概念陷阱:病死率、R0和群体免疫|大象公会( 二 )
· R0估算范围目前在1左右的国家有伊朗 , 挪威 , 瑞典 , 韩国 ,中国 , 日本 , 巴林 , 斯洛文尼亚 , 卡塔尔【从左至右】 。 而R0在1以下的地区只有丹麦和湖北 。 (注:该数据可能因前文所述的统计问题存在偏差)中国在武汉封城之后两周的高强度抗疫可以说已经把R0降到了1以下 。 但是一旦复工 , 如果有无症状的新增病例出现 , 加上其它地区的输入病例 , 由于大城市人口密度很高、人与人接触频率大 , R0又会上升 。COVID-19本身的特性不是以人的意志为转移的——无症状传染 , 在某些个体中很长的潜伏期 , 这是这次疫情「天灾」的一面 。人类把这个病毒闷死在中国的努力已经做了 , 但是失败了 , 但这并不意味着减缓病毒扩散的努力都是徒劳的 。 在中国早期抗疫中得到的很多宝贵经验是不少人用生命代价换来的 , 对现阶段各国的抗疫行动有很重要的借鉴意义 。R0短期内降到1以下在某些社会是可以做到的 , 问题是需要维持很长一段时间使得所有潜伏期病例都被发现被隔离 , 还有很多轻症自愈未必就医等情况 。 只要有遗漏 , 一旦这些高强度抗疫举措取消 , 病毒又会传播开来 。抗疫期间付出的极大社会成本 , 又由哪些人来承担呢?感染病毒有一定的病死率 , 然而经济停摆、强制隔离 , 也是会死人的 。社会上最脆弱的人群 , 失业 , 没有储蓄 , 甚至无家可归 , 不少人有其他的慢性疾病 , 还有很多人为了维持大部分人的基本生活需求(水电油气垃圾处理物流交通等等) , 根本不可能在家上班 。 受疫情影响严重的微小型企业(旅游、餐饮等) , 很可能因为现金流断裂而破产 。
各个国家目前的各种政策和措施 , 比如停课、不允许餐馆堂食、取消各种集会等等 , 都是在努力降低R0 , 减缓病毒的扩散速度 , 减轻医疗系统的压力 。 而减缓的这个过程(在更长的时间更少的人因病死去)就是降低死亡率 , 延长更多人的生命 。如果采取更极端的抗疫措施 , 同样会有看不见的人为此付出代价 。 疫情当下 , 没有一个决策是容易的 , 在资源有限的前提下 , 天平的一头是人命 , 另一头也是人命 。群体免疫群体免疫(Herd immunity)是和R0联系非常紧密的一个流行病学概念 , 通常用在计算疫苗应当覆盖的人群比例上 。为什么大规模注射疫苗对于大部分传染病是最有效的方式?因为易感人群比例大幅下降了 , 而免疫人群又切断了部分到易感者的传播链 , 有一部分易感者就被保护起来了 。如下图所示 , 当人群中有足够多的疫苗接种人群 , 传染病就无法传播开来 , 而少部分没有接种疫苗的人被传染的风险大大降低了 。
· 红色:有传染性的已感染者 / 黄色:易感者 / 绿色:有免疫者如果我们用R*来表示人群接种疫苗之后的有效R0 , 即拥有免疫的人群中 , 一个已感染者的平均传染人数 , 这个人数大致是R0乘以(1-H) 。 H是人群中的免疫人群数量比例 , 即群体免疫 。 用公式可表达为R^*=R0×(1-H)。由此就可以推断 , 要彻底告别该传染病流行(即要使得R*降到1以下) , 需要多少人具有免疫 。 当R*=1时 , 由上述公式可知临界值H=1-1/R0 , 假设R0是2 , 那么至少需要50%的人群具有群体免疫 。 假设R0是4 , 那么至少需要75%以上的人群具有免疫 。由此可知 , 群体免疫的计算完全依赖对于R0的估算 。 前文已经提到R0估算的各种问题 , 因为模型不同 , 算出的R0差别会很大 。例如 , 麻疹的传染性极强 , 通常R0的估算范围在12-18左右 , 但17年一篇系统性文献[2]回顾发现 , 麻疹的R0在不同地区的估算值从3.7到203.3不等 , 跨度非常大 。除了病原体本身的传染性外 , 还要考虑不同国家和地区的抗疫措施和人群隔离情况的因素 。 这些措施同样会影响到R0的估值 , 进而影响到群体免疫数字的估算 。群体免疫的实现 , 同样需要全社会的密切配合 。以麻疹(measles)为例 。 一篇被广泛引用的讨论群体免疫的论文[3]给出了几种重要传染病的R0和群体免疫(H)估计 。 麻疹传染性强 , R0值很大 , 至少需要人群中90%以上的注射疫苗才能够达到群体免疫 。
· 来源:Fine, Paul EM. "Herd immunity: history, theory, practice." Epidemiologic reviews 15.2 (1993): 265-302.1998年 , 柳叶刀发表了Andrew Wakefield关于MMR疫苗(麻疹、腮腺炎和风疹混合疫苗)和自闭症相关性的错误研究(后被撤稿) , 导致疫苗接种率下降 , 麻疹感染率大幅上升 。 本可以预防避免的疾病 , 因为错误信息的流传 , 给很多孩子造成了巨大的伤害 。这个事例提醒我们 , 对于可预防可接种疫苗的传染病 , 需要大部分人接种疫苗才能形成群体免疫 。 及时接种疫苗既是保护自己和家人 , 也是保护其他人 , 千万不要抱有依靠其他人群体免疫的侥幸心理 , 因为只要有足够多的人(可能只需要10%)这么想 , 群体免疫就没了 。人类和传染病斗智斗勇这么多年 , 最有效的终极大招还是疫苗 。 但目前COVID-19还是全新的病毒 , 没有疫苗 , 大部分人都是易感人群 。这时估算群体免疫 , 还要考虑痊愈人群的免疫持续时间有多久 , 对于不同病株( 病毒变异)的有效性如何?目前的经验还无法对这些问题下定论 。在疫苗出来之前 , 靠群体免疫来结束COVID-19的流行 , 实在是闷死病毒无望的无奈之举 。 疫苗研发速度的加快是利好消息 , 但是即便疫苗临床试验成功 , 对于病毒新变异的有效性依然是个难题 。以流感疫苗为例 , 由于流感病毒变异进化速度很快 , 每年的季节性流感都会根据不同病株生产疫苗 , 然而根据美国CDC估计 , 近十年来流感疫苗的有效性从没有超过60%[4] 。因而 , 如果没有足够有效的疫苗 , 我们很有可能将与新型冠状病毒长期共存 。
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