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《科学》最新研究 ehome vs mym:武汉封城前超八成新冠未确诊

时间:2020-09-03 17:06来源:网络整理 作者:网络整理 点击:
在1月23日武汉封城之前,中国报告的确诊病例数只有总感染病例的14%,也就是说未记录(undocumented)感染者比例高达86%。

在新冠肺炎疫情暴发之初,到底发生了什么?

最新研究发现:在1月23日武汉封城之前,中国报告的确诊病例数只有总感染病例的14%,也就是说未记录(undocumented)感染者比例高达86%。

上述结论来自当地时间3月16日国际顶级学术期刊《科学》(Science)在线发表的一项研究。7位来自中国、英国、美国的研究人员联合发表了论文“Substantial undocumented infection facilitates the rapid dissemination of novel coronavirus (SARS-CoV2)”,他们通过计算机模型发现,未记录的新冠病毒感染者是造成新冠疫情迅速蔓延的主要原因,也是疫情初期难以防控的核心。

该项研究发表于顶级学术期刊《科学》

这7位作者分别来自英国伦敦帝国理工学院MRC全球传染病分析中心、美国哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院、美国加利福尼亚大学戴维斯分校土壤、空气和水资源系、香港大学城市规划及设计学系、清华大学地球系统科学系地球系统建模教育部重点实验室。通讯作者为美国哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院环境健康科学裴森副研究员(同时为共同第一作者)、Jeffrey Shaman教授。

总体而言,这项研究结果表明,在1月23日即中国实施出行限制及其他高度控制措施之前,大部分COVID-19感染者是未记录的,大部分感染也是通过这部分群体传播的。这一群体的人均传染力是确诊患者的55%。

研究认为,未记录感染者比例如此之高,其中大部分可能症状不严重,这似乎助长了新冠病毒在国内的迅速传播。通讯作者之一Shaman表示,“我们发现这些未确诊感染者数量众多且具有传染性,这些隐形的传播将继续对遏制疫情暴发的努力构成重大挑战。”

研究团队写道,尽管这项研究给出的数据和调查结果表明,出行限制和控制措施大大降低了新冠病毒的传播,但这些控制措施是否足以将基本传染数降低到从而能在某一地区消灭这种疾病,这一点尚不清楚。另外,一旦放松控制措施疫情会不会反弹目前也不清楚。

但他们同时强调,类似的控制措施和出行限制必须在中国以外的国家实施,以防止该病毒的再次输入和传播。Shaman提到:我并不认为病毒能够在中国境内被消灭,因为之后还会有境外输入性病例出现。也许限行能为科学家争取时间研发疫苗,但疫苗研发至少需要数月的时间。

他认为,“新冠疫情可能不像1918年大流感那样糟糕,但可能是1918年后最糟的一次。”

感染分为两类:确诊的感染个体和未记录感染个体

新冠疫情自2019年12月出现于中国武汉,并迅速迅速传播到中国所有地区,截至2020年3月1日,该病毒已传播到58个国家。目前,全球正在为控制疫情而努力,然而考虑到病原体传播能力和毒性的许多不确定,这些努力的有效性依然未知。

论文提到,已经感染但未记录的这部分患者是影响呼吸道病毒大流行潜力的一个重要流行病学特征。这些未记录感染者通常表现为症状轻微、有限的,甚至是无症状,从而未被发现。并且,根据这一群体的传染力和数量,可能会使人群中更大一部分人暴露于病毒。

在这项研究中,为了评估新冠病毒的全部流行潜力,研究团队使用一个模型推断框架来估计中国在进出武汉的交通关闭前后几周内未记录感染者的传染力和比例。

研究团队建立了一个数学模型来模拟375个中国城市感染的时空动态。在该模型中,他们将感染分为两类:第一,确诊的感染个体,其症状严重到足以被确认,即能观察到的感染;第二,未记录的感染个体。

这两类的感染有独立的传播率:β,确诊感染者产生的传播率;μβ,未记录感染个体的传播率。

新冠病毒在城市间的空间传播是通过每天从j市到i市的人数和一个乘法因子来获得。具体来说,春节期间(“春运”)中国375个城市的每日客流量来自于腾讯地理位置服务在2018年春运期间(2018年2月1日至3月12日)收集的人群移动数据。春运的期限为40天,即春节前15天和春节后25天,在这段时间内,中国境内的出行率很高。

为了估算2020年春运期间(从1月10日开始)的人类活动,研究团队对腾讯2018年的数据与此次春节的相应时间进行了校对。例如,他们使用2018年2月1日的移动数据来表示2020年1月10日的人类活动,因为这两个时间点离农历新年相距时间一样。

2018年春运期间,腾讯数据共采集出行事件17.3亿次;不过,中国交通运输部统计,2018年春运40天,全国旅客发送量达29.7亿人次。为了弥补漏报和协调这两个数字,研究团队引入一个大于1的旅游倍增因子θ。

为推断新冠病毒在疫情早期阶段的传播动态,研究团队采用迭代滤波-集成调整卡尔曼滤波(IF-EAKF)框架模拟了2020年1月10日至1月23日期间的观察(即武汉封城之前)。

通过模型和推测系统相结合,研究团队分别估计了375个城市四个模型状态变量的轨迹(易感、暴露、记录感染、感染但未记录),同时推断六个模型参数(Z、D、μ、β、α、θ:平均潜伏期、平均感染持续时间、未记录感染者的传播减少因子、确诊患者传播率、确诊感染者比例、出行多因素)。

非常高的未记录新冠感染者比例:86%

研究团队将模型推断框架应用于1月23日武汉封城之前观察到的疫情,即中国全国范围内共有801例确诊患者。最佳拟合模型参数估计生成报告案例的模拟,这些随机模拟的分布很好地反映了观测情况的范围。此外,最佳拟合模型捕捉到新型冠病毒传播到中国其他城市的情况。

所有城市(A)、武汉市(B)和湖北省(C)每日报告病例的模拟。蓝色箱线图显示用最佳拟合模型得出的中位数、四分位范围和95%置信区间。红色表示每日报告病例。

研究团队对有效传染数(Re)的中位数估计为2.38(95% CI: 2.042.77),该值与疫情流行初期的基本传染数(R0)相当,这表明COVID-19具有较高的持续传播能力。这一发现与最近其他几份研究中的估计一致。此外,潜伏期和感染期的中位数估计值分别约为3.69天和3.48天。

2020年1月10日至1月23日期间,关键流行病学参数的最佳拟合模型后验估计。

研究还发现,在1月10日至1月23日期间,中国报告的确诊病例数只有总感染病例的14%(95%置信区间:10-18%)。这一估计显示了一个非常高的未记录感染者比例:86%。

D、Re估计值分布;E、所有其他参数保持不变的情况下,不同α和μ对Re的影响;F、黑色区域代表相应的参数组合得到Re=2.38。

论文中提到,从武汉撤离的外国人的感染率独立地证实了这一发现。这些未记录感染者的传染力预计是确诊患者的一半(μ= 0.55;95%置信区间:0.46-0.62)。

随后,研究团队使用最佳拟合模型估计,在1月10日至1月23日期间,武汉市新增COVID-19病例共计13118例(95% CI: 2974-23435),包括所有确诊和未记录感染者。

(责任编辑:韶关新闻网)
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