Il ruolo dei dati nella previsione delle ospedalizzazioni per COVID-19
Analizzando come i casi segnalati influenzano le previsioni dei ricoveri in ospedale durante la pandemia.
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Durante la pandemia di COVID-19, seguire come si diffonde il virus è stato importante per la salute pubblica. Diverse fonti di informazione hanno aiutato a mostrare le tendenze su quante persone si ammalano, vanno in ospedale o muoiono a causa del virus. Alcuni dati provengono da organizzazioni sanitarie ufficiali, mostrando i numeri dei casi segnalati e dei ricoveri, mentre altre informazioni arrivano dai social media, ricerche su internet e Cartelle cliniche.
Negli Stati Uniti, uno degli indicatori più preziosi della diffusione del COVID-19 è stato il dato sui ricoveri ospedalieri. Queste informazioni arrivano dagli ospedali e vengono raccolte quotidianamente da un sistema chiamato HHS Protect. La maggior parte degli ospedali nel paese riporta i propri dati, il che significa che i ricercatori possono controllare quasi tutti gli ospedali ogni giorno. Siccome gli ospedali devono segnalare queste informazioni, tende a essere molto affidabile. Tuttavia, come gli ospedali raccolgono e segnalano questi dati può variare, portando a qualche incoerenza.
I ricoveri sono un fattore chiave per i funzionari della salute quando devono prendere decisioni. Quando molte persone sono ricoverate, questo mette pressione sul sistema sanitario. Previsioni accurate sui ricoveri possono aiutare gli ospedali a prepararsi e allocare risorse in modo efficace. Vari modelli sono stati utilizzati per cercare di prevedere quante persone saranno ricoverate in base a diversi tipi di dati.
I modelli hanno utilizzato dati storici sui ricoveri, su quante persone si muovono, l'occupazione ospedaliera in tempo reale, tendenze genetiche del virus, e persino comportamenti di ricerca online. Tuttavia, queste previsioni non sono sempre state precise. Ad esempio, durante la pandemia, il comportamento delle persone è cambiato, influenzando l’utilità dei dati su come si muovono. Inoltre, non tutti i casi vengono segnalati in tempo, e i ritardi possono portare a imprecisioni.
Un dato importante che può aiutare a prevedere i ricoveri è il numero di casi di COVID-19 segnalati. L'idea è che di solito c'è un ritardo tra quando qualcuno risulta positivo al virus e quando finisce in ospedale. Tuttavia, a volte le persone vengono testate e segnalate come casi solo quando arrivano in ospedale, il che può creare confusione.
Molti studi hanno esaminato come l'uso dei conteggi dei casi possa migliorare le previsioni sui ricoveri. Tuttavia, questi studi spesso non hanno trovato prove forti che includere i dati sui casi facesse una grande differenza nel migliorare le previsioni. Inoltre, gran parte della ricerca è stata fatta prima del 2021 e non ha incluso dati dalle onde successive del virus, come Delta e Omicron, che hanno visto un aumento dei test a casa.
Durante la pandemia, i modi in cui gli stati riportavano i nuovi casi di COVID-19 sono cambiati. Alcuni stati riportavano i dati in base a quando l'agenzia sanitaria pubblica li rilasciava, mentre altri usavano la data dei sintomi o dei risultati dei test della persona. Ad esempio, la California segnalava i casi con un focus sulla data più precoce di diagnosi o sintomi, mentre il Massachusetts usava la data in cui il laboratorio confermava un caso. Questo significa che ci sono diversi modi di guardare ai conteggi dei casi, sia per data di report che per data di test.
In questo lavoro, abbiamo studiato come i casi di COVID-19 segnalati possano aiutare a prevedere i ricoveri giornalieri. Abbiamo specificamente esaminato i dati del Massachusetts e della California, dove i dipartimenti di salute pubblica hanno rilasciato dati sui casi basati sia sulle date di report che su quelle dei test. Abbiamo creato vari modelli usando diverse versioni dei dati sui casi per vedere quanto bene prevedessero i ricoveri.
Usando dati da ottobre 2020 a luglio 2022, abbiamo esaminato la relazione tra i ricoveri per COVID-19 e i casi segnalati. I risultati si basavano su quanto fossero affidabili e informate queste previsioni. Abbiamo usato dati storici per creare previsioni, considerando anche come i conteggi passati di casi e ricoveri potessero informare le tendenze future.
Abbiamo trovato che, in generale, i casi segnalati e i ricoveri sono correlati. Tuttavia, questa relazione variava durante la pandemia. In alcune situazioni, i ricoveri hanno iniziato a aumentare prima dei casi segnalati, mentre in altri momenti, i casi hanno preceduto i ricoveri. Guardando le tendenze generali, non c'era prova forte che una fonte di dati prevedesse costantemente l'altra.
In California, ad esempio, all'inizio dell'onda Delta a luglio 2021, sia i ricoveri che i casi stavano diminuendo. Tuttavia, all'inizio di luglio, entrambi i parametri hanno iniziato a salire. Quando abbiamo esaminato i conteggi dei casi, le previsioni basate sui casi della data di test erano migliori nell'indicare i futuri aumenti dei ricoveri rispetto alle previsioni basate sulla data di report.
Allo stesso modo, durante l'onda Omicron in Massachusetts a gennaio 2022, anche se i conteggi dei casi erano aumentati rapidamente, le previsioni faticavano a prevedere accuratamente i futuri ricoveri. Le previsioni basate sui conteggi della data di test tendevano a essere eccessivamente ottimistiche, non riconoscendo che i ricoveri sarebbero stati al picco poco dopo.
In tutti i dati e le previsioni, i modelli che prevedevano usando solo i dati sui ricoveri si comportavano in modo simile a quelli che includevano i conteggi dei casi della data di report. Questo indica che aggiungere i dati sui casi segnalati non ha cambiato significativamente l'output. I dati sui casi della data di test hanno portato a risultati misti. Anche se mostrava potenziale per previsioni migliori in alcune situazioni, ha portato a previsioni meno accurate in momenti critici.
In sintesi, trovare i giusti segnali di dati per aiutare a prevedere i ricoveri da COVID-19 è una sfida. La relazione tra i conteggi dei casi segnalati e i ricoveri può cambiare, e vari fattori possono complicare questa connessione. Con la natura in continua evoluzione della pandemia, è necessaria ulteriori ricerche per comprendere come diverse fonti di dati possano migliorare i modelli previsionali.
Il Ruolo dei Dati nella Risposta alla Pandemia
Quando appare una nuova malattia contagiosa come il COVID-19, avere i dati giusti può aiutare i funzionari della salute a prendere le azioni necessarie. I dati degli ospedali e delle agenzie di salute pubblica aiutano a monitorare le tendenze nelle malattie e nei ricoveri, consentendo decisioni informate sulla distribuzione delle risorse e le misure di sicurezza pubblica. In questo contesto, diversi segnali di dati giocano ruoli critici.
Tipi di Dati Utilizzati
Dati sui Ricoveri: Questi sono spesso l'indicatore più diretto e affidabile della gravità di un'epidemia. Tassi di ricovero elevati possono suggerire che il sistema sanitario è sotto stress e può aver bisogno di risorse aggiuntive.
Conteggi dei Casi Segnalati di COVID-19: Questo include il numero di individui che sono risultati positivi al virus. Può dare un'idea di quante persone si stanno infettando, ma questi numeri possono essere influenzati dalla disponibilità di test e dalle pratiche di reporting.
Dati sulla Mobilità: Monitorare quanto spesso le persone si muovono può fornire intuizioni su dove potrebbero verificarsi focolai. I dati sulla mobilità possono mostrare tendenze che precedono gli aumenti nei casi segnalati.
Cartelle Cliniche: Le cartelle cliniche elettroniche possono tracciare i sintomi dei pazienti e le impostazioni di cura, offrendo intuizioni più profonde sulla progressione e la gravità della malattia.
Social Media e Dati di Ricerca: Le piattaforme dove le persone discutono dei loro sintomi o cercano informazioni sulla salute possono fornire intuizioni in tempo reale sul sentimento pubblico e sulle tendenze emergenti.
Sfide nella Raccolta dei Dati
Raccogliere dati affidabili durante una pandemia in rapido movimento è difficile per diverse ragioni:
Ritardi Temporali: Ci possono essere ritardi significativi tra quando si verifica un caso, quando viene testato e quando viene riportato. Questo ritardo può portare a dati distorti, rendendo difficile comprendere le attuali tendenze.
Cambiamenti nei Test: Man mano che nuovi metodi di testing, come i test a casa, diventano ampiamente disponibili, le pratiche di reporting tradizionali cambiano. Questa variazione può portare a incoerenze nella raccolta dei dati.
Pratiche di Reporting: Diverse giurisdizioni possono avere modi diversi di registrare e riportare i dati, portando a variazioni che possono complicare l'analisi a livello nazionale.
Importanza di Previsioni Accurate
Previsioni accurate giocano un ruolo vitale nella gestione delle risposte alla salute pubblica. I modelli predittivi aiutano ad anticipare le esigenze di risorse ospedaliere e a pianificare potenziali picchi nei casi o nei ricoveri. Tuttavia, se le previsioni sono inaccurate, possono portare a una cattiva allocazione delle risorse e risposte inadeguate agli focolai.
Risultati Chiave e Raccomandazioni
Dall'analisi condotta, sono state raggiunte alcune importanti conclusioni:
Nessuna Soluzione Facile: Usare i conteggi dei casi segnalati per prevedere i ricoveri è complesso. La relazione non è sempre diretta, e i modelli non hanno migliorato costantemente l'accuratezza delle previsioni.
Diversi Approcci Producono Risultati Diversi: Anche se utilizzare i casi della data di test a volte produceva previsioni migliori, in momenti critici, quelle previsioni erano meno accurate. Questa incoerenza sottolinea la necessità di considerare attentamente le fonti di dati e i contesti.
È Necessaria una Ricerca Continuativa: Comprendere le dinamiche pandemiche richiede una ricerca continua. Man mano che la situazione evolve, potrebbero emergere nuovi segnali di dati che possono migliorare le capacità previsionali.
Conclusione
La pandemia di COVID-19 ha sottolineato l'importanza critica dei dati nella gestione della salute pubblica. Anche se varie fonti di dati forniscono intuizioni preziose, la relazione tra i casi segnalati e i ricoveri non è semplice. Serve più ricerca per comprendere appieno come questi segnali interagiscono e come possono essere utilizzati per migliorare le previsioni in tempo reale. Con dati e approcci di modellazione migliori, i sistemi sanitari possono essere meglio preparati per future epidemie e proteggere efficacemente la salute pubblica.
Titolo: Assessing the utility of COVID-19 case reports as a leading indicator for hospitalization forecasting in the United States
Estratto: Identifying data streams that can consistently improve the accuracy of epidemiological forecasting models is challenging. Using models designed to predict daily state-level hospital admissions due to COVID-19 in California and Massachusetts, we investigated whether incorporating COVID-19 case data systematically improved forecast accuracy. Additionally, we considered whether using case data aggregated by date of test or by date of report from a surveillance system made a difference to the forecast accuracy. Evaluating forecast accuracy in a test period, after first having selected the best-performing methods in a validation period, we found that overall the difference in accuracy between approaches was small, especially at forecast horizons of less than two weeks. However, forecasts from models using cases aggregated by test date showed lower accuracy at longer horizons and at key moments in the pandemic, such as the peak of the Omicron wave in January 2022. Overall, these results highlight the challenge of finding a modeling approach that can generate accurate forecasts of outbreak trends both during periods of relative stability and during periods that show rapid growth or decay of transmission rates. While COVID-19 case counts seem to be a natural choice to help predict COVID-19 hospitalizations, in practice any benefits we observed were small and inconsistent.
Autori: Nicholas G Reich, Y. Wang, M. Burns, R. Ergas, E. Y. Cramer, E. L. Ray
Ultimo aggiornamento: 2023-03-10 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.03.08.23286582
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.03.08.23286582.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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