The Covid-19 pandemic, caused by the new coronavirus (SARS-CoV-2), is one of the gravest public health crises the world has ever faced. In this context, it is important to have effective models to describe the different stages of the epidemic, in order to offer guidance to the competent authorities regarding the adoption of public policies to contain and control the pandemic. In this work, we present a novel method to analyze epidemic curves based on growth models, using as examples the cumulative curves of deaths attributed to Covid-19 for the states of the Northeastern Region of Brazil. Depending on the case, the q-exponential model, the Richards model or the generalized Richards model were used to make the numerical fits of the respective empirical curves. The models used here describe very well the empirical curves of all the Northeastern Brazilian States, thus allowing a more precise diagnosis of the stage of the epidemic in each of the States.
Among them, only the state of Paraíba is still in the early growth phase, when the epidemic curve does not yet have an inflexion point, being in this case better described by the q-exponential model. The other states were better described either by the Richards model or by its generalized version. The Richards model, in particular, was able to identify with reasonable reliability the emergence of the inflexion point for states that only recently have reached this stage of the epidemic, such as Piauí, Rio Grande do Norte and Sergipe. This model is also able to predict when the inflection is about to occur, as is the case in Bahia. The generalized Richards model, in turn, has proved more appropriate to describe epidemic curves in states that are in a more developed phase of the epidemic, such as Ceará and Pernambuco, when the epidemic curves already show a more consolidated trend of saturation toward the plateau.
A pandemia da Covid-19, causada pelo novo coronavírus (SARS-CoV-2), é uma das maiores crises de saúde pública que o mundo já enfrentou. Nesse contexto, é importante ter modelos eficazes para descrever os diferentes estágios da evolução da epidemia, a fim de orientar as autoridades competentes na adoção de políticas públicas para o enfrentamento e controle da pandemia. No presente trabalho, nós propomos um novo método de análise de curvas epidêmicas com base na seleção criteriosa de modelos de crescimento, tomando como exemplo as curvas acumuladas de óbitos atribuídos à Covid-19 para os estados da região Nordeste do Brasil. A depender do caso, foram utilizados o modelo q-exponencial, o modelo de Richards ou o modelo generalizado de Richards para fazer o ajuste numérico das respectivas curvas empíricas. Verificou-se que os modelos utilizados descrevem muito bem as curvas empíricas de todos os estados do Nordeste, permitindo assim diagnosticar mais precisamente o estágio da epidemia em cada um dos estados. Dentre eles, apenas o estado da Paraíba ainda encontra-se na fase inicial de crescimento, quando a curva epidêmica ainda não apresenta um ponto de inflexão, sendo nesse caso melhor descrita pelo modelo q-exponencial. Os demais estados foram mais bem descritos ou pelo modelo de Richards ou por sua versão generalizada. O modelo de Richards, em particular, foi capaz de identificar com razoável confiabilidade o surgimento do ponto de inflexão para os estados que só recentemente alcançaram esse estágio da epidemia, como foi o caso do Piauí, Rio Grande do Norte e Sergipe. Esse modelo também é capaz de prever quando a inflexão está prestes a acontecer, como é o caso da Bahia. O modelo generalizado de Richards, por sua vez, mostrou-se mais apropriado para descrever curvas epidêmicas de estados que estão em uma fase mais desenvolvida da epidemia, como Ceará e Pernambuco, quando as curvas epidêmicas já apresentam uma tendência mais consolidada de saturação em direção ao platô.