Modelos epidemiológicos
Fuente alternativa de datos
para su predicción


Modelos epidemiológicos
Fuente alternativa de datos
para su predicción
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Una de las misiones más importantes de los organismos encargados de diseñar las políticas de salud pública es la de instaurar mecanismos eficaces para detectar de manera oportuna los brotes de enfermedades infecciosas, para combatirlos de forma inmediata. Un monitoreo eficaz del comportamiento que presentan las apariciones de nichos de infección puede ser determinante para disminuir el impacto del brote y evitar el surgimiento de pandemias.

Las medidas de control epidémico se apoyan fuertemente en la información recolectada por el sistema de vigilancia sanitario. En el caso que vamos a exponer, esa información se refiere al número de casos causados por el agente infeccioso de interés. En diversos países estos sistemas han reportado, a lo largo del tiempo, dos tipos de información. El primero se refiere al número de pacientes que, por sintomatología, son sospechosos de ser contagiados por el agente. Esta información es usualmente registrada por médicos, centros de salud y hospitales. El segundo tipo de información se refiere a los casos que, después de haber sido examinados con pruebas de laboratorio, se confirma que han sido causados por el agente infeccioso. En algunos esquemas de vigilancia, el conteo de ambos tipos de casos se acompaña con información sociodemográfica, tales como el género y el grupo de edad.
     La información confiable y actualizada (en tiempo real) es indispensable para apoyar la toma de decisiones y combatir la propagación de infecciones; pero una de las dificultades a las que se enfrentan las instituciones de salud es la relacionada con la actualidad de los datos. El tiempo que tarda en generarse la información puede ser de varias semanas y, conforme avanza el tiempo, la evaluación pierde vigencia y se reduce la eficacia con la que pueden intervenir los organismos de salud para detener los brotes. Ante este panorama, en años recientes se ha buscado el uso de fuentes alternativas de información, como la generada por las redes sociales.
     Desde 2004, he trabajado en modelos estocásticos1 para la dispersión de epidemias y, desde 2009, con la Doctora Yulia Gel, de la Universidad de Texas en Dallas, he buscado el desarrollo de modelos que utilicen fuentes de información alternativas, como las redes sociales, que complementen la información proveniente de los sistemas de vigilancia.
     El objetivo es realizar predicción del número de casos futuros. Esta información es fundamental para la administración de recursos, como los médicos y hospitalarios, y evaluar la eficiencia de medidas de intervención para la contención del brote infeccioso.

Con el apoyo de herramientas estadísticas y computacionales, realizamos un modelo ad hoc las características generales de una comunidad específica para la detección de influenza. Nuestra investigación se realizó en la región de Peel, en Ontario, Canadá, que tiene una población de un millón y medio de habitantes. Como parte de nuestro estudio se construyó una red de contactos individuales, los cuales modelan el tipo de conexiones que pueden dar como resultado la transmisión de la infección entre las personas. Esta red se creó según las características sociodemográficas de la región y la información de las escuelas en el área y su matrícula. Por otro lado, contamos con la información de los datos confirmados que reportan las autoridades de salud, los cuales no son reportados al día, sino con dos semanas de retraso, ya que son obtenidos luego de realizar pruebas de laboratorio. Si las instituciones estuvieran interesadas en hacer la planeación de acciones sanitarias para las próximas semanas, entonces no contaríamos con la información en tiempo real para poner en marcha nuestro modelo estocástico de predicción.


     Con el fin de subsanar la falta de información que se tiene en las dos últimas semanas, usamos la información de las redes sociales, en particular de twitter, para obtener un aproximado del número de casos que hay durante las dos semanas no observadas.
     Con la información aproximada a tiempo real, se puede entonces actualizar el modelo de predicción y estimar el número de casos que se presentarán durante las siguientes horas o semanas.

La información de twitter que suele utilizarse, es la frecuencia en los mensajes relacionados con influenza en la región. No es necesario que sean manifestaciones abiertas de la enfermedad, menciones tales como “tengo x síntomas de influenza”, sino tan sólo publicaciones en las que los usuarios incluyen palabras clave relacionadas que pueden referirse a sinónimos de influenza (flu, gripe, etc.), síntomas, o también a medicamentos para aliviar sus síntomas. Esta fuente de información pretende medir la actividad de la influenza en la región y, aunque los mensajes en twitter se relacionan más cercanamente con casos que, por sintomatología, son sospechosos (también denominados ILI -Influenza like Illness), sí logran dar información de los casos que efectivamente son infectados por el agente.
     En este proyecto de investigación se propone una metodología que utiliza tanto la información oficial como la de actividad de la influenza contenida en mensajes de twitter para modelar el número de casos confirmados hasta la última hora. Realizado esto, se puede utilizar el modelo estocástico de predicción, bajo un escenario libre (sin intervención) o con control epidémico (tal como vacunación y cierre temporal de escuelas que presenten al menos un número de casos dentro de cierto periodo de tiempo).
     A partir de este estudio hemos visto que sí hay una fuerte relación entre la información alternativa obtenida en las redes sociales y los casos confirmados de influenza, sin embargo, hay que señalar que, en otros estudios que buscan relacionar la actividad en internet o mensajes de redes sociales con algún evento en particular, se ha observado que el volumen de los mensajes es propenso a cambiar de variable por la que le es más influyente. Por ejemplo, un aumento en la actividad de mensajes en twitter puede provocar, a su vez, un mayor aumento de este tipo de mensajes (autoexcitación). Con el fin de prevenir el efecto desfavorecedor de este cambio de comportamiento, se debe considerar que la relación entre twitter y la actividad real de la influenza es muy dinámica y como tal debe ser modelada.

Lilia Leticia Ramírez Ramírez

La Doctora Lilia Leticia Ramírez es investigadora del Centro de Investigación en Matemáticas, A. C. (Cimat), donde hizo una maestría en Estadística. Se doctoró en Estadística en 2008, en la Universidad de Waterloo, en Canadá, donde realizó un posdoctorado. También ha sido investigadora del Instituto Tecnológico Autónomo de México (ITAM). Sus líneas de interés son los modelos epidémicos aleatorios, inferencia en redes aleatorias, estadística computacional y modelación estadística de problemas de medio ambiente y social.

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