「宅家裡、睡懶覺」為何能抗疫?傳染動力學公式裡的防疫措施

2021-01-16 澎湃新聞

何彥蓉 醫學界

從沒想到,宅家裡、睡懶覺,竟然還能為國做貢獻

自2月4日至今,全國非湖北新冠肺炎的新增確診病例數一直呈下降趨勢。鍾南山院士在接受採訪時表示:「現在看起來,『早發現,早隔離』的防控措施已經開始起效。」

為什麼「早發現、早隔離」能夠大幅降低疫情傳播?這裡面有什麼科學道理?

公共衛生幹預措施如何抑制SARS暴發

2003年,SARS來襲。世界衛生組織(WHO)的官方數據顯示,全球累計感染8422人,919例死亡,涉及32個國家和地區。

一年之後,SARS基本消失。「這說明,各種公共衛生幹預手段能有效地阻止疫病暴發。」來自埃默裡大學的全球衛生醫學教授Jessica Fairley說。

以香港淘大花園住宅區為例。2003年3月11日,SARS開始在香港流行。3月26日,香港淘大花園住宅區暴發了大規模SARS疫情,不到一個月的時間相繼感染了329人,其中,41%集中在E座。在全港因「非典」死亡的296名病人名單中,「淘大花園」的居民佔了42人。

3月31日,香港特區政府決定對疫情嚴重的淘大花園E座實行封樓隔離;第二天,宣布將E座全部居民遷往隔離營。4月10日,正式發出「家居隔離令」,對證實感染了非典的家庭實行隔離措施。

有學者對隔離前後的病例數進行了統計比較,結果發現,隔離措施實施後,淘大花園每日減少約9.2個SARS病例,由此可見,隔離措施在控制淘大花園SARS傳播方面的確起到了十分重要的作用。

從公共衛生幹預措施來看,一方面,在對全體居民採取隔離的過程中,一旦發現可疑患者,立即對其進行進一步的隔離和醫治,防止感染的擴散,有效切斷了人傳人途徑;另一方面,對淘大花園採取大規模消毒,使得粘附在公共設施、家居、物品表面的SARS-CoV被徹底消滅,切斷了糞-口傳播可能。

那麼,既然公共衛生幹預措施對SARS有效,對於這一次的「SARS變異品種」,是否仍然有效呢?

早隔離、早發現,比SARS時更重要

流行病學中,病毒的「傳染能力」通常用基本再生數R0(basic reproductive number)表示,它是指在沒有幹預的情況下,在全部易感人群中,一個患者平均可以傳染的人數。

換句話說,就是在自由傳播的情況下,一個病人平均能感染多少人。R0能夠刻畫一種傳染病在不加控制時的內在傳播能力,也能夠為公共衛生政策提供參考。

以香港SARS傳播為例,研究表明,在傳染平均持續時間8-12天內,R0值在2.2-3.6之間。而與SARS相比,1月30日,《新英格蘭醫學雜誌》(NEJM)發表的關於「新型冠狀病毒(COVID-19)肺炎流行病學研究」表明,R0值大約為2.2(95% CI:1.4-3.9),即每例新冠肺炎患者平均將產生2.2例新感染病例,傳染能力與SARS相當。

耶魯大學公共衛生學院流行病學家Nathan Grubaugh表示:「本次疫情的關鍵之處還是在於,公共衛生機構能夠多有效地發現病例、治療病例、隔離病例。感染者的個人衛生究竟能做到多好。」

考慮到武漢新冠病毒的實際傳播特點,其防控措施可能要比SARS更為全面和嚴格。

從傳染症狀看,SARS感染者在出現症狀(如發燒)前一般不會傳播疾病。換句話說,患者一旦發病就會立即隔離治療,傳染途徑就此切斷。與之相比,新冠肺炎感染者大都不會出現明顯的高燒症狀,很多只是低燒甚至不發燒,還有許多患者會出現拉肚子等其他症狀。如此一來,極大增加了病毒二次傳播的可能。

2006年,WHO在回顧SARS暴發時就曾指出,「如果SARS在症狀出現之前就能傳染,或者有無症狀的病例傳播病毒,那麼要控制這種疾病就會加倍困難了。」不幸的是,這正是我們今天面臨的困境。

傳染動力學公式裡的抗疫措施

不過,雖然處境變得更為艱難,但如果我們從R0的動力學計算公式——「R0=kbD」入手,還是可以有效阻斷傳染、降低傳染係數。公式中:

k是每個感染個體,每單位時間,和易感人群的接觸次數;

b是感染病例與易感人群之間,每次接觸的疾病傳染概率;

D是感染的平均持續時間。

如何降低k、b、D三個值,是控制武漢新冠肺炎傳染的重要因素。

減少易感人群與感染者單位時間內的接觸次數

即採取嚴格的「限制人員流動」措施。

以杭州為例,2月4日,杭州市人民政府發布了關於實施「防控疫情,人人有責」十項措施的通告,其中包括:

「全市所有村莊、小區、單位實行封閉式管理,人員進出需出具有效證件,外來人員和車輛一律嚴控」;

「做到不串門、不外出、不聚集,除特殊需要外,倡導每戶每天指派1名家庭成員外出採購生活物資「。

這些措施能夠將人們的活動範圍大大減小、大幅降低易感人群與感染個體單位時間內的接觸次數。病毒沒了傳染者,自然而然也就沒法傳播。

採取防護措施降低傳染概率

新冠病毒的主要傳播方式是飛沫傳播和接觸傳播。

飛沫傳播即帶有病原微生物的飛沫核(>5微米),在空氣中短距離(1米內)移動到易感人群的口、鼻黏膜或眼結膜等導致的傳播。目前來看,武漢新冠病毒的「短距離」主要為1-2米之間或1.5米,換句話說,日常面對面說話、打噴嚏、咳嗽都可能造成飛沫傳播。因此,必須嚴格執行戴口罩的措施,以大大減低傳染概率。

接觸傳播則是指,用被病毒汙染後的手揉眼睛或觸碰身體其他部位所導致的病毒感染。對於接觸傳播的控制,可以從「儘可能少地接觸外界事物、外出佩戴一次性手套、回家後洗手前不與家人有肢體接觸」等方面進行。此外,「快遞、外賣實行無接觸配送」也是十分有效的防控方法。

另外,借鑑此前香港淘大花園SARS病毒傳播的經驗,COVID-19亦可能通過氣溶膠傳播。氣溶膠傳播看起來難以防範,但實際上它並不是COVID-19傳播的主要模式——因為氣溶膠的病毒載量低,傳染需要更長時間、且只有高頻次接觸才能實現——所以可以採用針對性策略,來降低氣溶膠傳播概率。

為了降低氣溶膠傳播概率,普通人可以通過避免進入封閉空間來預防。居家時可以通過定期開窗通風,降低氣溶膠濃度,從而降低氣溶膠傳播概率。

對於醫院、辦公樓、大型商場等公共場所來說,停用中央空調系統、通過開放式通風來降低載毒氣溶膠的濃度也是十分有效的防控措施。我們注意到,這次武漢的抗疫一線醫院,很早就停止了中央空調的使用,吸取了SARS期間一些醫院通過中央空調引發群體式感染的教訓。

縮短感染持續時間,抑制病毒再次傳播

鍾南山院士一再強調「早發現、早隔離」,目的就是要儘可能縮短感染的持續時間。一旦出現症狀,立即自行在家隔離,或前往醫院進行隔離觀察,這樣即便不能控制傳染源和傳染途徑,病毒也沒有足夠的時間再傳染給其他易感人群。

武漢市方艙醫院的投入使用也運用了「降低感染能力」的原理。對已經出現相關症狀的輕症新冠肺炎患者採取及時有效的隔離,不僅切斷了該類人群與易感人群的接觸,也大大縮短了病毒的傳播時間,k、D值減小,病毒二次傳染的可能隨之降低。

當前,疫情防控形勢依然嚴峻,「早發現、早隔離」,對病毒傳播的控制起著決定性作用。作為普通公民,我們當下能為防疫工作所做的最大貢獻可能就是,「儘量宅在家裡、減少外出和人員接觸,必須外出時,做好個人防護措施」。

如此看來,這「宅家裡、睡懶覺」的抗疫行動,還真有些科學道理呢!

參考資料:

1. 香港淘大花園隔離措施對SARS流行的影響 朱碧柳,林昆

2. http://china.zjol.com.cn/05world/system/2010/08/16/016852221.shtml

3. Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel conavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study

4. WHO Consensus document on the epidemiology of severe acute respiratory syndme (SARS) 5 Marc Lipsitch Transmission Dynamics and Contl of Severe Acute Respiratory Syndme

6. Early Transmission Dynamics in Wuhan, China, of Novel Conavirus–Infected Pneumonia

DOI: 10.1056/NEJMoa2001316

6.http://www.sohu.com/a/369465163_456062

來源:「醫學界」微信公眾號

作者:彥蓉

責編:鄭華菊閱讀原文

原標題:《「宅家裡、睡懶覺」為何能抗疫?傳染動力學公式裡的防疫措施》

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