Premesse
Un nuovo Coronavirus epidemico/pandemico si è affacciato a ottobre-novembre 2019 nella regione dello Hubei in Cina. Il virus, denominato definitivamente SARS-CoV.2 dall’organo internazionale scientifico competente (ICTV - International Committee on Taxonomy of Viruses) e COVID-19 (che definisce la malattia) da WHO/OMS, ha grande genoma a RNA(30Kb), pericapside, simmetria icosaedrica, si trasmette per via aerea o tramite mani portate alla bocca in seguito alla sua resistenza sulle superfici in presenza di acqua e proteine (come nei droplets). Giunto in Europa almeno il 21 gennaio 2020 (in Germania, NEJM), e in Italia immediatamente dopo, è accertato che il virus abbia un’elevata contagiosità con un fattore di contagio (frequenza di contagio * n. di contatti) R0=3 equivalente alla trasmissione al 60% dei contatti. SARS-CoV.2 causa una malattia paucisintomatica nell’80% dei casi (congiuntivite, sindrome simil-influenzale, diarrea, mal di gola con febbre 37,5-38,5°C), oltre a una considerevole base di infezioni asintomatiche pur sempre infettanti per soggetti suscettibili. Nel 20% dei casi la malattia progredisce alle basse vie aeree, con insufficienza respiratoria progressiva, necessità di O2-terapia standard, poi di ventilazione non invasiva e infine di respirazione in UTI (Unità di Terapia Intensiva) con respiratori dove il numero di ricoveri fra gli infetti è stimato intorno al 5-12%. La gravità della malattia è massima in età >70-90 anni, in presenza di altre malattie (BPCO, diabete, insufficienza renale, cardiopatie) con letalità >15%, mentre è meno letale in età infantile (<0,1%), nel giovane adulto (0,1-1%) e nell’adulto (2-5%). Si tratta di virus con letalità maggiore alle pandemie influenzali (letalità globale ca. 3% vs. 0,1%) e diffusibilità molto superiore (60-70% vs. 20%). Il problema principale medico non è posto dalla letalità, ma dalla diffusibilità che genera un sovraccarico in operatori e strutture con l’improvviso affiorare di un elevatissimo numero di pazienti con necessità di ossigenoterapia semi-intensiva (20% degli infetti sintomatici) e di UTI con intubazione (5-12% degli infetti sintomatici).
Di fronte a una tale situazione diviene pertanto necessario capire la dinamica dell’epidemia per attuare tempestivamente le misure di contenimento e controllo necessarie, anche in modalità dinamica, per permettere nel tempo, a gruppi di soggetti individuati secondo opportuni criteri, di tornare alle abituali attività lavorative o di vita. Da cui il nome del concept #Back2Life (B2L).
Il simulatore #Back2Life (#B2L) può operare analisi multicluster e multiscenario con effetto di sovrapposizione e completamento dei dati sui seguenti livelli/prospettive.
- PROSEPTTIVA MACROSCOPICA - Previsioni su nazione, regione e provincia delle principiali variabili epidemiologiche con infografica di situazione passata e corrente; possibilità di analizzare cluster multipli, sovrapposti, complementari.
- PROSEPTTIVA MICROSCOPICA - Integrazione dei dati raccolti da profilazione individuale di rischio e da attività collettive svolte in presenza con analitiche di sintesi delle attività di filiera o dei punti caldi operativi.
- PROSEPTTIVA INTEGRATA - Analisi delle minacce su base regionale e provinciale come incrocio delle prospettive micro e macro con finestra temporale ultimi 7 gg, successivi 7 gg.
Distribuzione contagi in Italia da Gennaio 2020 ad Aprile 2022
Situazione sanitaria in Italia (ricoveri, UTI, decessi, indici di gravità) da inizio pandemia
Analisi delle potenziali minacce, pregresse ed a futuro, con finestra temporale di 7 giorni
Ecosistema #BACK2LIFE
Il modello di analisi dei dati storici della diffusione del coronavirus e degli scenari futuri previsti, viene attualmente presentato all’utente sotto forma di una pagina web Microsoft Power BI (Business Intelligence) Pro basata su di un database Microsoft SQL remoto e condiviso. Microsoft Power BI è una soluzione di analisi business che permette di visualizzare dati e condividere informazioni dettagliate all’interno dell’organizzazione. Di seguito gli elementi costitutivi di tale ecostistema.
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> #SimCov2: strumento di modellazione simulativa e stocastica della rappresentazione della diffusione del virus SARS-Cov-2 e dei suoi processi di malattia COVID-19 in una data popolazione
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> How are you #HRU: approccio integrato di Tamponi e Test per poter controllare presso strutture adibite il livello di esposizione al virus (pregresso, corrente, future) e di mappatura dinamica della contagiosità permettendo opportune regolamentazione
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> Are you Ready #RUR: applicazione basata su di un algoritmo per definire un perimetro specifico (azienda, città, regione, cluster) quali e quante possono essere le persone con il minor rischio di contagio che possono tornare a lavorare o a vivere normalmente
#SimCov2
> OBIETTIVI : Unire la capacità di proiezione e previsione ad un approccio di Trace-Test-Treat (TTT) che permetta di implementare uno schema di Proiezione-TTT-Adeguamento (P3TA) su base numerica. Lavorando in parte con dati sperimentali ed in parte con dati reali consente di elaborare scenari di riapertura graduale e progressiva e stimare alcune grandezze soglia da non oltrepassare (ad esempio R(t)=1 o massimo limite di capacità di UTI di una Regione), oltreché la corretta sequenza temporale di controlli e verifiche da attuare per prevenire (e non inseguire) potenziali nuovi focolai epidemici.
> METODO : Metodo di simulazione deduttivo-empirico in grado di riprodurre l’evoluzione nel tempo delle condizioni di ogni singolo individuo sulla base di parametri variabili quali: la data di inizio dell’epidemia, la capacità di contagiare altri soggetti (denominata R(t)) temporalmente traslati su UTI e UMI, la mortalità/letalità, i giorni necessari per l’incubazione, i giorni di degenza, la % di casi gravi (quelli che presumibilmente saranno gestiti in UTI) rispetto agli infetti, la distribuzione di probabilità che il decesso avvenga (a seguito di complicazioni) in un certo periodo di tempo, i giorni necessari per la guarigione.
> RISULTATI : Sono tre i casi sviluppati:
- ESSELUNGA - analisi e previsione a livello nazionale, regionale e provinciale delle principali grandezze epidemiologiche con capacità di consolidare un ‘cluster’ corrispondente all’area di operatività del Committente e migliorarne la continuità operativa.
- VALLE D'AOSTA - analisi e previsione a livello regionale, provinciale e comunale delle principali grandezze epidemiologiche con supporto all’individuazione di potenziali nuovi focolai per applicare le 3T.
- ENTE OSPEDALIERO GALLIERA, GENOVA - analisi e simulazione di previsione a 14 giorni. Questo lavoro, certificato dalla direzione dell'ospedale e dal dipartimento informatico, ha permesso di: razionalizzare e migliorare l'interpretazione dei dati presenti nel sistema (analisi per ingresso in pronto soccorso, ricovero, terapia intensiva), anticipare l'andamento dei parametri sopra descritti (ad eccezione di eventuali effetti dovuti a mini-cluster) e la necessità di reparti Covid/UTI, prevedere e programmare le procedure chirurgiche in base alla disponibilità di sale operatorie pulite e di team di anestesia/chirurgia.
#HRU
> OBIETTIVI : Supportare la pianificazione e programmazione di 'cluster testing' (molecolari e rapidi) su aree con elevate incidenza di casi per mappare i positivi e ridurre il numero di soggetti che, per effetto delle catene di quarantena, sarebbero bloccati al domicilio per 3-4 settimane interrompendo la continuità operativa.
> METODO : Organizzazione di postazioni mobili per 'cluster testing', approvvigionamento di test, programmazione di personale medico e paramedico per la somministrazione ed elaborazione con 2-3 settimane di anticipo in modo da poterne disporre sul territorio di riferimento e poter effettuare test esaustivi sulle aree che presentano, a livello previsionale, incremento di contagio.
> RISULTATI : 14 postazioni mobili, 2-3 risorse mediche o paramediche per postazione, accordi commerciali con Abbott per i test, e 'cluster testing' preventivo preparato su siti industriali o distributivi in grado di tamponare i contatti stretti di livello 1 di un positivo. Assumendo 40 nuovi casi di contagio su Lombardia, considerando 2 contatti stretti di primo livello, sono stati tamponati 120 soggetti in meno di 48 ore fermando a casa circa 60 persone in luogo delle circa 400 che sarebbe stato necessario mettere in quarantena senza sistema e quindi senza bloccare le attività produttive dei siti della Lombardia.
#RUR
> OBIETTIVI : Definire un perimetro specifico di intervento (Azienda, Città, Comune, Provincia, Regione o ‘cluster generico’) e valutare il livello di rischio associato al reinserimento di personale in diverse mansioni/livelli di interazione in funzione sia del luogo che delle caratteristiche del personale.
> METODO : Questionario anamnestico per la valutazione (volontaria) della situazione degli individui coinvolti in grado di rilevare dati anagrafici e sanitari, controlli effettuati, tipologia di attività per individuare la 'fragilità' o rischio di esposizione del singolo rispetto alla tipologia di attività che l’individuo viene chiamato a ricoprire o integrare.
> RISULTATI : Individuazione di un livello di rischio ad esposizione relativo all’impiego del gruppo di persone identificate rispetto alla zona e/o attività oggetto di interesse al fine di riconfigurare/proteggere l’attività stessa ovvero modificare la tipologia di personale impiegato per abbassare il livello di rischio complessivo.