Ziektemodellering

Ziektemodellering is het gebruik van wiskundige en computationele modellen om ziekten te begrijpen en te beheersen. Modellen worden ingezet om het verloop van ziekten te beschrijven, toekomstige ontwikkelingen te voorspellen en de impact van interventies en gezondheidsbeleid te evalueren. Doel is vaak om besluitvorming te ondersteunen, middelen te plannen en risico’s voor de bevolking te beperken.

Verschillende modelleringstakken bestaan naast elkaar. In epidemiologische modellen worden populaties in compartimenten onderverdeeld, zoals susceptible, infected en recovered. Voorbeelden zijn SIR en SEIR-modellen. Deze compartmental-modellen brengen overgangen tussen compartimenten en tijdsverloop in kaart met parameters als contactfrequentie, transmissiekans en duur van infectie. Grotere beschrijvingen omvatten demografische veranderingen en geografische spreiding. Agent-based modellen simuleren individuele personen en hun gedrag en onderlinge interacties, waardoor heterogeniteit en netwerkeffecten beter kunnen worden weergegeven. Statistische en machine learning-modellen worden gebruikt voor prognoses op basis van historische data en voor het detecteren van patronen die niet door mechanistische modellen verklaard kunnen worden.

Toepassingen omvatten het evalueren van vaccinatieprogramma’s, maatregelen zoals sociale afstand en schoolsluiting, en het plannen van ziekenhuiscapaciteit tijdens uitbraken. Modellen worden ook toegepast op niet-infectieziekten, zoals ziekteprogressie bij chronische aandoeningen of functionele uitval na een beroerte, afhankelijk van de beschikbare data en beleidsdoelen.

Beperkingen en uitdagingen zijn onder meer afhankelijkheid van aannames en data, onzekerheden in parameters, identificeerbaarheid van modellen en kans op overfitting bij complexe modellen. Validatie en gevoeligheidsanalyse zijn essentieel om robuuste conclusies te waarborgen. Ethische overwegingen en transparantie in de modelleringsprocessen zijn ook belangrijk bij beleidsmatige toepassingen.

Zie ook: epidemiologische modellering, parameterschatting en scenarioanalyse.