El radio de movilidad como predictor del incremento de muertes por COVID-19 con tres semanas de anticipación

Por Colaborador Invitado, el 3 febrero, 2021. Categoría(s): Biología • Divulgación

Piensa por un momento cómo combatimos el anisakis de los peces recién pescados u otros parásitos de nuestra comida: congelamos los alimentos durante un tiempo, y pasado ese tiempo, los descongelamos y nos los comemos. Hay alimentos que pueden perder sabor y no nos agrada la idea de tener que congelarlos, pero si no los congelas o los descongelas antes de tiempo, alguno de los parásitos seguirá vivo y estará preparado para infectarnos.

Imagina ahora por un momento que descubrimos que el parásito muere a una temperatura de 4 grados si lo dejas en frío constante por un día entero: no necesitamos congelarlo ya que bastará con tenerlo en la nevera por un día. La comida no perderá sabor y nos libramos del parásito. Eso sí, hay que asegurarse de que no sube de esos 4 grados estrictamente durante todo el periodo que tenga que estar en la nevera.

Tras analizar todo lo acontecido durante 2020 y lo que llevamos de 2021, hemos observado el efecto que tiene el congelar el radio diario de nuestra movilidad sobre el número de víctimas por COVID-19: sistemáticamente, desde el inicio de la pandemia, siempre que ha bajado el radio de movilidad, la cifra de muertes ha bajado unas semanas después. Y cuando ese radio de movilidad ha subido, la cifra de muertes también lo ha hecho unas semanas después. Dada esta observación empírica, la recomendación más natural es que para prevenir más víctimas del COVID-19 es necesario congelar la movilidad.

Ahora bien, hemos detectado una sutileza importante: existe un valor crítico en el radio de movilidad (un 70% de su valor de pre-pandemia) tal que si estamos por encima de ese valor hoy, las muertes por COVID-19 crecerán dentro de tres semanas. Y si estamos por debajo de ese valor crítico hoy, las muertes por COVID-19 bajarán dentro de tres semanas. Esto es a lo que llamamos un predictor: conociendo el valor de la movilidad hoy, puedo predecir la tendencia en el número de muertos de aquí a tres semanas.

Esta observación nos dice que podemos saber hoy si las medidas que se están tomando tendrán efecto, y poder ajustarlas para que no sean ni insuficientes ni muy restrictivas: simplemente lo justo para acabar con la expansión del COVID-19. También nos dice que no necesitamos congelar la movilidad para combatir la pandemia, basta con enfriarla astutamente.

No conocemos el mecanismo exacto que activa este valor crítico, pero eso no significa que no podamos aprovecharnos de él. Tenemos muchos elementos contribuyendo a la movilidad total, y aún no sabemos si es un tipo de patrón en particular el que contribuye a esa correlación o es el conjunto en su totalidad. En cualquier caso, la correlación existe y nos aporta una visibilidad muy valiosa de lo que hace el virus en las sombras.

Por ejemplo, comparemos lo ocurrido en Barcelona con la Comunidad Valenciana: Mientras que el pico en la primera ola fue tres veces mayor en Barcelona, es ahora la Comunidad Valenciana la que sufre un altísimo número de fallecimientos en esta última ola. Al comparar la evolución de la mediana del radio de movilidad podemos ver como Barcelona llegó a reducir su movilidad por debajo del valor crítico, mientras que en la Comunidad Valenciana se mantuvo siempre por encima, y por tanto las víctimas por COVID-19 no dejaron de crecer desde verano culminando en la situación actual. Afortunadamente, la tendencia en enero en el radio de movilidad es a la baja, por lo que esperemos que se refleje pronto en el número de víctimas.

La forma en la que estamos midiendo este radio de movilidad es con el llamado radio de giro (radius of gyration) una métrica prestada de la ingeniería mecánica que nos ayuda a dimensionar cómo de lejos nos vamos cada día respecto a nuestro lugar de residencia. Cuanto más dispersos y distantes sean nuestros viajes, mayor será nuestro radio de giro. Antes de que empezara esta locura, la mediana de nuestro radio de giro diario en pre-pandemia eran unos 3.2 kilómetros. Esto no significa que no viajáramos más allá de 3.2 kilómetros, sino que una gran parte de nuestros trayectos caían dentro de ese radio (ir al supermercado, visitar a un vecino, dar un paseo), y otros pocos caían más lejos (ir al trabajo, salir a tomar algo al centro, ir de turismo).

Una forma útil de entender el radio de giro a nivel macroscópico es imaginárselo como una temperatura, ya que, al igual que la temperatura de un fluido, nos habla de la dispersión en las futuras posiciones de las componentes del fluido. En este caso, el fluido está compuesto por todos los habitantes de un país y sus movimientos diarios son los flujos en el fluido. Y de la misma forma que ocurre con los fluidos, las propiedades cambian con la temperatura, como por ejemplo que el agua se congele por debajo de los cero grados o se evapore a los 100.

EL radio de giro ha resultado muy útil para plasmar en una sola cantidad la enorme complejidad de nuestros flujos de movimiento, sobre todo en este último año: El radio de giro diario de la población española se congeló durante el primer estado de alarma cayendo a los 640 metros, apenas un 20% de su valor de pre-pandemia. Luego se recalentó hasta el 125% cuando pudimos irnos de vacaciones en verano, y se enfrió por debajo del 70% con las nuevas restricciones del segundo estado de alarma. Sin embargo, nos hemos relajado en las vacaciones y su valor se ha recalentado de nuevo por encima del valor crítico. Y ahora, unas semanas después, vemos los efectos. Conclusión: nos tenemos que meter en la nevera y bajar la temperatura de nuestra movilidad el tiempo suficiente como para acabar con el parásito. Esto ya lo sabíamos, pero nuestra ventaja ahora es que hemos aprendido que no hace falta congelarnos para acabar con él, sino simplemente mantenernos a una temperatura suficientemente baja durante el tiempo suficiente. Una temperatura que ahora podemos medir y usarla para predecir cómo vamos a estar en tres semanas.

Cada vez conocemos mejor a lo que nos enfrentamos. Estamos aprendiendo, y vamos acumulando nuevas herramientas para vencerlo. Sólo necesitamos que tanto autoridades como ciudadanos actuemos rápido y usemos responsablemente lo que aprendemos. El equipo del Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitarias del Ministerio de Sanidad y su director ya han sido informados de la disponibilidad de este predictor. Esperemos que saquen el mejor partido posible.

 

Este artículo nos lo envía Alberto Hernando de Castro, doctor en física por la Universidad de Barcelona, quien tras dedicarse a física cuántica y sistemas complejos por más de una década cofundó junto a Ignacio Barrios la startup de Big Data Kido Dynamics SA, donde también participa su viejo compañero de doctorado David Mateo.

Referencias científicas y más información:

Alberto Hernando, David Mateo, Jordi Bayer, Ignacio Barrios «Radius of Gyration as predictor of COVID-19 deaths trend with three-weeks offset» MedrXiv (2020) DOI:/10.1101/2021.01.30.21250708

Contexto. Se han estado aplicando confinamientos y toques de queda como medidas de choque contra la expansión del COVID-19. Pese a ser claramente efectivas contra los contagios, es difícil cuantificar su eficacia y por tanto calibrar la dureza de las medidas, sin mencionar los efectos a largo plazo que dejan en la economía. Sería deseable tener una métrica que ayude a monitorizar y prever con anticipación la eficacia de estas medidas sobre el número de muertes por COVID-19.

Resultado. Hemos observado que la mediana del radio de movilidad, obtenido a partir de metadatos masivos de telefonía móvil, es capaz de capturar las tendencias más relevantes de la movilidad, así como predecir con tres semanas de antelación la tendencia en el incremento del número de muertes semanales por COVID-19: si la mediana del radio supera un valor crítico (70% del que tenía antes de la pandemia), el número de muertes aumentará tres semanas después, y si se mantiene por debajo de ese valor crítico, el número de muertes descenderá tres semanas después.

Conclusiones. Anticipar con tres semanas el efecto de las medidas de control de movilidad es de por sí un grandísimo avance para la gestión de la crisis, y permitirá calibrar su intensidad para evitar quedarse cortas o pasarse de duras. Que exista un valor crítico que hace cambiar la tendencia en las muertes por COVID-19 nos dice que un confinamiento parcial y astuto es tan efectivo como uno total, sin sufrir los daños colaterales.