Análise de escala do R0 em função do tamanho da população com dados da COVID-19

Abstract

A grande quantidade de dados disponíveis de uma mesma doença em diferentes locais e no mesmo período de tempo, devido à pandemia de COVID-19, contribui no estudo de parâmetros como o número básico de reprodução, R0. Este trabalho propõe-se, então, a analisar o R0 para diferentes áreas urbanas funcionais (functional urban areas - FUAs), buscando um melhor entendimento sobre o comportamento da dinâmica de doenças infectocontagiosas. Para isso, foram obtidos dados a partir de séries temporais de casos acumulados, estimativas populacionais e tabelas com códigos para FUAs das cidades de diferentes países. Em seguida foram implementadas diferentes formas de calcular o número de reprodução para cada população, baseadas nos modelos SIR e SEIR e em métodos estatísticos comumente utilizados para obtenção do número de reprodução efetivo, Rt, durante epidemias. Com os ajustes dos valores obtidos, pelo método dos mínimos quadrados ordinários (ordinary least squares - OLS), os coeficientes de correlação de Pearson, ρ, confirmaram a existência de uma lei de escala entre o número básico de reprodução e o tamanho da população para unidades urbanas, independente do método empregado para análise.

The large amount of data available on the same disease in different locations and in the same period of time, due to the COVID-19 pandemic, contributes to the study of parameters such as the basic reproduction number, R0. This work proposes, therefore, to analyze the R0 for different functional urban areas - FUAs, seeking a better understanding of the behavior of the dynamics of infectious diseases. For this, data were obtained from time series of accumulated cases, population estimates and tables with codes for FUAs of cities in different countries. Then, different ways of calculating the reproduction number for each population were implemented, based on the SIR and SEIR models and on statistical methods commonly used to obtain the effective reproduction number, Rt, during epidemics. With the adjustments of the values obtained, by the method of ordinary least squares - OLS, the Pearson correlation coefficients, ρ, confirmed the existence of a scaling law between the basic reproduction number and the population size for urban units, regardless of the method used for analysis.