中科院最新論文預測:武漢感染人數或已達到 5 萬,帝國理工MRC中心發布第四篇新冠肺炎報告

2021-02-25 科研大匠

2020 年 2 月 9 日,中國科學院自動化所複雜系統管理與控制國家重點實驗室團隊,聯合中國科學院大學人工智慧學院、深圳龍華人工智慧與數據科學研究院、香港城市大學數據科學學院、國防科技大學系統工程學院、香港城市大學傳染病及公共衛生學系等學術機構在預印本平臺(未經同行審議)MedRxiv 發表了題為 Incorporating Human Movement Data to Improve Epidemiological Estimates for 2019-nCoV 的研究論文。研究團隊開發了一個可替代的地質分層去偏估計框架模型,通過湖北以外的大陸地區公開確診的新冠肺炎患者人數,來推測武漢及湖北地區實際感染規模。

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.07.20021071v1.full.pdf

據此,研究認為:

1.模型推測,基本生殖數R0=3.24(無防護情況下,一個人患者平均感染3.24人)

2.模型推測,武漢在1.23日封城之前,潛在感染率約為0.12%,或已有18556人感染,其中,有10,887人留在武漢,其餘7,669人前往中國大陸其他地區(武漢市長稱已有500萬人封城前離開武漢)。其中,4644-7549人去了湖北省武漢以外的其他縣市區1198-1947人去了湖北以外的其他省市。(均為95%可信區間)

3.根據預測,截止2月3日,武漢市感染人數或已達到 5 萬;除武漢以外的湖北地區,感染人數接近 3 萬人;除湖北以外,其他省份的人數與已報導確診人數基本一致。

模型預測的武漢,湖北省(武漢市除外)和中國大陸(湖北省除外)確診病例的累計數量

作者認為:因為疫情的大爆發,早期數據報告的不全面和滯後性(武漢處於疫情中心的,囿於檢測手段和資源,又是突然大爆發,作者強調這個問題和挑戰並非2019-nCoV獨有),尤其是在中國湖北省武漢市的嚴重漏報瞞報的情況下,評估新型冠狀病毒(2019-nCoV)流行病學的關鍵特徵都面臨著數據與實際的差距這樣一個重大基本挑戰。基於此,研究團隊通過將人口流動性與病例報告數據相結合,設立三個分層區域:武漢,湖北省(不含武漢),中國大陸(不含湖北),開發了一個替代的地質分層去偏估計框架模型。以便更準確的推測湖北及中國的疫情。研究團隊認為,本研究結果對於新冠疫情的防控及政策的制定有重要的啟示意義,主要體現在三個方面:1,可能由於武漢的漏報偏差,早期低估了 NCP 病毒的 R0。本研究根據湖北以外比較可靠的數據估計R0為3.24,為各方最高。世衛組織對 NCP  病毒預估的 R0 是1.4-2.5; SARS 是 2-5,流感是 2-3,伊波拉是 1.5-2.52,武漢和湖北的實際疫情規模應該大於目前公布確診的數字;3,對於湖北以外的其他省市而言,只要能有效地發現和隔離當地發生的二次和三次傳播病例,進一步爆發的風險會很有限。溫州最近實行的隔離封鎖措施就是為了應對大量二次傳播的擴散。

湖北地區的致死率18%左右,或因實際感染病例統計不全2月9日,世界衛生組織(WHO)總幹事譚德賽警告,中國以外的新冠肺炎疫情傳播可能是「冰山一角」。

「正如我昨天向媒體所說,中國以外的疫情看上去發展緩慢,但可能加速。遏制病毒仍然是我們的目標但各國必須利用遏制策略提供的機會準備好應對病毒可能來襲…… 其他國家檢測到的一小部分確診病例可能意味著更廣泛的傳播,短期內我們看見的可能只是冰山一角(tip of the iceberg)。」連續發布了三篇報告後,昨天下午,世衛組織傳染病建模合作中心(WHO Collaborating Centre for Infectious Disease Modelling)、(MRC Centre for Global Infectious Disease Analysis)發表了第四篇新冠肺炎2019-nCoV的報告,題為:Report 4: Severity of 2019-novel coronavirus (nCoV),這份最新的報告主要針對三種罹患2019-nCoV的患者類型的病死率(case fatality ratio,CFR)進行了估計。

報告地址:

https://www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/medicine/sph/ide/gida-fellowships/Imperial-College-2019-nCoV-severity-10-02-2020.pdf

第一種是湖北地區的感染者,報導發現新型冠狀病毒在湖北地區的致死率為18%左右;

第二種是中國大陸之外曾旅居武漢的外國人士,由於統計方法的不同所導致的差異,報告分析該病毒對這群人的致死率在1.2%-5.6%的區間之內;

第三是對所有患者的致死率,作者利用了武漢市1月底對日本和德國航班旅客進行檢測得出的潛在感染流行率估計值,對湖北省早期症狀的相關數據或中國大陸以外報告病例的病死率估計值進行了調整,得到了所有感染(包括了無症狀感染者)的病死率估計值約1%(95%可信區間0.5%~4%)。

值得注意的是,報告分析了為什麼中國大陸,特別是湖北地區致死率較高的原因。報告指出中國大陸大多數已發現和報告的病例均患有中度或重度疾病(換句話說那些沒有表現出明顯症狀者不被統計為感染者),報告解釋,這主要是由於武漢當地實際感染者數量是已發現病例的19-26倍,至1月31日,武漢每日新增感染病例可超過2萬,而實際上報病例遠小於此數。是否算上這些漏報病例,將會極大的影響病死率的計算。因報告推測武漢實際感染人數與官方通報人數相差實在太大,感興趣的小夥伴可下載報告PDF原文閱讀。

目前漏報患者的示意圖,上到下分別是死亡病例、重症病例、有症狀病例和無症狀(輕症)病例。左側箭頭指示目前中國大陸發現的病例主要集中在死亡病例、重症病例和有症狀病例中,甚至有症狀病例也並未完全被收治和統計,只有情況較嚴重的一部分進行了統計。因此能夠用於計算病死率的總感染者人數遠小於實際情況,導致病死率偏高。

同時必須指出,估計數的差異不能直接反映出各國流行病嚴重程度的根本差異。根據監測系統的不同、對病例嚴重程度的敏感性不同,以及對嚴重病例提供的臨床護理不同等因素,各國CFR值也會有所不同。考慮到中國大陸對死亡和病例監測的敏感性尚不清楚,所有估計都依賴於從症狀開始到死亡或恢復的典型時間間隔的有限數據,而這些數據都會影響病死率的最終估計。因此,目前仍需謹慎看待所有對病死率的估計。報告全文已經在帝國理工的官網放出,但是值得一提的是,該研究尚未經過同儕審查,須對此研究的所有數據、方法與論述等持保留態度,並關注後續論文同儕審查的進度。

2月11日下午,鍾南山院士就全國疫情發展趨勢、何時迎來拐點、救治難點等問題進行回應。

1. 根據模型預測,2月中下旬疫情可能到達高峰。目前,疫情拐點無法預測,由返程高峰的防控情況決定。

2. 危重症患者治療有一定難度。與SARS不同,新冠肺炎有獨特的病理特徵,抗病毒和抗炎(抗病毒引起的炎症風暴)為兩個主要核心問題。

3. 作為21世紀以來第三次冠狀病毒引起的傳染病,新冠肺炎的病死率較SARS和MERS低。

4. 目前武漢暫未杜絕「人傳人」,需要加大防控力度實現「早發現、早隔離」,同時針對重症病人實施救治。

5. 隨著醫療人員物資和措施的推進,武漢的情況應該會有改善,但目前仍處於困難時期。

本文綜合自MedRxiv,醫學界,大數據文摘等,僅用於學術分享。

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