27 септември 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

По-строгите мерки дават повече надежда за изкореняване на епидемията

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 19 март 2020 в 12:35 101860

През последните седмици всички се запознахме с онази крива във формата на камбана, която трябва да бъде изравнена, за да падне под критичния капацитет на националната здравна система. До края на миналата седмица ръководството на Великобритания твърдеше, че това може да се постигне чрез смекчаване на ефектите от епидемията Covid-19 и че няма нужда да се опитва обезсърчаващата задача да се изкорени напълно.

Въпреки това, проучване, публикувано в същия ден, когато правителството на Великобритания обяви по-строги мерки, отколкото посочи миналата седмица, хвърля мрачна светлина върху тази идея. Изследването на екипа от Имперския колеж на реакциите на Covid-19 намира, че стратегиите за смекчаване на ефектите са опасно недостатъчни, което може да доведе до надхвърляне на капацитета на националната здравна система осем пъти и може да доведе до поне 250 000 смъртни случая във Великобритания. Вместо това, казват изследователите, трябва да опитаме и правилно да потушим епидемията, като използваме комбинация от мерки, които ще трябва да останат в сила много дълго време.

Може би е изненадващо като се има предвид колко отдавна вече вирусът внася хаос в някои страни, че до заключението се достига едва през последните няколко дни, въз основа на опита в Италия и Великобритания и по-подробна информация за капацитета на националната здравна система.

Резултатите накратко

Екипът, стоящ зад проучването, разглежда две стратегии, които може да се предприемат срещу болестта. Първата е потискане, което има за цел да обърне тенденцията на епидемията като намали броя на случаите до много малък или дори напълно да изкорени болестта. Втората е смекчаване, което има за цел само да забави растежа на епидемията, като облекчи натиска върху системите за здравеопазване, като в същото време защити застрашените.

Що се отнася до смекчаването, екипът откри, че оптималната минимална комбинация от мерки е изолирането на подозрителните случаи, домашната карантина за живеещите в същото домакинство на съмнителните случаи и социалното дистанциране на възрастните хора и други хора с висок риск. Резултатите от тази оптимална комбинация от мерки могат да намалят пиковото търсене на медицински грижи с 2/3, а смъртните случаи - с 1/2.

В началото това звучи добре, но дори смекчената епидемия би довела до смъртта на най-малко 250 000 и претоварване на върховия капацитет на националната здравна система осем пъти.

Тази графика показва различни сценарии на стратегията за смекчаване за Великобритания, показващи изискванията за легла за интензивно лечение (ICU). Синята област е тримесечният период, в който се предполага, че тези мерки ще продължат. Графиката е от статията, отчитаща резултатите от новото проучване.

Ако е възможно, заключават авторите на изследването, страните, които все още могат да направят това, е по-добре да се опитат да потушат епидемията. Тук най-добрата комбинация от мерки е по-тежка: изолиране на заразените хора и карантина за техните семейства, социално дистанциране на цялото население и евентуално също затваряне на училища и университети (въпреки че екипът изтъква, че подобни закривания могат да имат отрицателен ефект върху националната здравна система, тък като здравните работници с деца може да нямат възможност да ходят на работа).

Проблемът с тази стратегия за потискане е, че ще тези мерки трябва да се прилагат, докато ваксината стане широко достъпна - и това може да стане след 18 или повече месеца.

Посочва се, че забраната за масови събирания ще има сравнително малък ефект, тъй като времето, което хората прекарват в близък контакт на такива събирания, е кратко в сравнение с контактите, които хората имат у дома, в училище или на работа.

Тази графика показва сценарии на стратегията за потискане за Великобритания, показващи изискванията за легла за ICU. Щтрихованата зона е петмесечният период, в който се предполага, че тези мерки остават в сила. Графиката е от статията, отчитаща резултатите от новото проучване.

Откъде идват прогнозите?

Екипът, който стои зад изследването, подчертава, че тук има огромна доза несигурност. Имаме работа с нов вирус, чието предаване все още не е напълно разбрано. Ние също не знаем как точно хората ще реагират на различните мерки, които правителствата предприемат или обмислят и че отговорът може да е различен в различните страни или дори региони. Всъщност, дори правителствата да не се намесят изобщо, хората може да решат да променят поведението си по свое желание. Авторите на изследването също подчертават, че те не са разглеждали етичните и икономическите въздействия, които мерките могат да имат сега или като краен ефект - те просто се фокусират върху приложимостта и особено върху въздействието на мерките върху системите за здравеопазване.

Основата на изследването е математически модел, който може да симулира разпространението на заболяването и вече е използван преди това в изследванията на грипа.

Опростено казано това е малко като компютърна игра, в която виртуална популация от хора се движат по домовете, работата или училището си и по-широката общност. Предаването на болестта може да се случи, когато индивид, маркиран като инфекциозен, срещне човек, маркиран като чувствителен. В такива епидемиологични модели целта е да се генерира състава на виртуалната популация - размерите и разпределението и т.н. на домакинствата, училищата, работните места - използвайки възможно най-много данни от реалния живот. Същото важи и за всички важни модели на взаимодействия между хората, които силно влияят на скоростта на предаване. Данните, използвани за последното проучване, включват информация от последното преброяване.

Характеристиките на заболяването Covid-19 се отразяват в модела по различни параметри. Едно от най-важните числа тук е R0 или базово репродуктивно число - очакваният брой случаи, генерирани директно от един случай. Лесно е да разберем защо това число е от решаващо значение. Ако репродуктивното число е 1, а заразеният човек заразява някой в първия ден от заболяването си, тогава всеки ден ще има само 1 нова инфекция. Ако обаче е 2, тогава на първия ден ще има 2 нови инфекции, на втория ден 2х4 = 8 нови инфекции, на третия ден 2х8 = 16 и т.н. Базовото репродуктивно число описва колко е стръмен експоненциалния ръст, свързан с разпространението на болестта.

Ако желанието е да се следва стратегията за потискане на болестта, тогава целта трябва да бъде да се достигне репродуктивното число до по-малко от 1. Ако просто се смекчава, целта е само да се намали, но не непременно до под 1. За това проучване е прието репродуктивно число на Covid-19 2.4, но също са изследвани стойности между 2.0 и 2.6.

Други важни параметри са инкубационният период на заболяването (предполага се, че е 5,1 дни) и времето, в течение на което някой е заразен. Както при репродуктивното число екипът оценява стойностите за тези параметри и тяхната променливост въз основа на наличните данни. Изследователите също така са заложили предположението, използвайки данни от Китай като доказателство, че след като човек е прекарал заболяването, вече има имунитет поне в краткосрочен план. 

За да стартира модела, екипът "посява" инфекцията във всяка страна с експоненциално нарастващ темп - удвояване на случаите на всеки 5 дни, от началото на януари 2020 г. За да бъдат нещата възможно най-реалистични, тази посявка е калибрирана, така че епидемиите в модела да възпроизведат наблюдавания брой смъртни случаи във Великобритания или САЩ, наблюдавани до 14 март 2020 г.

Екипът тества ефекта от пет различни мерки:

  • Изолация на случаите: Хората с болестта се изолират у дома си за седем дни,
  • Доброволна домашна карантина: след като някой има симптоми на заболяването, всички членове на домакинството остават у дома в продължение на 14 дни,
  • Социално дистанциране на лица над 70 години,
  • Социално дистанциране на цялото население,
  • Закриване на училища и университети.

Когато разглежда стратегията за смекчаване, екипът предполага, че мерките ще останат в сила в продължение на три месеца, с изключение на социалното дистанциране за над 70-годишните, което ще остане в сила за четири месеца. За стратегията за потискане те предполагат, че мерките ще останат в сила пет или повече месеца.

Всяка мярка или комбинация от мерки води до промяна на честотата на контакт. Например проучването предполага, че социалното дистанциране на цялото население води до това, че всички домакинства намаляват контактите си извън дома, училището или работното място със 75%. Коефициентите за контакт в училище остават непроменени, процентите на контакти на работното място намаляват с 25%, но честотата на контакти в домакинствата се увеличава с 25%. Тези променени скорости на контакт могат да бъдат отразени в параметрите на модела и след това да доведат до различно развитие на моделната епидемия. Това накратко (и пренебрегвайки много подробности от процеса на моделиране) е това, на което се основават прогнозите за това колко бързо и широко ще се разпространи Covid-19 при различни мерки.

Стресът на здравната система 

Една от целите на проучването бе да се види как пандемията ще се отрази върху националната здравна система. За да прогнозира това въздействие, екипът използва данни от Италия и Китай, както и ранни данни от Обединеното кралство.

Например коригирането на данните от Китай за населението на Великобритания накара екипа да приеме коефициент на инфекция и смъртност от 0,9%, като 4,4% от заразените трябва да бъдат хоспитализирани. Въз основа на ранните доклади от Великобритания, Италия и Китай, се оказа, че 30% от всички хоспитализирани случаи ще се нуждаят от интензивни грижи като например инвазивна механична вентилация. От тези, които се нуждаят от интензивни грижи, се предполага, че 50% ще починат. Екипът изчисли търсенето на легла като предположи, че пациентите остават в болница за осем дни, ако не се нуждаят от интензивни грижи, и за 16 дни, ако има такава необходимост.

Резултатите по-подробно

Най-важният резултат от изследването, както вече бе споменато по-горе, е, че само смекчаването на ефектите от епидемията не е достатъчно добра мярка - вместо това трябва да опитаме и да изкореним болестта.

Оптималната минимална комбинация от мерки за изпробване на най-важното - репродуктивното число да е под 1 е социалното дистанциране на цялото население, изолацията на случаите и закриването на училища и университети или карантината на домакинствата. И четирите от тези мерки заедно най-вероятно гарантират, че търсенето на легла за интензивни грижи остава в рамките на капацитета (при условие, че закриването на училища не влияе толкова силно на служителите в националната здравна система, така че ефектът да бъде обратен).

Когато става въпрос за продължителността на мерките, които трябва да останат в сила, може да се сблъскаме със заплахата от втора гърбица на кривата.

След като правилата се облекчат, повече хора могат да се заразят отново и това може да доведе до втора епидемия по-късно. И тук играе много обсъжданият феномен на стадния имунитет: колкото по-успешна е една мярка при временно потискане на болестта, толкова по-малко хора се заразяват и следователно придобиват имунитет, толкова по-опасна ще се окаже втората епидемия. За да сме сигурни, че стратегията за потискане наистина ще работи, предполага проучването, трябва да запазим мерките, докато не бъдат налични големи количества ваксина. И това може да е осемнадесет месеца или повече.

Като се имат предвид тези мрачни перспективи, екипът изследва също и идеята, че мерките, вместо да се налагат за определен фиксиран период от време, могат да бъдат включвани или изключвани в отговор на определени ситуации - например, когато потвърдените инфекции в отделенията за интензивно лечение се повишават над (включване) или под (изключване) определена критична стойност. Изглежда, че това е добра идея като цяло, особено защото така могат да се вземат предвид регионалните различия в епидемията: това, което е добре за Лондон в определен момент, може да не е необходимо в Шотландия. Но независимо от всичко според проучването мерките ще са в дългосрочен план.

Авторите посочват, че до своите драстични заключения са достигнали едва през последните няколко дни, тъй като едва сега са на разположение по-добри оценки за търсенето на легла в отделенията за интензивно лечение - предишните оценки предполагаха само половината от търсенето. 

Единственото наистина сигурно е, че има голяма неопределеност около всички прогнози. Както мрачно подчертават авторите, „изобщо не е сигурно, че потискането ще успее дългосрочно, досега не е имало намеса в общественото здравеопазване с такива разрушителни ефекти за обществото за толкова дълъг период от време. Как ще реагират населението и обществото остава неясно".

Но кой знае - може би този път неопределеността ще наклони везните в наша полза и нещата няма да се окажат толкова лоши, колкото изглеждат в момента. Можем само да се надяваме.

Справка: Impact of non-pharmaceutical interventions (NPIs) to reduce COVID19 mortality and healthcare demand (pdf), Neil M Ferguson, Daniel Laydon, Gemma Nedjati-Gilani, Natsuko Imai, Kylie Ainslie, Marc Baguelin, Sangeeta Bhatia, Adhiratha Boonyasiri, Zulma Cucunubá, Gina Cuomo-Dannenburg, Amy Dighe, Ilaria Dorigatti, Han Fu, Katy Gaythorpe, Will Green, Arran Hamlet, Wes Hinsley, Lucy C Okell, Sabine van Elsland, Hayley Thompson, Robert Verity, Erik Volz, Haowei Wang, Yuanrong Wang, Patrick GT Walker, Caroline Walters, Peter Winskill, Charles Whittaker, Christl A Donnelly, Steven Riley, Azra C Ghani.

Източник: Squashing the curve?, Plus magazine, University of Cambridge


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Открит е теч на амоняк в МКС
Открит е теч на амоняк в МКС
21 септември 2020 в 08:58
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.