Dosiahnutie imunity stáda proti COVID-19 na úrovni krajiny stratégiou postupného zvyšovania kontroly

Pandémia COVID-19 zasiahla celý svet a vo väčšine krajín spôsobila značný počet prípadov a úmrtí. Mnohé zaviedli celoštátnu prísnu kontrolu, aby sa vyhli nadmernému zaťaženiu systému zdravotnej starostlivosti. To ochromilo ekonomické a sociálne aktivity a môže to tak pokračovať až do rozsiahlej dostupnosti vakcíny. Navrhujeme alternatívnu stratégiu odchodu na rozvoj imunity stáda predvídateľným a kontrolovateľným spôsobom: postupné zvyšovanie kontroly. To znamená, že po sebe idúce časti krajiny (napr. provincie) ukončia prísnu kontrolu a vstupy do IC súvisiace s COVID-19-sú distribuované po celej krajine.

Dôležité je, že zraniteľní jedinci musia byť chránení, kým sa v ich oblasti nevytvorí stádová imunita. Skúmame charakteristiky a trvanie tejto stratégie pomocou nového individuálneho modelu pre geograficky stratifikovaný prenos COVID-19 v krajine. Model predpovedá, že jednotlivci budú musieť zažiť prísnu kontrolu v priemere asi 14 mesiacov, ale toto trvanie sa môže skrátiť takmer na polovicu ďalším vývojom (viac IC postelí a lepšia liečba). Implementácia tejto stratégie by mala hlboký dopad na jednotlivcov a spoločnosť, a preto by ju pred samotnou implementáciou mali dôkladne zvážiť rôzne iné disciplíny (napr. zdravotnícke systémy, etika, ekonómia).

Zároveň si ľudia v období COVID-19 vo všeobecnosti zlepšujú imunitu prijímaním potravy vrátane doplnkov stravy cistanche. Cistanche je rastlina, ktorá zvyšuje imunitu. Teoreticky cistanche poskytuje množstvo prospešných živín pre ľudské telo, najmä vysokú koncentráciu tryptofánu, ktorý obsahuje, ktorý môže posilniť imunitu tela a zvýšiť schopnosť tela odolávať chorobám. Okrem toho obsahuje Cistanche aj niektoré ďalšie živiny ako vitamín B, kyselinu listovú, zinok, bielkoviny a tieto živiny majú tiež veľký vplyv na posilnenie imunity človeka.

Kliknite na cistanche whole food product

Väčšina častí sveta bola značne zasiahnutá pandemickým koronavírusovým ochorením (COVID-19) a naďalej zaznamenáva vysoký počet prípadov a úmrtí, pričom úmrtia sa vyskytujú najmä medzi starými a inak zraniteľnými ľuďmi. Na začiatku pandémie zažili niektoré krajiny (napr. Taliansko) preťaženie pacientov vyžadujúcich zariadenia intenzívnej starostlivosti (IC), čo viedlo k srdcervúcim rozhodnutiam o triedení1. Väčšina krajín preto zaviedla celoštátne prísne kontrolné snahy, ktoré paralyzujú ekonomické a sociálne aktivity. Niektoré z nich dokonca uvalili rôzne stupne celoštátneho alebo regionálneho blokovania.

Čína a Južná Kórea preukázali, že veľmi intenzívnymi zásahmi možno vírusový prenos stlačiť na nízku úroveň2, čo však v dohľadnej budúcnosti neponúkne trvalé riešenie. Bez imunity stáda, či už prostredníctvom prirodzenej infekcie alebo vyvolanej očkovaním, sa epidémia COVID-19 vráti do pôvodného dynamického priebehu hneď, ako budú intervencie zrušené3. Tomuto oživeniu sa dá zabrániť iba vtedy, ak väčšina krajín sveta bude nasledovať príklad Číny a bude spoločne udržiavať prísne monitorovanie po dlhú dobu, pravdepodobne roky, a obnoví intenzívne kontrolné opatrenia, keď sa vyskytnú lokálne ohniská4, až kým sa nevystopujú a neizolujú posledné prípady. Okrem toho by krajiny so zvyškovými cirkulujúcimi vírusmi museli byť úplne izolované, aby sa zabránilo opätovnému zavlečeniu.

Predĺžená intenzívna kontrola by však mohla byť prostriedkom na získanie času do vývoja a rozsiahlej dostupnosti vakcíny. Čas, ktorý to bude trvať, je však nepredvídateľný. Alternatívnym prístupom je rozvoj imunity stáda prirodzenou infekciou pri udržiavaní počtu prípadov v medziach systému zdravotnej starostlivosti. Takúto stratégiu odchodu, hoci je kontroverzná, niektoré krajiny ako Švédsko stále považujú za životaschopnú5.

Pôvodne tento prístup obhajovalo aj Spojené kráľovstvo6, ale bolo silne kritizované kvôli nákladom na životy, ktorým sa dalo vyhnúť. Okrem toho by sa pomalé uvoľňovanie epidémie mohlo považovať za mimoriadne náročné, pretože by si vyžadovalo starostlivé vyladenie skutočných zásahov bez prekročenia alebo podstrelenia kapacity zdravotnej starostlivosti. Aj keď je v nedohľadne niekoľko sľubných kandidátov na vakcínu, stále existuje dôvod a potreba preskúmať potenciálne alternatívne stratégie ukončenia, ktoré sú v praxi relatívne predvídateľné a kontrolovateľné.

Navrhujeme, aby krajiny zvážili stratégiu ukončenia „fázovanej životnosti kontroly“. To znamená, že v po sebe nasledujúcich častiach krajiny (povedzme provincie alebo spádové oblasti mestských zdravotníckych služieb) sú uvoľnené všetky prísne zásahy, takže epidémia môže lokálne zúriť pri zachovaní prísnej kontroly v zostávajúcich častiach, ktoré čakajú, kým na ne príde rad. Zároveň by sa príjem na IC súvisiace s COVIDom-19- mal distribuovať po celej krajine, aby nebol nadmerne zaťažený národný systém zdravotnej starostlivosti. Po skončení kontroly vo svojej oblasti môžu jej obyvatelia pokračovať v bežných každodenných aktivitách ako pred COVID-19.

Dôležité je, že jedinci najzraniteľnejší voči vírusu musia byť chránení, kým ich oblasť nedosiahne stádovú imunitu. Ďalšou požiadavkou je, aby ich poskytovatelia starostlivosti (odborníci alebo prípadne rodinní príslušníci) boli bez vírusu alebo imúnni. Táto stratégia si bude vyžadovať veľa prevozov sanitkami pre ťažké prípady, ale malo by to byť možné v malých krajinách s dobrou infraštruktúrou, ako je Holandsko. Väčšie krajiny môžu zvážiť implementáciu stratégie v konkrétnych geografických regiónoch. Príloha poskytuje súhrn stratégie vrátane minimálnych podmienok a výpočtu limitu kapacity IC z hľadiska počtu prevládajúcich prípadov COVID{0}} v populácii.

Aby sme vysvetlili potenciálny vplyv, urobme výpočet zadnej časti obálky, pričom ako príklad použijeme kontext Holandska. V krajine sa môže nachádzať najviac 10 tisíc prevládajúcich infekčných prípadov na milión obyvateľov bez preťaženia systému zdravotnej starostlivosti (ďalej len „príloha“). Pri tomto maxime je priemerný tok (incidencia) približne 1 000 nových prípadov COVID{5}} za deň, teda 10 000 prevládajúcich prípadov vydelených predpokladaným priemerným trvaním nákazlivosti 10 dní3. Vzhľadom na odhadované základné reprodukčné číslo R0=2.53,7, najmenej 60 percent (1 − 1/R0) populácie by malo mať skúsenosť s infekciou a získať imunitu, aby poskytla stádovú imunitu zvyšným 40 percentám. Dosiahnutie požadovaných 600 tisíc imúnnych jedincov na milión obyvateľov – pri optimálnom využití kapacity zdravotnej starostlivosti – bude trvať najmenej 600 dní (600 tisíc/1000 nových prípadov denne).

Teraz predpokladajme, že zavedieme stratégiu postupného života pod kontrolou a rozdelíme hypotetickú krajinu s 1 miliónom obyvateľov na 10 rovnakých častí (povedzme provincií) so 100 tisíc obyvateľmi. Potom žijeme pod kontrolou v prvej vybranej provincii a umožňujeme, aby sa napríklad 75 percent národnej ponuky IC postelí použilo pre pacientov s COVID-19 z tejto provincie. Zvyšných 25 percent možno použiť na závažné prípady COVID-19 vo zvyšku krajiny. Desať z vybraných provincií môže obsahovať 7 500 prípadov (tj 7,5-krát viac ako stratégia zameraná na krajinu ako celok). V ideálnom prípade je teda potrebných iba 600/7.{12}} dní na dosiahnutie požadovaného počtu očkovaní v tejto provincii. Následne je možné zvoliť ďalšiu provinciu na kontrolu života, čo si opäť vyžaduje približne 80 dní atď. 10-Tá a posledná provincia bude mať kontrolu na 720. deň. Je to o niečo dlhšie ako 600 dní vyššie, ale v priemere budú jednotlivci v krajine bez zásahov po 360 dňoch.

Trvanie tejto stratégie v praxi ovplyvňuje viacero faktorov. Po prvé, lokálne ohniská nebudú vykazovať stabilné úrovne, ale zvyčajne vykazujú epidemické vrcholy, čo efektívne vyžaduje, aby priemerný počet prípadov zostal hlboko pod prahom IC. Tým sa predĺži celkové potrebné trvanie. Na druhej strane, určitá účinnosť sa získa z heterogenity v miere kontaktov: spočiatku sa infekcia nakazí skôr tými, ktorí majú veľa denných kontaktov, takže tí, ktorí zostanú neinfikovaní (neimunitní) v konečnej fáze, majú tendenciu byť tí, ktorí majú menej kontakty. Tým sa zníži minimálna požadovaná úroveň imunity stáda. Navyše, čas by sa mohol ušetriť tým, že by sa momenty živej kontroly začali skôr, takže lokálne epidémie sa trochu prekrývajú. Pochopenie komplexnej rovnováhy medzi týmito tromi procesmi (vrcholové správanie, výber tých s menším počtom kontaktov a čiastočné prekrývanie lokálnych epidémií) si vyžaduje matematické modelovanie.

Tu je sila infekcie ijk funkciou (1) prevalencie infekcie v klastri jednotlivca, superklastri a vo všeobecnej populácii; (2) podmienky prenosu (celková prenosová rýchlosť a geografické miešanie obyvateľstva); (3) variácie v mierach kontaktov jednotlivcov a priemerných mierach kontaktu na úrovni klastrov (rôzne miešanie); a (4) potenciálny účinok zásahov. Formálny popis ijk možno nájsť v dodatku 1. Ďalšie dva prechody medzi E a I a medzi I a R sú realizované nakreslením náhodného trvania pre každý stav u každého jednotlivca. Tieto doby trvania sú odvodené z Weibullových distribúcií, aby sa zachytili rozdiely pozorované v údajoch.

V príklade na obr. 1 model simuluje populáciu 17 miliónov jedincov žijúcich v 17 000 zhlukoch, ktoré sú zoskupené do 10 rovnako veľkých superklastrov. Zhluky sa líšia veľkosťou tak, že 95 percent extrémov (tj 2,5 percenta a 97,5 percentilov) odráža populáciu približne 100 až 4 000 obyvateľov, pričom najväčšie 0,2 percenta presahujú 10 tisíc. V dôsledku tejto variácie sa celková populácia na superklaster (každý pozostáva z 1700 zhlukov) pohybuje medzi 1,6 milióna (2,5 percentil) a 1,8 milióna (97,5 percentil). Heterogenita sa zavádza zmenou jednotlivých kontaktných rýchlostí (tj kombináciou frekvencie kontaktu a pravdepodobnosti prenosu) podľa gama rozdelenia tak, že oba 95-percentné extrémy predstavujú desaťnásobný relatívny rozdiel. Okrem toho existuje určitý stupeň rôznorodého miešania tým, že umožňuje, aby sa priemerné rýchlosti kontaktu medzi zhlukami menili viac ako náhodne. Kvantifikovali sme úroveň zmiešania tak, že priemerná miera kontaktu pre 97,5 percentný percentil všetkých zhlukov je asi 4-krát vyššia ako percentil 2,5 percenta (obr. S1.3 v dodatku 1). Predpokladá sa, že trvanie exponovaných a infekčných štádií je 5,5 a 10 dní, podobne ako pri nedávnom modelovaní (pozri obrázok S1.1. v doplnku 1 pre predpokladaný tvar týchto distribúcií)3.

Pre geografické miešanie sme predpokladali, že jednotlivci zažívajú 90 percent svojich kontaktov v rámci klastrov, 5 percent v rámci superklastrov a 5 percent v rámci celej populácie. Začiatok epidémie sa simuluje náhodným nasadením 10 infekcií do jedného superklastra. Priemerná zmluvná sadzba bola vyladená tak, aby počiatočný exponenciálny nárast prípadov COVID-19 zodpovedal plne homogénnemu modelu SEIR s R0=2.5. Predpokladá sa, že intenzívna kontrola začne, keď epidémia dosiahne kumulatívny počet 300 prípadov na milión. Intenzívna kontrola je modelovaná ako zníženie priemernej miery kontaktu, ktorú sme zvolili na 25 percent pôvodnej hodnoty (zníženie o 75 percent). Predpokladá sa, že živá kontrola v rámci superklastra povedie k okamžitému návratu frekvencie kontaktov k pôvodným hodnotám a ich zotrvaniu počas zvyšku simulácie. Ďalej predpokladáme určitý stupeň izolácie superklastra, ktorý práve žil pod kontrolou, znížením jeho príspevku a vystavenia prenosu na úrovni celkovej populácie na polovicu. Zvolená kritická hranica je 10 000 prevládajúcich infekčných prípadov COVID{11}} na milión obyvateľov, čo zodpovedá vyššie uvedenému predpokladanému maximálnemu počtu IC lôžok v Holandsku. Doplnok 1 poskytuje úplný technický popis modelu.

Obrázok 1A ukazuje, že pri stratégii postupnej kontroly každých 90 dní v rámci 10 superklastrov zostáva priemerný trend v celkovom počte prípadov COVID-19 výrazne pod 10 tisíc na milión. Tento interval 90 dní je dlhší ako 80 dní použitých v príklade vyššie, aby sa zohľadnilo maximálne správanie. Kontrola sa uskutočnila najskôr v najviac postihnutom superklastri (tj provincia Noord-Brabant v Holandsku), pretože to predstavovalo najmenšie riziko prekročenia prahovej hodnoty; poradie nasledujúcich superklastrov bolo náhodné.

Ďalej bolo dovolené, aby bol interval medzi živou kontrolou v prvom a druhom superklastri dlhší (tu sme zvolili 120 dní), aby prvé lokálne ohnisko dosiahlo svoj vrchol. Kolísavý model odráža 10 po sebe idúcich lokálnych prepuknutia v rámci superklastrov. Jednotlivé jazdy modelov vykazujú určité variácie, ale celkový vzor je veľmi robustný. Zvolený harmonogram pre zdvíhanie kontroly znamená, že posledný superklaster v krajine pretrvá 840 dní (2 roky a 4 mesiace) po prvom superklastre. V priemere jednotlivci v celkovej populácii zažijú 432 dní (asi 14 mesiacov) intenzívnej kontroly. Obrázok 1B ilustruje, ako superklastre postupne prispievajú k celkovému počtu prípadov COVID-19 v priebehu času, spriemerované za 8 cyklov. Obrázok 1C ilustruje zmenu v podiele jedincov v štyroch chorobných stavoch v priebehu času.

Na konci epidémie sa 56 percent populácie stalo imúnnymi. To je o niečo menej ako očakávaných 60 percent, ak neberieme do úvahy heterogenitu a výber tých, ktorí majú najvyššiu mieru kontaktovania. Tento selekčný proces je ďalej znázornený na obr. 1D na začiatku odlišnými priemernými relatívnymi kontaktnými pomermi pre vnímavé a imúnne, ktoré sa nakoniec stanú 0,70 a 1,24, v tomto poradí. Priemerná relatívna miera kontaktu infikovaných a imunitných prípadov sa dokonca v prvej fáze epidémie pohybuje na úrovni 1,7, čo odráža, že ľudia, ktorí na začiatku epidémiu riadia, sú ľudia s najvyšším počtom kontaktov (tj 170 percent priemeru populácie, čo je približne 82. percentil predpokladanej distribúcie variácií jednotlivých kontaktných mier).

Naša navrhovaná stratégia presahuje „vykrmovanie“ krivky3; našou stratégiou „skrotíme“ krivku. Dôležitou výhodou súvisiacou s politikou je, že pokyny pre verejnosť budú jasné tým, že ponúknu iba dva režimy: (1) pokračovanie v súčasných nariadeniach a odporúčaniach týkajúcich sa fyzického odstupu a cestovných obmedzení a (2) trvalý návrat do normálnej situácie ako pred COVID. -19. Je to oveľa praktickejšie ako snažiť sa definovať a dosiahnuť celoštátnu úroveň kontroly, aby sa neprekročila hranica IC. Stratégia na vykrmovanie krivky je tiež menej účinná, pretože kapacita IC sa optimálne využije len na vrchole epidémie (pozri doplnok 2). Stratégia zavádzania striedavých období kontroly a žiadnej kontroly8 bude tiež náročná na implementáciu a predstavuje relatívne vysoké riziko prekročenia prahovej hodnoty a zodpovedajúcich dôsledkov na zdravie populácie. Naša stratégia bude jednoduchšie komunikovať s verejnosťou, a preto bude pravdepodobne prijateľnejšia. Okrem toho by sa stratégia mohla urýchliť tromi vývojmi v, dúfajme, nie príliš vzdialenej budúcnosti, ako je znázornené v „prílohe“: (1) zlepšené tienenie zraniteľných skupín obyvateľstva, (2) objavenie liečby, ktorá znižuje podiel infikovaných prípadov vyžadujúcich IC. alebo trvanie ich prijatia a (3) ďalšie zvyšovanie kapacity IC.

Dodatok 3 ukazuje, ako výsledky ďalej závisia od úprav stratégie a alternatívnych predpokladov týkajúcich sa všetkých parametrov modelu. Celkové trvanie stratégie je určené zvoleným počtom subdivízií krajiny, pričom vyšší počet vedie k dlhšiemu celkovému trvaniu, ale nižším prevládajúcim počtom prípadov (obr. S3.2). Požadovaný počet superklastrov bude najviac závisieť od R0 (obr. S3.10) a zvoleného maximálneho počtu prevládajúcich prípadov COVID-19 (prerušovaná vodorovná čiara na obr. 1). Minimálnou podmienkou pre implementáciu tejto stratégie je dostatočne intenzívna kontrola (teraz sa predpokladá, že miera kontaktov zníži v priemere na 25 percent ich pôvodnej úrovne), aby sa predišlo prepuknutiu nákazy v lokalitách, ktoré ešte nemali kontrolu (obr. S3.3).

Je pozoruhodné, že za tejto podmienky nie je bezpodmienečne potrebná izolácia živej kontroly nadklastra (obr. S3.7). Taktiež naša stratégia môže začať kedykoľvek, čo umožňuje zdravotníckemu systému pripraviť sa na život kontroly v prvom superklastri (obr. S3.9). Ďalej ukazujeme, že nie je bezpodmienečne nutné, aby sa všetci jednotlivci vrátili k svojim bežným denným aktivitám; ak si však mnohí udržia svoje znížené kontaktné správanie až do konca stratégie, môže to spustiť podstatne väčší posledný vrchol (obr. S3.8). Stratégiu možno optimalizovať pomocou adaptívneho prístupu, kde ďalší moment živej kontroly závisí od stavu prepuknutia v predchádzajúcom superklastri, čo by nám tiež umožnilo čeliť neočakávaným výsledkom súvisiacim s neistotou pri prenose COVID-19. Údaje vyplývajúce z miestnych ohnísk zase znížia takéto neistoty a pomôžu ďalej zlepšovať stratégiu a model.

Potenciálnym obmedzením nášho modelu a navrhovanej stratégie odchodu je predpoklad dostatočne dlhého (v podstate celoživotného) trvania imunity po odstránení infekcie a bez vplyvu skríženej reaktivity vyvolanej inými koronavírusmi9. Aj keď sa vyskytlo niekoľko správ o opakovanej infekcii10, ich počet je zanedbateľný v porovnaní s miliónmi hlásených infekcií. Ďalším dôležitým aspektom, ktorý sme nezohľadnili, je potenciálna záťaž chronickým ochorením po zotavení z infekcie; či je chronické ochorenie rizikom u nehospitalizovaných jedincov je predmetom prebiehajúcich populačných štúdií. Ďalším obmedzením nášho modelu je, že geografické rozšírenie uvažujeme relatívne zjednodušeným prístupom, ktorý zahŕňa každého jednotlivca. V skutočnosti je mobilita medzi klastrami a superklastrami do značnej miery spojená s konkrétnymi subpopuláciami, ako sú dochádzajúci a pravidelní návštevníci masových podujatí. V súčasnosti vyvíjame model, ktorý explicitnejšie zohľadňuje takéto procesy.

Ďalej si uvedomujeme, že navrhovaná stratégia postupného života kontroly má stále za následok, že mnohí ľudia zažívajú dlhé obdobie nepretržitej intenzívnej kontroly, čo nepochybne spôsobí vážne ekonomické a sociálne rozvraty, najmä v tých častiach krajiny, kde je kontrola životom neskôr. Avšak so stále rastúcim podielom krajiny bez zásahov môže viac ľudí poskytnúť potrebnú finančnú, materiálnu a sociálnu podporu tým, ktorí sú stále pod prísnou kontrolou alebo s dočasným lokálnym prepuknutím COVID-19.

Stratégia bude mať hlboký vplyv na jednotlivcov a spoločnosť, a preto by ju pred samotnou implementáciou mali starostlivo zvážiť rôzne iné disciplíny. Napríklad si uvedomujeme, že rozhodnutie o poradí miest na zastavenie intervencií bude mimoriadne zložité, čo povedie k politickej diskusii a možným spoločenským protiakciám. To si vyžaduje odborný vstup z oblastí spoločenských vied a etiky. Ďalej predpokladáme, že implementácia fázovej životnosti kontroly bude spojená s niekoľkými logistickými výzvami, ktoré si vyžadujú, aby bola stratégia vnímaná aj z pohľadu výskumu systémov zdravotnej starostlivosti. Napriek tomu si možno predstaviť, že v konečnom dôsledku ekonomické úvahy povedú k rozhodnutiu implementovať fázovú životnosť kontroly, ako aj preferované poradie regiónov. Čo sa týka toho posledného, ​​v našom modelovaní sme vhodne použili náhodné poradie, okrem prvého (spočiatku najviac postihnutého) superklastra.

Všetky výpočty uvedené vyššie môžu byť prispôsobené špecifickým kontextom krajiny, ako je veľkosť a zloženie administratívnych jednotiek. Naša stratégia sa tiež stane efektívnejšou, keď bude k dispozícii viac zariadení IC, pretože ovládanie sa potom môže zrušiť súčasne vo viacerých oblastiach (ilustráciu pozri na obr. 3 v "Prílohe"). Okrem toho zlepšené tienenie zraniteľných skupín obyvateľstva a dostupnosť nových liečebných postupov znížia podiel infikovaných prípadov vyžadujúcich IC a dĺžku trvania ich prijatia, čo umožní ďalšie skrátenie stratégie. Pracujeme na užívateľsky príjemnej verzii modelu na podporu návrhu stratégie. Keďže dokonalé riešenie – účinná vakcína pre všetkých – môže byť otázkou niekoľkých rokov, dospeli sme k záveru, že našu navrhovanú stratégiu ukončenia fázového života pod kontrolou by sme mali považovať aspoň za plán B na minimalizáciu COVID-19 chorobnú záťaž a zmierniť ekonomické a sociálne dôsledky predĺženej prísnej kontroly.

Dodatok: Postupné zrušenie kontroly na dosiahnutie imunity stáda proti COVID-19 Stratégia.

Veľká geografická oblasť (povedzme krajina) je rozdelená na časti (napr. provincie). Kontrola prebieha v jednej časti, takže epidémia COVID-19 nastane lokálne. Aby sa predišlo nadmernému zaťaženiu systému zdravotnej starostlivosti, všetky vstupy na IC súvisiace s COVID{1}}sú distribuované po celej krajine. Keď počet prípadov dosiahne vrchol, kontrola sa v ďalšej časti zruší. Toto sa opakuje, kým všetky časti krajiny nebudú mať kontrolu.

Minimálne podmienky.

• Ochrana zraniteľných prípadov, kým ich miestna oblasť nedosiahne stádovú imunitu.

• Geografická oblasť má dostatočnú infraštruktúru na prepravu pacientov s IC medzi všetkými časťami.

• Kontrola je dostatočne intenzívna, aby sa zabránilo prepuknutiu v častiach, ktoré ešte neboli pod kontrolou.

Determinanty prahu kapacity IC.

1. Počet IC lôžok dostupných pre pacientov s COVID-19 v celej krajine.

2. Časť prípadov COVID-19, ktoré si nakoniec vyžadujú prijatie na IC.

3. Priemerná dĺžka príjmu IC.

Všetky tri sa môžu čoskoro zlepšiť, čo umožní častiam krajiny žiť pod kontrolou skôr, čím sa skráti celkové trvanie stratégie. Hodnoty pre Holandsko nájdete nižšie.

Ilustrácia (na základe obr. 1).

Modelovo predpovedaný počet infekčných prípadov COVID-19 na milión počas fázovej životnosti kontroly v 10 po sebe idúcich oblastiach (farebné čiary), s prvým intervalom 120 dní a 90 dní od nich (zvislé prerušované čiary), po počiatočná fáza 15 dní celoštátnej intenzívnej kontroly. Celkový počet prípadov (plná čierna čiara) zostáva výrazne pod hranicou spojenou s maximálnou kapacitou IC (obr. 2).

Prahová hodnota kapacity IC pre Holandsko.

Po prvé, Holandsko (17,4 milióna obyvateľov) má za normálnych okolností 1 150 lôžok IC, z ktorých polovica (575) by bola k dispozícii pre prípady COVID-19. Nedávno sa táto kapacita zvýšila na 1500 lôžok IC a mohla by sa ďalej rozšíriť na 2 400 lôžok IC, z ktorých je ešte 500 potrebných na iné podmienky. Celkovo to predstavuje maximálnu kapacitu IC asi 1900 IC lôžok pre pacientov s ťažkou chorobnosťou COVID-19, tj 109,2 IC lôžok na milión. Po druhé, zo všetkých známych holandských prípadov COVID-19 počas prvej fázy epidémie si 1 zo 4 vyžadoval nemocničnú starostlivosť, z ktorých 1 zo 4 potreboval IC (celkovo 1/16). Skutočný počet prípadov COVID{19}} v Holandsku počas prvých mesiacov nie je známy, možno ho však odhadnúť na základe údajov z Nemecka, kde sa u bežnej populácie vykonávalo intenzívne sledovanie a testovanie kontaktov. K 2. aprílu 2020 malo Nemecko 73 552 rozpoznaných prípadov COVID{24}}, z ktorých 827 zomrelo (Inštitút Roberta Kocha) a do 4. apríla Holandsko nahlásilo 16 627 potvrdených prípadov a 1 651 úmrtí (RIVM). Za predpokladu, že skutočná miera úmrtnosti v oboch krajinách je podobná, na každý rozpoznaný prípad v Holandsku pripadá 8,83 prípadov COVID{32}} (1 651/16 627÷827/73 552).

Preto 1 zo 141,3 (16×8,83) všetkých prípadov COVID-19 nakoniec vyžaduje prijatie IC. Po tretie, prijatie IC súvisiace s COVID{7}} zvyčajne trvá približne 3 až 4 týždne (povedzme 24 dní), čo je 2,4-násobok predpokladaného trvania, počas ktorého je jednotlivec infekčný/symptomatický (v priemere 10 dní). To vedie k limitu kapacity IC z hľadiska prevládajúceho počtu prípadov COVID{14}}, ktorý sa rovná 109,2 × 141,3 × 10/24=6429 na milión. Keďže Nemecko pravdepodobne neidentifikovalo všetky prípady COVID{21}}, očakávame, že na každý rozpoznaný prípad v Holandsku pripadá dokonca viac ako 8,83 prípadov COVID{24}}. Hranicu preto zaokrúhľujeme na 10 tisíc za milión.

Ilustrácia optimistického scenára.

Modelom predpovedaný počet infekčných prípadov COVID{1}} na milión počas fázovej životnosti kontroly v 10 po sebe nasledujúcich oblastiach (farebné čiary) s 90–90–60–45–45–30–30–30–30 dňami schému intervalov (zvislé prerušované čiary), po úvodnej fáze 15 dní celoštátnej intenzívnej kontroly. Celkový počet prípadov (plná čierna čiara) zostáva pod hranicou spojenou s maximálnou kapacitou IC, pričom sa predpokladá ďalšie zdvojnásobenie kapacity v priebehu času, napr. v dôsledku väčšieho počtu lôžok IC alebo nových liečebných postupov a lepšieho tienenia rizikových populácií, čo vedie k nižšej IC potreby a/alebo kratšie trvanie príjmu IC (obr. 3).

Referencie

1. Rosenbaum, L. Facing Covid-19 v Taliansku – etika, logistika a terapia v prvej línii epidémie. N. Engl. J. Med. 382, 1873–1875.

2. Kupferschmidt, K. & Cohen, J. Môže čínska stratégia COVID{1}} fungovať aj inde? Veda 367, 1061–1062.

3. Anderson, RM, Heesterbeek, H., Klinkenberg, D. & Hollingsworth, TD Ako ovplyvnia zmierňujúce opatrenia v jednotlivých krajinách priebeh epidémie COVID-19? Lancet 395, 931–934.

4. Cao, S. a kol. Skríning nukleových kyselín SARS-CoV-2 po zablokovaní u takmer desiatich miliónov obyvateľov Wuhanu v Číne. Nat. komun. 11, 5917.

5. Giesecke, J. Te neviditeľná pandémia. Lancet 395, e98.

6. Hunter, DJ Covid-19 a stuhnutá horná pera: reakcia na pandémiu v Spojenom kráľovstve. N. Engl. J. Med. 382, e31.

7. Európske centrum pre prevenciu a kontrolu chorôb. Pandémia nového koronavírusového ochorenia 2019 (COVID-19): zvýšený prenos v EÚ/EHP a Spojenom kráľovstve – šiesta aktualizácia – 12. marca 2020. Štokholm: ECDC; 2020.

8. Ferguson, NM, Laydon, D., & Nedjati-Gilani, G., a kol. Vplyv nefarmaceutických intervencií (NPI) na zníženie úmrtnosti na COVID-19 a dopyt po zdravotnej starostlivosti. Londýn: tím Imperial College COVID{4}} Response Team, 16. marca 2020.

9. Kissler, SM a kol. Projekcia dynamiky prenosu SARS-CoV-2 v období po pandémii. Science 368, 860 – 868.

10. Kai-Wang To, K. a kol. Reinfekcia koronavírusovej choroby 2019 (COVID-19) fylogeneticky odlišným kmeňom koronavírusu 2 so závažným akútnym respiračným syndrómom potvrdená sekvenovaním celého genómu. Clin. Infikovať. Dis.

Poďakovanie

Ďakujeme Nico Nagelkerke, Sjoukje Osinga, Epke Le Rutte, Federica Giardina, Wilma Stolk, Rinke Hoekstra a Prof. Myriam Hunink za ich pripomienky a návrhy. Ďakujeme Prof. Diederik Gommers a Prof. Jan Hazelzet za poskytnutie rýchlych odhadov o prijatí a dostupnosti IC v Holandsku.

Autorské príspevky

SJdV konceptualizoval štúdiu a vypracoval hlavný rukopis. Spoločnosť LEC vyvinula model a softvér, vykonala analýzy, vytvorila vizualizácie a navrhla doplnkové materiály. Obaja autori kriticky posúdili a zrevidovali všetky materiály.

Financovanie

Prezentovaná práca bola čiastočne umožnená financovaním zo ZonMw, LEC ďalej oceňuje financovanie od Holandskej výskumnej rady (NWO, Grant 016. Veni.178.023).

Konkurenčné záujmy

Autori nedeklarujú žiadne konkurenčné záujmy.

Ďalšie informácie

Korešpondencia a žiadosti o materiály by mali byť adresované LEC

Poznámka vydavateľa:

Springer Nature zostáva neutrálny, pokiaľ ide o jurisdikčné nároky v publikovaných mapách a inštitucionálnych afiliáciách.

Otvorený prístup

Tento článok je licencovaný na základe Creative Commons Attribution 4.{1}} Medzinárodná licencia, ktorá povoľuje používanie, zdieľanie, adaptáciu, distribúciu a reprodukciu na akomkoľvek médiu alebo formáte, ak uvediete pôvodného autora (autorov) ) a zdroj, uveďte odkaz na licenciu Creative Commons a uveďte, či boli vykonané zmeny. Obrázky alebo iný materiál tretích strán v tomto článku sú zahrnuté v licencii Creative Commons článku, pokiaľ nie je uvedené inak v úverovom limite k materiálu. Ak materiál nie je zahrnutý v licencii Creative Commons k článku a vaše zamýšľané použitie nie je povolené zákonnými predpismi alebo prekračuje povolené použitie, budete musieť získať povolenie priamo od držiteľa autorských práv.

For more information :1950477648nn@gmail.com