Преводи: Искате да помогнете с превод?
Помогнете на това ръководство да постигне R > 1:
Какви са следващите стъпки? COVID-19 развои, обяснени с интерактивни симулации 🔬 Ето един много задълбочен преглед! 30 минути игра/четене:
Какви са следващите стъпки?
COVID-19 развои, обяснени с интерактивни симулации
🕐 30 минути игра/четене  ·  от Марсел Салатѐ (епидемиолог) & Ники Кейс (илюстрации/код)

"Единственото, от което трябва да се страхуваме, е самият страх" беше глупав съвет.

Разбира се, не се презапасявайте с тоалетна хартия, но ако политиците се страхуват от самия страх, те ще омаловажат истинските опасности с цел да избегнат "масовата паника". Не страхът е проблемът, а как насочваме страха си. Страхът ни дава енергия да се справим с опасностите сега и да се подготвим за опасности по-късно.

Честно казано, ние (Марсел, епидемиолог + Ники, илюстрации/код) се притесняваме. Обзалагаме се, че вие също! Ето защо насочихме страха си да направим тези интерактивни симулации, така че вие да можете да насочите своя страх в разбиране:

Това ръководство (публикувано на 1 май 2020г. кликнете върху тази бележка!→1) има за цел да ви даде надежда и да ви уплаши. За да победим COVID-19 по начин, който запазва психическото и финансовото ни здраве, се нуждаем от оптимизъм за създаване на планове и песимизъм за създаване на резервни планове. Както е казал Гладис Бронвин Стърн: „Оптимистът изобретява самолета, а песимистът - парашута.“

Така че, затегнете коланите: предстои ни турбуленция!

Последните месеци

Пилотите използват авиационни тренажори, за да се научат как да не разбиват самолети.

Епидемиолозите използват епидемиологични симулации, за да научат как да не разбият човечеството.

Така че, нека направим една много, много елементарна "епидемиологична симулация на разпространението"! В тази симулация, Инфекциозните хора могат да превърнат Уязвими хора в още Инфекциозни хора:

Изчислено е, че при възникването на огнище на COVID-19, вирусът прескача от на средно на всеки 4 дни.2 (не забравяйте, че има много вариации)

Ако симулираме "удвояване на броя на инфекциозните на всеки 4 дни" и нищо друго, за население, започващо само с 0,001% , какво се случва?

Кликнете върху "Старт", за да пуснете симулацията! По-късно ще можете да я възпроизведете отново с различни настройки: (технически уговорки: 3)

Това е експоненциална крива на растеж. Покачва се бавно, след което избухва. Преминаваме от „О, това е просто грип“ в „О, правилно, грипът не създава масови гробове в богатите градове“.

Но тази симулация е погрешна. Експоненциалният растеж, за щастие, не може да продължава вечно. Едно от нещата, които спират разпространението на вируса, е, ако другите вече са заразени с него:

Колкото повече има, толкова по-бързо стават , но колкото по-малко има, толкова по-бавно стават .

Как това променя развоя на епидемия? Нека разберем:

Това е "S-образната" крива на логистичния растеж. Покачва се бавно, избухва, след което отново се забавя.

Но тази симулация е все още погрешна. Изпускаме факта, че Инфекциозните хора в крайна сметка престават да бъдат инфекциозни, било чрез 1) възстановяване, 2) „възстановяване“ с увреждане на белите дробове, или 3) умиране.

За простота, нека си представим, че всички Инфекциозни хора стават Възстановени. (Само не забравяйте, че в действителност някои са мъртви.) не могат да бъдат заразени отново и нека си представим - засега! - че остават имунизирани за цял живот.

При COVID-19 е изчислено, че сте Инфекциозни за 10 дни, средно. 4 Това означава, че някои хора ще се възстановят преди 10 дни, някои след това. Ето как изглежда това при симулация, започваща със 100% :

Това е обратното на експоненциалния растеж, експоненциалната крива на разпад.

Какво ще стане, ако симулирате S-образен логистичен растеж с възстановяване?

Нека разберем.

Червената крива е броят текущи случаи , Сивата крива е общият брой случаи (текущи + възстановени ), започва от само 0.001% :

И ето откъде идва онази прословута крива! Тя не е във формата на камбана, не е дори „log-нормална“. Тя няма име. Но вие сте я виждали милион пъти и сте били умолявани да я изравните.

Това се нарича SIR модел,5 (Susceptible Infectious Recovered)
втората най-важна идея в Увод в Епидемиологията:

ЗАБЕЛЕЖКА: Симулациите, използвани за вземането на информирани политически решения, са много по-сложни! Въпреки това SIR моделът може да обясни същите общи изводи, дори и да липсват нюансите.

Всъщност нека добавим още един нюанс: преди един да се превърне в , той първо се превръща в Изложен. Това е, когато той има вируса, но все още не може да го предава на други - заразѐн e, но все още не е зара̀зен.

(Този вариант се нарича SEIR модел, където "E"-то означава "Exposed"/"Изложен". Имайте предвид, че не става на въпрос за обичайното значение на думата "изложен", когато може да си или да не си заразен с вируса. В случая "Изложен" означава, че със сигурност си заразен с вируса. Научните термини са объркващи.)

За COVID-19 е изчислено, че си изложен, но все още не инфекциозен в продължение на 3 дни, средно.6 Какво се случва, ако добавим това към симулацията ?

Червената + розовата крива са текущите случаи (инфекциозни + изложени ),
Сивата крива са общо случаите (текущи + възстановени ):

Нещата си остават почти същите! Колко време оставаш Изложен променя съотношението на към и кога текущият брой на случаите достига своя връх... но височината на този връх и крайният брой случаи остават същите.

Защо се получава така? Заради най-важната идея в Увод в Епидемиологията:

Съкращение за "репродуктивно число". Това е средният брой хора, които заразява преди да се възстанови (или умре).

R се променя по време на огнището, тъй като получаваме повече имунитет и интервенции.

R0 (произнесено R-нулево) е стойността на R при избухването на епидемично огнище, преди имунитета и интервенциите. R0 по-точно отразява силата на самия вирус, но все още варира от място на място. Например, R0 е по-голямо в по-населените градове и по-ниско в по-откъснатите райони.

(Повечето новини - и дори някои научни трудове! – бъркат R и R0. Отново, научните термини са объркващи.)

R0 за сезонния грип е около 1.287. Това означава, че в момента на избухването на грипната епидемията, всеки заразява 1.28 други, средно. (Ако ви изглежда странно, че не е цяло число, спомнете си, че "средностатистическата" майка има 2.4 деца. Това не означава, че някъде има половин дете, което си обикаля насам-натам.)

R0 за COVID-19 се изчислява на около 2.2,8 въпреки че едно все още неокончателно изследване го изчислява на 5.7(!) в Ухан.9

При нашите симулации в началото и средностатистически един заразява някого на всеки 4 дни, в продължение на 10 дни. "4 дни" се събират в "10 дни" два пъти и половина. Това означава, че в началото и средностатистически всеки заразява 2.5 други. Следователно R0 = 2.5. (уточнения:10)

Поиграйте си с този R0 калкулатор, за да видите как стойността на R0 зависи от времето необходимо за възстановяване и времето необходимо за заразяване на друг:

Помнете, колкото по-малко има, толкова по-бавно се превръщат в . Текущото репродуктивно число (R) зависи не само от базовото репродуктивно число (R0), но и от това колко човека вече не са уязвими. (Например, благодарение възстановяването им или от придобиване на естествен имунитет.)

Когато достатъчно хора имат имунитет, стойността R < 1 и разпространението на вируса е овладяно. Това се нарича колективен имунитет. При гриповете колективен имунитет се постига чрез ваксина. Да се постигне "естествен колективен имунитет", оставяйки хората да се заразяват, е ужасна идея. (Причината за това може да не е каквато си мислите. Ще обясним по-надолу.)

Сега, нека си поиграем със SEIR модела отново, но този път изобразявайки R0, R с течение на времето и границата на колективния имунитет.

ЗАБЕЛЕЖКА: Общият брой случаи не спира да нараства при постигане на колективен имунтиет, а продължава да расте! Те превишават границата точно когато се достига пика на текущо заразените. (Това се случва независимо как променяте настройките - опитайте сами!)

Това е така, защото, когато броят на хората, които не са , надвиши границата необходима за колективен имунитет, се получава R < 1. А когато R < 1, броят нови случаи спира да нараства: достига върха си.

Ако ще си вземете само една поука от това ръководство, нека бъде това - диаграмата е особено комплексна, така че моля, отделете време да я осъзнаете напълно:

Това означава: НЯМА нужда да хванем всички заразявания, нито почти всички такива, за да спрем COVID-19!

Това е парадокс. COVID-19 е изключително заразен и въпреки това ние трябва да предотвратим "само" над 60% от заразяванията. 60%?! Ако ставаше на въпрос за процент верни отговори на изпит в училище, оценката щеше да е 3-ка. Но ако R0 = 2.5, и го намалим с 61% се получава R = 0.975, което е R < 1 и разпространението на вируса е овладяно. (точна формула:11)

(Ако ви се струва че R0 или някоя от другите стойности в нашите симулации е твърде ниска/висока, е добре, че оспорвате нашите предположения. В края на това ръководство ще има "Свободен Режим", където може да ползвате вашите собствени стойности и да симулирате какво би се случило.)

Всяка интервенция относно COVID-19, за която сте чули - миене на ръце, социално/физическо дистанциране, извънредни режими, самоизолация, проследяване на контактите и поставяне под карантина, маски за лице, дори "колективен имунитет" - всички те имат една и съща цел:

Постигане на R < 1.

Нека сега използваме нашите "епидемиологични симулации на разпространението", за да стигнем до следния извод: Как да постигнем R < 1 по начин, който успява също да запази нашето психическо и финансово здраве?

Дръжте се, предстои аварийно приземяване...

Следващите месеци

...можеха да са по-зле. Ето една паралелна вселена, която избегнахме:

Сценарий 0: Абсолютно никакви мерки

Около 1 на 20 човека заразени с COVID-19 трябва да посети интензивно отеделение.12 В една богата държава като САЩ има по едно легло в интензивно отделение на всеки 3400 души.13 Следователно САЩ може да поеме 20 от 3400 едновременно заразени човека или 0.6% от популацията си.

Дори да утроим този капацитет до 2% от населението, ето какво щеше да се случи без абсолютно никакви мерки:

Лошо.

Това откри на 16. Март Имперския колеж в Лондон: без абсолютно никакви мерки капацитетът на интензивните отделения се изчерпва и над 80% от населението е заразено. (обърнете внимание: общият брой случай надскача границата на колективния имунитет)

Дори и само 0.5% от заразените да починат - доста консервативно число при положение, че няма свободни легла в интензивните отделения - в голяма държава като САЩ с 300 милиона души, 0.5% от 80% от 300 милиона = 1.2 милиона жертви... ако не предприемем мерки.

(Много от медиите съобщаваха, че "80% ще са заразят" без частта "ако не предприемем мерки". Страхът бе насочван в кликове, а не в разбиране.)

Сценарий 1: Изравняване на кривата / Колективен имунитет

Планът за "изравняване на кривата" беше втълпяван от всяка публична здравна организация, докато оригиналният план за "колективен имунитет" на Великобритания беше критикуван от всички. Те бяха един и същ план. Просто Великобритания комуникира своя по лош начин.14

И двата плана, обаче, имаха един буквално фатален проблем.

Първо, нека разгледаме двата главни начина за "изравняване на кривата": миене на ръцете и физическо дистанциране.

По-честото миене на ръце намалява броя на настинки и грипове с около 25% в развитите страни15, докато извънредният режим в Лондон намали броя на близките контакти между хората с около 70%16. Нека приемем, че миенето на ръце може да намали R с до 25% и че дистанцирането може да намали R с до 70%:

Ползвайте този калкулатор, за да видите как процентът не-, миенето на ръце и физическото дистанциране намалят R: (този калкулатор визуализира техните относителни ефекти и затова увеличаването на един параметър изглежда сякаш намалява ефикасността на другите.17)

Сега, нека симулираме какво би станало с COVID-19 епидемията, ако, започващо от Март 2020, бяхме увеличили миенето на ръце вкупом с леко физическо дистанциране, така че R да спадне, но все пак да е над 1:

Три забележки:

  1. Това намалява общия брой случаи! Дори да не постигнем R < 1, намалянето на R все пак спасява животи като ограничава надскачането над границата за колективен имунитет. Много хора си мислят че "изравняването на кривата" просто отлага случаите на заразени без да намаля общия им брой. Това е невъзможно, в който и да е епидемиологичен модел. Но тъй като новините съобщаваха, че "80%+ ще бъдат заразени" като нещо неизбежно, хората повярваха, че общия брой случаи, ще е един и същ каквото и да предприемем.

  2. Поради предприетите мерки, текущият брой случаи достига своя връх преди постигането на колективен имунитет. Всъщност в тази симулация общият брой случаи надскача само с малко границата на колективния имунитет - планът на Великобритания! В този момент, R < 1 и може да се преустановят всякакви мерки, а разпространението на COVID-19 да остане под контрол. Само че има един проблем...

  3. Капацитетът на интензивните отделения е надхвърлен. За няколко месеца. (и помнете, че вече утроихме капацитета за тези симулации)

Това беше другото откритие в доклада от 16. Март на Имперския колеж, което убеди Великобритания да се откаже от оригиналния си план. Всеки опит за смекчаване (намаляне на R, но R > 1) ще се провали. Единственият изход е потискането (намаляне на R, така че R < 1).

Това означава не просто "изравняване" на кривата, а смазване на кривата. Например с...

Сценарий 2: Извънреден режим с месеци:

Нека видим какво става, ако смажем кривата със 5-месечен извънреден режим, намалим броя до почти нула и най-накрая - най-накрая - се върнем към нормален живот:

Опа.

Това е "втората вълна", за която всички говорят. Веднага щом премахнем извънредния режим отново получаваме R > 1. Значи само един останал (или внесен от друго място ) може да доведе до пик на случаите, който е почти толкова лош, колкото, ако бяхме в Сценарий 0: Абсолютно никакви мерки.

Извънредният режим не е лек, а само шанс за ново начало.

Ами сега, просто да продължаваме с извънредни режими ли?

Сценарий 3: Периодични извънредни режими

Това решение беше предложено за пръв в доклада от 16. Март на Имперския колеж и след това в публикация от Харвардския университет.18

Ето симулация: (След като пуснете "записания сценарий" може да опитате да симулирате ваш собствен извънреден режим като променяте плъзгачите за параметрите докато тече симулацията! Помнете, че може да паузирате & пускате отново симулацията, както и да променяте скоростта ѝ.)

Това би задържало броя на текущите случаи под максималния капацитет на интензивните отделения. А и е много по-добре от 18-месечен извънреден режим докато се направи ваксина. Просто трябва... да затворим за няколко месеца, да отворим за няколко месеца и да повтаряме това докато не имаме ваксина. (Ако не получим ваксина, повтаряме докато постигнем колективен имунитет... през 2022.)

Обаче вижте, хубаво е да начертаем граница обозначаваща "капацитета на интензивните отделения", но има и много други важни фактори, които не можем да симулираме тук. Като:

Психическо здраве: Самотата е един от най-значимите рискови фактори за депресия, тревога и самоубийство. Тя се асоциира с настъпването на ранна смърт така, както пушенето по 15 цигари на ден.19

Финансово здраве: Когато попитате "Ами икономиката?" звучи сякаш се интересувате повече от пари отколкото от човешките животи, но "икономиката" не е само акции: тя е възможността на хората да осигуряват храна и подслон за техните близки, да инвестират в бъдещето на децата си, да се наслаждават на изкуство, храна, видеогири - нещата, които придават смисъл на живота. Освен това бедността сама по себе си влияе по ужасен начин на психическото и физическото здраве.

Не казваме, че не трябва да предприемаме извънредни режими повече! Ще видим примери за така наречените извънредни режими тип "прекъсвач" по-надолу. Все пак не е оптимално.

Но чакайте... Тайван и Южна Корея не овладяха ли вече COVID-19? За цели 4 месеца без дългосрочни извънредни режими?

Как?

Сценарий 4: Тестване, проследяване, изолиране

"Разбира се, ние *можехме* да направим като Тайван и Южна Корея от самото начало, но вече е твърде късно за това. Изпуснахме старта."

Но чакайте... точно така! "Извънредният режим не е лек, а само шанс за ново начало"... и ние имаме нужда точно от ново начало.

За да разберем как Тайван и Южна Корея овладяха COVID-19, трябва точно да проследим как протича типично заразяване с COVID-1920:

Ако заразените се самоизолират само когато вече знаят, че са болни (тоест имат симптоми), вирусът все още може да се разпространи:

И на практика 44% от всички заразявания са такива: преди проявяване на симптомите! 21

Но, ако намерим и поставим в карантина близките контакти на хората със симптоми... спираме разпространението като оставаме една стъпка напред!

Това се нарича проследяване на контактите. Това е стара идея, използвана в безпрецедентен мащаб за овладяването на еболата22, и сега тя е основна част от това как Тайван и Южна Корея овладяват COVID-19!

(Това също ни позволява да използваме ограничения брой тестове по-ефективно, за да намерим преди да започнат да проявяват симптоми без да има нужда от тестване на почти всички.)

Традиционно контактите се откриват чрез интервюта, но те сами по себе си са твърде бавни за 48-часовия прозорец на COVID-19. Затова хората проследяващи контактите имат нужда от помощ и от това да бъдат подпомагани от - не заменени от - приложения за проследяване на контактите.

(Тази идея на идва от "технофилите": използването на приложение за борбата с COVID-19 бе предложено за пръв път от екип епидемиолози в Оксфорд.)

Но чакайте, приложенията проследяват с кого си бил в контакт нали?... Това означава ли, че губим поверителността си и я слагаме в ръцете на Големия брат?

Разбира се, че не! DP-3T - екип от епидемиолози и шифровачи (включващ един от нас, Марсел Салатѐ) вече разработва приложение - чийто код е общодостъпен - за проследяване на контактите, което не разкрива никаква информация за вашата самоличност, локация, имена на контактите или дори колко на брой контакти сте имали.

Ето как работи:

(Ето целия комикс. Детайли относно "пранкинг", лъжливо положителни резултати и други в бележката:23)

Наред с подобни екипи като TCN Protocol24 и MIT PACT25, те вдъхновяват Епъл и Гугъл да въведат проследяване на контактите, акцентирайки върху анонимността, в операционните им системи Android и iOS.26 (Не вярвате на Гугъл/Епъл? Добре! Хубавото на тази система е, че тя не се нуждае от доверие!) Скоро вашите собствени агенции по здравеопазването може да ви помолят да изтеглите дадено приложение. Ако то акцентира върху анонимността и е с общодостъпна код база, моля направете го!

Ами хората без смартфони? Или пък заразяванията чрез докосване на брави? Или заразени без каквито и да е симптоми? Приложенията за проследяване на контактите не могат да хванат всички заразявания... и това е приемливо! Не трябва да хванем всички заразявания, а само 60%+, за да постигнем R < 1.

(Бележка относно объркването на пред-симптоматични (преди да проявят симптоми) и "истински" асимптомпатични (които не проявяват симптоми) - "истинските" асимптомпатични случаи са редки:27)

Изолирането на симпоматични случаи би намалило R с до 40% и поставянето под карантина на техните пред-/асимптоматични контакти би намалило R с до 50%28:

Така че, дори без да поставяме 100% от контактите под карантина, можем да постигнем R < 1 без предприемането на извънреден режим! Това е много по-добре за нашето психическо и финансово здраве. (Правителствата трябва да подкрепят хората, които са поставени в ситуация на самоизолация/карантина - покриването на разходи по тестове, съхранение на работните места, субсидиран платен отпуск и т.н. Всичко това излиза много по-евтино от периодични извънредни режими.)

Тогава трябва да поддържаме R < 1 докато имаме ваксина, която превръща в с имунитет. Колективен имунитет, постигнат по правилния начин:

(Забележка: този калкулатор работи с презумпцията, че ваксините са 100% ефективни. Помнете, че в реалността ще трябва да се компенсира като се ваксинира повече отколкото е границата за "колективен имунитет", за да може всъщност да се постигне колективен имунитет)

Добре, стига приказки. Ето симулация на:

  1. Няколко месечен извънреден режим докато успеем да...
  2. Минем в режим на "Тестване, проследяване, изолиране" и успеем да...
  3. Ваксинираме достатъчно хора, което означава, че...
  4. Побеждаваме.

Това е! Ето как правим аварийно приземяване на този самолет.

Така побеждаваме COVID-19.

...

Ами ако нещата въпреки това се объркат? Нещата са ужасно объркани и в момента. Този страх е хубав! Страхът ни дава енергията да създадем резервни планове.

Песимистът изобретява парашута.

Сценарий 4+: Маски за всички, лятото, прекъсвачи

Ами, ако R0 е много по-голямо отколкото си мислим и горните мерки, дори с леко дистанциране, все пак не са достатъчни, да докараме R <1?

Помнете, дори и да не докараме R < 1, намалянето на R все пак намалява "надскачането" в брой общи случаи, което спасява животи. Но все пак R < 1 е идеалът, така че ето още няколко начина да намалим R:

Маски за всички:

Прави сте. Маските не те предпазват от разболяване29... те предпазват другите от това да бъдат заразени.

За да поставим число на ефикасността: хирургическите маски носени от инфекциозен човек намаляват количеството вируси на настинка и грип в аерозоли със 70%.30 Намаляването на заразяванията със 70% би било също толкова ефективно колкото извънреден режим!

Но все още не знаем със сигурност ефекта от тези маски за COVID-19 конкретно. В науката човек трябва да публикува своето откритие само, ако е сигурен на 95% в него. (...трябва.31) Маските до 1. Май 2020 все още не са "95% сигурни".

Обаче пандемиите са като покера. Ако правиш залози само когато си на 95% сигурен, ще загубиш всичко. Както една скорошна публикация относно маските в Британския медицински журнал подчертава,32 трябва да анализираме цената и потенциалните ползи от нещата дори да нямаме пълната информация. Ето така:

Цена: Ако ще ползваме домашно изработените маски (които са с около 2/3 от ефикасността на хирургичните33), излиза изключително евтино. Ако ползваме хирургически маски, излиза по-скъпо, но пак е доста евтино.

Ползи: Дори да има 50 на 50 шанс хирургическите маски да намаляват заразяванията с 0% или 70%, средната "очаквана полза" остава около 35%. Същото като половин извънреден режим! Така че нека предположим, че хирургическите намаляват R с до 35% имайки предвид тази несигурност. (Отново обръщаме внимание, че може да оспорвате нашите предположения като променяте стойностите на параметрите)

(други аргументи за/против маските:34)

Маските сами по себе си няма да докарат R < 1. Но ако миенето на ръце и процесът на "тестване, проследяване, изолиране" ни докарат до R = 1.10, то, ако накараме 1/3 от хората да носят маски, това би помогнало да достигнем R < 1 и вирусът да е овладян!

Лятото:

Добре, това не "мярка", която можем да контролираме, но тя ще помогне! Някои медии казват, че лятото няма да помогне с каквото и да е за COVID-19. Те са наполовина прави: лятото няма да докара R < 1, но ще намали R.

За COVID-19, всеки допълнителен 1° по Целзий (1.8° по Фаренхайт) кара R да спадне с 1.2%.35 Разликата в температурата между лятото и зимата в Ню Йорк е 26°C (47°F),36 така че лятото ще понижи R с около ~31%.

Лятото само по себе си няма да накара R < 1, но, ако имаме ограничени ресурси, можем да отпуснем някои мерки през лятото, така че да ги затегнем зимата.

Извънреден режим тип "прекъсвач" ("circuit breaker" lockdown):

И ако всичко това все още не е достатъчно за постигане на R < 1... можем да направим още един извънреден режим.

Но няма да има нужда да повтаряме 2 месеца затворено и 1 месец отворено до безкрай! Понеже R е намалено ще трябва да направим само още един или два извънредни режима от тип "прекъсвач" преди да стане налична ваксина. (Сингапур направи това наскоро, "въпреки че" контролираше COVID-19 за 4 месеца. Това не е провал: това е цената на успеха.)

Ето симулация на такъв тип сценарий:

  1. Извънреден режим и после...
  2. Средно количество хигиенни мерки и "тестване, проследяване, изолиране" с лека доза "маски за всички" и...
  3. Още един извънреден режим от тип "прекъсвач" преди да е открита ваксина.

Това е без да споменаваме всички останали мерки, които могат да бъдат предприети, за намалянето на R:

. . .

Надяваме се, че тези планове ви дават надежда.

Дори в един песимистичен сценарий е възможно да победим COVID-19, запазвайки също нашето психическо и финансово здраве. Да използваме извънредния режим като "бутон за рестарт", да поддържаме R < 1 с изолация на случаите + запазващо анонимността, проследяване на контактите + поне маски за всички... и животът отново ще горе-долу нормален!

Да, наистина, може да се окажете с поизсъхнали ръце. Но ще можете да поканите някого на среща в книжарницата! Ще може да идете с приятели да гледате най-новия холивудски филм, искащ да ви прибере парите. Ще можете да наблюдавате хората в библиотека, изпитвайки удоволствие от това как хората са свободни да си живеят живота.

Дори в най-песимистичния сценарий... животът продължава.

Нека сега планираме за някои по-лоши най-песимистични сценарии. Предстои водно приземяване, пригответе спасителната си жилетка и следвайте светлините водещи до изходите:

Следващите години

Заразен си с COVID-19 и се възстановяваш. Или получаваш ваксина против COVID-19. И в двата случая, вече имаш имунитет...

...но за колко дълго?

Но за COVID-19 при хора, към 1. Май 2020 не се знае колко дълго трае.

За тези симулации нека предположим, че е 1 година. Ето симулация, която започва със 100% , експоненциално превръщащи се в уязвими и без имунитет след средно 1 година с вариации:

Завръщането на експоненциалния разпад!

Това е така нареченият SEIRS модел. Последното "S" означава отново Уязвим.

Сега, нека симулираме COVID-19 пандемия, продължаваща 10 години без да се взимат каквито и да е мерки... ако имунитетът трае само година:

В предишните симулации имахме само едно надскачане на капацитета на интензивните отделения. Сега имаме няколко и броят на , в крайна сметка, завинаги остава на границата на капацитета на интензивните отделения. (Което, помнете, ние утроихме за тези симулации)

R = 1 означава ендемично положение.

За радост, тъй като лятото намаля R, това ще подобри положението:

Опа.

Обратно на интуицията лятото прави пиковете по-лоши и по-чести! Това е защото лятото намаля броя нови , но за сметка на това намаля броя нови имунизирани . Това означава, че имунитетът спада през лятото, създавайки големи пикове през зимата.

За радост решението е доста просто - ваксиниране на хората всяка есен/зима, както правим и с ваксините против грип:

(След като изгледате записания сценарий, опитайте се да симулирате ваши собствени кампании по ваксинация. Помнете, че може да спирате/продължавате симулацията по всяко време)

Но ето го по-страшният въпрос:

Ами, ако няма ваксина с години? Или пък въобще?

Да бъдем честни: това е малко вероятно. Повечето епидемиолози очакват ваксина в рамките на 1 до 2 години. Разбира се, никога не е имало ваксина за някой от другите коронавируси, но това е защото SARS беше унищожен бързо, а обикновената настинка не си струва инвестицията.

Все пак, изследователите на инфекциозни заболявания изразиха някои тревоги: Ами, ако не можем да произведем достаъчно?41 Ами, ако избързаме и не са сигурни?42

Дори и в сценария без ваксина имаме 3 възможни изхода. Подредени от най-ужасен към най-малко ужасен:

1) Провеждане на периодични или слаби мерки за постигане на R < 1 за достигане на "естествен колективен имунитет". (Внимание: това ще доведе до много смърт и увредени бели дробове. Също така няма да проработи, ако имунитетът не е дълготраен.)

2) Провеждане на мерки за постигане на R < 1 завинаги. Проследяване на контактите и носенето на маски се превръща в новото нормално в света на COVID-19 така, както тестовете за болести предавани по полов път и носенето на презервативи се преврънаха в новата световна норма след избухването на ХИВ.

3) Провеждане на мерки за постигане на R < 1 докато открием терапии, които успяват силно да намалят нуждата на болните от COVID-19 от интензивни грижи. (Което би трябвало да правим по принцип!) Намаляването на нуждата от интензивни отделения 10 пъти е същото като увеличаването на капацитета 10 пъти:

**Ето симулация на краткотраен имунитет, липса на ваксина и липса на каквито и да е мерки - само бавно увеличаване на капацитета с цел преживяване на бъдещите пикове:

Дори и при най-лошия най-лош сценарий... животът продължава.

. . .

Може би искате да оспорите нашите предположения и да опитате с друга стойност за R0 или другите числа. Или пък искате да симулирате ваша собствена комбинация от мерки!

Ето го (незадължителният) Свободен режим с всичко налично. (скролирайте, за да видите всички параметри) Симулирайте и си играйте колкото ви се иска:

Този базов "симулатор на епидемиологичния полет" ни научи на толкова много. Даде ни възможност да отговорим на въпроси за предните няколко месеца, за идните няколко месеца и за идните няколко години.

Сега, най-накрая, нека се върнем към...

Сегашното време

Самолетът потъна. Разпръснахме се по спасителните лодки. Време е да намерим суша.43

Екипи от епидемиолози и политици (леви, десни и непартийни) са достигнали до съгласие как да победим COVID-19, запазвайки живота и правата си.

Ето главната идея с някои (не дотам договорени) резервни планове:

Какво означа това за ТЕБ сега?

За всички: Спазвайте извънредния режим, за да можем да излезем от Първа фаза максимално бързо. Продължавайте да си миете ръцете. Правете собствени маски. Изтеглете запазващи анонимността приложения за проследяване на контактите, когато има такива налични другия месец. Останете здрави, физически и психически! И пишете на вашите политици да се вдигнат от задниците си и...

За политици: Да въведат закони в подкрепа на хората, които трябва да се самоизолират/поставят в карантина. Да наемат повече хора проследяващи контактите, които да бъдат подкрепяни от приложения за проследяване на контактите, акцентиращи върху анонимността. Да осигурят повече средства за нещата, от които имаме нужда, като...

За производителите: Създавайте тестове. Създавайте респиратори. Създавайте защитна екипировка за болници. Създавайте тестове. Създавайте маски. Създавайте приложения. Създавайте противовирусни лекарства, профилактики и други терапии, които не са ваксини. Създавайте ваксини. Създавайте тестове. Създавайте тестове. Създавайте тестове. Създавайте надежда.

Не подценявайте силата на страха да изгражда надежда. Нашият страх трябва да се обедини с надеждата ни, както изобретателите на самолети и парашути. Подготвяйки се за лошите сценарии, създаваме бъдеще изпълнено с надежда.

Единственото, от което трябва да се страхуваме, е самата идея, че единственото, от което трябва да се страхуваме, е самият страх.

  1. Тези бележки ще съдържат източници, линкове или бонус коментари. Като този коментар, например! ↩

    Това ръководство е публикувано на 1 май 2020г. Много от описаните детайли ще се променят, но ние сме сигурни, че това ръководство ще покрие 95% от възможните развои и че въведението в епидемиологията ще си остане полезно.

  2. “The mean [serial] interval was 3.96 days (95% CI 3.53–4.39 days)”. Du Z, Xu X, Wu Y, Wang L, Cowling BJ, Ancel Meyers L (Отказ от отговорност: Предсрочно публикуваните статии не се считат за окончателни версии) ↩

  3. Запомнете: всички тези симулации са изключително опростени с образователна цел. ↩

    Едно опростяване: Когато кажете на тази симулация „Зарази 1 нов човек на всеки X дни“, тя всъщност увеличава броя заразени с 1/X всеки ден. Същото важи и за бъдещите настройки в тези симулации - „Възстановяване на всеки X дни“ всъщност намалява броя заразени с 1/X всеки ден.

    Тези две неща не са абсолютно сходни, но са достатъчно близки и за образователни цели са по-разбираеми, отколкото директно определяне на скоростта на предаване/възстановяване.

  4. “The median communicable period [...] was 9.5 days.” Hu, Z., Song, C., Xu, C. et al Да, знаем, че „медианата“ не е същото като „средната стойност“. За опростени образователни цели е достатъчно близо. ↩

  5. За по-технически обяснения на SIR модела, вижте Институтът за моделиране на заболявания и Wikipedia ↩

  6. “Assuming an incubation period distribution of mean 5.2 days from a separate study of early COVID-19 cases, we inferred that infectiousness started from 2.3 days (95% CI, 0.8–3.0 days) before symptom onset” (превод: Ако приемем, че симптомите се проявяват след 5 дни, инфекциозността започва 2 дни преди този момент = Инфекциозността започва след 3 дни) He, X., Lau, E.H.Y., Wu, P. et al. ↩

  7. “The median R value for seasonal influenza was 1.28 (IQR: 1.19–1.37)” Biggerstaff, M., Cauchemez, S., Reed, C. et al. ↩

  8. “We estimated the basic reproduction number R0 of 2019-nCoV to be around 2.2 (90% high density interval: 1.4–3.8)” Riou J, Althaus CL. ↩

  9. “we calculated a median R0 value of 5.7 (95% CI 3.8–8.9)” Sanche S, Lin YT, Xu C, Romero-Severson E, Hengartner N, Ke R. ↩

  10. Това се получава, ако се приемем, че човек е еднакво инфекциозен за продължението на целия "инфекциозен период". Отново, опростяване с образователна цел. ↩

  11. Спомнете си, че R = R0 умножено по процента на допуснатите заразявания. Спомнете си също, че процентът на допуснатите заразявания е = 1 - процента на предотвратените заразявания. ↩

    Следователно, за да получим R < 1, трябва да накараме R0 * Допуснатите Заразявания < 1.

    Следователно, Допуснатите Заразявания < 1/R0

    Следователно, 1 - Предотвратените Заразявания < 1/R0

    Следователно, Предотвратените Заразявания > 1 - 1/R0

    Следователно, трябва да се предотвратят повече от 1 - 1/R0 от заразяванията, за да се постигне R < 1 и разпространението да бъде овладяно!

  12. "Percentage of COVID-19 cases in the United States from February 12 to March 16, 2020 that required intensive care unit (ICU) admission, by age group". Между 4.9% и 11.5% от всички COVID-19 заразени се нуждаят от интензивно отделение. Ако бъдем щедри и изеберем долната граница от 5%, това са 1 на всеки 20 души. Обърнете внимание, че тази стойност е специфична за възрастовото разпределение на САЩ и ще бъде по-висока при държави с по-застаряващо население и по-ниска при такива с по-младо. ↩

  13. “Number of ICU beds = 96,596”. From the Society of Critical Care Medicine Популацията на САЩ е 328,200,000 за 2019. 96,596 от 328,200,000 = около 1 на 3400. ↩

  14. “He says that the actual goal is the same as that of other countries: flatten the curve by staggering the onset of infections. As a consequence, the nation may achieve herd immunity; it’s a side effect, not an aim. [...] The government’s actual coronavirus action plan, available online, doesn’t mention herd immunity at all.” ↩

    От статията в The Atlantic на Ед Йонг

  15. “All eight eligible studies reported that handwashing lowered risks of respiratory infection, with risk reductions ranging from 6% to 44% [pooled value 24% (95% CI 6–40%)].” Ние закръглихме стойността на 25% в тези симулации с цел опростяване. Rabie, T. and Curtis, V. Забележка: както този мета-анализ изтъква, качеството на проучванията относно миенето на ръце (поне в развитите държави) е ужасно. ↩

  16. “We found a 73% reduction in the average daily number of contacts observed per participant. This would be sufficient to reduce R0 from a value from 2.6 before the lockdown to 0.62 (0.37 - 0.89) during the lockdown”. Ние го закръглихме на 70% в тези симулации с цел опростяване. Jarvis and Zandvoort et al ↩

  17. This изкривяване би изчезнало, ако чертаехме R в логаритмична скала... но тогава ще трябва да обясняваме логаритмични скали. ↩

  18. “Absent other interventions, a key metric for the success of social distancing is whether critical care capacities are exceeded. To avoid this, prolonged or intermittent social distancing may be necessary into 2022.” Kissler and Tedijanto et al ↩

  19. Вижте Фигура 6 от Холт-Лунстед и Смит 2010. Разбира се, голяма забележка е, че те откриват корелация. Но освен, ако не искате да опитате на случаен принцип да накарате хора да се чувстат самотни за цял живот, емпиричните данни са единствения ви избор. ↩

  20. средно 3 дена до заразност: “Assuming an incubation period distribution of mean 5.2 days from a separate study of early COVID-19 cases, we inferred that infectiousness started from 2.3 days (95% CI, 0.8–3.0 days) before symptom onset” (превод: ако приемем, че симпотимте се проявяват на 5-ия ден, заразността започва 2 дена преди това = Заразността започва на 3-тия ден) He, X., Lau, E.H.Y., Wu, P. et al. ↩

    средно 4 дена до заразяването на някой друг: “The mean [serial] interval was 3.96 days (95% CI 3.53–4.39 days)” Du Z, Xu X, Wu Y, Wang L, Cowling BJ, Ancel Meyers L

    средно 5 дена до проявяването на симптоми: “The median incubation period was estimated to be 5.1 days (95% CI, 4.5 to 5.8 days)” Lauer SA, Grantz KH, Bi Q, et al

  21. “We estimated that 44% (95% confidence interval, 25–69%) of secondary cases were infected during the index cases’ presymptomatic stage” He, X., Lau, E.H.Y., Wu, P. et al ↩

  22. “Contact tracing was a critical intervention in Liberia and represented one of the largest contact tracing efforts during an epidemic in history.” Swanson KC, Altare C, Wesseh CS, et al. ↩

  23. За предотвратяването на т.нар. "пранкинг" (хора, които лъжат, че са заразени) DP-3T протоколът изисква болницата да ти издаде еднократен код, чрез който да прикачиш своите съобщения. ↩

    Лъжливо положитлените са проблем, както при физическото, така и при дигитлното проследяване на контакти. Все пак можем да намалим броя на лъжливо положителните по 2 начина: 1) като оповестяваме хората само ако са чули 30+ минути съобщения, а не само 1 случайно съобщение. И 2) ако приложението предполага, че човек е бил изложен, да го препрати към физически проследител на контактите за последващо интервю.

    За повече информация като нужно количество данни, валидност на източника и други въпроси за сигурността вижте общодостъпните технически документи на DP-3T!

  24. Temporary Contact Numbers, a decentralized, privacy-first contact tracing protocol ↩

  25. PACT: Private Automated Contact Tracing ↩

  26. Apple and Google partner on COVID-19 contact tracing technology . Имайте предвид, че те не разработват самите приложения, а просто създават системи, които ще ги подпомогнат. ↩

  27. Много новини - и честно казано, много научни трудове - не правят разликата между "случаи, които не проявяват симптоми по време на тестването" (пред-симптоматични) и "случаи, които никога не проявяват симптоми" (истински асимптоматични). Единствения начин да се различат двете е като се направи последваща справка със заразените. ↩

    Точно това прави следното проучване. (Забележка: "Предварителните публикации не се считат за финални версии.") В колцентър в Южна Корея където е имало масово COVID-19 заразяване, "само 4 (1.9%) от хората останали асимптоматични за периода от 14-дневна карантина и нито един от техните близки контакти в домакинството бива заразен."

    Това означава, че "истинските асимптоматични" случаи са редки и шансът за зарязване от такъв случай може да е дори още по-малък!

  28. От същото проучване на Оксфорд, кеото препоръча приложения за борбата с COVID-19: Luca Ferretti & Chris Wymant et al Виж Фигура 2. Приемайки R0 = 2.0 те откриват: ↩

    • Симптоматичните случаи допринасят R = 0.8 (40%)
    • Предсимптоматичните случаи допринасят R = 0.9 (45%)
    • Асимптоматичните допринасят R = 0.1 (5%, въпреки че техния модел има несигурност и това число може да е много по-ниско)
    • Фактори от околната страна като докосване на брави, например, допринасят R = 0.2 (10%)

    Събирайки пред- и асимптоматичните контакти (45% + 5%) получавате 50% от R!

  29. “None of these surgical masks exhibited adequate filter performance and facial fit characteristics to be considered respiratory protection devices.” Tara Oberg & Lisa M. Brosseau ↩

  30. “The overall 3.4 fold reduction [70% reduction] in aerosol copy numbers we observed combined with a nearly complete elimination of large droplet spray demonstrated by Johnson et al. suggests that surgical masks worn by infected persons could have a clinically significant impact on transmission.” Milton DK, Fabian MP, Cowling BJ, Grantham ML, McDevitt JJ ↩

  31. Някой истински учен, който чете последното изречение, най-вероятно вече избухва в смях. Вижте: p-hacking/хавкане на стойността "p", the replication crisis](https://en.wikipedia.org/wiki/Replication_crisis)) ↩

  32. “It is time to apply the precautionary principle” Trisha Greenhalgh et al [PDF] ↩

  33. Davies, A., Thompson, K., Giri, K., Kafatos, G., Walker, J., & Bennett, A Виж Таблица 1:: тениска от 100% памук има 2/3 от филтриращата ефикасност на хирургическа маска за двата вида бактериални аерозоли, с които е напревен теста. ↩

  34. "Трябва да запазим наличност за болниците." Абсолютно сме съгласни. Но това е по-скоро аргумент да увеличим производството на маски, а не да ограничим наличността им. Междувременно можем да правим платнени маски. ↩

    "Трудно е да се носят правилно." Миенето на ръцете също е трудно според наръчника на СЗО (Световната здравна организация) - не се шегуваме, "Стъпка 3) дясна длан над левия дорсум"?! - но все пак препоръваме миене на ръцете, защото дори да не е направено перфектно пак е по-добре от нищо.

    "Ще накарат хората да са по-небрежни с миенето на ръцете и социалното дистанциране." Разбира се. И коланите карат хората да забравят знаците "Стоп"" и ползването на конец за зъби кара хората да ядат камъни. Но нека бъдем сериозни, ние мислим, че е точно обратното: маските са *постоянно физическо напомняне", че трябва да внимаваме, а в Източна Азия маските са символ на солидарност!

  35. “One-degree Celsius increase in temperature [...] lower[s] R by 0.0225” and “The average R-value of these 100 cities is 1.83”. 0.0225 ÷ 1.83 = ~1.2%. Wang, Jingyuan and Tang, Ke and Feng, Kai and Lv, Weifeng ↩

  36. In 2019 at Central Park, hottest month (July) was 79.6°F, coldest month (Jan) was 32.5°F. Difference is 47.1°F, or ~26°C. PDF from Weather.gov ↩

  37. “SARS-specific antibodies were maintained for an average of 2 years [...] Thus, SARS patients might be susceptible to reinfection ≥3 years after initial exposure.” Wu LP, Wang NC, Chang YH, et al. "За жалост" никога няма да узнаем колко дълго наистина трае имунитетът към SARS, защото го унищожихме толкова бързо. ↩

  38. “We found no significant difference between the probability of testing positive at least once and the probability of a recurrence for the beta-coronaviruses HKU1 and OC43 at 34 weeks after enrollment/first infection.” Marta Galanti & Jeffrey Shaman (PDF) ↩

  39. “Once a person fights off a virus, viral particles tend to linger for some time. These cannot cause infections, but they can trigger a positive test.” from STAT News by Andrew Joseph ↩

  40. From Bao et al. Забележка: Това е предварителен печат на въпросната статия и тя все още не е рецензирана. Също така да наблегнем, че те са тествали за повторно заразяване след 28 дни. ↩

  41. “If a coronavirus vaccine arrives, can the world make enough?” by Roxanne Khamsi, on Nature ↩

  42. “Don’t rush to deploy COVID-19 vaccines and drugs without sufficient safety guarantees” by Shibo Jiang, on Nature ↩

  43. Метафора за сушата от Марк Липсич и Йонатан Град в STAT News ↩

(Кликнете, за да видите бележките)

Бележки:

мийте си ръцете! 👏