นักพยากรณ์การระบาดมือใหม่

มจธ. ผลักดันเทคโนโลยีไทยก้าวทันโลก เสนอแนวทางแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ พยากรณ์การระบาดของโรคอนาคตสู่การพัฒนาเครื่องมือการป้องกันโรคอย่างทันท่วงทีและถูกต้อง คาดหากสำเร็จจะสามารถลดงบประมาณการควบคุมโรคได้อีกมาก

เมื่อช่วงปีที่ผ่านมา ประเทศไทยประสบปัญหาการระบาดของโรคไข้เลือดออกอย่างรุนแรง แต่ก็ยังคงใช้การป้องกันด้วยวิธีพื้นฐานมาอย่างต่อเนื่องเช่น การเติมทรายอะเบต กำจัดแหล่งน้ำขัง และการฉีดพ่นสารเคมีเป็นครั้งคราวซึ่งมีผลกระทบทั้งต่อคน สัตว์และสิ่งแวดล้อม โดย รศ.ดร.วิราวรรณ ชินวิริยสิทธิ์ อาจารย์ประจำภาควิชาคณิตศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ได้ให้ความสำคัญกับปัญหานี้ด้วยการศึกษา “แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของโรคไข้เลือดออกที่มีการติดเชื้อสองครั้ง”

“แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการพยากรณ์การระบาดของโรคซึ่งในต่างประเทศมีการใช้มานานแล้ว ส่วนประเทศไทยยังอยู่ในขั้นของการพัฒนา เราจึงได้ศึกษาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของไข้เลือดออกเนื่องจากมีการระบาดมากในไทย เราพิจารณาจากสายพันธ์ ถ้าผู้ป่วยได้รับเชื้อจากสายพันธ์ใดก็จะมีภูมิคุ้มกันของสายพันธ์นั้น แต่หากได้รับเชื้อสายพันธ์อื่นก็ยังมีโอกาสที่จะเป็นไข้เลือดออกได้อีก

เราจึงอยากแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สามารถพยากรณ์สถานะและความคืบหน้าของการระบาดของโรคในอนาคตจากข้อมูลในอดีตและข้อมูลที่เป็นปัจจุบัน นอกจากนี้แบบจำลองยังสามารถบอกผลกระทบของปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการระบาดและปัจจัยที่สามารถควบคุมการระบาดของโรคได้” รศ.ดร.วิราวรรณ กล่าว

รศ.ดร.วิราวรรณ ได้อธิบายถึงการศึกษาการแพร่กระจายโรคด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ว่า แบบจำลองทางคณิตศาสตร์สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้กับทุกโรคไม่เฉพาะไข้เลือดออกเท่านั้น แต่การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ต้องพิจารณาจากข้อมูลที่มีความเที่ยงตรงโดยการรวบรวมของกรมระบาดวิทยากับความเข้าใจในสภาวะของโรคเพื่อแบ่งประชากรออกเป็นกลุ่มย่อยและเลือกประยุกต์ใช้แบบจำลองของโรคติดเชื้อ

เช่น แบบจำลอง SIR โดยที่ S เป็นผู้ที่มีโอกาสติดเชื้อ I เป็นผู้ที่ได้รับเชื้อ R เป็นผู้ที่ได้รับการรักษาและหายขาดจากการติดเชื้อเป็นแบบจำลองที่เหมาะกับโรคที่สามารถรักษาหายได้ แต่ถ้าโรคใดไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้ เช่น โรคพิษสุนัขบ้า โรคเอดส์ ควรเลือกใช้แบบจำลอง SI สำหรับโรคที่ใช้เวลาในการเพาะเชื้อในผู้ป่วยก่อนที่จะสามารถแพร่เชื้อได้ ควรเลือกใช้แบบจำลอง SEIR โดย E เป็นผู้ที่ได้รับเชื้อแล้วแต่ไม่สามารถแพร่เชื้อให้กับผู้อื่นได้

“ในการศึกษาการระบาดของโรคไข้เลือดออกโดยวิเคราะห์ใช้แบบจำลอง SEIR ซึ่งเขียนในรูปสมการทางคณิตศาสตร์ที่ต้องตรวจสอบเสถียรภาพของแบบจำลองก่อนที่จะนำไปพยากรณ์ เมื่อแบบจำลองที่สร้างขึ้นมีเสถียรภาพจะคำนวณผลและแสดงผลลัพธ์ในรูปกราฟเพื่อแสดงจำนวนประชากรแต่ละกลุ่มในช่วงเวลาต่างๆ ในการพยากรณ์จะนำจำนวนประชากรที่ติดเชื้อที่ได้จากแบบจำลอ งมาเปรียบเทียบกับข้อมูลการระบาดในปีที่ผ่านมา

หากข้อมูลสอดคล้องกันถือว่าแบบจำลองนั้นใช้ได้ และสามารถนำข้อมูลที่ได้จากแบบจำลองพยากรณ์การแพร่ระบาดในอนาคตได้”

การพัฒนาแบบจำลองนี้ได้ดำเนินการมาเป็นปีที่ 3 แล้วซึ่งขณะนี้อยู่ในขั้นตอนของการตรวจสอบความเสถียร การเพิ่มปัจจัยที่มีต่อการการแพร่กระจายของโรค ได้แก่ ฤดูกาล สภาพอากาศ ความชื้น ก่อนนำไปใช้งานจริงซึ่งกำลังศึกษาอยู่ในพื้นที่ 7 อำเภอ พื้นที่ภาคเหนือและภาคตะวันออก

อย่างไรก็ตามหากสามารถพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์นี้ให้มีความเสถียรในการพยากรณ์มากพอจะเป็นประโยชน์ต่อกระทรวงสาธารณสุขและนักระบาดวิทยาที่สามารถนำข้อมูลจากการวิเคราะห์แบบจำลองนั้นไปใช้ในการตัดสินใจเพื่อหามาตรการในการควบคุมโรคอย่างรวดเร็วทันท่วงทีและถูกต้องที่สุด เพราะหากปล่อยให้เกิดการแพร่กระจายของโรคอาจส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจการท่องเที่ยวและสุขภาพประชาชนในประเทศ และปัญหาอีกมากที่จะตามมาได้