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新冠肺炎的傳播竟然有這樣的規律性,想要抑制病毒傳染,這個數值至關重要!

傳染病的傳播有其內在的規律,本文讓我們從基礎層面看明白我們在傳染病防控,以及在新型冠狀病毒的防控上做了什麼,還有什麼存在的問題。

一、讀懂疫情和預防措施的 3 個重要概念和評估這些參數的挑戰

基本傳染數 R0,是在完全易感的人群中,單個病例能感染的平均人數。

對一個病原體來說,這個參數是相對穩定的。這次新型冠狀病毒的 R0 被估算為 2.2~3.5。但隨著疫情的發展,人群不再完全易感,已經有人感染(圖中橙色)或者感染後獲得免疫(圖中灰色)或者有一定的防控措施,那病毒在這個人群的傳播會下降,這時候我們用有效傳染數(Re)來衡量疫情趨勢。

而要抑制疾病流行,Re 必須

二、如何把新冠病毒的 Re 降到

Re=R0*易感人群比例 *(1-有效防控率)

如果我們不採取任何措施,病毒會感染更多人,易感人群比例也會下降(藍色圓點越來越少),就相當於森林大火把樹木燒光了,沒有了易感人群,疾病也會消失。但疾病造成的後果讓我們不能這樣等待,我們要採取防控手段。

如果我們要採取手段,因為 R0 對一個病原體來說是一個常數,我們在這裡就暫時認為 R0=3。就要針對上述公式中的易感人群和有效防控率,想辦法儘快降低易感人群的比例(降到低於 1/3)或者提高有效防控率(高於 2/3)。

對於易感人群數目來說,因為目前沒有疫苗,沒辦法人為降低易感人群比例,所以這部分我們目前很難改變。

三、那麼怎麼降低 Re 呢? 我們可以做什麼來提高有效防控率?

要提高防控率,讓我們先解析一下,有哪些因素可以影響 R0 的變化。

如圖所示,假如我們把人群根據分類放進 4 個方格里。從易感人群到恢復過程中,有幾個參數產生影響。k 為人與人的接觸率,b 為接觸後的感染率,i 為潛伏期,d 為病程。

而 R0 = b*k*d,這裡,b 跟病毒本身有關,人為干預不會影響這個值。 i 作為潛伏期,也是跟病毒本身有關,雖然對 R0 沒有影響,但後面討論它對防控的影響。

所以如果想要有效防控,能改變的,只有減小人與人接觸率 k 或縮短病程 d。

(1)如何改變縮短病程 d?

可以通過有效的抗病毒治療。對於這次冠狀病毒來說,目前並沒有特效抗病毒藥,都還只是支持性治療,所以沒辦法有效縮短病程。

(2)如果減少人與人的接觸率 k 呢?

我們就要減少易感人群和感染者/潛伏者的接觸。所以我們可以只隔離感染者/潛伏者,或者只隔離易感人群,或者兩部分人都隔離。

如果隔離感染者和潛伏者,可以通過癥狀追蹤 診斷 隔離病患來實現,我們把這個措施叫作監測病例。

這部分人群數量相對小,但難點在於醫療負擔重,而且找到無癥狀/輕症患者以及有傳染性的潛伏者難度很大。

如果隔離易感人群,相對容易定義這個人群。但難點在於:群體數量很大,成本高,影響社會功能,不能長期使用,也不具備靈活性。

以上兩點,目前我們國內都在做。但就像上面說的,對於此次冠狀病毒的防控,我們不知道無癥狀傳播的比例是多大,有多少人在進行無癥狀傳播,且這部分人很難檢測出來。

這無疑對有效隔離造成了很大的難度。無癥狀傳播比例越大,就越難控制。

根據過去對其他疾病的經驗,我們可以比較病例監測和人群隔離在疾病預防上的效果(如圖)。做這樣的比較是為了在疾病防控中選擇有效手段,減少資源的浪費。

I 區是病例監測和人群隔離都無效,百日咳,防控這種疾病只能通過疫苗來縮小易感人群數。

II 區是只做病例監測就有效,這樣的傳染病較少。但我們還是要做疾病監測,是為了減少患者的疾病後果。

IV 區是只做人群隔離就有效。比如甲肝、甲流,對天花也有效。

III 區是病例監測和人群隔離都有效。比如埃博拉、中東呼吸綜合征。

但與本次冠狀病毒最為相似的非典 SARS 病毒確落在了 I 和 III 區,也就是說如果做得好,兩種方法的任何一個都有效;如果做得不好,兩個方法都無效。

目前新冠病毒還面臨著兩個很大的挑戰:

潛伏期的估算還是一個很大的範圍 2~21 天,很難追蹤潛伏者;

無癥狀傳播者比例未知,也很難檢測出來。假設新型冠狀病毒跟 SARS 確實相似(相似度有多大,上面提到的參數還沒完全出來,無法比較),就意味著防控效果目前還很難估計,但如果做得好,可能會有較好的控制。

四、防控措施和挑戰總結

新型冠狀病毒的 R0 為 2.2~3.5 會引起疾病暴發,需要人為干預控制流行。

因為沒有疫苗,也沒有有效抗病毒藥物,我們只能通過監測病例或者隔離人群的手段來防控,才有可能把有效傳染數 Re 降到小於。

我們也在用監測病例或者隔離人群來防控,但防控效果還沒有評估出來。挑戰在於冠狀病毒的潛伏期的估計還沒有很精準,而無癥狀傳播的比例目前未知。並且疾病診斷質量較低,PCR 不夠準確,檢測手段很有可能導致會有「漏網之病例」。

這些因素都導致我們無法得知防控效果,也就無法預測爆發趨勢。所以,任何對未來的形勢特別確定的言論都是不準確的。

傳染病爆發早期數據不準確也不穩定,沒必要為此每天慌張,也不要過度解讀!

五、病毒基因組學分析 ——目前做了什麼,還需要做什麼?

1、基因測序可以告訴我們關於病毒的哪些方面呢?

· 病毒類型

· 病毒基因多樣性

· 變異速率

· 病毒的起始時間和可能的宿主

· 疾病傳播速率等

2、那麼冠狀病毒的基因學分析告訴了我們什麼呢?

通過測序發現,這次冠狀病毒的基因的多樣性是非常有限的。病毒的變異的速率跟其他冠狀病毒相似,遠低於甲型流感。所以病毒不是在瘋狂的變化。

這次冠狀病毒只有一次動物源引入。 根據分析得知這次病毒是 12 月初發生過一次動物源性的病毒引入,之後就都是人傳人。 這說明什麼?

說明我們防控的時候可以知道,動物宿主不是目前最重要的防控重點,重點還是要防控人傳人。假使如果有多次動物源或者不間斷的有動物源性引入的話,就需要控制不同的動物宿主,操作難度會更大。

但對動物源的調查也重要,因為這有利於理解冠狀病毒在不同宿主之間的傳播鏈,這對未來疾病的理解和預防是重要的。

通過基因分析,發現這次冠狀病毒可能的動物宿主有蝙蝠和穿山甲,但也有可能有更多的其它中間宿主,但現在還沒有明確的結果。需要更多的動物病原體流行病學調查才能進一步分析。

病毒變異是正常的,如何演化是非常難以預測的。 病毒為什麼會變異,是在基因複製中產生的隨機錯誤導致的。為什麼病毒會演化呢?

因為我們的免疫力在對抗和選擇這些有不同變異的病毒。如果通過這種隨機的變化,病毒變的更具毒性,導致嚴重的疾病,這樣導致它易被診斷隔離治療,就會減少傳播的機會,更有益於防控;如果病毒減弱毒性,只導致輕微的癥狀,就會有更多的傳播機會,更有利於病毒傳播後代。而這個過程是需要相對較長的時間才能了解。

六、大局與個人

1、從大局挑戰到我們能做什麼?

醫療角度:人力物力技術等資源有限。尤其是武漢,超出負荷,無有效抗病毒藥物。

公共衛生角度:有大流行或者轉化為季節性病毒長期流行的可能性(這還需要更多的證據來研究)。

但是,我們一定要意識到有這種可能性,才能更好地準備應對措施。一旦流行起來,醫療條件欠發達地區受到的影響會非常大。這還說明研發疫苗很重要,有很強的必要性。

個人角度: 我們最不需要的是恐慌,而最需要的是 be educated。我們要做的是做好個人防護 尋求知識 杜絕謠言。恐慌最無用,也不能解決問題。

2、個人防護

勤洗手!這真的是太重要了,可以說洗手是疾病預防的最基礎、最重要的衛生習慣。首選肥皂和水洗手 20 秒以上。洗手液需要 60% 以上的酒精含量。不洗手不要接觸眼、口、鼻。

打噴嚏和咳嗽一定要遮掩,不要隨地吐痰 !首選紙巾遮掩,沒有紙巾就用手肘(不要用手,不然會把病原體傳播你觸碰的很多東西上)。這個衛生習慣歐美國家做得相對較好,而國內很少注意。

要與有呼吸道癥狀的人保持距離。

自己有呼吸道癥狀的話不要出門,如果出門請戴口罩(對於已有疾病的患者,出門戴口罩是對於疾病控制和限制傳播非常有用的)。

吃好睡好,保持輕鬆。

讓流言止於智者。

科學家們不僅要加油做科研尋求證據,還要盡量做好科普,提高公共衛生的互動和指導。

大眾在傳播消息之前要多多思考、發問,切莫傳播謠言;冷靜情緒;用常識做好判斷;有疑惑多尋求可靠資源。

*本文內容為健康知識科普,不能作為具體的診療建議使用,亦不能替代執業醫師面診,僅供參考。

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