Universitätsklinikum des Saarlandes und Medizinische Fakultät der Universität des Saarlandes
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13.05.2020
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Corona-Fallzahlen im Blick: Universität und Universitätsklinikum des Saarlandes entwickeln eigenes Vorhersagemodell

Professor Dr. Thorsten Lehr leitet die Klinische Pharmazie an der Universität des Saarlandes (UdS) in Saarbrücken. Er und sein Team haben zusammen mit ärztlichen Kolleginnen und Kollegen vom Institut für Virologie (Leitung: Professorin Dr. Sigrun Smola / für das Projekt federführend: Oberarzt Dr. Jürgen Rissland) und der Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie (Leitung: Professor Dr. Thomas Volk / für das Projekt federführend: Oberarzt Professor Dr. Sascha Kreuer) am Universitätsklinikum des Saarlandes (UKS) ein Vorhersagemodell erarbeitet. Mit diesem kann die mögliche Entwicklung der Fallzahlen berechnet werden und damit auch die Krankenversorgung in der aktuellen Corona-Situation vorausschauend geplant werden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berücksichtigen dabei die gesellschaftlichen Interventionsmaßnahmen und schauen im Besonderen darauf, wie sich die Entwicklungen auf die Belegungszahlen in den Krankenhäusern auswirken würden.


Die Corona-Pandemie hat in einigen Regionen der Welt die Gesundheitssysteme überfordert. In Deutschland war abzusehen, welche Gefahr vom neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 ausgeht. Für die Erarbeitung und die Durchführung der vielfältigen Maßnahmen am Universitätsklinikum des Saarlandes (UKS) war es grundlegend, immer einen Blick auf die Fallzahlen zu haben. Dabei waren und sind die tagesaktuellen Zahlen und die Werte in der Vergangenheit in der Region und für Deutschland bekannt und meist gesichert.

 

„Am UKS behandeln wir zurzeit zehn Patienten mit Covid-19, sieben davon werden beatmet“, erklärt Professor Dr. Wolfgang Reith, Ärztlicher Direktor und Vorstandsvorsitzender des Universitätsklinikums. Bislang hat das UKS insgesamt rund 50 Covid-19-positive Patientinnen und Patienten behandelt, etwa die Hälfte davon intensivmedizinisch und mit Beatmung. Rund 30 Menschen haben die Infektion überstanden und wurden entlassen, sieben an Covid-19 Erkrankte sind in Homburg verstorben. Von den insgesamt sieben aufgenommenen Patientinnen und Patienten aus Frankreich konnten fünf wieder entlassen werden, zwei befinden sich noch in Behandlung am UKS, ihre Entlassung in der nächsten Zeit ist aber zu erwarten. „Aufgrund der rückläufigen Fallzahlen sind wir gegenwärtig dabei, unseren Regelbetrieb wieder langsam zu erhöhen. Längerfristig halten wir aber – wie von Land und Bund eingesteuert – Kapazitäten frei, um im Falle einer erneuten Infektionswelle schnell reagieren zu können.“ Denn die große Herausforderung lag und liegt weiterhin darin, die zukünftige Entwicklung der Fallzahlen richtig einzuschätzen.

 

„Ziel unseres Projektes ist ein mechanistisch-mathematisches Modell zur Vorhersage der SARS-CoV-2-Infektionen. Es umfasst die Krankenhausbettenbelegung, intensivmedizinische Behandlung, Beatmung und Todesraten in den einzelnen Bundesländern und die Abschätzung von nicht-pharmazeutischen Interventionen über die Zeit“, erklärt Professor Lehr. Gerade der letzte Punkt ist in den aktuellen Diskussionen um verschiedene Maßnahmen von besonderer Bedeutung. Die Wissenschaftler können in den Zahlen sehen, wie sich beispielsweise Kontaktverbote auswirken. Über die vergangenen Wochen und Monate konnte das Modell immer weiter verbessert werden: mit größeren Datenmengen und durch den Abgleich mit der realen Entwicklung. „Es war immer wieder interessant zu sehen, wie nah wir mit unserem Modell an die Realität gekommen sind“, so Professor Lehr.

 

Die Bedeutung solcher Modellierungen erläutert Dr. Jürgen Rissland, Oberarzt des Instituts für Virologie am Homburger Universitätsklinikum: „Wir stehen bei SARS-CoV-2 immer noch am Anfang.“ Es gibt gegenwärtig keinen marktreifen Impfstoff, die medikamentöse Behandlung steckt noch in den Kinderschuhen und auch der Nachweis einer Immunität ist für die Wissenschaft eine Herausforderung. „Daher sind die gesellschaftlichen Interventionen wie beispielsweise die Schließung von Schulen, Kontakt- und Ausgangsregelungen aber auch eine Maskenpflicht die Optionen, mit denen eine Weiterverbreitung des Virus eingedämmt werden kann.“ Eine Modellierung hilft dann dabei, verschiedene Szenarien zu simulieren und somit letztendlich bei der Entscheidung, wann welche Maßnahmen eingesetzt oder auch wieder abgesetzt werden können.

 

Auch im saarländischen Modell ist die sogenannte Basisreproduktionszahl, der R0-Wert, eine zentrale Kennzahl. Sie gibt an, wie viele Menschen eine infizierte Person im Durchschnitt ansteckt. Ist der Wert kleiner als 1, sinkt die Zahl der Infizierten. Steigt die Basisreproduktionszahl über 1, erhöhen sich die Infektionszahlen exponentiell. Derzeit geht man im Saarland von einem Wert unter 1 aus. „Das legt nahe, dass die Maßnahmen in der Vergangenheit geholfen haben, denn der Wert lag im Saarland vor Beginn der Interventionen beispielsweise im März bei über 4“, erklärt Dr. Rissland. „Der R0-Wert hat sich so stark geändert, dass wir diese Änderung als hochsignifikant werten. Das heißt, die Veränderung ist so deutlich, dass sie mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit auf die getroffenen Maßnahmen zurückzuführen ist – nicht auf andere Effekte“, ergänzt Professor Lehr.

 

Die Modellierung hilft vor allem aber bei dem Blick voraus: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berechnen verschiedene Szenarien. Für einen Vier-Wochen-Zeitraum wird modelliert, wie sich die Fallzahlen entwickeln könnten – die Szenarien reichen dabei von einer weiteren Verringerung der Fälle bis hin zu möglichen Anstiegen. Diese Voraussagen können Entscheidern in unterschiedlichen Bereichen helfen – der Landesregierung bei Interventionsmaßnahmen oder Krankenhäusern bei der Ressourcenplanung. Das Modell wird auch zukünftig weiter angepasst und verbessert. Es ist zudem angedacht, eine Online-Plattform zu schaffen, mit der die Vorhersagen für alle Bundesländer öffentlich zur Verfügung gestellt werden können.

 

Professor Lehr und die Virologen am Universitätsklinikum sind sich einig, dass die Einschränkungen des öffentlichen Lebens hilfreich waren. Die Auswirkungen der kürzlich getroffenen Lockerungsmaßnahmen seien allerdings weiterhin noch nicht eindeutig abschätzbar. „Für eine Entwarnung besteht aktuell noch kein Anlass“, so Dr. Rissland. „Wir müssen weiterhin vorsichtig bleiben, die Entwicklung der Fallzahlen im Blick behalten und immer wieder neu bewerten, welche Entscheidungen die Situation erfordert.“