Ústav informatiky pomáhá v boji proti koronavirové nákaze

Spolupráce s vědeckými pracovišti

Tým výzkumníků Ústavu informatiky se na jaře 2020 zapojil do multi-disciplinárního projektu tvorby epidemiologických modelů v rámci iniciativy Model antiCOVID-19 pro ČR při CERGE-EI. Vyvinuli jsme detailní simulaci okresního města a okolí, na které lze zkoumat šíření epidemie a vliv proti-epidemických opatření.

V září se Ústav informatiky AV ČR společně s pracovníky Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR (ÚTIA) a CERGE-EI stal spoluřešitelským pracovištěm projektu TAČR EpiCity – město pro lidi, ne pro virus (program ETA), v rámci kterého vzniká obecný softwarový nástroj pro simulaci epidemie na grafu sociálních kontaktů. V rámci tohoto projektu se 13.11.2020 uskutečnila konference Covid v modelech a datech, kterou Ústav informatiky AV ČR spolupořádal.

Tým epidemiologického modelování úzce spolupracuje s řadou pracovišť AV ČR (Biologické centrum AV ČR, CERGE-EI, ÚTIA) a dalších subjektů od Univerzity Karlovy (FF UK, 3.LF UK) po projekt Život během pandemie (PAQ research). V rámci nově vzniklého Centra pro modelování biologických a společenských procesů (www.bisop.eu) se výzkumníci z Ústavu informatiky AV ČR snaží prezentovat výsledky svých modelů státní správě i široké veřejnosti (viz například vystoupení našeho pracovníka dr. Romana Nerudy v pořadu Události a komentáře ČT 24 dne 10.11.2020.

Odborná stanoviska, prezentace výsledků, popularizace

COVID-19-free pracoviště: Vyšetření protilátek proti koronaviru jako základ testovací strategie ve firmách.

Krátká, Z., Sedláčková, L., Luxová, Š., Hrubá, D., Katina, Stanislav.

In Časopis lékařů českých, ročník 160, svazek č. 4, strana 126-132 , 2021, ISSN 0008-7335.

Česko patří mezi země nejvíce zasažené koronavirovou pandemií – přibližně 16 % obyvatel mělo pozitivní test PCR, 2–3x více lidí prodělalo infekci bez podstoupení tohoto vyšetření. Pro zaměstnavatele je velmi užitečné vědět, kolik zaměstnanců již infekci prodělalo a pro kolik osob je koronavirus nadále rizikový. Za tímto účelem je vhodné vyšetřit IgG protilátky. V současné době je však strategie testování jiná – povinně se provádí testování antigenními testy s cílem hledat infekční osoby bez ohledu na imunitu lidí. Cílem této pilotní studie bylo stanovit počet imunních osob po prodělané infekci na třech klinikách GENNET, s. r. o. Současně se antigenními testy zjišťovala infekce u neočkovaných osob, které neprodělaly COVID-19 nebo jej prodělaly před více než 3 měsíci. Soubor zahrnoval 297 jedinců, z nichž 182 (61,3 %) nebylo očkováno a 115 (38,7 %) bylo po vakcinaci. Z neočkovaných mělo 71 (39 %) osob v anamnéze pozitivní test PCR, dalších 18 (9,9 %) mělo pozitivní IgG protilátky, aniž by věděly o prodělané infekci, a 38 (20,9 %) mělo negativní IgG protilátky. Zatím nevyšetřených bylo 55 (30,2 %) osob. Sečteme-li očkované s osobami s protilátkami, pak imunních bylo 74,3 % zaměstnanců kliniky GENNET Archa, 68 % zaměstnanců kliniky GENNET Kostelní a 58,1 % kliniky GENNET Liberec. Antigenním testem bylo ve 4 kolech vyšetřeno v průměru 153 osob (přičemž 60 z nich mělo protilátky). Infekce byla zjištěna u 2 osob. Obě patřily do skupiny bez vyšetřených protilátek. Žádná osoba s protilátkami neměla pozitivní antigenní test. Lidé, kteří mají protilátky po očkování nebo po infekci, jsou vůči opakované infekci odolné a je u nich nízké riziko, že budou nadále virus šířit. Vyšetřením protilátek zaměstnavatelé získají lepší přehled o situaci na pracovištích. Na základě naší studie doporučujeme zrušit plošné antigenní testování u osob s protilátkami.

Kernel density estimation for circular data about COVID-19 in the Czech Republic.

Katina, Stanislav, Zámečník, S., Hórová, I..

In ISCB 2021: 42nd Annual Conference of the International Society for Biostatistics: Final Programme & Book of Abstracts, strana 244-244 , .

The term circular statistics describes a set of techniques used to model distributions of random variables that are cyclic in nature and these approaches can be easily adapted to temporal data recorded, e.g., daily, weekly or monthly. One of the nonparametric possibilities how to analyze these data is through kernel estimations of circular densities where the problem of how much to smooth, i.e., how to choose the bandwidth, is crucial. In this presentation we describe the existing methods: cross-validation method, smoothed cross-validation, adaptive method and propose their modifications. We apply these methods on real data from the Institute of health information and statistics of the Czech Republic about total (cumulative) number of persons with a proven COVID-19 infection according to regional hygienic stations, number of cured persons, number of deaths and tests performed for whole country and regions coded based on nomenclature of territorial units for Statistics (NUTS). The results are visualized as circular histograms (rose diagrams) and calculated standardized characteristics are superimposed with choropleth map, where NUTS are shaded in diverging color scheme. All statistical analyses are performed in the R software.

Simulace epidemiologických opatření v modelu M.

Vidnerová, Petra.

In Poučení z pandemie COVID-19. Program konference , .

Agentní modely.

Neruda, Roman.

In Poučení z pandemie COVID-19. Program konference , .

Proč používat antigenní testy u lékaře, ale ne při plošném testování?.

Katina, Stanislav, Krátká, Z..

ProLekare.cz, 24. 3. 2021,

Proč antigenní test umožňuje poměrně úspěšně potvrdit infekci koronavirem u pacienta testovaného dobře zaškolenými zdravotníky a proč naopak odborníci nedoporučují využití antigenních testů v plošném měřítku, například ve školách. Z čeho mají obavy? Na celou problematiku se podíváme z pohledu matematických zákonitostí i klinické praxe a reality.

Jsou děti významnými šiřiteli koronavirové infekce, nebo se jedná o mýtus?.

Katina, Stanislav, Krátká, Z..

ProLekare.cz, 8. 4. 2021,

Koronavirová epidemie omezila přístup ke vzdělání jednomu a čtvrt milionu dětí v Česku již ve dvou školních rocích. Smyslem zavedení distanční výuky bylo zamezit šíření infekce populací, ale při zavádění těchto opatření se nebere zřetel na publikované vědecké studie sledující infekčnost dětí. Cílem tohoto sdělení je upozornit jednak na první českou epidemiologickou studii provedenou u dětí a mladé populace, a zároveň na zahraniční práce, jež se této tématice věnují.

Los o ventilátor je férové řešení. Ministerstvo nechalo lékaře napospas v odporné situaci, říká bioetik.

Vrtišková Nejezchlebová, L., Černý, David.

In Deník N, svazek 3. března 2021 , 2021, ISSN 2571-1717.

„Jste plavčík a na obou koncích bazénu se zároveň topí dva lidé. Pak nemáte povinnost zachránit oba. Musíte udělat volbu. A to je přesně ta situace, kdy má lékař jeden ventilátor a dva pacienty,“ říká expert na medicínskou etiku David Černý v rozhovoru o triáži pacientů, ke které už v českých nemocnicích dochází. A o tom, že ministerstvo nechalo lékaře napospas situaci, kterou nezavinili.

Čísla jsou lepší než realita, PES by se měl přepočítat, myslí si informatik.

Zangová C., , Neruda, Roman.

CNN Prima News, 2020,

Andrej Babiš by chtěl před Vánoci zrealizovat dobrovolné plošné testování antigenními testy. To by mohlo ze společnosti vyčlenit bezpříznakové jedince, ale právě tyto testy zkreslují realitu, která nyní vypadá pozitivnější, než doopravdy je. V pořadu 360° Pavlíny Wolfové to řekl informatik Roman Neruda.

Z hlediska matematiků jsme absolutně neměli uvolnit opatření, tvrdí informatik Neruda.

Míková E., , Neruda, Roman.

CNN Prima News, 2020,

Počet nakažených koronavirem stále stoupá a mnoho z nás má své teorie, jak se bude situace vyvíjet dále. Co si o vývoji ale myslí informatici? Na to v Novém dni odpovídal Roman Neruda z Centra pro modelování biologických a společenských procesů

Přeplňování nemocnic jsme zabránili, do Vánoc bychom ale neměli rozvolňovat, míní Neruda z Centra pro modelování.

Neruda, Roman.

Česká televize, 2020,

Opatření proti šíření nemoci covid-19 by neměla být před Vánoci rozvolňována, domnívá se informatik Roman Neruda z Centra pro modelování biologických a společenských procesů. Epidemie podle něj zpomaluje, ale ne dostatečně rychle. Pokud zůstaneme u současných opatření, nehrozí ale podle něj již větší přetížení nemocnic.

Model M – Několik poznámek k optimálnímu algoritmu pro Chytrou karanténu (přednáška).

Neruda, Roman.

In Sympozium: Změny chování české populace v době COVID-19 a jejich reflexe v epidemiologických modelech , .

Ještě by se vyplatilo šlápnout na brzdu, říká informatik ze skupiny „modelářů“. Pokles všichni sledují nadšeně, my opatrně.

Vrtišková Nejezchlebová, L., Neruda, Roman.

In Deník N, svazek Online 2. listopadu 2020 , 2020, ISSN 2571-1717.

Oficiální počty nakažených koronavirem v posledním týdnu mírně poklesly, což po měsících rychlého růstu všichni sledujeme s jistou úlevou. Nejen podle informatika Romana Nerudy, který se podílí na tvorbě epidemiologických modelů, bychom však s optimismem měli zatím šetřit. „Jsme přesvědčení, že i kdyby se to teď opravdu začalo snižovat, pořád by se ještě vyplatilo šlápnout víc na brzdu, abychom denní přírůstky dostali v kratším čase k tisícovce, kdy začne efektivně fungovat trasování. Ted jsme rozhodně vzdáleni od jakéhokoli rozvolňování.“

Model M – Mikropohled města (přednáška).

Neruda, Roman.

In Konference COVID v modelech , .

Model M - Cesta k věrnému modelu města (přednáška).

Neruda, Roman.

In NZIS Open 2020 , .

Několik zajímavosti kolem epidemiologie covid-19 aneb jak měřit dopady pandemie a proč předpovědi někdy sedí a někdy naprosto selhávají (přednáška).

Pecen, Ladislav.

In Den otevřených dveří Ústavu informatiky AV ČR , .

Měření dopadů pandemie covid-19 dle celkového počtu úmrtí za týden bez ohledu na příčinu úmrtí a porovnání s počty zemřelých v předchozích 8 letech (přednáška).

Pecen, Ladislav.

In 41. imunoanalytické dny 11. ročník workshopu personalizované medicíny. Sborník abstraktů , .