ซึ่งแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อการทำนายโรค คือ การนำเอาหลักการทางคณิตศาสตร์มาใช้ในการจำลองสถานการณ์ของโรคจากการลงพื้นที่จริง หรือจากรายงาน แล้วนำข้อมูลมาตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ ก่อนนำไปสู่แนวทางในการประเมินสถานการณ์ ประกอบการตัดสินใจแก้ไขปัญหาในเชิงนโยบาย เพื่อลดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นในทางระบาดวิทยาได้ต่อไป
ผลงานวิจัยด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายโรคของ ดร.วิริยะ มหิกุล สร้างขึ้นตามโจทย์โครงสร้างทางประชากรที่เปลี่ยนแปลง เพื่อดูผลกระทบการเกิดโรค จากกรณีศึกษาโรคติดเชื้อที่พบมากในเด็กและในผู้สูงอายุ โดยในเด็กได้ศึกษาจากอุบัติการณ์ของโรค RSV (Respiratory Syncytial Virus) ซึ่งเป็นเชื้อไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคในระบบทางเดินหายใจที่สามารถทำให้เกิดภาวะปอดอักเสบได้ โดยพบอัตราการติดเชื้อสูงขึ้นในประเทศไทยในเด็กและผู้สูงอายุในครอบครัวขยาย และโรค Melioidosis หรือโรคไข้ดิน ซึ่งเป็นโรคติดเชื้อจากแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่ปนเปื้อนได้ในน้ำและดิน เชื้อสามารถเข้าทางผิวหนังหรือปอด ซึ่งจะพบอาการไข้ขึ้น และอาการทางเดินหายใจ ไอ มีเสมหะ โดยมีอัตราการติดเชื้อและเสียชีวิตสูงมากในวัยผู้สูงอายุ
นอกจากนี้ ได้มีการพยากรณ์ว่าโรคเรื้อรังอย่างโรคเบาหวานสามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อการติดเชื้อโรคไข้ดินได้ง่ายขึ้น ซึ่งผลการวิจัยคาดว่าจะสามารถขยายผลประยุกต์ใช้เสนอเป็นเครื่องมือประกอบการตัดสินใจในการวางแนวนโยบายสาธารณสุขของประเทศ
ล่าสุด ดร.วิริยะ มหิกุล ได้รับทุนจากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ให้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายแนวโน้มการแพร่ระบาดของเชื้อไวรัส Covid-19 ที่อาจเกิดขึ้นระลอกใหม่ รวมถึงการประเมินผลการป้องกัน ควบคุมโรค อาทิ การเว้นระยะห่างทางสังคม และการระงับการเดินทางเข้าออกประเทศ เพื่อเป็นแนวทางในการตัดสินใจในเชิงนโยบายสาธารณสุข และการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการควบคุมและป้องกันโรคในประเทศไทยอีกด้วย
