R0 để xác định sự lây lan của bệnh

Đôi khi một căn bệnh lây lan như một đám cháy. Một số thì không. Một số bệnh chỉ chết. Làm thế nào để chúng ta tìm ra bệnh nào sẽ lây lan và bệnh nào sẽ không?

Chà, có một thuật ngữ cho việc này, R0, phát âm là R "Naught". Hãy tưởng tượng một lớp học sinh lớp 1. Một người đến trường ốm.

Bệnh này đứa trẻ bị bệnh lây nhiễm cho đứa trẻ khác. Đứa trẻ thứ hai sau đó có thể lây nhiễm một đứa trẻ; đứa thứ ba có thể lây bệnh khác. Một chuỗi các bệnh nhiễm trùng có thể lây lan bệnh tật trong toàn bộ lớp học.

Trong dịch tễ học, đây là cái mà chúng ta gọi là bệnh có R0 là 1. Mỗi trường hợp dẫn đến một trường hợp mới.

Định nghĩa

R0 là số sinh sản cơ bản. Nó mô tả có bao nhiêu đứa trẻ sẽ bị bệnh khi một đứa trẻ bị bệnh bước vào lớp học (dân số) và tất cả những đứa trẻ có thể bị bệnh (chúng dễ mắc bệnh). Nó phụ thuộc cả vào chính căn bệnh và sự tương tác của những đứa trẻ.

Khi R0 cao hơn 1, nhiều trẻ em bị nhiễm bệnh. R0 cao không phải là một bệnh nguy hiểm hơn. Cảm lạnh có thể có R0 cao; một bệnh hiếm gặp nhưng gây tử vong có thể có giá trị thấp, dưới 1.

Bây giờ trở lại lớp học.

R0 <1

Hãy tưởng tượng rằng, trung bình, không phải mọi đứa trẻ đều nhiễm một đứa trẻ khác. Đứa trẻ đầu tiên lây nhiễm lần thứ hai; thứ hai, thứ ba. Tuy nhiên, có lẽ thứ ba không lây nhiễm bất kỳ.

Bệnh sẽ ngừng lan rộng.

Đây là những gì xảy ra khi R0 nhỏ hơn 1. Trẻ em có thể bị bệnh lúc đầu, nhưng bệnh sẽ giảm dần.

R0> 1

Chúng ta hãy quay lại với đứa trẻ đầu tiên, bây giờ hãy tưởng tượng đứa trẻ này lây nhiễm cho 2 đứa trẻ, 2 đứa trẻ đó lây nhiễm 2 đứa trẻ (4 đứa cùng nhau). Tổng cộng, 7 người sẽ bị nhiễm bệnh. 4 người cuối cùng sau đó có thể lây nhiễm 2 người, dẫn đến tổng số 15 bệnh nhiễm trùng. Sẽ sớm thôi, sẽ có rất nhiều trẻ em bị bệnh. Đây là những gì xảy ra khi R0 lên 2 và không có đứa trẻ bị bệnh nào được giữ ở nhà.

Mẫn cảm

Trong cuộc sống thực, không phải ai cũng có thể bắt lỗi. Một số trẻ có thể được tiêm phòng. Một số người sẽ bị bệnh và không thể bị bệnh hai lần cùng một lúc. Một số trẻ sẽ bị ốm, hồi phục và miễn dịch. Chúng tôi nói rằng không phải ai cũng "dễ bị".

Trong các đợt bùng phát liên tục, "Tỷ lệ sinh sản hiệu quả" (R) giải thích sự lây lan của bệnh. Đây là số trẻ em bị ốm trong một lớp học có sự kết hợp của những đứa trẻ không thể bị bệnh và những đứa trẻ có thể. (R tăng theo tỷ lệ mẫn cảm. R = R0x, trong đó x là phần nhạy cảm)

Số lượng nhạy cảm sẽ thay đổi trong khi bùng phát, vì nhiều trẻ em bị bệnh và hồi phục hoặc được tiêm phòng. Trộn lẫn những đứa trẻ bị bệnh, miễn dịch và hồi phục cũng có thể không đồng nhất.

Miễn dịch đàn

Nếu đứa trẻ đầu tiên bước vào một căn phòng đầy những đứa trẻ miễn dịch, căn bệnh sẽ không lan rộng. Nếu hầu hết mọi đứa trẻ đã bị bệnh và đã được miễn dịch, căn bệnh sẽ không lan rộng. Nếu 8 trong số 10 trẻ được tiêm phòng, căn bệnh này có thể sẽ không lan rộng. Đứa trẻ bị bệnh có thể không tương tác với 2 trong số 10 đứa trẻ có thể bị bệnh.

Chúng tôi gọi đây là miễn dịch đàn. Đó là, khả năng miễn dịch của một số trẻ em bảo vệ những đứa trẻ không miễn dịch khác khỏi bị bệnh. Đó là một phần của những đứa trẻ được miễn dịch sao cho mỗi đứa trẻ chỉ có một đứa trẻ bị bệnh (trung bình). Nếu có thêm một đứa trẻ được miễn dịch, căn bệnh sẽ không lan rộng.

Nếu R0 lớn, khả năng miễn dịch đàn chỉ bảo vệ nếu nhiều người miễn dịch. (Ngưỡng miễn dịch bầy đàn = 1 - 1 / R0) R0 càng lớn, trẻ càng cần được tiêm phòng.

Siêu rải

Một số trẻ lây bệnh nhiều hơn những trẻ khác - như một giáo viên xấu làm việc với mọi đứa trẻ. Bùng phát có thể phức tạp hơn R0.

Ví dụ thực tế cuộc sống

Một trong những bệnh truyền nhiễm nhất là Sởi có R0 trong khoảng 12-18.Trước khi tiêm phòng sởi, một đứa trẻ có thể lây nhiễm cho 15 đứa trẻ trong một lớp học. 15 bạn cùng lớp sau đó có thể lây nhiễm 15 bạn học. Sởi lây lan nhanh. Để tránh bệnh sởi lây lan, 83-95% cần được tiêm phòng.

Chúng tôi tính toán R0 bằng cách quan sát bệnh lây lan ban đầu nhanh như thế nào. Ebola's n R0 có khả năng là 1.34, 1.86 hoặc 1.6-2.0. Bệnh đậu mùa đã được loại trừ với R0 là 3,5-6, cần 8 trong 10 để được miễn dịch. Ho gà (Ho gà) có R0 cao: 15-17. Bệnh lao không được điều trị 'R0 = 10 trong khi R0 của cúm thường nhỏ hơn 2.

Chúng tôi cũng có thể ước tính R0 từ danh bạ. Trong một lớp học, người tiếp xúc có thể là những đứa trẻ chơi khối và hắt hơi trên tay, lây nhiễm bệnh. Giá trị R0 phụ thuộc vào liên hệ này. Nó phụ thuộc vào thời gian bệnh kéo dài, trẻ có bao nhiêu lần tiếp xúc khi bị bệnh, tần suất bệnh lây lan trong mỗi lần tiếp xúc.