium-long term projections of the epidemic dynamics.
RESULTS:
the date of the first infection in Tuscany was estimated as February 21st 2020. The value of R0(t) ranged from 7.78 (95%CI 7.55-7.89), at the beginning of the outbreak, to a value very close to 0 between April 27th and May 17th. Finally, R0(t) rose, reaching an average of 0.66 (0.32, 0.88) between May 18th and June 30th. At the epidemic peak, estimated at the beginning of April, the notified infected people circulating in the region were just 22% of those predicted by the model. According to the estimated SIRD, under the hypothetical scenario that R0(t) slightly exceeds 1 from the beginning of October 2020, a new wave of contagion could arise by next spring.
CONCLUSIONS:
the estimated trend of R0(t) is suggestive of a strong effect of the lockdown in Tuscany and of a mild increase of the contagion potentially attributable to the easing of the containment measures. Medium-long term projections unequivocally indicate that the danger of a new epidemic wave has not been averted.

 Keywords: SARS-CoV-2, SIRD, compartmental models, basic reproduction number, projections

 11/12/2020      Visite