Analogy between Chemical Kinetics and SIR/SEIR Models to evaluate the spread of Coronavirus Disease (COVID-19) contagion in Ecuador

Abstract

El 13 de marzo de 2020, la OMS declaró una situación de emergencia pandémica global ocasionada por un nuevo coronavirus denominado SARS-CoV-2, posteriormente denominado COVID-19. En Ecuador la pandemia inicio en el mes de febrero con el primer caso detectado, rápidamente la pandemia colapso el sistema de salud y condenó a la sociedad ecuatoriana a un estado de crisis sanitaria. El siguiente trabajo propone implementar dos modelos epidemiológicos (SIR y SEIR) basados en los fundamentos del estudio del comportamiento cinético de las reacciones químicas, particularmente, reacciones cuadráticas u oscilantes fuera de equilibrio, las cuales, ocurren dentro de un reactor discontinuo y poseen una relación directa con el comportamiento de la dinámica de propagación del virus. Es-tas reacciones se encuentran representadas por un conjunto de ecuaciones diferenciales que permiten representar la tasa de cambio de cada una de las poblaciones de individuos consideradas en los modelos seleccionados. Posteriormente el modelo epidemiológico es utilizado para evaluar la dinámica de contagio de la pandemia en Ecuador utilizando datos recuperados de fuentes oficiales para distintos periodos establecidos. Finalmente, los resultados obtenidos muestran una aproximación cercana de la dinámica de propagación de la pandemia, así como la eficiencia de las políticas de confinamiento lo que valida los modelos como herramientas de asistencia en la toma de decisiones.