Influenza

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Agentenbasierte Simulation von Grippeepidemien und Impfstrategien

Influenza ist eine Infektionskrankheit, die beinahe jedes Jahr in der Winterzeit eine Epidemie in Europa und Nordamerika verursacht. Das führt weltweit zu Millionen Fällen mit einem ernstzunehmenden Einfluss auf die Lebensqualität und die Gesundheitssysteme. Darüber hinaus wird sie für eine große Zahl an Todesfällen verantwortlich gemacht.

Obwohl über die Eigenschaften des Influenza-Virus, bestimmte Mutationen von viralen Proteinen und über klinische Symptome viel bekannt ist, sind zahlreiche Fragestellungen zum Ausbruch und Verbreitung der Epidemie unbeantwortet. Die Ausbrüche entstehen typischerweise in der Zeit von Jänner bis März, variieren in Stärke und Länge jedoch stark und können kaum vorhergesagt werden. Die Schlüsselfaktoren dazu sind bisher nur wenig erforscht, ebenso wie der Einfluss von speziellen Bevölkerungsgruppen sowie optimale Impfstrategien.

Das Ziel dieses Forschungsprojektes war es ein modulares, agentenbasiertes Modell zu entwickeln, um Influenza-Saisonen simulieren zu können. In einem ersten Schritt wurden mit diesem Modell vergangene, bekannte Saison möglichst gut reproduziert. Dadurch konnte das Modell korrekt parametrisiert und validiert werden. Mit diesem Modell wurden dann in weiteren Schritten einerseits fiktive Eingriffe in der bereits berechneten Saison simuliert, andererseits wurde es adaptiert, um zukünftige Saisonen zu simulieren.

Schematische Darstellung des implementierten Krankheitsmoduls Schematische Darstellung des implementierten Krankheitsmoduls

Das entwickelte Modell ist hinreichend detailliert, um eine Vielzahl an Interventionen gegen Influenza-Epidemien simulieren und analysieren zu können - und daher geeignet zur Planung von Impfstrategien und Pandemiekonzepten wie etwa…

  • Impfstrategien, die hinsichtlich Anzahl an geimpften Bevölkerungsgruppen sowie Impfzeitpunkt variieren können.
  • Nutzung von mutmaßlich übertragungshemmenden Maßnahmen wie beispielsweise Grippeschutzmasken.
  • Durchführung von Quarantänemaßnahmen, sodass Personen bereits mit geringem Verdacht auf Influenza zu Hause bleiben, um mögliche Ansteckung anderer zu vermeiden.
  • Implementierung von präventiven Maßnahmen wie temporären Schulschließungen oder anderen Einschränkungen des öffentlichen Lebens, um die Möglichkeiten zu Ansteckung zu verhindern.

Der entscheidende Mehrwert dieses Modell-Ansatzes ist, dass die Ausbreitung der Epidemie nicht bekannt sein muss, sondern aufgrund einzelner Personen, Kontakten und Ansteckungen sozusagen selbstständig entsteht.

Forschungskooperation

Dieses Projekt wurde im Rahmen des Forschungsprojektes IFEDH gestartet.