COVID-19: Modellbasierte Evaluierung von Screening-Strategien für Wien

  • 13.01.2021
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Zielgerichtete Test-Strategien können dabei helfen das Virus bei Öffnung oder Mutation unter Kontrolle zu halten

Eine Konstante der COVID-19 Epidemie sind die Wendungen der Themen, die im öffentlichen Fokus stehen. Seit den Weihnachtsfeiertagen sind neben der Länge und der Regeln des Lockdowns vor allem die Impfstrategie sowie den neuen Mutanten B.1.1.7 (VOC) aus Großbritannien. Über alle Themen spannt sich als Klammer jedoch eine verbindende Frage: Wie können wir die Kontrolle behalten - bei größtmöglicher Freiheit?

Neben Einschränkungen stellen hier klare Test- und Screening Strategien eine wichtige Option dar. Um deren Effektivität zu beantworten wurde gemeinsam mit Julius Brennecke (IMBA) und Johannes Zuber (IMP) von TU Wien, dwh GmbH und DEXHELPP eine Studie zu Screening Strategien und Tests durchgeführt.

Die Grundidee der Studie ist, dass es möglich ist, mittels Pool-Testing in Wien täglich 150.000 Haushalte zu testen. Mithilfe unseres agentenbasierten Simulationsmodells wurden unterschiedliche Test-Strategien untersucht, um festzustellen, welche Strategien die Anzahl an täglichen Neuinfektionen am effektivsten senken.

Erkenntnisse

Auf Basis der Modellrechnungen ergeben sich vor allem zwei konkrete Ergebnisse:

  1. Gezielte, regelmäßige und flächendeckende Tests können das Infektionsgeschehen deutlich reduzieren (siehe Abb.1).
  2. Ein Test-Fokus aus Haushalte mit Schulkindern erhöht die Effektivität dieser Tests noch einmal (siehe Abb.2) und würde die Öffnung der Schulen stark erleichtern.

Zu Beginn der Studie war für den 18.1.2021 das Ende des Lockdowns festgelegt. Dementsprechend wurde in den Simulationen der Lockdown zu diesem Zeitpunkt beendet. Im Grundszenario sogar ohne jegliche Maßnahmen - es handelt sich daher um keine Prognose! Dieses Szenario dient als “Vergleichswert” um den Effekt der Test-Maßnahmen zu messen.

Vergleich der Epidemieentwicklung nach dem Lockdown ohne Screening und mit Testen zufällig gewählter Haushalte und Nutzung von 25%, 50%, 75% und 100% der verfügbaren Testkapazitäten Abbildung 1: Vergleich der Epidemieentwicklung nach dem Lockdown ohne Screening (rote Linie) und mit Testen zufällig gewählter Haushalte und Nutzung von 25% (37.500 Hh/Tag), 50%, 75% und 100% (150.000 Hh/Tag) der verfügbaren Testkapazitäten.

Wegen der nach wie vor hohen Fallzahlen sowie der - durch die neue, infektiöserer Mutation - veränderten Lage, wird der Lockdown (aus aktueller Sicht) erst am 24. Jänner beendet. Dank der Erkenntnisse dieser Studie kann jedoch auf solche - und andere - geänderte Situationen deutlich besser reagiert werden. Wie in Abbildung 1 erkennbar, würde bereits ab einer Nutzung von 50% der verfügbaren Testkapazität und mehr (>75.000 Haushalten/Tag), das Ansteigen der Neuinfektionen extrem verlangsamt werden.

Unterschied zwischen dem Testen zufälliger Haushalte und dem viel effektiveren Testen bei Fokus auf Haushalte mit Schulkindern. Dieser Effekt wird noch einmal extrem gesteigert wenn statt 37.500 Haushalten/Tag (25% der Testkapazität) 75.000 Haushalte/Tag (50%) getestet werden. Abbildung 2: Test von zufälligen Haushalten und fokussierter Test von Haushalten mit Schulkindern. Linke Grafik: Nutzung von 25% der Testkapazitäten (37.500 Haushalte/Tag), rechte Grafik: Nutzung von 50% der Kapazitäten (75.000 Hh/Tag).

Wie aus Abbildung 2 ersichtlich wird, ist der Unterschied zwischen dem Testen zufälliger Haushalte und dem Fokus auf Haushalte mit Schulkindern ein gewaltiger. Der positive Effekt wird noch einmal extrem gesteigert wenn statt 37.500 Haushalten/Tag (25% der Testkapazität) 75.000 Haushalte/Tag (50%) getestet werden.

Fazit

Allein mithilfe einer effektiven, zielgerichteten und regelmäßigen Teststrategie ließe sich die das Steigerung der Neuinfektionen nach einem Lockdown sehr stark einschränken. Dieser Effekt könnte durch Kombination mit weiteren zielgerichteten Maßnahmen, wie etwa dem Fokus auf Haushalte mit Schulkindern, weiter gesteigert werden. Dabei ist hervorzuheben, dass in dieser Analyse keine sonstigen Maßnahmen (Schließungen, TTI, etc.) getroffen wurden.


Download:

Ausführliche Informationen zur Studie (Set-Up, Hintergründe, Modellannahmen), sowie die Ergebnisse im Detail finden sie im Kurzreport, hier zum Download.