EpiMEC

Investigación

Seis líneas, una caja de herramientas

Cada línea nació de una pregunta de salud pública en Costa Rica o en una institución colaboradora. Las herramientas viajan entre ellas: un resultado de bifurcación de un modelo de recaída informa un modelo de dengue, y un flujo bayesiano construido para el dengue se reutilizó para la COVID-19.

Enfermedades transmitidas por vectores

Dengue, Zika, chikungunya y malaria en un clima cambiante.

Las temporadas de dengue en Costa Rica han sido el caso de estudio más largo del grupo. Combinamos datos de vigilancia con variables climáticas y ambientales para construir mapas de riesgo, pronosticar la incidencia local, estimar parámetros de brotes y proyectar la transmisión del dengue a mediados de siglo bajo escenarios climáticos.

Respuesta a brotes

Proyecciones y política pública para la COVID-19 en Costa Rica.

Durante la pandemia el grupo produjo proyecciones usadas en la toma de decisiones nacional: el efecto de la movilidad y las medidas sanitarias sobre la transmisión comunitaria, el impacto de las variantes y las estrategias de vacunación, modelos de redes multicapa del país y el papel de las pruebas en las hospitalizaciones.

Comportamiento y dinámica social

Recaída, percepción del riesgo y epidemias de comportamiento.

Muchos problemas de salud se propagan por contacto social y no por patógenos. Modelamos la recaída y la reincidencia con tasas de contacto no lineales, analizamos las bifurcaciones hacia adelante y hacia atrás que hacen difícil eliminar estos problemas y estudiamos cómo la percepción local del riesgo cambia una epidemia en una red. Los proyectos estudiantiles actuales modelan la bulimia, el embarazo adolescente y el comportamiento poblacional.

Estadística y aprendizaje automático

De los datos de vigilancia a los pronósticos.

Modelos bayesianos espacio-temporales con INLA, análisis de wavelets, computación bayesiana aproximada, modelos aditivos generalizados y bosques aleatorios: el lado estadístico del grupo convierte datos epidemiológicos, climáticos y socioeconómicos ruidosos en estimaciones con incertidumbre honesta.

Poblaciones estructuradas y redes

Edad, parches, etapas de vida y poblaciones interconectadas.

Las poblaciones reales no están bien mezcladas. Estudiamos modelos epidémicos con estructura de edad, inmigración de corto plazo, dinámica de dos parches y fuente-sumidero, etapas de vida y dinámica estocástica entre poblaciones interconectadas, y lo que estas estructuras implican para los umbrales y el control.

Ecología y Una Salud

Enfermedades en sistemas animales, vegetales y humanos.

Las mismas herramientas se aplican más allá de las epidemias humanas: el manejo de poblaciones hospederas tras un declive causado por enfermedad, el control biológico de la roya del café y la interacción entre las decisiones de forrajeo y el crecimiento poblacional.

Métodos

Qué hay en la caja de herramientas

  • Modelos compartimentales · sistemas tipo SIR con estructura de edad, parches y etapas de vida
  • Análisis de bifurcaciones · bifurcaciones hacia adelante y hacia atrás, umbrales y control
  • Modelos en redes · redes de contacto multicapa y adaptativas, percepción del riesgo
  • Dinámica estocástica · poblaciones interconectadas y extinción
  • Inferencia bayesiana · modelos espacio-temporales con INLA, computación bayesiana aproximada
  • Aprendizaje automático · bosques aleatorios, modelos aditivos generalizados, wavelets
  • Acoplamiento clima–enfermedad · proyecciones de alta resolución bajo escenarios climáticos
  • Análisis numérico · modelos con EDP e implementaciones numéricas generales