Redação do Site Inovação Tecnológica
[Imagem: Marissa Lanterman/Johns Hopkins University]
Equação de Drake aplicada à pandemia
A Universidade Johns Hopkins, nos EUA, tornou-se referência mundial durante a pandemia ao compilar dados globais da covid-19, que são usados pela imprensa e pelas autoridades de saúde.
Mas uma equipe da Escola de Engenharia daquela mesma universidade acredita que é possível ir bem mais longe do que compilar dados do que já aconteceu.
Como tem-se mostrado extremamente difícil prever as ondas da pandemia e os efeitos das diversas medidas adotadas para tentar conter a disseminação da doença, Rajat Mittal e seus colegas foram buscar uma ferramenta que poucos pensariam em utilizar para questões de saúde pública.
A ferramenta é a famosa Equação de Drake, uma fórmula matemática de apenas sete variáveis que o astrônomo Frank Drake desenvolveu em 1961 para estimar a probabilidade de encontrar vida alienígena inteligente na Via Láctea.
Quanto aos ETs, diversas interpretações da equação já deram resultados indicando que existem 36 civilizações inteligentes na Via Láctea ou que, se você não acredita em ETs, está contra as probabilidades.
Mas Mital e seus colegas decidiram aplicar a metodologia para calcular as chances de uma pessoa ser contaminada pela covid-19 pelo ar.
"Ainda há muita confusão sobre as vias de transmissão da covid-19. Isso ocorre em parte porque não há uma 'linguagem' comum que facilite o entendimento dos fatores de risco envolvidos," disse Mittal. "O que realmente precisa acontecer para alguém se infectar? Se pudermos visualizar esse processo de forma mais clara e quantitativa, poderemos tomar melhores decisões sobre quais atividades retomar e quais evitar."
[Imagem: Rajat Mittal et al. - 10.1063/5.0025476]
Cálculo do risco de transmissão da covid-19
O que está claro é que a covid-19 é mais comumente transmitida de pessoa para pessoa pelo ar, através de pequenas gotículas respiratórias geradas por tosse, espirro, fala ou respiração.
Mas o risco de se infectar depende muito das circunstâncias. Por isso, o modelo da equipe ampliou a Equação de Drake de sete para 10 variáveis de transmissão, incluindo as taxas de respiração das pessoas infectadas e não infectadas, o número de gotas transportadoras do vírus expelidas, o ambiente circundante e o tempo de exposição.
Multiplicadas juntas, essas variáveis geram um cálculo da possibilidade de um indivíduo ser infectado com covid-19 que a equipe batizou de "desigualdade do Contágio por Transmissão Aérea" (CTA).
A equação não dá respostas diretas e fáceis: Dependendo do cenário, a previsão de risco da desigualdade CTA pode variar muito. Mas, dados os mesmos parâmetros, a comparação entre situações pode ser útil.
Considere o caso de uma academia, por exemplo. A imprensa tem falado exaustivamente que fazer exercícios em uma academia pode aumentar suas chances de pegar covid-19, mas quão arriscado é realmente? "Imagine duas pessoas em uma esteira na academia; ambas respiram com mais dificuldade do que o normal. A pessoa infectada está expelindo mais gotas e a pessoa não infectada está inalando mais gotas. Nesse espaço confinado, o risco de transmissão aumenta em 200 vezes," citou o pesquisador.
A equipe destaca que o modelo pode ser útil para quantificar o valor do uso de máscaras e do distanciamento social. Se ambas as pessoas - contaminada e não contaminada - estiverem usando máscaras N95, o risco de transmissão é reduzido por um fator de 400, ou seja, menos de 1% de chance de pegar o vírus. Mas mesmo uma máscara simples de tecido reduz significativamente a probabilidade de transmissão, de acordo com o modelo.
A equipe também descobriu que o distanciamento social tem uma correlação linear com o risco: Se você dobrar a distância, você dobra o fator de proteção, ou reduz o risco pela metade.
[Imagem: Rajat Mittal et al. - 10.1063/5.0025476]
Ajuste dos parâmetros
Como acontece com a previsão da existência de civilizações alienígenas e com a maioria dos modelos de covid-19, algumas variáveis são conhecidas e outras ainda são um mistério. Por exemplo, ainda não sabemos quantas partículas do vírus SARS-CoV-2 inaladas são necessárias para desencadear uma infecção. Variáveis ambientais, como vento ou sistemas de ar-condicionado também são difíceis de especificar com precisão.
"Com mais informações, é possível calcular um risco bem específico. De maneira mais geral, nosso objetivo é apresentar como todas essas variáveis interagem no processo de transmissão," disse Mittal. "Acreditamos que nosso modelo pode servir como base para estudos futuros que irão preencher essas lacunas em nosso entendimento sobre a covid-19 e fornecer uma melhor quantificação de todas as variáveis envolvidas em nosso modelo."
Artigo: A mathematical framework for estimating risk of airborne transmission of COVID-19 with application to face mask use and social distancing
Autores: Rajat Mittal, Charles Meneveau, Wen Wu
Revista: Physics of Fluids
Vol.: 32, 101903
DOI: 10.1063/5.0025476
