Joseph Eisenberg
profesor i Katedra Epidemiologii
luty 12, 2020
Kliknij tutaj, aby uzyskać najnowsze informacje na temat COVID-19 od ekspertów zdrowia publicznego Michigan
jest to zaktualizowana wersja artykułu pierwotnie opublikowanego w lutym. 5, 2020 w rozmowie. Liczba reprodukcji na grypę sezonową została skorygowana 27 marca 2020 roku.
jeśli widziałeś film „Contagion” z 2011 roku o ogólnoświatowej pandemii nowego wirusa, to słyszałeś określenie „R0.”
wymawiane „R”, to nie tylko żargon wymyślony w Hollywood. Stanowi ważną koncepcję w epidemiologii i jest kluczowym elementem planowania zdrowia publicznego podczas epidemii, jak obecna pandemia koronawirusa, która rozprzestrzenia się na całym świecie od czasu pierwszej identyfikacji w Chinach.
naukowcy używają R0 – liczby reprodukcyjnej – do opisania intensywności wybuchu choroby zakaźnej. Szacunki R0 były ważnym elementem charakteryzującym pandemie lub duże nagłośnione ogniska, w tym pandemię SARS z 2003 r., pandemię grypy H1N1 z 2009 r. i epidemię Ebola z 2014 r. w Afryce Zachodniej. Epidemiolodzy ścigają się z SARS-CoV-2, wirusem wywołującym COVID-19.
ile się rozprzestrzeni choroba?
formalna definicja R0 choroby to liczba przypadków, które średnio osoba zakażona spowoduje w okresie zakaźnym.
termin jest używany na dwa różne sposoby.
podstawowa liczba reprodukcji reprezentuje maksymalny potencjał epidemiczny patogenu. Opisuje, co by się stało, gdyby osoba zakaźna weszła do w pełni podatnej społeczności, a zatem jest oszacowaniem opartym na wyidealizowanym scenariuszu.
Efektywna liczba reprodukcji zależy od aktualnej podatności populacji. Ta miara potencjału transmisji jest prawdopodobnie niższa niż podstawowa liczba reprodukcji, w oparciu o czynniki takie jak to, czy niektóre osoby są szczepione przeciwko chorobie lub czy niektóre osoby mają odporność z powodu uprzedniego narażenia na patogen. W związku z tym efektywny R0 zmienia się w czasie i jest oszacowaniem opartym na bardziej realistycznej sytuacji w populacji.
ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że zarówno podstawowe, jak i skuteczne R0 zależą od sytuacji. Ma wpływ na właściwości patogenu, takie jak jego zakaźność. Wpływa na to populacja gospodarza-na przykład, jak podatni są ludzie ze względu na stan odżywienia lub inne choroby, które mogą zagrozić układowi odpornościowemu. Wpływa na to środowisko, w tym czynniki demograficzne, społeczno-ekonomiczne i klimatyczne.
na przykład R0 dla odry waha się od 12 do 18, w zależności od czynników takich jak gęstość zaludnienia i średnia długość życia. Jest to duży R0, głównie dlatego, że wirus odry jest wysoce zakaźny.
z drugiej strony wirus grypy jest mniej zakaźny, a jego R0 wynosi od 0,9 do 2,1. Dlatego grypa nie powoduje takich samych wybuchowych ognisk jak odra, ale utrzymuje się ze względu na swoją zdolność do mutacji i unikania ludzkiego układu odpornościowego.
co sprawia, że R0 jest przydatny w zdrowiu publicznym?
demograf Alfred Lotka zaproponował liczbę rozrodu w latach 20.XX wieku, jako miarę szybkości rozrodu w danej populacji.
w latach pięćdziesiątych XX wieku epidemiolog George MacDonald zasugerował użycie go do opisania możliwości przenoszenia malarii. Zaproponował, że jeśli R0 jest mniejszy niż 1, choroba wyginie w populacji, ponieważ średnio osoba zakaźna przenosi się na mniej niż jedną inną osobę podatną. Z drugiej strony, jeśli R0 jest większy niż 1, choroba się rozprzestrzeni.
ilu innych zarażi każdy chory?
liczba reprodukcji, w skrócie R0, opisuje, ile dodatkowych przypadków choroby spowoduje każda zarażona osoba w okresie zakaźnym. Liczby są przedziałem, ponieważ zależą od różnych czynników, które różnią się w zależności od sytuacji.
| Disease | Reproduction number R0 |
|---|---|
| Ebola, 2014 | 1.51 to 2.53 |
| H1N1 Influenza, 2009 | 1.46 to 1.48 |
| Seasonal Influenza | 0.9 to 2.1 |
| Measles | 12 to 18 |
| MERS | around 1 |
| Polio | 5 to 7 |
| SARS | <1 to 2.75 |
| ospa | 5 do 7 |
| SARS-COV-2 (powoduje COVID-19) | 1,5 do 3,5 |
Kiedy agencje zdrowia publicznego zastanawiają się, jak poradzić sobie z epidemią, próbują obniżyć R0 do mniej niż 1. Jest to trudne dla chorób takich jak odra, które mają wysoki R0. Jest to szczególnie trudne dla odry w gęsto zaludnionych regionach, takich jak Indie i Chiny, gdzie R0 jest wyższy w porównaniu do miejsc, w których ludzie są bardziej rozproszeni.
w przypadku pandemii SARS w 2003 roku naukowcy oszacowali pierwotny R0 na około 2,75. Miesiąc lub dwa później efektywny R0 spadł poniżej 1, dzięki ogromnemu wysiłkowi, który włożył się w strategie interwencyjne, w tym w izolację i kwarantannę.
jednak pandemia trwała nadal. Podczas gdy średnio osoba zakaźna przenoszona do mniej niż jednego podatnego osobnika, czasami jedna osoba przenoszona do dziesiątek, a nawet setek innych przypadków. Zjawisko to nazywa się super spreading. Urzędnicy wielokrotnie dokumentowali wydarzenia w czasie epidemii SARS w Singapurze, Hongkongu i Pekinie.
R0 dla koronawirusa SARS-CoV-2
wiele grup oszacowało R0 dla tego nowego koronawirusa. Grupa Imperial College oszacowała R0 na 1,5 – 3,5. Większość symulacji modelowania, które projektują przyszłe przypadki, wykorzystuje R0 w tym zakresie.
różnice te nie są zaskakujące; istnieje niepewność co do wielu czynników, które wchodzą w szacowanie R0, takich jak szacowanie liczby przypadków, zwłaszcza na początku epidemii.
opierając się na tych obecnych szacunkach, prognozy dotyczące przyszłej liczby przypadków koronawirusa są obarczone wysokim poziomem niepewności i prawdopodobnie będą nieco niedokładne.
trudności pojawiają się z wielu powodów.
Po pierwsze, podstawowe właściwości tego wirusowego patogenu – jak okres zakaźny – są jeszcze nieznane.
Po drugie, naukowcy nie wiedzą, ile łagodnych przypadków lub infekcji, które nie powodują objawów, zostało pominiętych przez nadzór, ale mimo to rozprzestrzeniają chorobę.
Po trzecie, większość ludzi, którzy zachorowali na tego nowego koronawirusa, wyzdrowieje i prawdopodobnie jest odporna na ponowne zachorowanie. Nie jest jasne, w jaki sposób zmieniająca się podatność populacji wpłynie na przyszłe rozprzestrzenianie się infekcji. W miarę jak wirus przenosi się do nowych regionów i społeczności, spotyka ludzi o różnych warunkach zdrowotnych, które wpływają na ich podatność na choroby, a także różne struktury społeczne, które wpływają na jego przenoszenie.
wreszcie, prawdopodobnie najważniejszy powód, nikt nie zna przyszłych skutków obecnych środków zwalczania chorób. Obecne szacunki epidemiologów dotyczące R0 nie mówią nic o tym, w jaki sposób środki, takie jak ograniczenia podróży, dystans społeczny i wysiłki w zakresie samodzielnej kwarantanny, wpłyną na dalsze rozprzestrzenianie się wirusa.
- Przeczytaj więcej historii ekspertów zdrowia publicznego w Michigan na temat koronawirusa.
- dowiedz się więcej o epidemiologii w Michigan Public Health.
chcesz więcej wiadomości i trendów w dziedzinie zdrowia publicznego? Zapisz się do newslettera Population Healthy i posłuchaj podcastu Population Healthy.
Subscribe Listen