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Em um contexto de transmissão comunitária e escassez de vacinas, a vacinação contra a COVID-19 deve focar na redução direta da morbidade e da mortalidade causadas pela doença. Portanto, é fundamental a definição de grupos prioritários para a vacinação pelo Programa Nacional de Imunizações (PNI), baseada no risco de hospitalização e óbito pela doença. Para tal, calculamos o sobrerrisco por sexo, faixa etária e comorbidades por meio dos registros de hospitalização e óbito por síndrome respiratória aguda grave com confirmação de COVID-19 (SRAG-COVID) em todo o Brasil nos primeiros seis meses de epidemia. Apresentaram maior sobrerrisco pessoas do sexo masculino (hospitalização = 1,1 e óbito = 1,2), pessoas acima de 45 anos para hospitalização (SRfe variando de 1,1 a 8,5) e pessoas acima de 55 anos para óbitos (SRfe variando de 1,5 a 18,3). Nos grupos de comorbidades, doença renal crônica, diabetes mellitus, doença cardiovascular e pneumopatia crônica conferiram sobrerrisco, enquanto para asma não houve evidência. Ter doença renal crônica ou diabetes mellitus e 60 anos ou mais mostrou-se um fator ainda mais forte, alcançando sobrerrisco de óbito 14 e 10 vezes maior do que na população geral, respectivamente. Para todas as comorbidades, houve um sobrerrisco mais alto em idades maiores, com um gradiente de diminuição em faixas mais altas. Esse padrão se inverteu quando consideramos o sobrerrisco em relação à população geral, tanto para hospitalização quanto para óbito. O presente estudo forneceu evidências a respeito do sobrerrisco de hospitalização e óbito por SRAG-COVID, auxiliando na definição de grupos prioritários para a vacinação contra a COVID-19. En un contexto de transmisión comunitaria y escasez de vacunas, la vacunación contra la COVID-19 debe enfocarse en la reducción directa de la morbilidad y de la mortalidad causadas por la enfermedad. Por lo tanto, es fundamental la definición de grupos prioritarios para la vacunación por el Programa Nacional de Inmunizaciones (PNI), basada en el riesgo de hospitalización y óbito por la enfermedad. Para tal fin, calculamos el sobrerriesgo por sexo, franja de edad y comorbilidades mediante los registros de hospitalización y óbito por síndrome respiratorio agudo grave con confirmación de COVID-19 (SRAG-COVID) en todo Brasil, durante los primeros seis meses de epidemia. Presentaron mayor sobrerriesgo personas del sexo masculino (hospitalización = 1,1 y óbito = 1,2), personas por encima de 45 años para hospitalización (SRfe variando de 1,1 a 8,5) y personas por encima de 55 años para óbitos (SRfe variando de 1,5 a 18,3). En los grupos de comorbilidades, enfermedad renal crónica, diabetes mellitus, enfermedad cardiovascular y neumopatía crónica ofrecieron sobrerriesgo, mientras que para el asma no hubo evidencia. Sufrir una enfermedad renal crónica o diabetes mellitus y tener 60 años o más mostró un factor todavía más fuerte, alcanzando sobrerriesgo de enfermedad 14 y 10 veces mayor que en la población general, respectivamente. Para todas las comorbilidades, hubo un sobrerriesgo más alto en edades mayores, con un gradiente de disminución en franjas más altas. Este patrón se invirtió cuando consideramos el sobrerriesgo en relación con la población general, tanto para hospitalización como para óbito. El presente estudio proporcionó evidencias respecto al sobrerriesgo de hospitalización y óbito por SRAG-COVID, ayudando en la definición de grupos prioritarios para la vacunación contra la COVID-19. In a context of community transmission and shortage of vaccines, COVID-19 vaccination should focus on directly reducing the morbidity and mortality caused by the disease. It was thus essential to define priority groups for vaccination by the Brazilian National Immunization Program (PNI in Portuguese), based on the risk of hospitalization and death from the disease. We calculated overrisk according to sex, age group, and comorbidities using hospitalization and death records from severe acute respiratory illness with confirmation of COVID-19 (SARI-COVID) in all of Brazil in the first 6 months of the epidemic. Higher overrisk was associated with male sex (hospitalization = 1.1 and death = 1.2), age over 45 years for hospitalization (OvRag ranging from 1.1 to 8.5), and age over 55 year for death (OvRag ranging from 1.5 to 18.3). In the groups with comorbidities, chronic kidney disease, diabetes mellitus, cardiovascular disease, and chronic lung disease were associated with overrisk, while there was no such evidence for asthma. Chronic kidney disease or diabetes and age over 60 showed an even stronger association, reaching overrisk of death 14 and 10 times greater than in the general population, respectively. For all the comorbidities, there was higher overrisk at older ages, with a downward gradient in the oldest age groups. This pattern was reversed when examining overrisk in the general population, for both hospitalization and death. The current study provided evidence of overrisk of hospitalization and death from SARI-COVID, assisting the definition of priority groups for COVID-19 vaccination.

Surveillance of the severe acute respiratory illness (SARI) in Brazil aims to characterize the circulation of the Influenza A and B viruses in hospitalized cases and deaths, having been expanded in 2012 to include other respiratory viruses. COVID-19 was detected in Brazil for the time in the 9th epidemiological week of 2020, and the test for the SARS-CoV-2 virus was included in the surveillance protocol starting in the 12th epidemiological week. This study's objective was to investigate the pattern of hospitalizations for SARI in Brazil since the entry of SARS-CoV-2, comparing the temporal and age profiles and laboratory results to the years 2010 through 2019. In 2020, hospitalizations for SARI, compiled from the date of the first confirmed case of COVID-19 up to the 12th week, exceeded the numbers observed during the same period in each of the previous 10 years. The age bracket over 60 years was the most heavily affected, at higher than historical levels. There was a considerable increase in negative laboratory tests, suggesting circulation of a different virus from those already present in the panel. We concluded that the increase in hospitalizations for SARI, the lack of specific information on the etiological agent, and the predominance of cases among the elderly during the same period in which there was an increase in the number of new cases of COVID-19 are all consistent with the hypothesis that severe cases of COVID-19 are already being detected by SARI surveillance, placing an overload on the health system. The inclusion of testing for SARS-CoV-2 in the SARI surveillance protocol and the test's effective nationwide deployment are extremely important for monitoring the evolution of severe COVID-19 cases in Brazil.

Esse relatório analisa o risco de importação de COVID-19 para as microrregiões brasileiras decorrente da presença de transmissão sustentada nos dois maiores centros urbanos, Rio de Janeiro e São Paulo e os efeitos de possível ocorrência de epidemias nas microrregiões associados a faixas da população com maior risco de morbidade e letalidade, como idosos, e indicadores de capacidade no SUS, como número de leitos. Esses cenários foram construídos assumindo ausência de distanciamento social e restrição de viagem. Muitos municípios e unidades da federação já acertadamente iniciaram implementação de medidas de isolamento. Tais medidas contribuem para diminuir o risco que foi avaliado neste estudo.

Esse relatório atualiza a análise do risco de disseminação da COVID-19 para as microrregiões brasileiras decorrente da presença de transmissão sustentada nos dois maiores centros urbanos, Rio de Janeiro e São Paulo. Faz também a identificação de microrregiões com alta vulnerabilidade social, e maior contingente de população idosa. A combinação de um alto risco de introdução com alta vulnerabilidade constitui em situação de alerta máximo. Esses cenários foram construídos assumindo ausência de distanciamento social e restrição de viagem que entraram em vigor. Muitos municípios e unidades da federação acertadamente já iniciaram implementação de medidas de isolamento. Tais medidas contribuem para diminuir o risco que foi avaliado neste estudo. Foram incluídos também cenários de redução da mobilidade intermunicipal e interação social para avaliação de impacto.

No Abstract available.

The two largest Brazilian cities, Rio de Janeiro and São Paulo, have declared community transmission of COVID-19 on mid March, 2020. In this study we estimated the most vulnerable areas in Brazil for COVID-19, both in terms of risk of introduction and risk of mortality associated with social vulnerability. We explore the most likely routes of spread through the country, from the already exposed cities, according to human mobility statistics. The resulting maps should help authorities in their efforts to prioritize actions and if resource allocation to mitigate the effects of the pandemic.

Population dynamic models requires the evaluation of the best scale of analysis. This work analyses three spatial scales in the context of the mosquito Aedes aegypti, main vector of dengue fever. One scale is the neighborhood, the others scales are the census tract and the lot. A geographical database was developed including point maps with trap locations, number of eggs collected per trap per week, polygons of census tracts, census data, among others. For simulation purposes, a layer of regular cells (10 x 10 meters) was created to store the model’s inputs and outputs. A population dynamic model with temperature as input variable was parameterized and fitted to the neighborhood and census tract data. For the lot level, an allocation procedure was developed as the spatial resolution was higher than the data resolution. This procedure couples the population dynamic model with a kernel density map. Results indicate that at the neighborhood level, the population model captured well the overall pattern with lower mosquito density during the cold season and larger during the warm season. However, in the first warm season, two peaks did not fit well, suggesting the importance of investigating the role of other variables in the dynamics of Aedes aegypti. At the census tract level, we found no evidence of spatial clustering. At the lot level, the allocation model represented well the overall summer to winter variation in hotspot intensity. The cost of vector surveillance is high and the procedures proposed here can be used to design optimized control strategies and activities.

Recentemente, a dinâmica populacional e dispersão do mosquito vetor do vírus Dengue, o Aedes aegypti, tem sido objeto de vários estudos. O uso de modelos computacionais para simulação dessa dinâmica é de grande importância para Saúde Pública, uma vez que permite avaliar áreas de risco de transmissão do Dengue. O Rio de Janeiro, RJ, tem enfrentado fortes epidemias de dengue, sendo a mais grave em 2008. Com o objetivo de entender a ecologia do Aedes aegypti este trabalho propõe um novo modelo espacialmente-explícito para simular a dinâmica populacional desse vetor no bairro de Higienópolis. O modelo considera a influência de variáveis climáticas e ambientais e permite a construção de estimativas a respeito da quantidade mínima de criadouros existentes na região de estudo suficiente para sustentar a taxa de oviposição amostrada ao longo do tempo (número de ovos/semana). Foram utilizadas amostras semanais de medidas de oviposição para alguns setores censitários do bairro, coletadas no período de setembro de 2006 a março de 2008 por equipes da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ). Medidas semanais de temperatura foram coletadas a partir da Estação Meteorológica do Galeão, Rio de Janeiro, RJ. O modelo desenvolvido foi integrado ao banco de dados geográficos também desenvolvido neste trabalho, de forma a permitir seu uso para a identificação de locais de maior concentração de criadouros e, assim, direcionar ações de controle. O modelo desenvolvido tem suas bases no modelo confeccionado por Ferreira e Yang (2003a) e em algumas melhorias propostas por Otero et al. (2006). Outras melhorias são contribuições originais deste esforço como a determinação de uma relação quadrática entre a estatística de oviposição e a temperatura ambiente, o modelo para inibição da oviposição pela excessiva densidade de larvas, e a metodologia para estimação da densidade de criadouros a partir de medidas de oviposição. O modelo proposto foi implementado no ambiente de modelagem TerraME, posteriormente, calibrado e validado para o bairro de Higienópolis, Rio de Janeiro, RJ. Algumas diretivas para trabalhos futuros são apontadas como aprimoramentos para o modelo proposto. The population dynamic of the vector Aedes aegypti and the dispersion of the Dengue virus have stimulated many studies. Computational models to simulate these phenomena are critically important to decision making in Public Health and to evaluate risk areas of Dengue transmission. Rio de Janeiro, RJ, has been suffering strong Dengue epidemics and the most severe was in 2008. To understand Dengue epidemics, this work proposes a new spatially-explicit dynamic model to simulate Aedes aegypti ecology. The model considers the influence of climate and environmental variables. It has been used to estimate the minimal quantity of breeding sites in the area of study necessary to support the oviposition rate (eggs/per week) observed during this work. The district of Higienópolis, Rio de Janeiro, RJ, Brazil has been chosen as study area due to the availability of data. Weekly samples of oviposition were collected to some census sector in this district in the period between September 2006 and March 2008 by the Oswaldo Cruz Foundation (Fiocruz, RJ) research institute. Temperature data was collected from the Galeão meteorological station, Rio de Janeiro, RJ. The developed model has been integrated with a geographical database also developed in this work. This way, the model can be used to identify places which have the biggest concentrations of breeding sites and to guide the control actions. The model here developed is based on the Ferreira e Yang (2003a) model with some improvements proposed by Otero et al. (2006). Others improvements are original contributions of this effort. For instance, a quadratic relation between the statistics of oviposition and the environmental temperature has been established, the model to the inhibition of oviposition due to excessive larval density has been developed, and a new methodology to estimate the breeding sites density of a region trough the oviposition measurements has been proposed and evaluated. The model has been implemented in the modeling software platform called TerraME. After that, it has been calibrated and validated t. Some directions for future works has been appointed.

O mosquito Aedes aegypti é o principal vetor transmissor de várias doenças como dengue, zika, chikungunya e febre amarela. Dentro estas, a dengue se espalhou mais rapidamente no mundo, nos últimos 50 anos. Seu controle requer um melhor entendimento da dinâmica populacional espacial do mosquito, incluindo seu ciclo de vida. A maioria dos modelos descreve a dinâmica da população total dos mosquitos com um número grande de parâmetros indefinidos. Esta abordagem não nos permite tratar aspectos topográficos e espaciais do Aedes aegypti, importantes do ponto de vista da saúde pública. Nesta tese foi modelada a dinâmica populacional espacial do mosquito Aedes aegypti usando equações diferenciais parciais. Foi apresentada uma modelagem que descreve o fenômeno de maneira satisfatória minimizando o número de variáveis e parâmetros. Mostrou-se como estimar os valores destes parâmetros a partir de dados experimentais encontrados na literatura, usando conceitos de sistemas dinâmicos e equações diferenciais parciais. O modelo desenvolvido foi aplicado em três estudos comparando os casos homogêneos (os valores dos parâmetros não dependem da topografia) e heterogêneos (alguns valores dos parâmetros mudam com a topografia, i.e., diferenciam ruas, casas e parques). São muitos os fatores que influenciam na disseminação do vetor transmissor da dengue. São apresentados resultados que evidenciam a importância de se considerar a dependência da temperatura na simulação da dinâmica populacional do Aedes aegypti. A abordagem por EDOs permite uma aplicação, uma vez que a partir de dados experimentais sobre um número máximo de mosquitos em cada fase é possível estimar a capacidade suporte da fase aquática. É apresentada uma análise sobre a frequência para a utilização de duas técnicas de controle do mosquito Aedes aegypti. No contexto das análises feitas, é possível inferir sobre a periodicidade mais eficaz de cada técnica de controle. Dessa forma, é possível adequar às formas de combate de acordo com a situação de disseminação do vetor, possibilitando aos órgãos públicos um planejamento de estratégias de prevenção e combate The Aedes aegypti mosquito is the primary vector that transmits several diseases such as dengue, Zika, chikungunya, and yellow fever. Within these, dengue has spread rapidly worldwide in the last 50 years. Its control requires a better understanding of the spatial population dynamics of the mosquito, including its life cycle. Most models describe the dynamics of the total mosquito population with many undefined parameters. This approach does not treat topographic and spatial aspects of Aedes aegypti that are important from a public health point of view. This thesis modeled the spatial population dynamics of the mosquito Aedes aegypti using partial differential equations. A presented model satisfactorily describes the phenomenon, minimizing the number of variables and parameters. It was shown how to estimate the values of these parameters from experimental data found in the literature using concepts of dynamical systems and partial differential equations. The developed model was applied in three studies comparing homogeneous (the parameter values do not depend on the topography) and heterogeneous (some parameter values change with the topography, i.e., differentiate streets, houses, and parks) cases. Many factors influence the spread of the vector that transmits dengue. Results show the importance of considering the temperature dependence in simulating the population dynamics of Aedes aegypti. The ODE approach allows an application since, from experimental data on a maximum number of mosquitoes in each phase, it is possible to estimate the carrying capacity of the aquatic phase. An analysis of the frequency for using two techniques to control the mosquito Aedes aegypti is presented. The analysis shows that it is possible to infer the most effective periodicity of each control technique. In this way, it is possible to adapt the mosquito control methodology to the dissemination of the vector, allowing public agencies to plan prevention and combat strategies.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Busca-se desenvolver neste trabalho modelos computacionais e matemáticos para a ecologia do mosquito Aedes aegypti. O trabalho justifica-se pelo impacto crescente da disseminação de doenças transmitidas pela espécie. Espera-se que os modelos possam contribuir no fornecimento de informações para tomada de decisões no controle da dengue, zika e chikungunya. Em um primeiro momento, desenvolve-se um modelo matemático baseado em ideias propostas na literatura e fatores biológicos já conhecidos. Parâmetros como taxa de emergência dos mosquitos e mortalidade serão propostos como variáveis no tempo e no espaço a partir dos conhecimentos biológicos sobre o Ae. aegypti presentes na literatura. Uma análise adicional será feita em cima de alguns parâmetros para obter valores com base em dados experimentais. Propõe-se em seguida trabalhar com o modelo matemático numericamente. Será utilizado o método de volumes finitos para a obtenção de resultados teóricos a respeito da proliferação e comportamento dos mosquitos em uma área urbana modelada com base na cidade de Juiz de Fora. Os resultados mostram como a dependência de fatores climáticos é essencial para que o modelo represente melhor a realidade, e sugere novos caminhos a serem seguidos como o estudo da aplicação de inseticidas na área urbana. Embora esta aplicação já possa ser visualizada na implementação atual, fica como um trabalho futuro a mensuração dos parâmetros relativos às substâncias utilizadas nesta técnica de controle. This work aims to report a descriptive research on the Aedes aegypti mosquito behavior through computational simulations. The motivation for this work comes from the crescent impact of the species in society. We hope that a realistic simulation can provide information that helps decision taking in the control of dengue, zika and chikungunya. Initially, a mathematical model is developed based on the literature and known biological factors. Parameters like maturation rate and mortality are proposed as time and spatial variables based on biological knowledge about the Ae. aegypti mosquito found in the literature. An additional analysis will be made in some parameters to fit the model using experimental data. After that, we propose to work in the model numerically. The finite volume method will be used to obtain theorical results in respect to the proliferation and behaviour of mosquitoes in an urban area modeled on the city of Juiz de Fora. The final results show how the climate factors dependence is essential to model’s realism, and guide us to new paths like the study of insecticide application in urban area. While the application can already be seen with the current implementation, the measurement of the parameters of the used substances in this technique is proposed as a future work.