我国采取严格管控措施后,疫情会如何发展?上海交大给出最新预测




2019年12月,一种新型冠状病毒(2019-nCoV/SARS-CoV-2)导致的病毒性肺炎在中国武汉爆发。随着中国和国外确诊病例数量的显著增加,世卫组织(WHO)于2020年1月30日宣布该事件成为“国际关注突发公共卫生事件(PHEIC)”。
2020年2月11日,世界卫生组织总干事谭德塞在瑞士日内瓦宣布,将新型冠状病毒感染的肺炎命名为“COVID-19”。与此同时,国际病毒分类委员会声明,将新型冠状病毒命名为“SARS-CoV-2”,并认定这种病毒是SARS冠状病毒的姊妹病毒。
截至目前,全国累计报告确诊病例78196例(其中重症8752例),疑似病例2491例,累计死亡2718例,累计治愈29851例。2月24日0-24时,31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团新增确诊病例508例。其中,湖北省新增确诊病例499例。这意味着,湖北以外地区新增确诊病例数为9,系首次降至个位数,说明武汉及湖北之外的疫情控制已经出现了非常有利的局面。
但是,新型冠状病毒疫情未来将如何发展,是否会引起全球蔓延,成为大家近期十分关心的问题。武汉作为肺炎疫情最严重的城市,是肩负艰巨防疫抗疫任务的主战场,其疫情发展更是受到广泛关注。
日前,上海交通大学医学院公共卫生学院蔡泳团队和上海交通大学医学院附属瑞金医院张欣欣团队合作,在国产学术期刊 Cell Discovery 杂志发表了题为:Phase-adjusted estimation of the number of Coronavirus Disease 2019 cases in Wuhan, China 的研究论文。
该研究采用传染病动力学SEIR模型(易感、暴露、感染、清除),分阶段预测了武汉市的新型冠状病毒感染的流行趋势。

Cell Discovery 杂志成立于2015年,是一本开放获取的国际期刊,发表分子和细胞生物学的所有领域的重要原创性成果,最新影响因子为4.6。是我国影响因子最高的 Cell Research 杂志的姊妹刊物。
SEIR模型是一种常用于对病毒流行趋势进行分析的模型,其参数包括易感者(S)-暴露者(E)-感染者(I)-康复者(R)、传播率、感染率、治愈率、基本再生数(R0)和有效再生数(Rt)等。
自疫情爆发以来,多个研究小组报告了2019年冠状病毒病的R0估计数(特别是Imai等人首次估计R0为2.6),并对疫情早期阶段作出了有价值的预测。我国在实施严格的防治措施后,需要进行新的评估。
该研究对2019年中国武汉新冠病毒感染传播的流行趋势在两种假设条件下(维持高>1或逐渐降低至<1)进行了阶段性调整估计,希望通过描述两种类型的疫情动态,为当前防控措施的效果提供潜在的评价标准,为未来中国当前疫情的防控决策提供理论依据。
假设武汉地区防控措施不足和无效
假设武汉地区防控措施不足,从2019年12月开始,随着疫情的持续发展,感染人数将继续上升。到2020年2月底,武汉地区的病例将分别为11044例、70258例和227989例(对应的R0分别为1.9、2.6和3.1)。

假设武汉地区防控措施充分和有效
第一阶段 (2019年12月1日- 2020年1月23日): 在疫情早期实施了一些预防和控制措施。截至本阶段末,中国武汉的感染人数为17656-25875人,R0为3.1。
第二阶段 (2020年1月24日- 2020年2月2日): 从2020年1月23日起,逐步建立交通管制,停止进出武汉市以及武汉市内的公共交通。在禁止武汉市内举行集会活动的同时,逐步建立了隔离检疫制度。到本阶段结束时,随着Rt降低到2.6,感染人数为32061-46905人。
第三阶段 (2020年2月3日- 2020年2月15日): 新建的“火神山”、“雷神山”医院与“方舱医院”相继完成了交付和启用。中国其他省市的医疗卫生队伍陆续抵达武汉,基层检疫隔离进一步加强。如果Rt降低至1.9,感染人数将达到53070-77390。
第四阶段 (从2020年2月15日起): 武汉的疫情发展基于前期严格的管控而进入一个新阶段,若疫情得到有效控制,此后的有效再生数Rt将逐渐降低到0.9或0.5,那么2月19日或2月23日武汉可能出现流行高峰和拐点。Rt = 0.9和0.5时,感染人数分别为58077-84520和55869-81393。


如果Rt为0.9,死亡百分比为4%,该模型预测武汉将有2323-3381例死亡病例。若Rt为0.5,则预测会有2235-3256例死亡病例。
如果假设Rt为0.9,死亡率为10%,该模型预测武汉将有5808-8452例死亡病例。若Rt为0.5,则预测会有5587-8139例死亡病例。估计平均死亡人数为5697-8296人。

需要指出的是,此模型仍存在一定的局限性:
首先,模型的建立基于一系列假设,比如不存在超级感染者,潜伏期内不具有传染性等,但这些假设目前尚无明确证据支持与否定,一旦有新的证据打破模型假设,模型预测结果的可信程度将受到一定影响。
其次,模型的准确性在很大程度上取决于它所使用的参数的准确性,例如潜伏期。随着对疫情认识的深入,病毒的种种特性将愈发明朗,模型的估计也将愈发精准。
第三,如果出现不可预见的因素,这些估计的数据可能无法维持。例如,如果某些感染是由多次接触动物引起的,那么这些估计将面临很大的不确定性。
第四,根据国家卫生健康委员会报告的数据,武汉和湖北省以及湖北省以外地区的流行趋势存在很大差异。因此,将武汉地区的估计外推到湖北以外的地区是不合适的。其他地区的动力学模型有待进一步发展,具体参数需要重新定义。
最后,该研究未提供模型拟合信息。SEIR模型是一种预测未来感染人数的预测模型。研究团队将根据真实数据进行模型拟合,以获得更多关于新型冠状病毒肺炎的特征和未来疫情的信息和知识。
尽管存在上述局限性,但是该研究是我国在采取严格的防控措施后,首次对疫情发展趋势进行的预测。目前的防控措施是否充分和有效可以通过2月份是否达到感染高峰来评估。但是,即使在2月底前出现高峰,目前武汉的严格措施也应继续实施,其他出现较多新冠肺炎病例的省市也应继续保持必要的严格措施,以防止病毒的进一步传播。
论文链接:
https://doi.org/10.1038/s41421-020-0148-0
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