Analisi dell’epidemia di COVID-19 in Italia attraverso il modello Reed-Frost. Una metodologia per delimitare nel tempo le ondate epidemiche

Introduzione Un’ondata epidemica si può definire come quel periodo tra un significativo e durevole aumento nel numero dei casi di malattia e una significativa e durevole diminuzione degli stessi. Delimitare nel tempo le ondate epidemiche in uno spazio definito può aiutare a studiare i fenomeni epidemici in diversi contesti, promuovendo analisi e confronti, risultando al contempo un prezioso supporto per il processo di decision making in Sanità pubblica. Basandosi sul modello SIR di Reed-Frost, che si fonda sul concetto di probabilità di contatto efficace (probabilità di un contatto tra persone infette e persone suscettibili che porti alla trasmissione dell’infezione), viene proposta una metodologia accessibile e riproducibile per determinare le date di inizio e fine delle ondate epidemiche. Materiali e metodi I dati epidemici pubblicati dalla Protezione Civile dal 24 febbraio 2020 al 16 febbraio 2022 sono stati utilizzati per raccogliere informazioni sull’epidemia di COVID-19 in Italia. Il modello Reed-Frost e la logica dei terzili di valori sono stati applicati per sviluppare una metodologia basata sul calcolo della probabilità di contatto efficace: i valori massimi di probabilità di contatto efficace sono stati adoperati per identificare l’inizio delle ondate, valori minimi per identificare la fine delle ondate e, in ultimo, valori intermedi di probabilità di contatto efficace sono stati adoprati per identificare i periodi di picco/ inter-ondata. Risultati È stata sviluppata una metodologia iterativa che ha portato all’identificazione dei periodi di inizio, fine e inter-onda e dei giorni iniziali e finali delle ondate epidemiche di COVID-19 in Italia: la prima ondata dal 26 ± 2 Febbraio 2020 al 28 ± 2 Giugno 2020; la seconda ondata dal 1 ± 2 Ottobre 2020 al 5 ± 2 Luglio 2021 (con due picchi: 21 ± 2 Dicembre 2020 e 2 ± 2 Febbraio 2021); la terza ondata dal 13 ± 2 Luglio 2021 al 26 ± 2 Settembre 2021; la quarta ondata dalla fine di Ottobre 2021. Conclusioni Questo studio ha portato allo sviluppo di una metodologia accessibile e riproducibile per determinare le date di inizio e fine ondata di un’ondata, partendo dal solo numero di persone infette e persone suscettibili. Le maggiori implicazioni del metodo consistono principalmente nel permettere di effettuare analisi di benchmarking e di previsione dell’andamento dell’epidemia per sostenere i processi decisionali in Sanità pubblica.