武汉疑似病例今日翻倍,报告称新型病毒传播速度已超SARS,更难控制

一方面大众的恐慌情绪需要疏解,另一方面,面对肆意的疫情仍然不可掉以轻心。

随着新型冠状病毒(2019-nCoV)感染的肺炎确诊和疑似人数的激增,人类与病毒在20年代的第一场战役显然已经超出了很多人的「乐观想象」,严峻的数据趋势仍需全面重视。

在确诊患者数量激增的同时,迅速膨胀的还有更多疑似病例,这好似野兽逃笼的增长趋势是否可控?新型冠状病毒的传播能力究竟有多强?对照SARS,新型病毒的传播趋势是否可以预测?

亟待研究者回答。

1月27日消息,据国家卫健委的最新官方数据,截至1月26日24时,国家卫生健康委员会收到30个省(区、市)累计报告  确诊病例2744例,现有重症病例461例,累计死亡病例80例,累计治愈出院51例。疑似病例5794例。

而就在一天前,截至1月25日24时,全国30个省(区、市)累计报告  确诊病例1975例,重症病例324例。累计死亡病例56例,累计治愈出院病例49例。疑似病例2684例。

也就是说,在过去的26日一天里(0-24时),30个省(区、市)报告的  新增确诊病例就达到了769例,新增疑似病例达到了3806例。

确诊病例增长达到了1.38倍,而疑似病例增速更为惊人,达到了2.15倍。

与此同时,昨日晚间,武汉市委副书记、市长周先旺在肺炎疫情防控工作例行新闻发布会上公布,确诊人数或再增1000例。

在确诊患者数量激增的同时,迅速膨胀的还有更多疑似病例,这好似野兽逃笼的增长趋势是否可控?新型冠状病毒的传播能力究竟有多强?相比SARS,新型病毒的传播趋势是否可以预测?

亟待研究者回答。

首先,让我们来认识一个基本参数R0),即病毒感染后的基本繁殖量,它是病毒最初可传播性的一个指标。

对比国内外的研究报告,我们能发现更多维度解读。

据西安交通大学及南京医科大学等机构研究人员的研究显示,通过及时评估了处于初始阶段的中国新型冠状病毒(2019-nCov)疫情,结果显示2019-nCov的传播能力与SARS和MERS相当,但致死率较低。

数学模型表明,2019- nCov在中国可能导致8042例(区间为4199-11884)感染和898例(区间为368- 1429)死亡,对应的致死率为11.02%(区间为9.26%-12.78%)。这低于SARS的14%到15%和MERS的34.4%,表明2019-nCov可能是冠状病毒家族中毒性较小的毒株。

然而,研究人员承认,在疫情的早期阶段,由于许多感染病例尚未发展到关键阶段,死亡病例可能未得到充分报告。

报告显示,在2019年12月12日开始流行时,估计为4.71,但到2020年1月22日,其有效繁殖数量(Re)下降到2.08。如果继续下降趋势,假设疫情不再复发,则在疫情开始后3个月内(77天),Re将下降到1以下,说明疫情将在3个月内逐渐消失。与SARS和MERS相比,2019-nCov的R0与SARS相似。

对照近日的病毒传播速度和感染人数发展趋势来看,很大程度上,我们还处于爆发早期阶段。

「这可是热核级别的瘟疫—- 在我的职业生涯中,从未实际见过那么猛的系数。我并不是在夸大 ……」,另一边,昨日来自哈佛大学的流行病学家兼营养学家埃里克·费格丁博士(Dr. Eric Feigl-Ding)在推特上激动地说道。

引发格丁博士和诸多网友热议的是一份来自英国兰开斯特大学(Lancaster University)的武汉新型冠状病毒疫情预估报告(https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.01.23.20018549v1.full.pdf)。

费格丁博士声称,疫情是热核武级别的瘟疫,是史上最毒的病毒疫情。他预测,疫情将于2月4日再扩大,接下来两周内,感染会增加到6位数并传遍全球。

与此同时,我们此前报道的英国帝国理工大学(Natsuko Imai博士)为第一作者的系列报告(报道链接:英国帝国理工学院发布报告:估算武汉肺炎潜在感染人数或达4000名)已经更新到第三版本。

两所大学分别对武汉新兴冠状病毒的进行独立预估分析,均得出结论,目前每个感染冠状病毒的患者正以平均两到三个人的传播率进行扩散。

研究学者表示,疫情是否会继续以这种速度蔓延,取决于控制措施的有效性。但是,为了能够控制流行病并扭转感染的潮流,至少有60%的病例必须采取控制措施来阻止传播。

帝国理工学院传染病专家尼尔·弗格森(Neil Ferguson)小组得出的结论是,截至1月18日,武汉已经有4,000人被感染,平均每个病例都感染了另外两到三个人。

英国兰开斯特大学(Lancaster University)的研究人员进行的第二项研究也计算出,平均每个已经感染的人都会有2.5个新感染者。

报告认为,我们仍处于新型冠状病毒暴发的初期,暴发的规模以及有关传播的关键流行病学信息都存在很大的不确定性。

然而,自从认识到爆发以来,病例的增长速度远远大于在SARS或MERS-CoV爆发中观察到的情况。这与对这次爆发的繁殖数量的更高估计相一致,与其他紧急冠状病毒相比,这表明遏制或控制这种病原体可能要困难得多。

报告通过拟合传播模型,以估计关键的流行病学措施,并预测可能的流行病过程,同时进出武汉的旅行限制可能产生的影响。

研究结果在很大程度上取决于模型的基础假设,以及确诊病例的时间和报告,而且在早期阶段爆发疫情存在相当大的不确定性。2019年1月25日农历新年前后,国内外旅游量大幅增长之际。基于1月10日至2月18日(CGTN 2020)期间将有30多亿人次的旅客出行的估计,这可能会大大增加病毒的传播。

学者们估计,武汉将在2月4日之前感染约190,000例病例,并且“感染将在其他中国城市中建立,并且进口到其他国家的频率将更高”。

根据世界卫生组织(WHO)的数据,SARS大约用了四个月,确诊患者人数才超过1000。但从武汉市卫健委首次披露疫情至今,不过25天,确诊病例数已经远超过1000。

“目前估算,感染者人数每7~10天就会翻番。”香港大学公共卫生学院教授高本恩在接受《中国新闻周刊》采访时表示。

世卫组织指出,武汉新冠病毒人传人正在发生,初步估计平均一个人可以将病毒传播给1.4至2.5人,且中国已经向其报告了“武汉的第四代病例和武汉以外的第二代病例”。

所谓第四代病例,是指甲传染给乙、乙传染给丙、丙再传染给丁,前后“一串儿”传下来的,这与“超级传播者”不同,后者是一个人同时传染给很多人。

附英国兰开斯特大学兰开斯特医学院报告主要内容:

报告名称:《新型冠状病毒2019-nCoV:流行病学参数和流行预测的早期估计》

报告作者:乔纳森·里德(Jonathan M. Read),杰西卡·布里奇尼(Jessica R.E. Bridgen),德里克·卡明斯(Derek A.T. Cummings),安东尼亚(Antonia Ho),克里斯·杰威尔(Chris P. Jewell)

报告单位:英国兰开斯特大学兰开斯特医学院、美国佛罗里达大学生物与新兴病原体研究所、英国格拉斯哥大学病毒研究中心医学研究委员会

报告版本:报告于1月23日发表至医学研究论文预印本发布平台 medRxiv

报告背景:武汉是一个拥有1100万居民的城市,并通过高速铁路和频繁的商业航班与中国其他城市相连。

基于2017年1月数据,武汉出发的旅客预订量为670,417人次,最主要的目的地是上海(53,214人次),北京(51,066人次)和昆明(40,120人次)(OAG 2015)。

虽然从武汉出发的大部分航空旅行都是国内航班(占预订的87.2%,2017年1月),但武汉通过直接和间接航班和全球相互连接。

研究发现:

  • 1、病毒感染的基本繁殖数(R0)明显大于1,为3.8,95%置信区间估计在3.6到4.0之间,这表明必须通过控制措施阻止感染的传播,以阻止传播的72-75%。
  • 2、武汉市仅发现了5.1%(95%CI,4.8–5.5)的感染,这表明社区中有大量感染,也反映出检测这种新疾病的难度。

报告估计,自今年年初到1月21日,武汉市总共感染了11,341人(预测间隔9,217–14,245)。中国公共卫生部门已经迅速启动了对这种新型病原体的监测,从而可以快速评估武汉市和其他地区的病例增加速度。

  • 3、如果控制或传播没有发生变化,那么我们预计在中国其他城市还会发生进一步的疫情,而且感染将继续以越来越快的速度出口到国际目的地。

对(A)武汉,(B)选定中国城市和(C)选定国家的流行病预测。模型参数估计的不确定性通过500次重复模拟得到反映,这些模拟的参数值从拟合估计的分布中随机抽取。

在14天后(2020年2月4日),模型预测武汉市的感染人数将超过19万(预测区间132751-273649),中国其它地区爆发疫情最多的城市是上海、北京、广州、重庆和成都。

2020年2月4日选定城市的预计流行病规模

(假设没有从当前时间到2月4日的遗传率变化)

在14天后(2020年2月4日),泰国,日本,台湾,香港和韩国是通过航空旅行进口感染风险最大的国家或特别行政区。

  • 4、模型表明,往返武汉市的旅行限制不太可能有效地阻止中国各地的传播;随着旅行有效减少99%,2月4日,武汉以外地区的疫情规模可能只会减少24.9%。
  • 5、基于支撑模型的假设以及用于拟合模型的数据,我们对模型预测的可靠性提出了重要的警告。在解释我们的发现时,应该考虑这些因素。

传染模型:

  • 针对中国城市2019-nCoV确诊病例和其他国家/地区报告的病例,应用了确定性SEIR人群传播模式预估中国主要城市之间及其之间的感染情况。
  • 报告模拟了从2020年1月1日起地方当局关闭涉及人畜共患病源的潮湿市场环境。仅在模型中考虑了人与人之间的传播,并假设在市场关闭之后,没有进一步的人畜共患病感染加剧了流行趋势。
  • 城市之间的耦合模型参考OAG Traffic Analyzer数据库(OAG 2015),根据2017年1月每月汇总的完整行程乘客预订数据估算的每日调整后的出行率,假设旅行者是从原籍人口中随机抽取的,估计传播率和恢复率(传染期的倒数)。
  • 参考SARS的传播情况,假设新型病毒潜伏期为4天。报告还估计了武汉市内的确诊率,以及休市后武汉市内最初的人类感染数。
  • 截至2020年1月21日在中国城市和其他国家/地区报告的病例用于拟合。通过预测2020年1月1日至21日之间所有中国城市和其他国家的感染数量并使用R统计语言中的优化函数来使可能性最大化,来实现拟合(R Core Team 2019)。

流行病学参数估计:

  • 1、报告估计武汉市内的传播率是1.07 d-1(95%CI,1.06-1.09),发现传染期是3.6天(95%CI,3.6-3.6),计算出感染的基本繁殖数𝑅0为3.8(95%CI,3.6-4.0),高于2003年疫情爆发时估计的SARS平均值。

这一估计值明显大于流行阈值1,这提供了证据表明中国正在发生持续的人际传播,并进一步表明需要采取协调一致的措施来控制疫情。

  • 2、报告估计武汉的确诊率是5.1%(95%CI,4.8–5.5),反映出在鉴定新病原体病例方面的困难。

鉴于中国一般都能获得医疗保健服务,这表明大多数感染可能是轻度的,严重程度不足以让个人寻求治疗。但是,值得注意的是,许多已确诊的病例已经死亡,并且实际的病死率尚未准确估算。

  • 3、报告还估计,武汉在市场关闭之时的流行规模为24人(95%CI,22–25),报告对流行病学参数的估计对我们关于潜伏期长度的假设很敏感。

图注:框表示点估计(黑点)周围的95%置信区间,因为潜伏期是变化的

流行预测:

  • 1、预测是强有力的假设:没有采取任何控制干预措施;驱动流行趋势的关键流行病学变量保持不变;根据出行估计,中国境内和世界其他地区的出行行为仍在继续;最后,只考虑乘飞机旅行,不包括陆运,尤其是火车。
  • 2、报告估计,到2020年1月21日,武汉市自年初以来共有3,493名当前感染者(预测区间为3,050–4,017),共有11,341人(预测区间为9,217–14,245)。
  • 3、报告估计,自年初以来,在中国其他地区有115例感染(预测间隔为102-131例)。为了进行比较,报告估计1月1日至1月18日在武汉的感染人数为4,764(预测间隔为3,969-5,817)。这与其他已发表的估计相似,并突出了估计的流行病快速增长。
  • 4、如果该流行病继续在武汉持续增长,报告模型预测,到14天的时间(2020年2月4日),武汉的流行病将会大大增加(191 529例感染;预测间隔为132751-273649例)。
  • 5、中国其他城市的受感染旅行者将在这些城市中引发暴发,并且许多城市将继续发生暴发,其中最大的城市是在上海,北京,广州,重庆和成都。
  • 到2月4日,进口到其他国家的风险将会增加,最主要的是泰国(d-1的平均进口量为15.0),日本(7.8),台湾(6.3),香港(5.8);韩国(5.5),美国(4.5),马来西亚(4.1),新加坡(3.2),澳大利亚(2.9)和越南(2.7)。

往返武汉的交通限制的效力:

  • 1、从2020年1月23日起,中国当局将通过限制航空,铁路和公路的通行来限制进出武汉,这是规模空前的公共卫生措施。报告通过减少适当的航空交通量(分别为50%,80%,90%,95%和99%)来探讨减少往返武汉市的潜在影响。
  • 2、报告模型预测,到2月4日,旅行次数的减少将分别导致中国其他地区的感染减少12.6%,20.1%,22.6%,23.9%和24.9%。报告预测与其他有关出行限制的建模研究相一致:减少出行只会延迟疫情到达其他地方,而不能完全抑制疫情蔓延。

自2020年1月23日起实施往返武汉的旅行限制的影响

  • 3、需要注意的是,由于报告模型仅考虑了航空旅行,因此并未考虑与陆路运输有关的旅行限制的潜在影响。

与SARS和MERS的可传播性比较:

  • 1、新型冠状病毒的繁殖数量高于对SARS和MERS-CoV,但与SARS早期数据子集的某些估计相似。
    对于SARS冠状病毒,估计值介于1.1到4.2之间,大多数估计值介于2到3之间(Bauch et al 2005)。
  • 2、在每次爆发中加倍时间的简单比较中,可以看出该病毒爆发和SARS爆发中传播效率的比较。
    在SARS中,加倍时间从4.6天到14.2天不等,具体取决于设置(加倍时间,Td = 6.0(63天为1358,新加坡),Td = 4.6(425天为41天,香港),Td = 14.2(7919以上)总共185天))。
    使用截至1月22日的确诊病例数(444)并假设爆发于2019年12月15日开始,我们发现翻倍时间为4.1。
    但是,根据我们对1月1日和21日暴发规模的估计(分别为24和11257人),我们估计暴发时间为2.3。我们注意到,这与香港SARS爆发的估计相似。

附新型冠状病毒感染和疑似病例区域分布情况

截至北京时间2020年1月27日13时,中国确诊2784 例,疑似 5794 例,死亡 81 例,治愈 52 例。

新型冠状病毒感染和疑似病例区域分布情况

全国疫情趋势变化情况



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