Un examen plus approfondi des nombres de coronavirus signalés dans les perspectives

Analyses des numéros de cas par rapport à la taille des pays

Avertissement: Towards Data Science est une publication Medium basée principalement sur l'étude de la science des données et de l'apprentissage automatique. Nous ne sommes pas des professionnels de la santé ou des épidémiologistes, et les opinions de cet article ne doivent pas être interprétées comme des conseils professionnels. Pour en savoir plus sur la pandémie de coronavirus, vous pouvez cliquer ici.

En quelques mois seulement, le coronavirus (COVID-19) s'est propagé dans le monde entier, entraînant une pandémie mondiale de facto. Dans de nombreux pays et régions, les cas confirmés continuent de croître de façon exponentielle. Suite au nombre de cas confirmés signalés quotidiennement, je suis très préoccupé par la façon dont le virus affecte la vie des gens, les marchés et l'économie mondiale. Originaire de Pékin, en Chine, le souvenir de l'épidémie de SRAS de 2003 reste frais. Cependant, j'ai été étonné de constater que tant de gens en Occident sont si indifférents à la gravité de COVID-19: «Ce n'est qu'une grippe», «cela n'affecte que les personnes âgées», «propagande médiatique», «immunité collective»… Ces altitudes du grand public me tiennent éveillé la nuit.

Peut-être que certaines personnes ne sont pas impressionnées par le nombre de cas signalés et pensent que la plupart des cas infectés sont loin de l'autre côté du monde. Je suis d'accord en effet en regardant ces numéros de cas confirmés sont abstraits. Ici, j'ai fait quelques complots pour mettre ces chiffres en perspective.

Avertissements: le modèle est aussi bon que la source des données. Tous les cas confirmés de COVID-19 sont fournis par le Centre universitaire Johns Hopkins pour la science et l'ingénierie des systèmes (JHU CSSE), qui a compilé les chiffres officiellement communiqués par l'OMS et les gouvernements du monde entier. Sans aucun doute, il y a une sous-déclaration de la plupart des pays en raison du manque de tests de diagnostic, du manque de transparence des gouvernements et des personnes qui ne réussissent pas le test en raison de l'ignorance.

Tous les chiffres ci-dessous sont basés sur des cas confirmés de COVID-19 au 15 mars 2020.

Cas cumulés au niveau régional

Principaux pays / régions touchés par les cas confirmés de COVID-19 cumulés

De nombreuses visualisations (comme celle-ci) affichent uniquement des statistiques au niveau du pays. À partir du graphique au niveau régional, nous pouvons séparer les différentes provinces de Chine et les États des États-Unis. Le Hubei, autrefois l'épicentre de COVID-19, ainsi que presque toutes les autres provinces de Chine, a aplati le nombre de cas confirmés. L'Iran, la Corée du Sud, l'Italie et de nombreux pays européens ont dépassé de nombreux Guangdong, la deuxième province chinoise la plus durement touchée.

S'adapter à la croissance exponentielle

Ensuite, examinons la vitesse de propagation du COVID-19 au sein des régions. J'ai ajusté les cas confirmés cumulatifs avec une fonction exponentielle, y = exp (a + bx). Ici, j'ai utilisé le moindre carré ordinaire (OLS) pour déterminer les paramètres a et b, la pente b correspond à la pente de la courbe exponentielle.

En réalité, presque rien ne suit indéfiniment une croissance exponentielle. Cependant, le déclenchement initial d'une maladie infectieuse peut être modélisé avec une fonction exponentielle. Pour différentes régions, j'ai ajusté le nombre cumulé de cas confirmés de COVID-19 au cours de cette période initiale, défini comme ayant 50 cas pendant au moins 5 à 10 jours. En triant les pentes ajustées (b) des fonctions exponentielles, j'ai trouvé une liste frappante de pays avec des taux de croissance supérieurs à Hubei autour de la fermeture du 23/01, y compris l'Iran, la Finlande, le Portugal, l'Italie, la Corée du Sud, le Danemark, la Slovénie et l'Espagne , dont beaucoup connaissent actuellement une croissance exponentielle (au 15 mars). De plus, l'État de New York et de Washington aux États-Unis se classe également 15 et 19 parmi les régions les plus répandues au monde.

Régions / pays à propagation la plus rapide. La légende indique b dans la fonction exponentielle et la période de date utilisée pour ajuster la courbe de croissance.

D'un autre côté, nous pouvons également découvrir les régions et les pays où la diffusion de COVID-19 est la plus lente. Les 20 premiers se trouvent presque exclusivement en Asie, dont beaucoup sont des provinces éloignées et moins peuplées de Chine comme le Ningxia, la Mongolie intérieure et le Xinjiang. Il convient de noter que des cas de COVID-19 existent à Singapour et au Japon depuis la mi-février mais se sont propagés beaucoup plus lentement, probablement en raison de la mise en œuvre précoce et efficace de la distanciation sociale.

Régions / pays à propagation la plus lente.

Normaliser à la population

Une façon de mettre le nombre de personnes infectées en perspective est de le normaliser par rapport à la taille de la population de la région ou du pays. Ci-dessous, je trace les 20 principales régions / pays avec le plus grand pourcentage de la population infectée par COVID-19. Saint-Marin, un micro-état enclavé entouré par l'Italie, s'est classé au premier rang en termes de densité de COVID-19 par population. D'autres pays à faible population comme l'Islande figurent également en tête de liste.

Normaliser à la zone

Une autre façon de comprendre le nombre de personnes infectées est de normaliser par rapport à la zone de la région / du pays pour dériver la densité des cas en termes de géographie. Encore une fois, Saint-Marin est en tête de liste en raison de la petite superficie. De nombreuses villes et états-villes figurent également parmi les premiers: Macao, Singapour et Washington DC.

Normaliser à la capacité de l'hôpital

Une manière plus efficace de mettre en perspective le nombre de cas de COVID-19 consiste à quantifier son fardeau pour les hôpitaux dans les régions. Cela peut être fait en normalisant par rapport à la capacité hospitalière, qui est mesurée par le nombre estimé de lits d'hôpital.

Les patients infectés par COVID-19 actuels sont suffisants pour occuper 72% des lits d'hôpital à Saint-Marin, qui n'a qu'un seul hôpital. L'Islande, l'Iran, l'Italie et le Qatar sont d'autres pays à très forte charge, les patients COVID-19 occupant plus de 10% des lits d'hôpital. Notez que cela suppose le meilleur scénario où les patients sont répartis proportionnellement autour des hôpitaux afin qu'ils ne se déversent pas dans le même hôpital.

Il faut également tenir compte du nombre de lits en soins intensifs et du nombre de ventilateurs mécaniques disponibles, qui sont essentiels pour sauver les patients présentant des symptômes graves. Selon l'American Hospital Association, les lits de l'ICD représentent environ 5% de tous les lits d'hôpitaux aux États-Unis. En supposant que tous ces patients auraient besoin d'un séjour en soins intensifs, les ~ 10% des lits d'hôpital deviennent une capacité effrayante de ~ 200% en soins intensifs.

Fardeau hospitalier mis à jour en fonction des cas confirmés jusqu'au 21 mars

J'ai pu estimer les lits d'hôpitaux pour les États américains en utilisant les données d'ici. Comme vous pouvez le voir sur l'intrigue, les cas confirmés à Saint-Marin ont déjà dépassé le nombre de lits d'hôpital. La charge hospitalière de l'Italie est passée à environ 23%. Trois États des États-Unis, New York, Washington et New Jersey se sont également classés parmi les 20 premiers, avec 16%, 12% et 4% de tous les lits d'hôpital potentiellement occupés par des cas confirmés de COVID-19, en supposant que tous nécessitent une hospitalisation.

Codes:

https://github.com/wangz10/covid_19_analyses