In deze moeilijke tijden worden we dagelijks geconfronteerd met de stijgende Coronacijfers. Begrippen als exponentiële groei en logaritmische schalen doen de ronde. Maar wat maakt deze begrippen zo belangrijk en wat brengt de toekomst? Niemand beter dan prof. dr. Kurt Barbé die deze vragen kan beantwoorden.
Prof. dr. Kurt Barbé (GF) is als biostatisticus en wiskundige verbonden aan de onderzoeksgroepen Biostatistiek en Medische Informatica (BISI) en Digital Mathematics (DIMA). Hij ontwierp een wiskundig model waarmee hij het aantal besmettingen én de datum van de Coronapiek kan voorspellen.
"Ik wil met dit model te weten komen wanneer de Coronapiek bereikt zal worden. De vele onzekerheden die bestaan over dit nieuw type virus bemoeilijken dit. Het aantal erkende besmettingen zijn slechts het tipje van de ijsberg. Dit is te wijten aan het gebrek aan testcapaciteit, maar ook aan het feit dat veel covid-19-patiënten met milde verschijnselen niet weten dat ze besmet zijn. Daarbovenop is het aantal mensen dat door één drager kan worden besmet een rekbaar gegeven", aldus professor Barbé.
Prof. dr. Barbé publiceert al sinds het begin van de uitbraak in België een dagelijkse update van zijn model via Facebook. De uitkomsten zijn in ieder geval griezelig accuraat. Het model dat de hospitalisatiedata analyseert, verwacht de piek rond het weekend na de eerste week van april. Daarna zal het aantal besmettingen zo’n vijf weken lang geleidelijk dalen, tot het virus uitdooft. Volgens hem komen we vanaf 33.688 besmettingen in de problemen.
Dit getal heeft duiding nodig. Prof. dr. Barbé maakt gebruik van een proxy-statistiek voor zijn berekeningen. Italiaanse cijfers laten zien dat ongeveer 8% van de positieve besmettingen op intensieve zorgen terecht komt. In Italië blijft deze verhouding stabiel. De theoretische capaciteit op intensieve zorgen in België is opgeschaald tot 2.695 bedden. Dit biedt een alarmgrens van 2.695/0.08 of 33.688. Maar lang niet alle bedden zijn beschikbaar voor Coronapatiënten. Een belangrijk gegeven waar ziekenhuizen en zorginstellingen in ons land zich op moeten voorbereiden. De hospitalisatiedata suggereren dat we voorlopig onder die gevarenzone blijven. Mede dankzij de enorme inspanningen van de Belgische zorgsector.
Ik wil met dit model te weten komen wanneer de Coronapiek bereikt zal worden. De vele onzekerheden die bestaan over dit nieuw type virus bemoeilijken dit.
Prof. dr. Barbé was in 2012 een lange tijd werkzaam als postdoc in Italië (Universiteit van Calabria). Hij kreeg van meerdere Italiaanse collega’s de vraag hoe België zich volgens de data wapende tegen de Coronacrisis. Prof. dr. Barbé was op dat moment gerust dat we geen Italiaans scenario te verwachten hadden. Om zijn Italiaanse vrienden te informeren, goot hij de data in enkele grafieken en een model. Jammer genoeg waren die resultaten een onaangename verrassing. Daarom nam hij zich voor om deze data dagelijks op te volgen. De Italiaanse collega’s waren op slag geïnteresseerd in de prognoses voor Italië. Hoewel dat op het moment dat het model geschat werd, heel onheilspellend was. Jammer genoeg bleken ook die cijfers zeer accuraat en volgt Italië dit model vandaag nog altijd.
Het concept van prof. dr. Barbé wordt dagelijks opgevolgd maar niet aangepast. Momenteel maakt hij gebruik van twee modellen die de actieve besmettingen (positieve tests zonder sterfgevallen en genezingen) beschrijft. Op 10 maart schatte hij een model en op 15 maart kalibreerde hij dit model op basis van de toen beschikbare gegevens. Tot 24 maart volgden we het tweede model van 15 maart. De laatste dagen veranderden we echter abrupt van pad waardoor we nu opnieuw het model van 10 maart volgen. De tijd zal onthullen welke van de twee het accuraatst blijkt.
Het wiskundig model is ook toepasbaar in andere landen. De Chinese casus bood een modelstructuur aan. Deze werd vervolgens toegepast op de Italiaanse, Nederlandse en Belgische data. Voor Italië werd het model geschat op 10 maart en sindsdien volgen de data de realiteit met een relatief kleine foutmarge van 5%. Het voorspelde het buigpunt (piekmoment van nieuwe besmettingen) van 22 maart correct. Het aantal besmettingen neemt volgens de inschattingen wel nog verder toe tot 3 april.
"Het is en blijft een prognose gebaseerd op een gekend epidemiologisch model beschreven door differentiaalvergelijkingen", laat prof. dr. Barbé weten. Hij vereenvoudigde de differentiaalvergelijkingen om de parameters identificeerbaar te houden. Dit zorgt ervoor dat het pad na de piek niet langer geldig zal zijn omdat de vergelijkingen die hij dan gebruikt minder accuraat zullen zijn. De data-analyse vraagt een enorme tijdsinvestering van prof. dr. Barbé. Naast zo transparant mogelijk te rapporteren, probeert hij ook nog eens om zoveel mogelijk vragen te beantwoorden. En dat terwijl hij nog volop les geeft, digitaal weliswaar.