《自然》論文點贊中國抗疫,模型顯示不干預(yù)感染者或超七百萬


來源:中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)   時間:2020-05-07





  新冠肺炎作為新出現(xiàn)的傳染病,全球尚無特效藥物及疫苗。因此,各國對疫情的遏制主要采用非藥物干預(yù)措施(non-pharmaceuticalinterventions,NPIs)。中國基于非藥物干預(yù)措施的疫情遏制策略是有效的,但這些措施到底多有效?其施加時機如何?要回答這些問題,需要定量評估。


  當(dāng)?shù)貢r間5月4日,頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志刊發(fā)了中英美多國科研團隊的研究。研究通過建模發(fā)現(xiàn),中國使用的三大非藥物干預(yù)措施不僅遏制了新冠疫情在中國的發(fā)展,也為全球贏得了時間窗口。研究指出,如果不實施強有力的非藥物干預(yù)“組合拳”,則中國的新冠病例或?qū)⒃黾?7倍,超過700萬人。


  以上研究來自英國南安普頓大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、武漢疾控中心、美國哈佛大學(xué)、約翰霍普金斯大學(xué)等多個研究團隊。


  研究者利用流行病學(xué)和匿名的人類活動數(shù)據(jù),建立了一個模型框架,該模型使用日常旅行網(wǎng)絡(luò)來模擬中國各地的疫情暴發(fā)和干預(yù)方案。模型估計,到2020年2月29日,中國大陸總共有114325例COVID-19病例(四分位數(shù)范圍為76776-164576)。如果沒有非藥物干預(yù)措施(NPI),那么中國大陸的COVID-19病例可能會增長67倍(四分位數(shù)范圍44倍-94倍)。這意味著,如果不加干預(yù),中國大陸將有近766萬新冠感染者。


  研究還發(fā)現(xiàn):相比出行限制和降低人與人的接觸,盡早發(fā)現(xiàn)和隔離病例可防止更多的感染。但是,只有多種非藥物干預(yù)措施協(xié)同施加,才能取得最強、最迅速的遏制效果。


  如果能夠維持社會疏遠措施,那么自2020年2月17日起取消旅行限制似乎也不會導(dǎo)致全國病例增加。該研究發(fā)現(xiàn)有助于增進人們對COVID-19上非藥物干預(yù)措施的了解,并為全世界的應(yīng)對工作提供信息。


  三大類非藥物干預(yù)措施


  作為一種新出現(xiàn)的傳染病,要在幾個月之內(nèi)找到有效的藥物干預(yù)措施是不現(xiàn)實的。而目前有限的醫(yī)療資源也是無法醫(yī)治所有的病例。因此,非藥物干預(yù)措施是公共衛(wèi)生應(yīng)對疫情的重要組成部分。


  這些措施包括隔離患病者、進行接觸者追蹤、隔離接觸者、旅行限制、學(xué)校和工作場所關(guān)閉、取消群眾集會等。這些措施旨在減少傳播,從而延后流行高峰出現(xiàn)的時間并壓低疫情高峰規(guī)模,為醫(yī)療保健系統(tǒng)的恢復(fù)爭取時間,為疫苗和藥物的研發(fā)爭取時間。


  為遏制COVID-19在中國的蔓延并減小其暴發(fā)規(guī)模,中國的非藥物干預(yù)措施(NPI)包括三大類。


  首先是城際旅行限制,這遏制了農(nóng)歷新年假期期間病毒的進一步傳播。對武漢及湖北省周邊城市的封城措施于春節(jié)(CNY)前兩天的1月23日實施。自春節(jié)以來,全國其他省份也實行了旅行限制。


  第二類非藥物干預(yù)措施是病例的早期識別和隔離,包括改善對疑似病例和確診病例的篩查、識別、診斷、隔離以及報告追蹤接觸者。中國各地政府都加強了對湖北省旅客的例行檢查和隔離,以期盡早發(fā)現(xiàn)COVID-19感染。尤其是對檢測和診斷的改善,使得從癥狀發(fā)作到實驗室確診的平均間隔從暴發(fā)初期的12天下降到2月初的3天。


  第三類非藥物干預(yù)措施是實施接觸限制和社會疏遠措施,并加強個人預(yù)防措施,比如洗手,以減少社區(qū)一級的接觸風(fēng)險。作為社會疏遠政策的一部分,中國鼓勵人們盡可能留在家里,取消或推遲大型公共活動和群眾聚會,并關(guān)閉圖書館、博物館和工作場所。此外,學(xué)校假期也得到了延長,湖北省的春節(jié)假期結(jié)束日期從1月30日延后到了3月10日,其他許多省份的春節(jié)假期結(jié)束日期也延到了2月9日。


  盡管經(jīng)濟和社會成本高昂,中國在全國實施的非藥物干預(yù)措施使得新增病例數(shù)量迅速下降。先前的研究已經(jīng)初步探討了武漢封鎖、旅行限制、機場檢查以及病例隔離追蹤對遏制病毒傳播的效果。但是,目前缺乏對中國不同非藥物干預(yù)措施的有效性及施加時機的全面和定量的分析比較。


  基于COVID-19的流行病學(xué)數(shù)據(jù)以及歷史和近乎實時的匿名人口活動數(shù)據(jù),研究者開發(fā)了根據(jù)旅行網(wǎng)絡(luò)的隨機易感-暴露-傳染-去除(SEIR)模型,模擬2019年12月1日以來,在340個中國大陸的城市中的新冠疫情傳播情景。通過模型,研究者進行了前后可比性分析,以量化中國三大主要非藥物干預(yù)措施帶來的影響。模型還評估了自2020年2月17日解除旅行限制以來COVID-19傳播的風(fēng)險。


  模擬、重建COVID-19的傳播


  在實施廣泛干預(yù)措施之前,中國新冠疫情早期的流行病參數(shù)該如何取值?研究者采用的是武漢暴發(fā)初期估計的流行病學(xué)參數(shù)。


  研究者通過手機用戶的百度定位服務(wù)來獲取城市間和城市內(nèi)人口流動數(shù)據(jù),以及全國范圍內(nèi)從發(fā)病到報告病例的時間間隔,來衡量三大非藥物干預(yù)措施的效果。自從實施干預(yù)措施以來,中國的人口流動和接觸方式發(fā)生了重大變化,病例報告的及時性也得到了改善。


  研究者估計,截至2020年2月29日,中國大陸共有114325例COVID-19病例(四分位數(shù)間距76776–164576),其中湖北省占了85%。


  在春節(jié)前,中國的新增病例呈指數(shù)級增長,但在實施非藥物干預(yù)措施之后,流行高峰在很快就到了,時間正是春節(jié)假期內(nèi),耗時大約一周左右。該模型對流行病和高峰的預(yù)測,與發(fā)病日期報告的數(shù)據(jù)高度一致。該模型每天的估計值與跨時間和跨區(qū)域的報告數(shù)據(jù)之間也具有高度相關(guān)性。


  截至2020年2月29日,模型估計病例數(shù)與各省報告的病例數(shù)之間存在顯著的總體相關(guān)性(p<0.001,R2=0.86),在預(yù)測某個城市有或者沒有新冠病例時,該模型的敏感性(91%,280/308)和特異性(69%,22/32)也很高。


  量化不同非藥物干預(yù)措施的影響


  模型預(yù)測顯示:如果沒有非藥物干預(yù)措施,截至2月29日,中國的COVID-19病例數(shù)將遠遠高于目前的實際數(shù)值。其中,武漢市增加51倍(四分位數(shù)范圍33倍-71倍),湖北省其他城市病例數(shù)將增加92倍(四分位數(shù)范圍58倍-133倍)。其他省份的城市病例數(shù)將增長了125倍(四分位數(shù)范圍77倍-180倍)。


  但是,不同干預(yù)措施的表觀效果各不相同。


  對武漢的封鎖沒能完全阻止病毒從武漢擴散出去,因為封鎖是在春運返鄉(xiāng)相對靠后的時段實施的。但是,如果不執(zhí)行城際旅行限制,武漢以外的城市和省份將迎來更多來自武漢新冠病例,受影響的地理范圍將擴大到中國偏遠的西部地區(qū)。


  通常來說,相比全國范圍內(nèi)減少人與人之間的接觸水平和社交疏遠,早期發(fā)現(xiàn)和隔離病例可以更迅速、更實質(zhì)性地預(yù)防感染(5倍對2.6倍)。但是,如果沒有減少對人與人接觸的干預(yù),從長遠來看,整個地區(qū)的流行病將成倍增加。因此,綜合的非藥物干預(yù)措施對COVID-19疫情的遏制效果是最強、最迅速的,疫情的頂峰在綜合的非藥物干預(yù)措施實施大約一周后就到了。


  評估干預(yù)時機:往前或往后一周、兩周或三周會有多大區(qū)別?


  如果可以再早一周、兩周或三周進行干預(yù),則中國病例數(shù)可分別減少66%(四分位數(shù)范圍50%-82%)、86%(四分位數(shù)范圍81%-90%)、95%(四分位數(shù)范圍93%-97%)。


  受影響地區(qū)的地理范圍也將從308個城市分別縮小到192個、130個和61個城市。


  但是,如果非藥物干預(yù)措施比實際實施時間晚一周、兩周或三周后進行,則病例可能較目前分別增加3倍(四分位數(shù)范圍2-4),7倍(四分位數(shù)范圍5-10)或18倍(四分位數(shù)范圍11-26)。


  評估對旅行限制的解除


  干預(yù)措施實施后,湖北省以外的疫情在3月初被遏制在了較低水平(每天新增病例<10例,不包括輸入病例),而湖北省可能還需要4個星期才能與其他省份達到相同水平。


  但是,如果人群接觸水平恢復(fù)到往年的正常水平,則自2月17日起取消旅行限制可能會導(dǎo)致病例數(shù)再次上升。因此,模型表明,到4月下旬,即使只是在有限的程度上保持社會距離(例如,平均減少25%的接觸),也將有助于確保像武漢這樣的COVID-19震中地區(qū)遏制疫情。


  模型對基本感染數(shù)(R0)很敏感,如果R0較高,則流行病峰值也會較高且出現(xiàn)時間更晚,而遏制疫情需要更長的時間。敏感性分析還表明,在不同的流行病學(xué)參數(shù)和傳播敏感性下,該模型可以有效地測量干預(yù)效果的相對變化。


  研究者的研究結(jié)果表明,協(xié)同施加的非藥物干預(yù)設(shè)施大大遏制了中國的新冠疫情傳播。較早實施可能會大大減少疫情的暴發(fā)程度和地理范圍。反過來說,延遲反應(yīng)則會導(dǎo)致更大規(guī)模的疫情暴發(fā)。


  中國的強有力、多管齊下的遏制避免了更糟的情況,降低了新冠病毒在全球蔓延的速度。中國為遏制COVID-19在世界其他地區(qū)的蔓延和減輕其影響提供了時間窗口和準備機遇。


  研究者的結(jié)果提出了三個關(guān)鍵點。首先,人口流動和密切接觸在新冠的傳播中起著重要作用。由于對武漢的封鎖是在春運的后期,旅行限制并能徹底阻止病毒從武漢擴散出去,但這確實阻止了更多的病例從武漢輸出到更廣闊的地區(qū)。


  其次,三種非藥物干預(yù)措施的重要性和影響是不同的。與旅行限制相比,更好地發(fā)現(xiàn)和隔離病例以及社會疏遠可能對控制疫情有更大的影響。社交疏遠的干預(yù)減少了人們與來自暴發(fā)中心的旅行者的接觸。這可能在遏制病毒向更廣泛的社區(qū)傳播方面特別有用,并減少了無癥狀或輕度感染的傳播風(fēng)險。


  第三,考慮到在中國正在復(fù)工復(fù)產(chǎn),中國應(yīng)至少考慮保留部分非藥物干預(yù)措施,以確保對疫情的控制,避免再一次暴發(fā)。例如,考慮到從其他國家輸入的病例以及在中國發(fā)現(xiàn)的無癥狀或亞臨床感染,應(yīng)繼續(xù)保持早期病例的識別和隔離,這也可能有助于防止或延遲疫情的第二波暴發(fā)。(賀梨萍)


  轉(zhuǎn)自:澎湃新聞

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