Grippetrends vorhersagen: Schwieriger als Sie denken

Selbst wenn man Ihnen jetzt eine Prognose zur Entwicklung der Atemwegserkrankungen in den nächsten Wochen geben würde, wäre diese nicht vertrauenswürdig.

Geschrieben von Li Changqing (Doktor der Medizin, praktizierender Arzt in den Vereinigten Staaten)

In den Pneumologiekliniken und -stationen, insbesondere in den Kinderkliniken und -stationen, herrscht in der Herbst- und Wintersaison jede Menge Betrieb. Eine große Zahl von Kindern mit Fieber und Husten füllte die Kinderstationen, Kliniken und Flure und verursachte großes Leid bei Eltern, Kindern und medizinischem Personal. Da es sich um die erste Grippesaison nach der Lockerung der COVID-19-Präventions- und Kontrollmaßnahmen handelt, ist die Situation in diesem Jahr besonders ernst. Während die Menschen leiden, wollen sie alle die Antwort auf eine Frage wissen: Wie lange wird dieser Trend anhalten und wann wird er enden?

Die Grippesaison geht irgendwann zu Ende, ebenso wie andere Ausbrüche von Atemwegserkrankungen. Aber eine solche Antwort ist offensichtlich unbefriedigend. Die Menschen müssen wissen, was nächste Woche und nächsten Monat passieren wird. Sie müssen wissen, ob und um wie viel die Zahl der Patienten mit Atemwegserkrankungen steigen oder fallen wird und wie sich die Situation an den einzelnen Orten unterscheiden wird. Diese Fragen beschäftigen nicht nur die einfachen Leute, ihre Antworten sind auch für die Gesundheitsbehörden besonders wichtig, da sie dazu beitragen können, Ressourcen rational zu verteilen und aufzufüllen sowie notwendige Maßnahmen zur Epidemieprävention zu ergreifen.

Aus diesem Grund ist die Vorhersage von Trends bei Grippe und anderen saisonalen Epidemien im öffentlichen Gesundheitswesen seit jeher ein heißes Thema.

Am Beispiel der Grippe basieren traditionelle Vorhersagen auf Erfahrungen aus der Vergangenheit. Die Grippesituation an verschiedenen Orten zu einem bestimmten Zeitpunkt jedes Jahres in der Vergangenheit wird zusammengefasst, um die Grippeepidemie in diesem Jahr oder sogar in einigen Jahren vorherzusagen. Allerdings ist die Situation der Grippeepidemie jedes Jahr anders. Der Grund dafür ist, dass dieser komplexe, sich verändernde Trend von vielen Faktoren beeinflusst wird. Eine geringfügige Änderung eines oder mehrerer Faktoren kann zu großen Trendunterschieden führen. Zu diesen Faktoren zählen Virusfaktoren, Impfstatus, Saisonalität, Bevölkerungs- (und Mobilitäts-)Faktoren usw.

Ein derart komplexes System lässt sich nicht durch einen einfachen Datenvergleich vorhersagen und erfordert zur Analyse den Einsatz komplexer mathematischer Modelle. Auch mit einem mathematischen Modell sind für die Erstellung von Vorhersagen zahlreiche genaue Informationen erforderlich. Dazu gehören die Trends bei der Zahl der Patienten mit grippeähnlichen Symptomen, die Ambulanzen an verschiedenen Orten aufsuchen, der positive Nachweis von Grippeviren in Atemwegsproben und die Krankenhauseinweisung grippeähnlicher Patienten.

Nach dem Aufkommen des Internets kamen Forscher auf die Idee, soziale Medien und Online-Suchen zu nutzen, um die Ausbreitung der Grippe vorherzusagen. Bereits im Jahr 2013 starteten die US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) den jährlichen Wettbewerb zur Grippeprognose. Dabei wurden technisch qualifizierte Institutionen aufgefordert, durch die Analyse von Netzwerkinformationen die epidemische Grippesituation 1–4 Wochen später vorherzusagen.

Dieses Jahr findet diese Aktivität zum zehnten Mal statt und bis zum 27. November haben insgesamt 22 Teams 27 Modellvorhersagen gemacht. Mit Ausnahme einiger weniger Modelle gehen die meisten davon aus, dass die Grippefälle und Krankenhauseinweisungen in den Vereinigten Staaten bis zum 9. Dezember weiter zunehmen werden. Die Vorhersagen der verschiedenen Modelle weichen stark voneinander ab: Die Zahl der gemeldeten Fälle pro Tag reicht von derzeit 4.000 bis 2.900 oder sogar bis zu 10.000. Das CDC hat auf Grundlage dieser Modelle einen groben Trend zusammengestellt. Aber selbst dieser zusammenfassende Trend ist möglicherweise nicht zutreffend.

Es zeigt sich, dass es selbst in Regionen und Ländern mit einer relativ umfassenden Datenüberwachung ziemlich schwierig ist, Grippetrends genau vorherzusagen. Vor diesem Hintergrund ist es wahrscheinlich schwierig vorherzusagen, was in den kommenden Wochen in China passieren wird. Dies gilt insbesondere, wenn man bedenkt, dass es sich bei den in dieser Saison vorherrschenden Krankheitserregern nicht nur um Grippeviren handelt, sondern auch um andere, wie Rhinoviren, Respiratorische Synzytialviren usw.

Auf Grundlage der vorliegenden Informationen ist es derzeit unrealistisch, die Prävalenz von Atemwegserkrankungen in den kommenden Wochen genau vorherzusagen. Selbst wenn jemand richtig rät, ist es sehr wahrscheinlich, dass es sich nur um Zufall handelt und er beim nächsten Mal möglicherweise nicht richtig liegt. Selbst wenn ein Modell entsteht, das zukünftige Trends genau vorhersagen kann, sind für die Vorhersagen immer noch genaue und umfassende epidemiologische Daten erforderlich. Auch auf Social-Media- und Netzwerkinformationen basierende Vorhersagemodelle müssen in unterschiedlichen Netzwerkumgebungen überprüft werden. Letztlich muss alles mit der Verbesserung der öffentlichen Gesundheitsinfrastruktur beginnen.

Dieser Artikel wird vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützt

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.