Izolacja i ustrukturyzowane testy pomagają zmniejszyć wpływ COVID-19

Wybuch COVID-19 ujawnił rozległy wpływ, jaki pandemia może mieć na wszystkie obszary życia, od zdrowia po życie społeczne i gospodarkę. Głównym motywem działań w zakresie kontroli rozpowszechnienia było zmniejszenie współczynnika reprodukcji w celu spłaszczenia krzywej dla całkowitej liczby osób zakażonych dziennie w celu zmniejszenia przeciążenia systemu opieki zdrowotnej.

Najczęściej stosowaną odpowiedzią na wykładniczy wzrost infekcji była szeroko rozpowszechniona kwarantanna i blokada. Chociaż izolacja jest skutecznym narzędziem spowolnienia rozprzestrzeniania się, wielokrotne nakładanie pełnej kwarantanny przez stosunkowo długi czas, aż do stłumienia wirusa, ma negatywny wpływ na życie ludzi i gospodarkę.

Ponadto, jeśli nie będzie się egzekwować właściwej kontroli populacji, mogą nastąpić dalsze fale choroby. Dlatego wczesne wykrycie pozytywnych wyników testów ma ogromne znaczenie, aby jak najszybciej powstrzymać rozprzestrzenianie się COVID-19.

Drugim elementem walki z epidemią jest opracowanie lepszej polityki testowania. Obecnie systemy opieki zdrowotnej na całym świecie traktują priorytetowo badania dla osób, które miały bezpośredni kontakt z osobą zakażoną lub wykazują objawy.

Niektóre kraje wdrażają rozległe zasoby, aby testować ludzi na dużą skalę i bezkrytycznie, aby odkryć obszary, w których prawdopodobnie rozprzestrzeni się epidemia. Jednak te strategie nie wykorzystują skutecznie zasobów.

Ostatnie badanie opublikowane w czasopiśmie Raporty naukowe Napisane przez profesora Amira Leshema z Kofkin School of Engineering na Uniwersytecie Bar-Ilan i dr Kobe Cohena z Ben-Gurion University przedstawiają skuteczniejszą metodę priorytetyzacji testów przy użyciu metodologii sprzężenia zwrotnego.

Kluczem do proponowanej metody jest przebadanie i identyfikacja osób, u których występuje wysokie ryzyko infekcji, zanim pojawią się objawy. Prawdopodobieństwo zarażenia się osobników służy jako dane wejściowe przy wyborze dodatkowych osób do testów. Wybiera się tych, którzy mają największe prawdopodobieństwo infekcji. Następnie ich wyniki testów służą jako informacja zwrotna, aby zaktualizować prawdopodobieństwo zakażenia innych osób itp.

Dzięki skróceniu odstępu czasu między kontaktem z osobą zakażoną a wykonaniem testu COVID-19 wykazano, że proponowana metoda w połączeniu ze śledzeniem kontaktu może zmniejszyć izolację i śmiertelność nawet o 50% w porównaniu z obecnymi metodami.

Kluczem jest przebadanie osób, które mają wysokie prawdopodobieństwo zakażenia, zanim pojawią się objawy. Te kursy są aktualizowane na podstawie śledzenia kontaktów i wyników testów. Właściwe użycie kontrolowanej metodologii testowania może znacznie poprawić wyniki każdej zdolności testowej. Jednak najbardziej znaczące wyniki są, gdy dzienna zdolność testowania wynosi od 0,3% populacji do 3% populacji.

Autorzy wykazali również, że w przypadku małych i nowych epidemii kontrolowane testy mogą zapobiec szerokiemu rozprzestrzenianiu się nowych fal. „Tylko śledzenie i izolowanie zagrożonych osób – na przykład osób pozostających w bliskim kontakcie z osobą zakażoną, w zależności od czasu kontaktu i odległości – może powstrzymać epidemie bez stosowania poważnych blokad z wykorzystaniem nadzoru”.

Z poważaniem Leshem, profesor, Kofkin College of Engineering, Bar-Ilan University

„Istnieją dwa elementy powstrzymywania epidemii: kwarantanna i testy” – wyjaśnia profesor Leshem. „Jednym podejściem jest testowanie tylko osób wykazujących objawy, jak to miało miejsce podczas pierwszego zamknięcia Izraela, ale okazało się to nieskuteczne. Inną metodą jest losowe uruchomienie największej możliwej liczby testów. Zgodnie z obliczeniami, testy z randomizacją będą być skuteczne, jeśli „przebadano 5% populacji. W naszym artykule sugerujemy przyspieszenie poprzez rozpoczęcie testów zamiast czekania, aż ludzie to zrobią. Mogą to ułatwić środki technologiczne, takie jak śledzenie kontaktów”.

Gdyby osoby podejrzane o zakażenie zostały wezwane w ciągu jednego dnia do testów na podstawie danych dotyczących ich bliskości osoby, o której wiadomo, że jest nosicielem wirusa, wskaźniki zakażeń i zachorowalności zostałyby zmniejszone, niepotrzebne testy nie zostałyby przeprowadzone i nałożono by mniej niepotrzebnych izolacji .

Prof. dr Leshem i dr Cohen zasugerowali użycie technologii, która nie jest zależna od GPS i nie obejmuje śledzenia lokalizacji geograficznych, ale raczej opiera się na bliskości urządzeń transmitujących fale na krótkie odległości, takich jak bluetooth. Dzięki tej mniej inwazyjnej metodzie tożsamość osoby jest losowa i przechowywana w urządzeniu oraz jest „ujawniana” tylko wtedy, gdy znajduje się ona w pobliżu osoby, która uzyskała pozytywny wynik testu w zakresie łączności Bluetooth.

Ludzie zostaną wezwani na test na podstawie liczby zarażonych osób, które przebywają w pobliżu i jak długo przebywają w tym samym sąsiedztwie. Ryzyko zostanie obliczone przy użyciu niestandardowego algorytmu.

Ponadto przyjęcie metod badań kontrolnych może zapobiec pojawieniu się nowych ognisk choroby (w wyniku innych wariantów lub wirusów) we wczesnych stadiach i wybuchom epidemii na dużą skalę. Na przykład w scenariuszu jednorazowego wybuchu epidemii w populacji 100 000 osób, który uwzględnia, że ​​tylko 70% populacji będzie przestrzegać przepisów dotyczących izolacji, a testy są wiarygodne tylko w 80%.

Stwierdzono, że obecne metody wymagają łącznie ponad miliona dni izolacji, aby całkowicie wyeliminować rozprzestrzenianie się wirusa, podczas gdy śmiertelność wynosi około 2000. Natomiast metoda zaproponowana przez Leshema i Cohena wykazała, że ​​do całkowitego wyeliminowania rozprzestrzeniania się potrzeba tylko pół miliona dni izolacji, podczas gdy śmiertelność wynosiła tylko około 1000.

Podczas gdy obecna polityka przyjęta przez rządy na całym świecie nie zdołała kontrolować wybuchu epidemii i doprowadziła do całkowitej blokady pod względem kosztów ekonomicznych, proponowana metoda może zaoszczędzić około 8 procent PKB na każdy miesiąc potencjalnie możliwej do odzyskania blokady.