Dans les épidémies qui se produisent partout dans le monde, les modèles derrière les chiffres jouent un rôle crucial. Avec la propagation de la pandémie de COVID-19, l’application de modèles mathématiques a reçu une attention sans précédent. Ces modèles peuvent non seulement prédire la propagation du virus, mais également aider les services de santé publique à s’adapter et à développer des mesures d’intervention efficaces.
Les modèles mathématiques utilisent des hypothèses de base et des données statistiques collectées combinées à des opérations mathématiques pour déterminer les paramètres de diverses maladies infectieuses et calculer les effets de différentes mesures d’intervention, y compris les programmes de vaccination à grande échelle.
Si l'on se penche sur l'histoire de la modélisation mathématique, on constate que John Grant a commencé à utiliser les nombres pour analyser les causes de décès dès le XVIIe siècle. Cela montre que l'application des mathématiques à la santé publique a une longue histoire. Au fil du temps, William Hamer et Ronald Ross ont combiné le comportement à grande échelle avec l’épidémiologie au début du XXe siècle, jetant les bases des modèles épidémiques modernes.
« La valeur d’un modèle dépend des hypothèses sur lesquelles il repose. » Cette affirmation nous rappelle que si les prédictions du modèle ne correspondent pas aux observations, les hypothèses initiales doivent être réexaminées.
Actuellement, avec les progrès de la technologie informatique, les modèles basés sur des agents (ABM) commencent à remplacer les modèles compartimentés simples. Pendant l’épidémie, l’ABM peut capturer les comportements spécifiques et les interactions sociales de chaque individu, ce qui aide à construire un modèle de transmission plus précis. Cependant, la complexité et les exigences de calcul de ces modèles les confrontent également à de nombreux défis et critiques.
Bien que nous comprenions comment appliquer ces modèles, nous devons également prêter attention à la rationalité des hypothèses du modèle. Par exemple, la plupart des modèles supposent une structure sociale homogène, où chacun entre en contact avec tout le monde de manière aléatoire, ce qui n’est souvent pas le cas dans la réalité sociale. Il devient donc crucial d’intégrer le comportement de la communauté dans la conception du modèle.
Les modèles épidémiques peuvent être divisés en modèles stochastiques et modèles déterministes. Les modèles stochastiques prennent en compte le caractère aléatoire du temps pour prédire la distribution de probabilité des résultats potentiels, tandis que les modèles déterministes sont applicables aux grandes populations et divisent la population en différentes étapes. Ces différents types de modèles permettent aux experts en santé publique de réaliser des analyses et des prédictions pour différents scénarios.
À mesure que l’épidémie se développe, les modèles mathématiques prédisent non seulement le modèle de croissance de l’épidémie, mais fournissent également une base importante pour le développement de vaccins et l’allocation des ressources.
Comprendre le taux de reproduction de base (R0) est également l’un des éléments fondamentaux de la modélisation épidémique. Cette valeur reflète le nombre d’autres personnes qu’une personne infectée peut infecter en moyenne au cours de sa période d’infection. Lorsque R0 est supérieur à 1, l’épidémie continuera de se propager ; lorsque R0 est inférieur à 1, l’épidémie s’atténuera progressivement. Ce numéro permet aux services de santé publique de réagir rapidement face à une épidémie.
À petite échelle, les modèles ont été utilisés avec succès pour développer des stratégies de prévention et de contrôle, telles que des programmes de vaccination dans de petites communautés. À plus grande échelle, comme dans l’élaboration des politiques au niveau de la ville et du pays, les modèles mathématiques fournissent également des informations importantes sur le contrôle des épidémies. La prise de décision fondée sur les données peut non seulement améliorer l’efficacité de la vaccination, mais également donner la priorité aux groupes à haut risque d’épidémie.
« Les modèles mathématiques sont plus que de simples outils de prédiction ; ils sont la clé de la transformation des stratégies de santé publique. »
Alors que l’épidémie continue de se développer, le recours aux modèles mathématiques devient de plus en plus évident. Des mesures de prévention et de contrôle de la nouvelle pandémie de coronavirus au développement de vaccins contre diverses maladies, les modèles mathématiques fournissent une base aux décideurs politiques. Grâce à un ajustement et une optimisation continus du modèle, nous pouvons mieux répondre aux crises de santé publique.
À l’avenir, nous devrons sérieusement réfléchir à la question de savoir si nous avons la capacité d’exploiter pleinement ces données pour façonner un environnement social plus sain si les chiffres peuvent avoir un impact aussi important ?