وضع نماذج إيكائية ودورها الدائم في استراتيجية الصحة العامة

إن النموذج الوبائي قد أعاد تشكيله أساساً كيف يفهم المسؤولون في مجال الصحة العامة ويتوقعون ويستجيبون لتفشي الأمراض المعدية، بترجمة الديناميات البيولوجية والسلوكية والبيئية إلى أطر رياضية منظمة، فإن النماذج توفر حساسية منهجية لتوقع انتشار المرض من خلال السكان، والرحلة من حسابات القرن الثامن عشر إلى عمليات التحفيز العالية الدقة، التي تُظهر آثاراً وراثية مستمدة من البيانات

المؤسسات الأولى للنمذجة الوبائية

النهج الملاحظة السابقة للسنتي

قبل وجود النموذج الالرياضي الرسمي، تعتمد المجتمعات المحلية والحكام على المراقبة التجريبية والمعرفة العملية، وقد أدى تفشي الطاعون في جميع أنحاء أوروبا إلى اتخاذ تدابير الحجر الصحي وقيود السفر، ولكن لا توجد طريقة منهجية لوضع مسار للوباء، كما أن عمل Daniel Bernoulliation في عام 1760 هو نموذج الوفيات الطبيعية.

The 19th Century: Germ Theory and Statistical Epidemiology

قدم القرن التاسع عشر تقدماً حاسماً: قبول نظرية الجراثيم وولادة الأوبئة الإحصائية، و(جون سنو) و(النموذج) المُتوقع أن يُظهر في عام 1854، و(الطريقة التي يُمكن بها رسم خرائط للأوبئة)

القرن العشرين: إضفاء الطابع الرسمي على النموذج الوبائي

نموذج سير وإرثها

(أ) عندما كان التكاثر في حالة انتشار الوباء، أصبح أكثر التطورات تأثيراً في النموذج الوبائي في عام 1927، حيث تم نشر نموذج SIR بواسطة Kermack and McKendrick.

وعلى مدى العقود اللاحقة، وسع أخصائيو الأوبئة نطاق نموذج تقرير المصير ليشمل سمات أكثر واقعية، وشملت الإضافات مقصورات الأفراد المعرضين (نماذج سير) والهيكل العمري والتجانس المكاني والآثار المتأصلة، وقد أتاح تطوير أساليب حسابية في السبعينات والثمانينات نماذج لتصوير سيناريوهات معقدة لا يمكن تحليلها، وبحلول التسعينات، يمكن أن تشكل النماذج أدوات تقييمية للتنقل، وحملات التخريب الاجتماعي.

فيروس نقص المناعة البشرية/الإيدز والثورة الحاسوبية

:: حفز وباء فيروس نقص المناعة البشرية/الإيدز في الثمانينات الابتكارات الرئيسية في مجال النماذج: باحثون بحاجة إلى التنبؤ بالاتجاهات الطويلة الأجل للمرض الذي يستغرق فترة احتضان طويلة، ومعدلات انتقال متغيرة، وديناميات اجتماعية معقدة.() وقد زادت النماذج تفصيلاً، ودمجت شبكات الاتصال الجنسي، وسلوك تقاسم الإبر، وآثار العلاج المضاد للفيروسات العكوسة() وأظهرت أعمال

وفي الوقت نفسه، فإن ارتفاع الحواسيب الشخصية والشبكة الإلكترونية قد مكّن الباحثين من إدارة آلاف المحاكاة، واختبار الحساسية لقيم البارامترات، واستكشاف سيناريوهات مضادة للفيكات، وأصبحت أساليب مونت كارلو والنماذج القائمة على العوامل أدوات قياسية، وبحلول نهاية القرن العشرين، انتقلت النماذج الوبائية من عملية أكاديمية متخصصة إلى مورد عملي لدعم القرارات تستخدمه المنظمات، بما فيها منظمة الصحة العالمية ومنظمة الصحة العالمية.

الأثر التاريخي على تخطيط الصحة العامة

عام 1918: إنفلونزا: دروس من الماضي

"وإنفلونزا" 1918 لا تزال حدثاً مائياً للنموذج الوبائي" "وليس هناك نماذج رسمية للتنبؤ بمسار الوباء أو تقييم التدخلات" "النموذج الرجعي، على أي حال، أظهر أن التدخلات غير الصيدلانية مثل إغلاق المدارس، وحظر التجمعات العامة، وعزل حالات الوفيات المنخفضة بشكل ملحوظ عند تنفيذ خطط مبكرة وحافظة على مدى فترات طويلة"

القضاء على الجراثيم الصغيرة

وقد أدت النماذج الوبائية دورا حاسما في الحملة الناجحة لمنظمة الصحة العالمية للقضاء على الجدري من عام 1967 إلى عام 1980، وساعدت النماذج على تحديد عتبة حصانة القطيع التي تبلغ نحو 80 إلى 85 في المائة من التغطية بالتطعيم، واستراتيجيات مرشدة مثل التطعيم بالحلقات، ومن خلال تحفيز تفشي المرض في القرى النائية، قام المخططون بتصوير أفضل ما يُنشر من إمدادات لقاحية محدودة.

SARS and the 2009 H1N1 Pandemic

لقد برهن تفشي الـ "سارس" عام 2003 على قوة النموذج في الوقت الحقيقي لإخضاعه للإستخبارات، وتوقعت النماذج أن الكشف المبكر عن الحالات والعزلة سيكون كافياً لإيقاف البث دون وجود تنبؤات واسعة النطاق، تؤكده إحتواء الفيروس في نهاية المطاف، وخلال وباء H1N1، استخدمت النماذج لتقدير مدى خطورة الفيروس، والتنبؤ بتوقيت الذروة، وتقييم الأثر المحتمل لحملات صقلية مضادة الفيروسات.

COVID-19: The Great Accelerator

وقد أدى وباء الـ COVID-19 إلى ظهور نماذج وباء في ضوء العالم كما لم يحدث من قبل، وقد تحولت الحكومات في جميع أنحاء العالم إلى نماذج أوبئة لإبلاغ توقيت الإغلاق الحدودي، وإخفاء الولايات، وتنفيذ استراتيجيات التحصين، وقد أدى ذلك إلى ظهور الآلاف من البلدان التي تتميز بنموذج التلقيح، وهي بلدان قد تؤثر على المئات من البلدان التي تتميز بنموذج التلقيح.

غير أن الوباء قد كشف أيضا عن قيود كبيرة، وتباينت النماذج اختلافا كبيرا في افتراضاتها بشأن معايير الانتقال، وتغير السلوك البشري، وتأثير التدخلات، وقد أدى التحدي المتمثل في إدماج البيانات في الوقت الحقيقي مع النماذج المعقدة إلى التطور السريع لمراكز " البث " و " التنبؤ " ، مثل COVID-19 التنبؤ بالأوبئة.، التي أظهرت وجود نماذج متعددة لا تزال قائمة.

السياسات والتطبيقات التنفيذية

تخصيص الموارد والتخطيط السريع

وتُظهر نماذج الأوبئة بصورة مباشرة كيفية تخصيص وكالات الصحة العامة للموارد أثناء تفشي المرض، وتتوقع النماذج الطلب على سرير المستشفيات، واحتياجات التهوية، واحتياجات الموظفين، وخلال وباء الـ COVID-19، فإن CHIME (نموذج تأثير الأوبئة بين الـ 19) يسمح للمستشفيات بالمشاريع التي تتطلب قدرات طفرة، واتخاذ قرارات تستند إلى بيانات بشأن نماذج شراء اللقاحات.

التدخلات غير الصيدلانية

ومن الصعب تقييم حالات التخلف الاجتماعي، وإغلاق المدارس، وتخفي الولايات في المحاكمات العشوائية، مما يجعل النماذج أداة حاسمة لتقييم فعاليتها، وخلال المرحلة المبكرة من مبادرة COVID-19، أشارت النماذج إلى ضرورة الجمع بين التدخلات، بدلا من أي تدبير واحد، لقمع انتقال المرض، وقد شكلت هذه النتائج الاستجابات المترابطة للصحة العامة التي تُنظر إليها في مناطق عديدة، وأبرزت قيمة استراتيجيات التخفيف المطبقة، كما ساعدت النماذج على قياس مدى التوازن بين مختلف القرارات المتعلقة بالسياسات.

تصميم استراتيجية التحصين

وتُعد النماذج أساسية لتصميم حملات فعالة للتطعيم، إذ يمكن لخطط تحديد الأولويات المختلفة - القائمة على العمر أو المخاطر أو استهداف المناطق الجغرافية أن تحدد النُهج التي تعظيم المنافع الصحية بجرعات محدودة من اللقاح، وأثناء نشر اللقاحات في إطار برنامج COVID-19، نماذج من مجموعات مثل [(FLT:0]) [اللقاحات المستندة إلى نماذج تقييم الأهداف البشرية].

الابتكارات الحديثة والتوجيهات المستقبلية

تكامل البيانات والمراقبة في الوقت الحقيقي

ويتزايد اعتماد النماذج الحديثة للوباء على مختلف مسارات البيانات ذات الاستبانة العالية: السجلات الصحية الإلكترونية، وبيانات التنقل من الهواتف الذكية، وتسلسل الجينومي، والأعراض التي تُبلَّغ عنها ذاتيا من الدراسات الاستقصائية على شبكة الإنترنت، وهذه المدخلات في الوقت الحقيقي تتيح للنموذجين التكيف بسرعة مع تطور حالات تفشي الأمراض، وعلى سبيل المثال، فإن بيانات التنقل من من منابر مثل جوجل وآب تساعد النماذج على تقدير أثر عمليات الاختراق الأوبئة وتقييم آثار المراحل المضافة لإعادة فتح أبوابها.

ماكين للتعلم والاستخبارات الفنية

أما تقنيات التعلم من الآلات فتُدمج الآن في نماذج الأوبئة لتحسين تقدير البارامترات والاعتراف بالنمط، ويمكن للشبكات العصبية أن تجهز بيانات رفيعة المستوى تشمل مواقع وسائط التواصل الاجتماعي، وبيانات المناخ، وشبكات النقل - لكشف إشارات الانتشار المبكر أو التنبؤ بمسارات انتقال العدوى، وفي حين أن النماذج التي يقودها المعهد لا تزال تواجه تحديات في مجال الترجمة الشفوية والتعميم، فإنها تتيح إمكانية التنبؤات السريعة والمرنة.

نماذج لشبكة العملاء

وتحفز نماذج قائمة على العملاء كل فرد من السكان، وتخصيص خصائص مثل العمر، وهيكل الأسرة المعيشية، وأنماط النشاط اليومية، ويمكن لهذه النماذج أن تلتقط السلوك المتجانس وديناميات الانتقال المحلية على نحو أكثر دقة من النماذج المقارنة، وخلال فترة انعقاد مؤتمر فيينا الدولي، استخدمت نماذج قائمة على العوامل لدراسة الأحداث المتفوقة، وفعالية برامج الاختبار والتتبع، وتأثير الاتصالات بين الباحثين في مجال إعادة فتح المدارس.

العلم المفتوح والتعاون العالمي

وقد عجل وباء COVID-19 بتبادل رموز النماذج والبيانات والنتائج، ومنابر مثل غيت هوب، و] كونسورتيوم 19 نموذجي، ويمكن أن تيسر الخواديم المسبقة التعاون السريع بين المؤسسات والبلدان، وقد أصبح هذا النهج القائم على العلم المفتوح قاعدة جديدة ومن المرجح أن يستمر.

التحديات المستمرة والمسؤوليات الأخلاقية

ورغم النجاحات التي حققتها النماذج الوبائية، فإنها تواجه تحديات مستمرة، فالنموذجات لا يمكن الاعتماد عليها إلا بقدر ما تكون البيانات والافتراضات التي تغذيها، وقد تكون البيانات غير كاملة أو متحيزة أو مؤجلة، ويمكن أن تتباين التوقعات النموذجية تباينا كبيرا حسب القيم المفترضة لبارامترات مثل فترة الحضن، أو معدل الوفيات الناجمة عن الإصابة، أو فعالية التدخلات، وفي الوقت نفسه فإن الإبلاغ عن عدم اليقين لدى واضعي السياسات والجمهور يظل مهمة حساسة؛ ويمكن أن تؤدي الإسقاطات المفرطة إلى تقويض الثقة عند التنبؤات إلى الفشل في التنبؤات إلى الافتراضية.

كما أن النماذج التي تعتمد على بيانات الهاتف المحمول تثير شواغل تتعلق بالخصوصية، لا سيما عندما يتم جمع البيانات دون موافقة صريحة، ويمكن للتنبؤات المتعلقة بتخصيص الموارد أن تعزز دون قصد أوجه عدم المساواة الصحية القائمة إذا لم تكن تستأثر بالفوارق في الحصول على الرعاية، ويجب على النماذج أن تعمل عن كثب مع علماء الأخلاقيات وممثلي المجتمعات المحلية وصانعي القرار لضمان أن تخدم النماذج الصالح العام دون أن تتسبب في ضرر.

خاتمة

إن تطوير النماذج الوبائية كان قوة حاسمة في مجال الصحة العامة الحديثة، ومن حسابات دانييل برنولي الصغيرة إلى النماذج المعقدة التي استخدمت خلال الدورة التاسعة عشرة للجنة، فإن كل جيل من النماذج قد ارتكز على العمل المسبق لإيجاد أدوات تنقذ الأرواح وتسترشد بها السياسة، ومع استمرار الأمراض المعدية الناشئة في تهديد الصحة العالمية، فإن النماذج الوبائية ستظل عنصرا لا غنى عنه في التأهب والاستجابة.