Till hur många andra kommer en smittad person att sprida infektionen? Bim / E + via Getty Images
Om du såg filmen 2011Smitta, "Om en global pandemi av ett nytt virus, då har du hört uttrycket" R0. "
Uttalas "R intet", detta är inte bara jargon som består i Hollywood. Det representerar ett viktigt begrepp inom epidemiologin och är en viktig del av planeringen för folkhälsan under ett utbrott, som den nuvarande pandemin för coronavirus som sprids över hela världen sedan den först identifierades i Kina.
Forskare använder R0 - reproduktionsnumret - för att beskriva intensiteten av ett infektionssjukdomsutbrott. R0-uppskattningar har varit en viktig del i karaktäriseringen av pandemier eller stora publicerade utbrott, inklusive 2003 SARS-pandemi, den 2009 H1N1 influensapandemi och 2014 ebolaepidemi i Västafrika. Det är något som epidemiologer tävlar om att spika om SARS-CoV-2, viruset som orsakar COVID-19.
Hur mycket kommer en sjukdom att spridas?
Den formella definitionen av sjukdomens R0 är antalet fall, i genomsnitt kommer en smittad person att orsaka under sin infektionsperiod.
R0 beskriver hur många fall av en sjukdom en smittad person kommer att orsaka - i detta föreställda scenario R0 = 2. Avlyssningen, CC BY-ND
Termen används på två olika sätt.
Det grundläggande reproduktionsnumret representerar den maximala epidemipotentialen för en patogen. Den beskriver vad som skulle hända om en smittsam person skulle komma in i ett fullt mottagligt samhälle och är därför en uppskattning baserad på ett idealiserat scenario.
Det effektiva reproduktionsantalet beror på befolkningens nuvarande mottaglighet. Detta mått på överföringspotentialen är troligtvis lägre än det grundläggande reproduktionsnumret, baserat på faktorer som om vissa av människorna är vaccinerade mot sjukdomen, eller om vissa människor har immunitet på grund av tidigare exponering med patogenen. Därför förändras den effektiva R0 över tiden och är en uppskattning baserad på en mer realistisk situation inom befolkningen.
Det är viktigt att inse att båda grundläggande och effektiva R0 är beroende av situationen. Det påverkas av patogenens egenskaper, till exempel hur smittsam den är. Det påverkas av värdpopulationen - till exempel hur mottagliga människor beror på näringsstatus eller andra sjukdomar som kan äventyra ens immunsystem. Och det påverkas av miljön, inklusive saker som demografi, socioekonomiska och klimatfaktorer.
Till exempel, R0 för mässling varierar mellan 12 och 18, beroende på faktorer som befolkningstäthet och förväntad livslängd. Detta är en stor R0, främst för att mässlingviruset är mycket smittsamt.
Å andra sidan är influensavirus mindre smittsamt, med dess R0 varierar från 2 till 3. Influensa orsakar därför inte samma explosiva utbrott som mässling, men den kvarstår på grund av dess förmåga att mutera och undvika det mänskliga immunsystemet.
Vad gör R0 användbar vid folkhälsan?
Demograf Alfred Lotka föreslog reproduktionsnummer på 1920-talet, som ett mått på reproduktionsgraden i en given befolkning.
I 1950s, föreslog epidemiolog George MacDonald använder den för att beskriva överföringspotentialen för malaria. Han föreslog att om R0 är mindre än 1 kommer sjukdomen att dö ut i en befolkning, eftersom en smittsam person i genomsnitt kommer att överföra till färre än en annan mottaglig person. Å andra sidan, om R0 är större än 1, kommer sjukdomen att spridas.
När folkhälsoorganisationerna räknar ut hur de ska hantera ett utbrott försöker de få ner R0 till mindre än 1. Detta är svårt för sjukdomar som mässling som har hög R0. Det är särskilt utmanande för mässling i tätbefolkade regioner som Indien och Kina, där R0 är högre, jämfört med platser där människor är mer spridda.
För SARS-pandemi 2003, forskare uppskattade den ursprungliga R0 till omkring 2.75. En månad eller två senare sjönk den effektiva R0 under 1, tack vare den enorma ansträngningen som ingick i interventionsstrategier, inklusive isolering och karantänaktiviteter.
Men pandemin fortsatte. Medan en smittsam person i genomsnitt överförs till färre än en mottaglig individ, ibland en person som överfördes till tiotals eller till och med hundratals andra fall. Detta fenomen kallas superspridning. Tjänstemän dokumenterade superspridarhändelser ett antal gånger under SARS-epidemin i Singapore, Hong Kong och Peking.
Människor i Hong Kong, oroade över koronavirus som sprider sig från Kina, bär ansiktsmasker i februari 2020. AP Photo / Vincent Yu
R0 för coronavirus SARS-CoV-2
Ett antal grupper har uppskattat R0 för detta nya coronavirus. Imperial College-gruppen har uppskattat R0 vara någonstans mellan 1.5 och 3.5. De flesta modelleringssimuleringar som projicerar framtida fall använder R0: er i det området.
Dessa skillnader är inte förvånande; det finns osäkerhet kring många av de faktorer som går ut på att uppskatta R0, till exempel när man beräknar antalet fall, särskilt tidigt i ett utbrott.
Baserat på dessa nuvarande uppskattningar är prognoserna av det framtida antalet fall av coronavirus full av hög osäkerhet och kommer sannolikt att vara något felaktiga.
Svårigheterna uppstår av ett antal skäl.
För det första är de grundläggande egenskaperna för denna virala patogen - som den infektiösa perioden - ännu okända.
För det andra vet forskarna inte hur många milda fall eller infektioner som inte resulterar i symtom som har missats av övervakning men ändå sprider sjukdomen.
För det tredje återhämtar sig majoriteten av människorna som kommer ner med detta nya coronavirus och är troligtvis immuna mot att komma ner med det igen. Det är oklart hur befolkningens förändrade känslighet kommer att påverka den framtida spridningen av infektioner. När viruset flyttar in i nya regioner och samhällen möter det människor med olika hälsotillstånd som påverkar deras mottaglighet för sjukdomar, liksom olika sociala strukturer, som båda påverkar överförbarheten.
Slutligen, och troligtvis det viktigaste skälet, vet ingen de framtida effekterna av nuvarande åtgärder mot sjukdomskontroll. Epidemiologers aktuella uppskattningar av R0 säger ingenting om hur åtgärder som reserestriktioner, social distans och självkarantänarbete kommer att påverka virusets fortsatta spridning.
Om författaren
Joseph Eisenberg, professor och ordförande för epidemiologi, University of Michigan
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma
av Bessel van der Kolk
Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.
Klicka för mer info eller för att beställa
Breath: The New Science of a Lost Art
av James Nestor
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.
Klicka för mer info eller för att beställa
Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning
av Steven R. Gundry
Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging
av Joel Greene
Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta
av Dr Jason Fung och Jimmy Moore
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
