Une estimation plus précise du nombre de reproductions de coronavirus

Selon une étude menée par Karlsruhe Institute of Technology publiée en ligne, des chercheurs ont développé une méthode d'estimation du nombre de reproduction qui empêche les retards et compense les fluctuations induites par la journée. À cette fin, ces derniers appliquent un filtre causal d'une durée de sept jours, qui utilise les valeurs passées, présentes et futures. Leur estimation est faite sur la base du même jour de la semaine précédente, similaire au pronostic de charge dans le secteur de l'énergie.

Outre le nombre de nouveaux cas, le nombre de reproduction R est considéré comme un indicateur important de la situation infectieuse. Le numéro de reproduction indique combien de personnes en moyenne sont infectées par une personne infectée. Si R est supérieur à 1, le nombre de nouvelles infections quotidiennes augmente, attirant ainsi une attention particulière du public. Le nombre de reproductions est d'une grande importance pour faire face à la pandémie. Son estimation à l'aide de modèles mathématiques, cependant, est sujette à des incertitudes, en partie parce que les cas signalés dépendent du jour de la semaine et que les épidémies locales augmentent fortement le nombre.

Les chercheurs ont maintenant développé une méthode pour estimer un nombre de reproduction dépendant du temps R qui évite les retards indésirables et compense les périodicités hebdomadaires. Leur méthode est présentée avec les infections à SARS-CoV-2 et COVID-19 comme exemple.

Le nombre de reproduction est basé sur le ratio de nouvelles infections sur deux périodes successives. Pour compenser les retards de diagnostic, de transmission et de déclaration, l'estimation utilise une méthode statistique appelée nowcasting. Un filtre mathématique sert à lisser les données pour compenser par exemple des fluctuations de la courbe hebdomadaire ou des distorsions dues à des foyers locaux. Pour leur méthode, les chercheurs ont appliqué des périodes de sept jours et appliqué un filtre dit causal. Alors que les filtres causaux utilisent uniquement les valeurs passées et présentes, les filtres causaux utilisent également les valeurs futures. L'estimation des infections futures est basée sur le même jour de la semaine précédente. Si nécessaire, des vacances peuvent également être envisagées.

Les chercheurs ont comparé leur méthode avec les méthodes existantes du Robert Koch Institute. Ces derniers ont constaté que la nouvelle méthode compense beaucoup mieux les périodicités hebdomadaires et réduit les phases dans lesquelles R ne semble être supérieur à 1. Les chercheurs recommandent une vérification cohérente de la dépendance de tous estimation du nombre de reproduction le jour de la semaine et utilisation de filtres d'une longueur de filtre de sept jours, ainsi que de filtres causals pour compenser au moins partiellement les retards en cas de cas dépendant du jour.