Het meest gebruikte model om de epidemische evolutie van een ziekte in de tijd te beschrijven, wordt SIR genoemd. kort voor vatbaar (S), besmet (ik), en verwijderd (R). Een vatbaar persoon kan besmet zijn, en de geïnfecteerde persoon zal uiteindelijk worden verwijderd vanwege immunisatie of overlijden. Het aantal mensen in elke klas varieert, overwegende dat de totale bevolking, gegeven door de som van individuen in alle drie de klassen, wordt als constant beschouwd in de tijdschaal van epidemische besmetting.

De functie I(t) die voortvloeit uit het model beschrijft de toename van het aantal besmette personen in de tijd. De curve loopt sterk op in de fase waarin de ziekteverwekker zich snel verspreidt, piek bij maximale vervuiling, en zachter aflopend naarmate de besmetting langzaam afneemt totdat er geen besmettelijke mensen meer zijn. Het SIR-model is toegepast in verschillende onderzoeken naar de COVID-19-pandemie.

"Hoewel dit model een zeer nuttig hulpmiddel is om de temporele evolutie van de pandemie te onderzoeken, het geeft weinig inzicht in hoe besmetting ruimtelijk verloopt, wat essentieel is voor de planning van programma's voor sociale afstand die mensen effectief beschermen en tegelijkertijd de sociaaleconomische impact van de ziekte verminderen, "Airton Deppman, een professor aan het Physics Institute van de Universiteit van São Paulo (IF-USP), vertelde Agência FAPESP.

Deppman is een van de auteurs van een artikel dat in het tijdschrift is gepubliceerd Chaos, Solitonen en fractalen verslag uitbrengen over een aantal bevindingen.

De studie werd ondersteund door FAPESP via een thematisch project waarvoor Arnaldo Gammal hoofdonderzoeker is en Deppman een van de vele co-hoofdonderzoekers is.

De resultaten wijzen op de fractale aard van transmissie in het geval van COVID-19, zoals ook het geval is voor veel andere variabelen met betrekking tot het sociale leven. Dit betekent dat besmetting discontinu maar volgens hetzelfde patroon op verschillende schalen plaatsvindt. Een besmette persoon brengt het virus in eerste instantie over op een relatief kleine groep waarmee hij of zij in direct contact staat. Dan is er een hiaat in de overdracht, gevolgd door een volgende fase waarin de aanvankelijk geïnfecteerde groep het virus doorgeeft aan een grotere groep, enzovoort.

"Als je een grafiek maakt die het aantal geïnfecteerde mensen kruist met de populatie en de variabelen kwantificeert op een logaritmische schaal op de X- en Y-as, het resultaat is een rechte lijn. Dit is typerend voor een fractaal fenomeen, waarin hetzelfde patroon op verschillende schalen wordt herhaald, ’, legt Deppman uit.

De studie onderzocht deze ruimtelijke verdeling met behulp van gegevens voor China, de Verenigde Staten, en de staat São Paulo en testten de resultaten door de gegevens voor São Paulo en Europa te vergelijken. "Het model beschreef met succes de temporele evolutie van besmetting, "Zei Deppman. "Als vuistregel geldt de curve stijgt eerst steil, en dit wordt gevolgd door kleinere pieken en dalen als het virus van het ene gebied naar het andere wordt overgedragen."

Het model kan worden gebruikt om een ​​optimaal punt te vinden om isolatie te beginnen en te beëindigen, wat regio per regio zou moeten gebeuren en niet algemeen voor een hele staat of land, concludeerde hij.