Las aguas residuales como indicador temprano para la previsión a corto plazo de la hospitalización por COVID-19 en...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Epidemiología
• Salud pública

Sus antecedentes:

• La pandemia de COVID-19 afectó significativamente a los sistemas de salud mundiales, lo que requirió métodos mejorados para la evaluación y el pronóstico de la progresión de la pandemia.
• El seguimiento y la predicción precisos son cruciales para las intervenciones y la preparación eficaces en materia de salud pública.

Objetivo del estudio:

• Evaluar la utilidad de los datos de vigilancia de aguas residuales para mejorar el pronóstico de hospitalización por COVID-19 en Alemania.
• Comparar el rendimiento de varios modelos estadísticos y de aprendizaje automático con y sin integración de datos de aguas residuales.

Principales métodos:

• Se exploraron las correlaciones cruzadas entre el ARN del SARS-CoV-2 en las aguas residuales y las hospitalizaciones por COVID-19, considerando los retrasos temporales.
• Modelos de regresión aleatoria, XGBoost, ARIMA, lineal y de cresta comparados, con y sin predictores de datos de aguas residuales.
• Se han evaluado modelos totalmente intermodales utilizando únicamente datos de aguas residuales para la predicción de hospitalizaciones.

Principales resultados:

• Los datos de aguas residuales demostraron una fuerte correlación (hasta el 86%) con las tendencias de hospitalización, que potencialmente sirven como indicador de alerta temprana con hasta 8 días de anticipación.
• La integración de datos de aguas residuales no mejoró estadísticamente la precisión de los modelos de pronóstico de hospitalización.
• El modelo ARIMA, sin datos de aguas residuales, logró el mejor rendimiento (4,76% MAPE) para las previsiones de hospitalización de 7 días.
• La carga viral de las aguas residuales demostró ser un valioso predictor independiente para el monitoreo de las tendencias pandémicas.

Conclusiones:

• La vigilancia de las aguas residuales muestra potencial como un sistema de alerta temprana para las hospitalizaciones por COVID-19 en Alemania.
• A pesar de las fuertes correlaciones, la integración de datos de aguas residuales no mejoró el rendimiento del modelo predictivo.
• La carga viral de las aguas residuales sigue siendo un indicador valioso para la vigilancia de la salud pública y la asignación de recursos, con potencial para aplicaciones más amplias.