新冠肺炎规则的缓慢放松有助于推迟复发

2020-06-25 18:49:31

像美国这样的国家从未真正控制住大流行,而像巴西这样的其他国家甚至没有减缓感染的速度。但在其他地方,许多采取戏剧性行动限制新冠肺炎传播的国家已经看到感染率大幅下降,这给他们留下了如何成功摆脱他们实施的限制的问题。

其中一个国家是西班牙,那里的感染人数已经从3月下旬每天9000多人的峰值下降到目前的每天300人左右。巴塞罗那的两名研究人员(莱昂纳多·洛佩斯和泽维尔·罗多)决定研究西班牙在保护未来公共健康的同时如何摆脱限制的不同方式。在建立了自己的模式后,他们将其推广到其他国家,包括美国。他们的工作让我们可以测试,如果感染者体内产生的免疫力随着时间的推移而消退,或者在病毒得到控制后公众对病毒的恐惧消退,会发生什么。

西班牙是如何控制案件的?部分原因是听从了公共卫生专家的建议。3月29日,它对每个人都进行了严格的封锁,从事不必要的工作。两周后,随着案件的减少,限制开始放松。但放松是谨慎的,随着案件继续下降,各种限制措施保持不变。洛佩斯和罗多感兴趣的是,如何以最有效的方式处理这种重新开放的情况,以最有效地限制未来大范围感染的回归。

为了做到这一点,他们建立了一个能够纳入各种不同因素的流行病学模型。他们工作的基础是一个标准的易感-暴露-感染恢复模型,在该模型中,人口根据病毒的传播在上述群体之间移动。这种传播是基于我们对病毒传染性的了解,人们在出现症状之前和之后可以传播多长时间,等等。

López和Rodó为该模型添加了一些关键特性。首先,它能够处理这样一个事实,即病毒行为的某些方面没有被精确定义-举个例子,我们对人们在出现症状之前有多长时间的感染估计有点粗略。因此,作者增加了一个概率元素,在这个元素中,模型可以多次运行,不确定的值围绕着它们最可能的值变化。这有助于通过突出显示任何结果是否对我们不确定的事物的微小变化敏感,从而显示出任何结果是多么稳健。

为了解决手头的问题,研究人员包括了一个孤立的人群,他们不会被感染。他们承认,这显然是不切实际的,因为一些与世隔绝的人无疑会被感染。但他们认为,它提供了一个较低的估计,同时避免了潜在的危言耸听的结果。

最后,它们包括使大流行的某些特征和公共卫生响应随时间变化的能力。这些因素包括像在其他冠状病毒中看到的免疫力减弱这样的因素。此外,它们允许遵守社会距离规则的程度随着时间的推移而变化,因为高感染期的恐惧可能会在最初促进遵从性,但随着时间的推移会逐渐消退。这些因素会影响现有的流行病学模型。例如,免疫力的消退将把人们从恢复的人群中转移出来,回到易感人群中,而社交疏远顺从性的消退可以通过增加新的感染率来模拟。

最后,对这里的研究问题至关重要的是,结束封锁的过程可以直接建模为一个时变的过程,将更多的人从与世隔绝的人群中转移到易受影响的人群中。这让他们可以探索不同的封锁结束速度,从立即完全消除与世隔绝的人口到随着时间的推移移除不同的部分。

研究人员首先用来自西班牙的实际数据初始化他们的模型,从大流行开始到该国疫情高峰期。人们被从受限组释放,直到西班牙大流行前的工作人口回到易感组。研究人员对这种解除限制的行为进行了建模,从让每个人立即离开到逐渐允许越来越多的人重返工作人口,不一而足。他们还改变了禁闭期的长度。

结果和你预期的差不多。封锁持续的时间越长,第二次感染高峰发生的时间就越长。而逐渐释放与世隔绝的种群往往会进一步推迟新峰值的出现。(根据这个模型,西班牙的实际政策也是模拟的,这使得它很容易在7月份达到一个新的峰值。)。在90天的封锁和逐渐从隔离中释放的情况下,第二波被推迟到超出他们研究的时间范围,这项研究于2021年初结束。

然而,在所有情况下,死亡人数都保持在较低水平,因为最脆弱的人群之一-老年人-被隔离开来,因为他们不是西班牙大流行前劳动力的一部分。然而,在解除隔离是立即的,而不是渐进的情况下,对死亡的影响仍然因为更短的封锁时间而减少了。

研究人员随后将注意力转向其他国家。印度尼西亚被选中是因为它没有明显的季节,而阿根廷被选中是因为它即将进入冬天。然而,尽管有这些不同之处,该模型表明了类似的病毒传播模式,第二波病毒传播将在1月份左右到来:较短的封锁时间较早,较长的封锁时间较晚。然而,对于日本和新西兰这样的国家来说,积极应对大流行的方法让它们处于如此良好的状态,以至于在2021年之前不会出现第二波疫情。如果他们实行更长时间的封锁和更渐进的重新开放,第二波可能要到近一年后才会到来。

所有这一切最大的例外是美国。在关闭时间更短的情况下-这是我们在许多州基本上做到的-目前的感染人数增长到大约1000万人,然后在夏末达到一个巨大的高峰,超过5000万人感染。更长的封锁时间充其量只会将这一时间推迟到冬天,并将峰值削减约1000万。简而言之,即使是最好的100天封锁也只会阻止当前的峰值,并推迟复苏,这样它就会与其他国家最糟糕的情况几乎同时发生。

洛佩斯和罗多还观察了他们的模型探索的其他干预措施的一些变化。他们试图改变在逐步重新开放期间从监禁中释放的人数。虽然他们的理由是,通过让两倍于室内的人在监禁之外,他们可以让一个国家的大部分地区恢复工作,但他们发现,这一结果与未被监禁的人数是保持隔离人数的10倍时的结果几乎没有什么不同。因此,只要释放是渐进的,最高风险的个人被限制住,就有可能安全地处理重新开放的问题。

这与试图改变允许人们离开禁闭的速度形成了鲜明对比。将速率提高10倍总是会产生明显更高的第二波,无论封锁时间有多长。海浪也来得更快。

研究人员还通过改变易感人群采取预防措施的速度来模拟风险意识,这些预防措施限制了病毒的传播,比如保持社会距离和使用口罩。他们发现,高水平的公众意识,再加上封锁和逐步重新开放的过程,能够完全阻止第二波大流行。相比之下,完全不存在这些行为加速了第二波,因此它们发生在2020年早些时候。

接下来,洛佩斯和罗德研究了免疫力将发挥的作用,允许恢复人口中的人回到易感人群池中,测试从短短4个月的免疫期到持续一年的所有免疫期的比率。不足为奇的是,拥有更长的免疫期可以使随后几波感染之间的时间翻一番,并减少每一波感染高峰的大小。

这里的大多数发现与其他研究人员的工作是一致的。我们已经相当确定一些问题,比如封锁是否有效,社交距离和口罩的使用如何限制病毒的传播速度。但洛佩斯和罗多对逐步重新开放的想法给予了一定的量化权重,这一想法正在美国多个州进行试验。逐步解除限制的策略总是导致较低的感染和死亡人数,他们得出结论,与突然释放中等到很大一部分人口相比,他们得出的结论是,逐渐解除限制的策略总是导致较低的感染和死亡人数,而不是突然释放中等到很大一部分人口。

另一件很明显的事情是,我们将与自己的冷漠和沮丧进行一场旷日持久的斗争。作者写道,社交距离、口罩、手套和其他个人保护措施的使用对降低目前活跃病例的高峰有巨大的影响,但随着时间的推移,对大流行威胁的认识减弱可能会导致新的更大的第二次流行病浪潮。

从这些模型中可以清楚看出的另一件事是,在案件数量仍然很高的情况下结束封锁是危险的,可能会延长正在进行的高峰期。在这种情况下,美国似乎决心证明,该模型的预测得到了现实世界数据的证实。