Una mirada más cercana a los números de Coronavirus reportados en perspectivas

Análisis de los números de casos con respecto al tamaño de los países.

Descargo de responsabilidad: Towards Data Science es una publicación mediana basada principalmente en el estudio de la ciencia de datos y el aprendizaje automático. No somos profesionales de la salud ni epidemiólogos, y las opiniones de este artículo no deben interpretarse como asesoramiento profesional. Para obtener más información sobre la pandemia de coronavirus, puede hacer clic aquí.

En solo unos pocos meses, el coronavirus (COVID-19) se ha extendido por todo el mundo, dando lugar a una pandemia mundial de facto. En muchos países y regiones, los casos confirmados siguen creciendo exponencialmente. Después de los números de casos confirmados diariamente, me preocupa mucho cómo el virus afecta la vida de las personas, los mercados y la economía global. Originario de Beijing, China, el recuerdo sobre el brote de SARS de 2003 sigue siendo fresco. Sin embargo, me sorprendió descubrir que tanta gente en Occidente es tan indiferente a la gravedad de COVID-19: "Es solo una gripe", "solo afecta a las personas mayores", "propaganda de los medios", "inmunidad colectiva" ... Esas altitudes del público en general me mantienen despierto por las noches.

Quizás algunas personas no están impresionadas por el número de casos reportados y piensan que la mayoría de los casos infectados están muy lejos del otro lado del mundo. De hecho, estoy de acuerdo en que los números de casos confirmados son abstractos. Aquí hice algunas tramas para poner esos números en perspectivas.

Advertencias: el modelo es tan bueno como la fuente de los datos. Todos los casos confirmados de COVID-19 son proporcionados por el Centro de Ciencias e Ingeniería de Sistemas de la Universidad Johns Hopkins (JHU CSSE), que compiló los números informados oficialmente de la OMS y los gobiernos de todo el mundo. Sin lugar a dudas, la mayoría de los países no cuentan con información suficiente debido a la falta de pruebas de diagnóstico, la falta de transparencia por parte de los gobiernos y las personas que no rinden la prueba por ignorancia.

Todas las cifras a continuación se basan en casos confirmados de COVID-19 al 15 de marzo de 2020.

Casos acumulados a nivel de región

Principales países / regiones afectados por los casos confirmados acumulados de COVID-19

Muchas visualizaciones (como esta) solo muestran estadísticas a nivel de país. Desde la parcela a nivel regional, podemos separar diferentes provincias de China y estados en los Estados Unidos. Hubei, una vez que el epicentro de COVID-19, junto con casi todas las demás provincias en China, se ha aplanado en el número de casos confirmados. Irán, Corea del Sur, Italia, junto con muchos países europeos, superó a muchos Guangdong, la segunda provincia china más afectada.

Ajustando el crecimiento exponencial

A continuación, veamos qué tan rápido se propagó COVID-19 dentro de las regiones. Ajusté los casos confirmados acumulativos con una función exponencial, y = exp (a + bx). Aquí, usé el mínimo cuadrado ordinario (MCO) para determinar los parámetros ayb, la pendiente b corresponde a la inclinación de la curva exponencial.

En realidad, casi nada sigue al crecimiento exponencial indefinidamente. Sin embargo, el brote inicial de una enfermedad infecciosa se puede modelar con una función exponencial. Para diferentes regiones, ajusté el número acumulado de casos confirmados de COVID-19 durante este período inicial, definido por tener 50 casos durante al menos 5 a 10 días. Al ordenar las pendientes ajustadas (b) de las funciones exponenciales, encontré una lista sorprendente de países con tasas de crecimiento superiores a Hubei alrededor del cierre el 23/01, incluidos Irán, Finlandia, Portugal, Italia, Corea del Sur, Dinamarca, Eslovenia y España , muchos de los cuales están experimentando el crecimiento exponencial ahora (a partir del 15 de marzo). Además, el estado de Nueva York y Washington en los EE. UU. También ocupó el lugar 15 y 19 entre las regiones de mayor difusión en el mundo.

Regiones / países de mayor difusión. La leyenda indica b en la función exponencial y el período de fecha utilizado para ajustar la curva de crecimiento.

Por otro lado, también podemos descubrir las regiones y países con la difusión más lenta de COVID-19. Los 20 principales se encuentran casi exclusivamente en Asia, muchos de los cuales son provincias remotas y menos pobladas de China, como Ningxia, Mongolia Interior y Xinjiang. Cabe destacar que los casos de COVID-19 existen en Singapur y Japón desde mediados de febrero, pero se extendieron mucho más lentamente, probablemente debido a la implementación temprana y efectiva del distanciamiento social.

Regiones / países de difusión más lenta.

Normalizar a la población

Una forma de poner en perspectiva el número de personas infectadas es normalizarlo en función del tamaño de la población de la región o país. A continuación, trazo las 20 principales regiones / países con el mayor porcentaje de la población infectada con COVID-19. San Marino, un microestado enclavado rodeado de Italia, ocupó el primer lugar en densidad COVID-19 por población. Otros países de baja población como Islandia también encabezan la lista.

Normalizar al área

Otra forma de dar sentido al número de personas infectadas es normalizar el área de la región / país para derivar la densidad de los casos en términos de geografía. Nuevamente, San Marino encabeza la lista debido al área pequeña. Muchas ciudades y estados de la ciudad también se encuentran entre los mejores: Macao, Singapur y Washington DC.

Normalizar a la capacidad hospitalaria

Una forma más impactante de poner en perspectiva el número de casos de COVID-19 es cuantificar su carga para los hospitales dentro de las regiones. Esto se puede hacer normalizando la capacidad del hospital, que se mide por el número estimado de camas de hospital.

Los pacientes infectados con COVID-19 actuales son suficientes para ocupar el 72% de las camas de hospital en San Marino, que solo tiene un hospital. Otros países con una carga muy alta incluyen Islandia, Irán, Italia y Qatar, con pacientes con COVID-19 que ocupan más del 10% de las camas de hospital. Tenga en cuenta que esto supone el mejor de los casos en que los pacientes se distribuyen proporcionalmente alrededor de los hospitales para que no se inunden en el mismo hospital.

También se debe considerar la cantidad de camas en la UCI y la cantidad de ventiladores mecánicos disponibles, que son esenciales para salvar a aquellos pacientes con síntomas graves. Según la Asociación Americana de Hospitales, las camas en ICD representan ~ 5% de todas las camas de hospital en los EE. UU. Suponiendo que todos esos pacientes necesitarían una estadía en la UCI, las camas de hospital ~ 10% se convierten en una capacidad aterradora de ~ 200%.

Carga hospitalaria actualizada basada en casos confirmados hasta el 21 de marzo

Pude estimar camas de hospital para estados en los EE. UU. Utilizando datos de aquí. Como puede ver en la trama, los casos confirmados en San Marino ya han excedido el número de camas de hospital. La carga hospitalaria de Italia saltó a ~ 23%. Tres estados de los EE. UU., Nueva York, Washington y Nueva Jersey también se ubicaron entre los primeros 20, con 16%, 12% y 4% de todas las camas de hospital potencialmente ocupadas por casos confirmados de COVID-19, suponiendo que todos requieran hospitalización.

Códigos

https://github.com/wangz10/covid_19_analyses