[논문 리뷰] What is the potential for a second peak in the evolution of SARS-CoV-2 in Brazil? Insights from a SIRASD model considering the informal economy

Pires Ma, Nuno Crokidakis외 3명|arXiv (Cornell University)|2020. 05. 18.

COVID-19 epidemiological studies참고 문헌 15인용 수 10

한 줄 요약

이 연구는 브라질에서의 코로나19 전파를 분석하기 위해 비공식 경제 활동에 참여함으로써 준수자와 비준수자로 나누어진 두 집단 모델을 사용한다. 연구 결과, 감소 추세가 시작된 지 단지 일주일 만에 봉쇄 조치를 해제할 경우, 제2차 대유행 정점이 발생할 위험이 크게 증가함을 밝혔다.

ABSTRACT

We investigate the emerging scenarios from a two-population Susceptible-Infected-Recovered-Asymptomatic-Symptomatic-Dead (SIRASD) model, where populations differ by their degree of compliance with social distancing policies. Considering the data of the propagation of SARS-CoV-2 in Brazil, where there is a significant stake of the population making their living in the informal economy and thus prone to not follow self-isolation, we assert that if the confinement measures are lifted too soon, namely as much as one week of consecutive declining numbers of new cases, it is very likely the appearance of a second peak.

연구 동기 및 목표

• 다양한 전염병 통제 정책 하에서 브라질에서 제2차 코로나19 정점 발생 위험을 평가하기 위해.
• 비공식 경제에 의존함으로써 사회적 거리 두기 준수를 이행하지 않는 영향을 모델링하기 위해.
• 봉쇄 조치를 조기에 해제할 경우 전염병 역학에 미치는 영향을 평가하기 위해.
• 구조화된 전염병 모델 내에서 준수자와 비준수자 집단 간 전파 결과를 비교하기 위해.

제안 방법

• 사회적 거리 두기 준수 수준이 다른 두 집단을 반영하기 위해 이중 집단 SIRASD(Susceptible-Infected-Recovered-Asymptomatic-Symptomatic-Dead) 모델을 개발하였다.
• 브라질의 비공식 경제에서의 실제 행동을 반영하기 위해 준수자와 비준수자 집단 간 전파율의 차이를 모델에 통합하였다.
• 모든 질병 상태 간 전이를 추적하기 위해 상미분 방정식을 사용하여 전염병 역학을 시뮬레이션 하였다.
• 브라질의 실제 사례 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 校정하여 관찰된 전파 추세를 반영하였다.
• 봉쇄 조치 해제 시점에 대한 민감도 분석을 수행하여 정점 크기와 시기 영향을 평가하였다.
• 신규 감염자 수가 연속적으로 감소하기 시작한 지 일주일 후 봉쇄 조치를 해제하는 시나리오를 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 봉쇄 조치를 신규 감염자 수가 연속적으로 감소하기 시작한 지 일주일 후에 해제할 경우, 브라질에서 제2차 코로나19 정점이 발생할 가능성은 얼마나 되는가?
• RQ2 비공식 고용에 기인한 비준수는 전염병의 전개에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 제2차 정점 발생 위험을 최소화하기 위한 봉쇄 조치 해제의 임계 시점은 언제인가?
• RQ4 SIRASD 프레임워크 내에서 준수자와 비준수자 집단 간 전파 역학은 어떻게 다를까?

주요 결과

• 신규 감염자 수가 연속적으로 감소하기 시작한 지 단지 일주일 후 봉쇄 조치를 해제할 경우, 제2차 대유행 정점 발생 위험이 크게 증가한다.
• 비준수자 집단은 비공식 경제 활동에 의해 영향을 받으며, 지속적인 전파 저장소 역할을 하여 재유행을 촉진한다.
• 모델은 조기 완화가 지연된 경우보다 더 크고 지속적인 제2차 유행을 초래할 것으로 예측한다.
• 이중 집단 구조는 비준수자 비율이 작더라도 전반적인 유행 재발을 이끌 수 있음을 드러낸다.
• 지속적인 준수 행동이 제2차 파동을 방지하는 데 필수적임을 모델이 시사하며, 특히 비공식 부문 참여 비율이 높은 집단에서는 더욱 그러하다.