Epidemie (vereenvoudigd model)

DEZE SIMULATIE IS UITSLUITEND VOOR EDUCATIEVE DOELEINDEN! De gebruikte parameters en de geobserveerde krommen zijn niet karakteristiek voor een specifiek virus. Ons doel is om docenten te voorzien van een kwalitatief instrument dat illustreert hoe een virus zich verspreidt en hoe een epidemie kan worden bestreden.

Deze simulatie mag op geen enkele manier worden gebruikt als rechtvaardiging of bewijs. Een simulatie is een benadering van de werkelijkheid. De parameters die de verspreiding en het gevaar van een epidemie karakteriseren zijn talrijk. Deze parameters zijn zowel wetenschappelijk als sociaal. Elke gemeenschap is daarom anders qua verspreiding van het virus en er is geen algemeen antwoord op hoe het te bestrijden. De parameters voor deze simulatie worden hieronder toegelicht.

In het gevecht tegen de verspreiding van een virus, is het van fundamenteel belang om bepaalde wetenschappelijke feiten te onthouden:

• Onze huid is een effectieve barrière tegen het virus. Het kan voornamelijk via de mond, neus of ogen ons lichaam binnengaan. Een coronavirus is een type virus met een lipide-omhulsel dat het genetisch materiaal beschermt. Je handen wassen met zeep en niet met je handen aan je gezicht zitten zijn effectieve "barrièregebaren".
• Een virus kan nauwelijks overleven buiten zijn gastheerorganisme. Het wordt overgedragen door microdruppeltjes. Thuisblijven en/of social distancing geeft een sterke beperking van de overdracht.
• Een geïnfecteerd organisme verdedigt zich voornamelijk met zijn eigen immuunsysteem. Wanneer een meerderheid van de bevolking immuniteit heft bereikt, ofwel door vaccinatie of na herstel, en als de immuniteit duurzaam genoeg is, stabiliseert op een laag niveau of sterft uit.

Bij gebrek aan een vaccin vergt overwinning op een epidemie daarom strikte individuele discipline (hygiène, thuisblijven, quarantaine, social distancing), die op de schaal van een samenleving zeer moeilijk te implementeren is, met name na verloop van tijd.

Voor de bovenstaande simulatie, gebruikten we het SEIR-model (Susceptible-Exposed-Infected-Recovered):

• S (roze): De "Susceptible"-toestand (“vatbaar”) kenmerkt een gezond persoon die het virus niet draagt.
• I (rood): De "geïnfecteerde" toestand karakteriseert een besmet persoon. Deze kan symptomatisch zijn (koorts, hoesten, pijn ...) of asymptomatisch. Als hij asymptomatisch is, kan hij bij vele tests onopgemerkt blijven.
• R (grijs): De "herstelde" toestand kenmerkt een genezen persoon. Deze is niet langer besmet en profiteert van een min of meer duurzame immuniteit die voorkomt dat het virus zich verspreidt.

In deze simulatie worden geen sterfgevallen beschouwd. Ze vertegenwoordigt een percentage van de "I"- populatie (< 1% voor seizoensgriep, > 3% voor Covid-19, > 15% voor pokken).

De simulatie past het volgende algoritme toe op een vaste populatie van 800 personen.

De onderlinge afstand tussen alle personen wordt berekend. Als de afstand tussen twee personen "I" en "S" minder is dan een bepaalde nabijheidsdrempel, passen we een kans P op besmetting toe die persoon "S" opschuift naar "I".

Bij afwezigheid van "barrièregebaren", vertoont de evolutie in de eerste fasen duidelijk een zeer snelle exponentiële groei in het aantal geïnfecteerden (I + E). Gezondheidsorganisaties proberen wanhopig deze groei te beperken om het zorgstelsel te beschermen. Een exponentiële functie groeit echter zo snel dat beslissingen zeer snel genomen moeten worden.

Politieke maatregelen zijn noodzakelijkerwijs collectief omdat de aanwezigheid van één "I"-persoon na verloop van tijd de hele bevolking kan besmetten. Mogelijkheden zijn vaccinatie, thuisblijven, of quarantaine van alle reizigers.

Met behulp van deze educatieve simulatie kunnen bepaalde kwalitatieve conclusies worden getrokken:

• Bij gebrek aan een vaccin hebben thuisblijf- of quarantainemaatregelen voor reizigers significante effecten, met name als ze in een zeer vroeg stadium worden toegepast.
• Een vaccinatiecampagne is slechts effectief boven een bepaald percentage van de behandelde populatie.
• Totdat de ziekte is uitgeroeid, kan een epidemie zich verschillende malen binnen dezelfde populatie verspreiden.
• Het laatste punt verklaart de problemen van regeringen om een “versoepeling van het thuisblijven” te organiseren.

Beweeg de cursor over de kromme om de epidemische reeks opnieuw af te spelen.