A tactical optimization framework for equitable allocation and distribution of routine and emergency vaccines

Abstract

Garantir o acesso equitativo às vacinas é tão importante quanto o seu próprio desenvolvimento. Sem acesso generalizado, os benefícios da imunização não podem ser alcançados. Para assegurar o acesso universal às vacinas, o planejamento da cadeia de suprimentos de vacinas (CSV) deve permitir a tomada de decisões coordenadas tanto para a imunização de rotina quanto para a de emergência, considerando restrições de equidade. A gestão da CSV aborda decisões estratégicas, táticas e operacionais nos níveis de produção, armazenamento e distribuição, e vacinação, bem como as conexões entre os níveis hierárquicos e os escalões da CSV. No planejamento tático da CSV, o Problema de Alocação de Vacinas (PAV) e o Problema de Distribuição de Vacinas (PDV) devem ser abordados conjuntamente devido às decisões interdependentes que determinam a eficácia da CSV, particularmente em um contexto epidêmico, em que a vacinação antecipada é crucial e pode salvar vidas. O PAV visa alocar vacinas a cada região, reduzindo mortes em cenários epidêmicos e mantendo a cobertura da imunização de rotina. O PDV aborda os desafios logísticos da distribuição de vacinas, selecionando os meios de transporte mais econômicos para abastecer cada armazém, considerando as limitações de cada meio. No entanto, o atual planejamento tático das CSVs não considera conjuntamente a alocação e distribuição de vacinas de rotina e de emergência, levando em conta as restrições de equidade. Este trabalho apresenta uma abordagem sistemática para abordar o Problema de Alocação e Distribuição de Vacinas no nível tático dos CSVs. Este método integra um modelo epidemiológico suscetíveis-expostos-infectados-recuperados- suscetíveis (SEIRS) com um modelo de otimização para apoiar estratégias equitativas de alocação de vacinas em cenários epidêmicos, reduzindo mortes e infecções. Esta abordagem também considera a alocação de vacinas de rotina com base na cobertura vacinal. Manter a imunização de rotina, mesmo durante cenários epidêmicos, é essencial para evitar retrocessos em doenças que já estão sob controle. Após a alocação, as vacinas são distribuídas para armazéns utilizando um modelo de otimização de distribuição multimodal que determina decisões de transporte custo-efetivas ao longo da cadeia de suprimentos, sujeitas a restrições de capacidade de veículos e tempo de viagem. Utilizamos dados do Programa Nacional de Imunização do Brasil para testar o método proposto. Em seguida, desenvolvemos configurações de cenários alternativos que combinam diferentes contextos epidemiológicos e diferentes tipos de vacinas (de rotina e de emergência) para demonstrar a aplicação do método em diferentes situações epidêmicas e não epidêmicas. Os planos de alocação são gerados para um horizonte de planejamento de um ano. Os resultados da Covid-19 destacam a relação entre eficiência e equidade. Políticas equitativas alocam vacinas para regiões menos populosas e mais vulneráveis, resultando em um número cumulativo de mortes maior em comparação com uma solução de alocação baseada na eficiência. Para a influenza, a alocação também varia entre as estratégias, mas as mortes previstas permanecem baixas e as diferenças na mortalidade são mínimas. Por sua vez, a quantidade de vacinas de rotina é mantida constante ao longo dos meses durante o horizonte de planejamento. Na etapa de distribuição, selecionamos o mês de pico de cada cenário, ou seja, o mês com a maior quantidade de transporte, para avaliar a viabilidade sob restrições de capacidade de veículos e tempo de viagem. A abordagem desenvolvida é suficientemente flexível para ser aplicada a outros países ou regiões e conjuntos de doenças preveníveis por vacinação, a fim de apoiar a alocação e distribuição táticas nas CSVs. Palavras-chave: vacina; alocação de vacinas; distribuição de vacinas; cadeia de suprimentos de vacinas; modelo epidemiológico; equidade; epidemias otimização.