Динамика локальной эпидемической вспышки COVID-19 через призму компартмент-моделирования

Файл статьи: 
УДК: 
57.032; 614.446.3
Авторы: 

В.Ф. Обеснюк

Организация: 

Южно-Уральский институт биофизики Федерального медико-биологического агентства России, Россия, 456780, г. Озерск, Озерское шоссе, 19

Аннотация: 

Осуществлена оценка необходимого объема и качества дескриптивно-статистического описания эпидемической вспышки коронавируса. На примере развития инфекционной вспышки COVID-19 в провинции Хубэй (Китай) показано, что существующая система дескриптивных эпидемиологических понятий, построенная на использовании показателей летальности, смертности и базового репродуктивного числа, может оказаться недостаточной для полноценного описания эпидемии и прогнозирования ее последствий. Указанная провинция выбрана в качестве объекта анализа в период начала развития вспышки, в течение которого мероприятия эпидемиологических расследований и принудительного ограничения контактов в популяции еще не дали ожидаемого результата.
Выявлено, что более высокое качество статистического описания инфекционных процессов в популяции может быть достигнуто уже в рамках сравнительно простой известной компартмент-модели, отклонение реальных эпидемиологических наблюдений от которой допустимо интерпретировать как сугубо стохастическое. Для улучшения предсказательных возможностей необходимо отказаться от использования традиционного эпидемиологического подхода, в котором смешивается действие двух совершенно различных биологических причин в одном или двух комбинированных показателях. Следует раздельно описывать процесс распространения эпидемии и ретроспективную связь риска смерти от распределения факторов риска в инфицированной части популяции за период эпидемии.
Неудовлетворительное понимание механизма развития инфекции в популяции и отсутствие контроля за динамикой могут препятствовать усилиям по ее сдерживанию. Модель эпидемического процесса может быть использована для целей развития индивидуального медицинского страхования и прогнозирования загруженности инфекционных госпиталей и обсерваторов.

Ключевые слова: 
модель, SIR, SEIR, показатель, летальность, смертность, репродуктивное число, скрытые переменные, доверительный интервал
Обеснюк В.Ф. Динамика локальной эпидемической вспышки COVID-19 через призму компартмент-моделирования // Анализ риска здоровью. – 2020. – № 2. – С. 83–91. DOI: 10.21668/health.risk/2020.2.09
Список литературы: 
  1. В Казахстане начали страховать от коронавируса [Электронный ресурс] // Forbes. – URL: https://forbes.kz/finan-ces/insurance/v_kazahstane_nachali_strahovat_ot_... (дата обращения: 25.02.2020).
  2. Unterrichtung durch die Bundesregierung «Bericht zur Risikoanalyse im Bevölkerungsschutz 2012. Pandemie durch Virus Modi-SARS». ─ Berlin: Deutscher Bundestag, 2012. ─ 88 p.
  3. A SARS-like cluster of circulating bat coronaviruses shows potential for human emergence / V.D. Menachery, B.L. Yount, K. Debbink // Nature medicine. ‒ 2015. ‒ Vol. 21, № 12. – P. 1508–1514. DOI: 10.1038/nm.3985
  4. Clinical characteristics of 2019 novel coronavirus infection in China [Электронный ресурс] / G. Wei-jie, Z. Ni, Y. Hu, W.-H. Liang, C.-Q. Ou, J.-X. He [et al.] // Preprint MedRxiv. – 2020. – URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/
    2020.02.06.20020974v1.article-metrics (дата обращения: 25.02.2020).
  5. Detection of SARS-CoV-2 in different types of clinical specimens / W. Wang, Y. Xu, R. Gao, R. Lu, K. Han, G. Wu, W. Tan // JAMA. ‒ 2020. – Vol. 11, № 323 (18). – P. 1843‒1844. DOI: 10.1001/jama.2020.3786
  6. Transmission of 2019-nCoV infection from an asymptomatic contact in Germany / C. Rothe, M. Schunk, P. Sothmann, G. Bretzel, G. Froeschl, C. Wallrauch, T. Zimmer, V. Thiel, C. Janke // The New England Journal of Medicine. ‒ 2020. ‒ Vol. 382. – P. 970–971. DOI: 10.1056/NEJMc2001468
  7. Presumed asymptomatic carrier transmission of COVID-19 / Y. Bai, L. Yao, T. Wei, F. Tian, D.-Y. Jin, L. Chen, M. Wang // JAMA. ‒ 2020. ‒ Vol. 21, № 323 (14). ‒ P. 1406‒1407. DOI: 10.1001/jama.2020.2565
  8. Risk Factors Associated With Acute Respiratory Distress Syndrome and Death in Patients With Coronavirus Disease 2019 Pneumonia in Wuhan, China / C. Wu, X. Chen, Y. Cai, J. Xia, X. Zhou, S. Xu, H. Huang, L. Zhang [et al.] // JAMA. ‒ 2020. – Vol. 13. ‒ P. E1‒E10. DOI: 10.1001/jamainternmed.2020.0994
  9. Информационное агентство «Синьхуа» [Электронный ресурс]. ‒ URL: http://russian.news.cn/ (дата обращения: 25.02.2020).
  10. Sharfstein J.M., Becker S.J., Mello M.M. Diagnostic Testing for the Novel Coronavirus // JAMA. ‒ 2020. – № 9. ‒ P. E1‒E2. DOI: 10.1001/jama.2020.3864
  11. Kermack W.O., McKendrick A.G. Contribution to Mathematical Theory of epidemics-1927 // Bull. Math. Biol. ‒
  12. ‒ Vol. 53, № 1‒2. ‒ P. 33‒55. DOI: 10.1007/BF02464423
  13. Lekone P.E., Finkenstädt B.F. Statistical Inference in a Stochastic Epidemic SEIR Model with Control Intervention: Ebola as a Case Study // Biometrics. ‒ 2006. ‒ Vol. 62, № 4. ‒ P. 1170–1177. DOI: 10.1111/j.1541-0420.2006.00609.x
  14. Brauer F., Castillo–Chavez C., Feng Zh. Mathematical models in epidemiology. ‒ NY: Springer, 2019. ‒ 619 p.
  15. Coronavirus disease (COVID-19) outbreak [Электронный ресурс] // World Health Organization. ‒ URL: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019 (дата обращения: 25.02.2020).
  16. Tracking the epidemic [Электронный ресурс] // China CDC Weekly. – URL: http://weekly.chinacdc.cn/news/Trackingthe¬Epidemic.htm (дата обращения: 29.02.2020).
  17. Early Transmission Dynamics in Wuhan, China, of Novel Coronavirus-Infected Pneumonia / Q. Li, X. Guan, P. Wu, X. Wang, L. Zhou, Y. Tong, R. Ren, K.S.M. Leung [et al.] // The new England journal of medicine. – 2020. – № 26. – P. 1–9. DOI: 10.1056/NEJMoa2001316
  18. Novel coronavirus 2019-nCoV: early estimation of epidemiological parameters and epidemic predictions / J.M. Read, J.R.E. Bridgen, D.A.T. Cummings, A. Ho, C.P. Jewell // MedRxiv. – 2020. – № 28. – P. 1–11. DOI: 10.1101/2020.01.23.20018549
  19. Изнанка. Эпидемиолог [Электронный ресурс] // Радио «Эхо Москвы». – URL: https://echo.msk.ru/programs/iznanka/2581122-echo/ (дата обращения: 29.02.2020).
Получена: 
04.05.2020
Принята: 
04.06.2020
Опубликована: 
30.06.2020

Вы здесь