Пандемията от грип през 1918 г. уби над 40 милиона души по целия свят и засегна лица от всички възрастови групи. Въпреки че е трудно да се предскаже кога ще настъпи следващата грипна пандемия или колко тежка ще бъде тя, изследователите от Технологичния институт в Джорджия са разработили модели, за да помогнат на организации като Американския Червен кръст и Министерството на образованието на Грузия да изготвят планове за реагиране при извънредни ситуации.

моделите

„Моделите са гъвкави, така че могат да бъдат изследвани множество сценарии, за да се види кои варианти отговарят на определена цел“, каза Пинар Кескиночак, доцент в Училището по индустриално и системно инженерство (ISyE) на H. Tech в Джорджия Тех. "Тази цел може да бъде различна за различните групи, като обслужване на повечето хора, като се има предвид наличието на ограничени ресурси или минимизиране на броя на хората, заразени, като същевременно не се отразява негативно на бизнеса."

Подробности за моделите, разработени с доцент ISyE Джули Суон и аспирант Али Екичи, ще бъдат представени на 12 октомври в Института за изследване на операциите и годишната среща на науките за управление.

Знанието колко хора ще се нуждаят от храна, колко съоръжения за разпространение на храна ще са необходими, къде трябва да бъдат разположени съоръженията и как ресурсите трябва да бъдат разпределени между съоръженията, е много важно, според Мерилин Селф, която е мениджърът за готовност за бедствия за главата на Атланта в Атланта на Американския червен кръст. Self си сътрудничи с изследователи от Georgia Tech по този проект.

„Тези модели предоставиха данни за разпределение на твърда храна, които ни помогнаха да формулираме въпросите, които трябва да зададем, и решенията, които трябва да вземем относно разпределението на храни по време на пандемия на местно и общодържавно ниво“, каза Self.

Министерството на образованието в Джорджия използва моделите на Georgia Tech, за да проучи дали училищата трябва да бъдат затворени по време на пандемия.

„Затварянето на училищата засяга както семействата, така и бизнеса, защото родителите ще трябва да останат вкъщи и да се грижат за децата“, каза Гари Макгибони, асоцииран държавен надзирател в Министерството на образованието в Джорджия. „Трябва да се притесняваме, че важни спешни служители като служители на болницата и служители на реда не могат да работят, защото трябва да се грижат за децата си, тъй като училищата са затворени“.

За да преценят броя на храненията, необходими за дадена област, или да определят дали затварянето на училища би било от полза, първо изследователите трябваше да определят колко хора и/или домакинства ще бъдат заразени. За да направят това, те изградиха модел за разпространение на генерични заболявания, който описва как грипната болест ще се разпространи сред индивидите.

Изследователите са използвали данни от тракта на Бюрото за преброяване на САЩ - включително статистики за домакинствата, данни за работния поток, размери на класната стая и статистика за възрастта - за тестване на модела. Пренаселените райони, включително Атланта и нейните предградия, винаги са били засегнати по едно и също време, независимо от това къде е започнало заболяването. Времето, необходимо за разпространението на болестта в селските райони, зависи от това къде е започнало заболяването.

С тази информация изследователите от Georgia Tech използваха модела за разпространение на болестта като инструмент за прогнозиране, за да изчислят броя на храненията, които ще бъдат необходими в столичната Атланта по време на грипна пандемия. Те тестваха три основни сценария: хранене на всяко домакинство със заразено лице (някой със симптоматика или хоспитализация), всяко домакинство със заразен възрастен или всяко домакинство с всички заразени възрастни.

Симулациите показаха, че 15-те окръга около Атланта ще изискват приблизително 2,2 милиона, 1,4 милиона или 150 000 хранения на ден за съответните сценарии по време на пиковия период на инфекция. За цялата пандемия броят на храненията ще достигне съответно 62, 38 или 3,8 милиона за трите сценария.

Изследователите също така определиха броя на храненията, които биха били необходими, ако се хранят само онези домакинства, които са паднали под определено ниво на доходи. Резултатите показаха, че 200 000; В този случай по време на пиковия период на инфекция ще са необходими 120 000 или 14 000 хранения на ден за съответните сценарии.

Интервенции като доброволна карантина или закриване на училища също могат да повлияят на разпределението на храните, като променят броя на заразените индивиди.

„Доброволната карантина означава, че ако дадено лице е болно в дадено домакинство, всички в това домакинство трябва да останат вкъщи“, обясни Кескиночак. „Осъзнаваме обаче, че не всеки ще следва това правило, така че моделът предполага, че само определен процент от заразените индивиди ще останат вкъщи.“

Изследователите са изследвали ефектите на доброволната карантина върху разпространението на болестта, както и най-доброто време за започване на карантината и колко дълго трябва да продължи.

Резултатите показаха, че броят на хората, заразени в пиковия момент, и общият брой на заразените индивиди намаляват, тъй като продължителността на карантината се удължава, но процентът на възвръщаемост намалява. Изследователите установиха, че осемседмичната карантина е най-ефективна от гледна точка на намаляването на броя на заразените лица по време на пиковия период, ако е била приложена в началото на четвъртата седмица.

"Тези резултати са важни, тъй като по време на пандемия общностите разполагат с ограничени ресурси, включително храна и доброволци за разпространение на храната", отбеляза Суон. "Ако по-малко хора се нуждаят от ресурси, особено през пиковия период от време, организации като Американския червен кръст могат да задоволят нуждите на повече хора."

Изследователите също сравниха двете интервенции - карантина и закриване на училище. Резултатите показаха, че затварянето на училища намалява броя на хората, заразени с вируса. Установено е обаче, че четири седмична доброволна карантина е поне толкова ефективна, колкото затварянето на училище от шест седмици за намаляване на процента на населението, заразено с вируса, и броя на хората, заразени в пиковия час.

Министерството на образованието в Джорджия и столичната Атланта на Американския червен кръст са използвали моделите, за да получат представа за най-добрите начини техните организации да реагират на пандемия от грип.

"Изпълнението на всички тези различни сценарии ни помогна да осъзнаем, че ще имаме много повече хора, които да се хранят в столицата Атланта по време на пандемичен грип, отколкото сме си представяли. Моделите ни предоставиха реалистична представа къде трябва да намерим общността съоръжения за разпределение на храна и колко може да ни трябват, за да дадем определени предположения и решения ", каза Self.

Изследователите планират да проведат бъдеща работа в две области - разработване на модели за други държави и разширяване на модела, така че да включва и разпространение на ваксини. Моделът може да бъде полезен и за други цели, като например оценка на нуждите на болничния капацитет, според Keskinocak.

"Въпреки че се надяваме, че пандемия никога няма да настъпи, нашите модели ще помогнат на Грузия и други щати в Съединените щати да подготвят планове за реагиране за потенциала", добави Кескиночак.