Η επιδημιολογία μπορεί να υπολογίσει ποιες ασθένειες εξαπλώνονται
Μερικές φορές μια ασθένεια εξαπλώνεται σαν πυρκαγιά. Μερικοί δεν το κάνουν. Μερικές ασθένειες απλώς πεθαίνουν. Πώς καταλαβαίνουμε ποιες ασθένειες πρόκειται να εξαπλωθούν και ποιες όχι;
Λοιπόν, υπάρχει ένας όρος γι 'αυτό, R0, προφέρεται R "Naught". Φανταστείτε μια τάξη 1ου γκρέιντερ. Κάποιος φτάνει στο σχολείο άρρωστος.
Η ασθένεια αυτού του άρρωστου παιδιού μολύνει ένα άλλο παιδί. Το δεύτερο παιδί θα μπορούσε τότε να μολύνει ένα παιδί. το τρίτο παιδί θα μπορούσε να μολύνει ένα άλλο.
Μια αλυσίδα λοιμώξεων θα μπορούσε να διαδώσει την ασθένεια σε ολόκληρη την τάξη.
Στην επιδημιολογία, αυτό καλούμε μια ασθένεια με R0 των 1. Κάθε περίπτωση οδηγεί σε μία νέα περίπτωση.
Ορισμός
Το R0 είναι ο βασικός αναπαραγωγικός αριθμός. Περιγράφει πόσα παιδιά θα αρρωσταίνουν όταν ένα άρρωστο παιδί μπαίνει στην τάξη (ο πληθυσμός) και όλα τα παιδιά είναι σε θέση να αρρωσταίνουν (είναι ευαίσθητα). Εξαρτάται από την ίδια την ασθένεια και τις αλληλεπιδράσεις των παιδιών.
Όταν τα R0 είναι υψηλότερα από 1, μολύνονται περισσότερα παιδιά. Ένα υψηλό R0 δεν είναι μια πιο επικίνδυνη ασθένεια. Ένα κρύο μπορεί να έχει υψηλό R0. μια σπάνια αλλά θανατηφόρα ασθένεια μπορεί να έχει χαμηλή τιμή, μικρότερη από 1.
Τώρα πίσω στην τάξη.
R0 <1
Φανταστείτε ότι, κατά μέσο όρο, κανένα παιδί δεν μολύνει άλλο παιδί. Το πρώτο παιδί μολύνει ένα δευτερόλεπτο. το δεύτερο, ένα τρίτο. Ωστόσο, ίσως το τρίτο δεν μολύνει κανένα.
Η ασθένεια θα σταματήσει να εξαπλώνεται.
Αυτό συμβαίνει όταν το R0 είναι μικρότερο από 1.
Τα παιδιά μπορεί να αρρωσταίνουν από την αρχή, αλλά η ασθένεια θα περαστεί έξω.
R0> 1
Ας επιστρέψουμε στο πρώτο παιδί, τώρα φανταστείτε ότι αυτό το παιδί μολύνει 2, αυτά τα 2 παιδιά μολύνουν 2 το καθένα (4 όλοι μαζί). Συνολικά, 7 θα μολυνθούν. Τα τελευταία 4 θα μπορούσαν τότε να μολύνουν το καθένα 2, οδηγώντας σε 15 λοιμώξεις συνολικά. Πολύ σύντομα, θα υπήρχαν πολλά άρρωστα παιδιά.
Αυτό συμβαίνει όταν το R0 είναι 2 και κανένα άρρωστο παιδί δεν κρατιέται στο σπίτι.
Ευαισθησία
Στην πραγματική ζωή, δεν είναι όλοι ικανοί να πιάσουν το σφάλμα. Κάποια παιδιά μπορεί να εμβολιαστούν. Κάποιοι θα αρρωστήσουν και δεν θα αρρωστήσουν δύο φορές την ίδια στιγμή. Μερικά παιδιά θα έχουν αρρωσταθεί, ανακτηθεί και είναι άνοσοι. Λέμε ότι δεν είναι όλοι "ευαίσθητοι".
Στις συνεχιζόμενες εκδηλώσεις, ο "Αποτελεσματικός Ρυθμός Αναπαραγωγής" (R) εξηγεί την εξάπλωση της νόσου. Αυτός είναι ο αριθμός των παιδιών που αρρωσταίνουν σε μια τάξη που έχει ένα μείγμα από παιδιά που δεν μπορούν να αρρωσταίνουν και τα παιδιά που μπορούν. (R αυξάνεται με την ευαίσθητη αναλογία R = R0x, όπου το x είναι το κλάσμα ευαίσθητο)
Ο αριθμός των ευαίσθητων θα αλλάξει κατά τη διάρκεια μιας εστίας, καθώς πολλά παιδιά αρρωσταίνουν και αναρρώνουν ή εμβολιάζονται. Η ανάμιξη ασθενών, ανοσοποιημένων και ανακτημένων παιδιών μπορεί επίσης να μην είναι ομοιόμορφη.
Κτηνιατρική ασυλία
Εάν το πρώτο παιδί εισέλθει σε ένα δωμάτιο γεμάτο από παιδιά που ήταν άνοσοι, η ασθένεια δεν θα εξαπλωθεί. Αν σχεδόν κάθε παιδί ήταν ήδη άρρωστος και ήταν άνοσοι, η ασθένεια δεν θα εξαπλωθεί. Εάν 8 από τα 10 παιδιά είχαν εμβολιαστεί, η νόσος πιθανότατα δεν θα εξαπλωθεί. Το άρρωστο παιδί μπορεί να μην αλληλεπιδράσει με τα 2 στα 10 παιδιά που μπορεί να αρρωστήσουν.
Ονομάζουμε ασυλία αγέλης. Δηλαδή, η ασυλία ορισμένων παιδιών προστατεύει τα άλλα μη-ανοσιακά παιδιά από το να αρρωσταίνουν.
Είναι το κλάσμα των παιδιών που είναι άνοσοι έτσι ώστε κάθε παιδί να παίρνει μόνο ένα παιδί άρρωστο (κατά μέσο όρο). Εάν ένα παιδί ήταν ανοσοποιητικό, η ασθένεια δεν θα εξαπλωθεί.
Εάν το R0 είναι μεγάλο, η ασυλία των αγελών προστατεύει μόνο αν πολλοί είναι άνοσοι. (Όριο ανοχής αγέλης = 1 - 1 / R0) Μεγαλύτερο το R0, τόσο περισσότερα παιδιά πρέπει να εμβολιαστούν.
Σούπερ-διασκορπιστές
Ορισμένα παιδιά διαδίδουν περισσότερη ασθένεια από άλλα - όπως ένας άρρωστος δάσκαλος που συνεργάζεται με κάθε παιδί. Οι εστίες μπορεί να είναι πιο περίπλοκες από το R0.
Παραδείγματα πραγματικής ζωής
Μία από τις πιο μολυσματικές ασθένειες είναι η ιλαρά με ένα R0 μεταξύ 12-18. Πριν από τον εμβολιασμό κατά της ιλαράς, ένα παιδί θα μπορούσε να μολύνει 15 παιδιά σε μια τάξη.
Αυτοί οι 15 συμμαθητές θα μπορούσαν τότε να μολύνουν 15 συμμαθητές. Η ιλαρά εξαπλώνεται γρήγορα. Για να αποφευχθεί η εξάπλωση ιλαράς, το 83-95% πρέπει να εμβολιαστεί.
Υπολογίζουμε το R0 παρατηρώντας πόσο γρήγορα εξαπλώνεται αρχικά η ασθένεια. Το R0 του Ebola είναι πιθανόν 1,34, 1,86 ή 1,6-2,0. Η ευλογιά εξαλείφθηκε με ένα R0 3,5-6 το οποίο απαιτούσε 8 στους 10 να είναι άνοσοι. Το κοκκύτη (κοκκύτης) έχει υψηλό R0: 15-17 . Ανεπεξέργαστη Φυματίωση 'R0 = 10 ενώ το R0 της γρίπης είναι συνήθως μικρότερο από 2.
Μπορούμε επίσης να υπολογίσουμε το R0 από τις επαφές. Σε μια τάξη, η επαφή μπορεί να είναι παιδιά που παίζουν μπλοκ και φτάρνουν στα χέρια τους, εξαπλώνοντας λοίμωξη. Η τιμή R0 εξαρτάται από αυτήν την επαφή. Εξαρτάται από το πόσο διαρκεί η ασθένεια, πόσες επαφές έχει ένα παιδί όταν είναι άρρωστος, πόσο συχνά εξαπλώνεται μια ασθένεια κατά τη διάρκεια κάθε επαφής.