Dịch tễ học có thể tính toán bệnh lây lan
Đôi khi bệnh lây lan như cháy rừng. Một số thì không. Một số bệnh chỉ chết. Làm thế nào để chúng ta tìm ra bệnh nào sẽ lan truyền và bệnh nào sẽ không lây lan?
Vâng, có một thuật ngữ cho điều này, R0, phát âm là R "Naught". Hãy tưởng tượng một lớp học của học sinh lớp 1. Một người đến trường bị bệnh.
Bệnh của đứa trẻ bị bệnh này lây nhiễm cho một đứa trẻ khác. Đứa con thứ hai sau đó có thể lây nhiễm cho một đứa trẻ; đứa trẻ thứ ba có thể lây nhiễm sang người khác.
Một chuỗi các bệnh nhiễm trùng có thể lây lan bệnh thông qua toàn bộ lớp học.
Trong dịch tễ học, đây là những gì chúng ta gọi là một bệnh với một R0 của 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 đi vào lớp học (dân số) và tất cả trẻ em đều có thể bị bệnh (chúng dễ bị tổn thương). Nó phụ thuộc cả vào bản thân bệnh và sự tương tác của trẻ em.
Khi R0 cao hơn 1, nhiều trẻ bị nhiễm bệnh hơn. R0 cao không phải là một căn bệnh nguy hiểm hơn. Cảm lạnh có thể có R0 cao; một căn bệnh hiếm nhưng chết người 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 một giây; thứ hai, một phần ba. Tuy nhiên, có lẽ thứ ba không lây nhiễm bất kỳ thứ gì.
Căn bệnh sẽ ngừng lan rộng.
Đây là những gì xảy ra khi R0 nhỏ hơn 1.
Trẻ có thể bị bệnh lúc đầu, nhưng bệnh sẽ xuất hiện.
R0> 1
Chúng ta hãy quay trở lại đứa trẻ đầu tiên, bây giờ hãy tưởng tượng đứa trẻ này lây nhiễm 2, 2 đứa trẻ đó lây nhiễm cho 2 đứa (mỗi 4 đứa cùng nhau). Tổng cộng, 7 người sẽ bị nhiễm bệnh. 4 cuối cùng sau đó có thể lây nhiễm 2 mỗi, dẫn đến tổng số 15 nhiễm trùng. Khá sớm, sẽ có rất nhiều trẻ em bị bệnh.
Đây là những gì xảy ra khi R0 là 2 và không có đứa trẻ bị bệnh nào được giữ ở nhà.
Tính nhạy cảm
Trong cuộc sống thực, không phải ai cũng có thể bắt được lỗi. Một số trẻ em có thể được chủng ngừa. Một số người sẽ bị bệnh và không thể bị bệnh hai lần cùng một lúc. Một số trẻ sẽ bị bệnh, hồi phục và miễn dịch. Chúng tôi nói rằng không phải ai cũng "nhạy cảm".
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 bệnh trong một lớp học có sự kết hợp của những đứa trẻ không thể bị bệnh và những đứa trẻ có thể. (R tăng với tỷ lệ nhạy cảm. R = R0x, trong đó x là phần nhạy cảm)
Con số dễ bị tổn thương sẽ thay đổi trong thời gian bùng phát, vì nhiều trẻ em bị bệnh và hồi phục hoặc được chủng ngừa. Việc trộn lẫn các trẻ em bị bệnh, miễn dịch và hồi phục cũng có thể không đồng đều.
Herd Immunity
Nếu đứa trẻ đầu tiên bước vào một căn phòng đầy những đứa trẻ được miễn dịch, bệnh sẽ không lây lan. Nếu gần như mọi đứa trẻ đã bị bệnh và đã được miễn dịch, bệnh sẽ không lây lan. Nếu 8 trong số 10 trẻ em được chủng ngừa, bệnh có thể sẽ không lây lan. Trẻ bị bệnh có thể không tương tác với 2 trong 10 trẻ em bị bệnh.
Chúng tôi gọi đây là khả năng miễn dịch của đàn. Đó là, miễn dịch của một số trẻ em bảo vệ trẻ em không miễn dịch khác khỏi bị bệnh.
Đó là phần nhỏ trẻ em được miễn dịch sao cho mỗi đứa trẻ chỉ bị một đứa trẻ bị bệnh (tính trung bình). Nếu một đứa trẻ khác được miễn dịch, bệnh sẽ không lây lan.
Nếu R0 lớn, khả năng miễn dịch của đàn chỉ bảo vệ nếu có nhiều miễn dịch. (Ngưỡng miễn dịch Herd = 1 - 1 / R0) Lớn hơn R0, càng nhiều trẻ cần chủng ngừa.
Máy siêu phân tán
Một số trẻ em lây bệnh nhiều hơn những người khác - giống như một giáo viên bị bệnh làm việc với mọi đứa trẻ. Bùng phát có thể phức tạp hơn R0.
Ví dụ về cuộc sống thực
Một trong những bệnh truyền nhiễm nhất là Sởi với R0 từ 12-18. Trước khi chủng ngừa bệnh sởi, một đứa trẻ có thể lây nhiễm cho 15 trẻ em trong một lớp học.
15 bạn cùng lớp đó sau đó có thể lây nhiễm cho 15 bạn cùng lớp. Sởi lây lan nhanh. Để tránh bệnh sởi lan rộng, 83-95% cần chủng ngừa.
Chúng tôi tính toán R0 bằng cách quan sát xem bệnh lây lan nhanh như thế nào. Eb0 của r0 có khả năng là 1,34, 1,86 hoặc 1,6-2,0. Bệnh đậu mùa đã được loại bỏ bằng một R0 trong số 3,5-6 mà yêu cầu 8 trong 10 để được miễn dịch. Ho gà (Whooping Ho) 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 lớp học, tiếp xúc có thể là những đứa trẻ chơi các khối và hắt hơi trên tay, lây lan nhiễm trùng. Giá trị R0 phụ thuộc vào số liên lạc này. Nó phụ thuộc vào thời gian bệnh kéo dài bao lâu, có bao nhiêu liên lạc của một đứa trẻ khi bị bệnh, bao lâu một bệnh lây lan trong mỗi lần tiếp xúc.