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卷27個,數量2021年2月2日
研究

社會距離的影響措施在第一次嚴重急性呼吸係統綜合症感染的流行浪潮,希臘

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材料和方法
結果
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數據
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Vana Sypsa評論作者,與·魯索斯Dimitrios Paraskevis西奧多·Lytras與Tsiodras1,才氣Hatzakis1
作者社會兼職: 國家和大學Kapodistrian雅典,雅典,希臘(s·魯索斯訴Sypsa, d . Paraskevis s Tsiodras Hatzakis);國家公共衛生組織,雅典(t . Lytras);歐洲大學塞浦路斯塞浦路斯尼科西亞(t . Lytras)

引用這篇文章

文摘

希臘實施全國範圍內鎖定在2020年3月,以減輕嚴重急性呼吸係統綜合症冠狀病毒的傳播2在第一次流行浪潮。我們進行了一項調查特定社會接觸模式使用的物理距離度量和評估影響susceptible-exposed-infectious-recovered模型來模擬流行病。同時因為多個距離措施實施,我們評估了他們的整體效果和每個測量的貢獻。在措施實施之前,估計基本繁殖數量(R0)為2.38 (95% CI 2.01 - -2.80)。在封鎖期間,日常接觸和R下降了86.9%0下降了81.0%(95%可信區間(CrI) 71.8% - -86.0%);每個距離測量降低R010% -24%。在4月26日,希臘的攻擊率為0.12% (CrI 0.06% - -0.26% 95%),在歐洲最低的國家之一,感染病死率為1.12% (CrI 0.55% - -2.31% 95%)。多個社會距離措施包含在希臘流行第一波。

冠狀病毒病(COVID-19),造成的嚴重急性呼吸係統綜合症冠狀病毒2 (SARS-CoV-2), 2019年12月出現在中國(1)9月14日,2020年,已在全球蔓延,造成> 2860萬例和> 917000人死亡(2)。抑製疫情曲線,公共衛生當局可能需要使用最強的緩解策略,直到有效的療法和疫苗可用。中央緩解策略包括藥物幹預,如旅遊相關限製,基於案例和社會距離的幹預措施。社會距離的目標是減少社會交往,減少傳播(3)。

圖1

每日冠狀病毒疾病的病例數取樣進行實驗室測試(25)日期和時間軸的關鍵措施,希臘。日期的電話調查。星號顯示峰值診斷病例的數量在3月底和4月底對應於集群的病例3設置:一艘船,一個難民營,和一個診所。歐盟,歐洲聯盟。

圖1。每日冠狀病毒疾病的病例數取樣進行實驗室測試(25)日期和時間軸的關鍵措施,希臘。日期的電話調查。星號表示高峰…

在希臘,第一COVID-19案例被報道在2月26日,2020 (4)。不久之後,一些社會距離、旅遊相關和基於案例幹預措施實施。全國全國封鎖限製所有不必要的運動開始於3月23日(圖1)。4月底,流行第一波已經消退,撤軍的物理距離幹預成為社會優先。

盡管持續的嚴重的金融危機和老齡化,希臘被表示為一個國家成功的響應對COVID-19 (5)。然而,鑒於在希臘和其他國家的複蘇情況下,需要仔細考慮和密切監測通知策略恢複和維護社會和經濟活動。

我們描述一個調查期間實施封鎖在希臘和評估物理距離措施對接觸行為的影響。我們使用這些數據和數學模型來獲得第一流行波估計,在2020年February-April,評估所有社會距離措施的影響,並評估每個測量的相對貢獻COVID-19的控製。

材料和方法

社會聯係調查

期間我們進行了一項電話調查31-April 3月7日,2020年,估計混合社會聯係的數量和年齡的人口在工作日期間封鎖和當天的前一周大流行,2020年1月中旬期間,通過接觸日記(附錄圖1)。參與者提供口頭知情同意。我們定義接觸皮膚的接觸或雙向對話>3單詞的物理存在另一個人(6)。對於每個接觸,我們記錄信息的接觸人的年齡和位置接觸,如家庭、學校、工作場所、交通、休閑、或其他。我們計劃招聘600名參與者所有年齡段的居住在雅典采用配額抽樣比例和過采樣0 17歲之間的人。

我們估計的平均數量的聯係人prepandemic和鎖定時間。我們定義6個年齡組構建特定聯係矩陣,調整了希臘的人口的年齡分布,用socialmixr R軟件(R統計計算的基礎,https://www.r-project.org)。

估計流行第一波和評估社會距離的影響

估計流行的過程中,我們首先估計基本繁殖數量(R0),二級1例病例的平均數量會產生在一個完全易感人口沒有控製措施。然後,我們使用社會聯係矩陣評估物理距離的影響措施R0。最後,我們模擬的流行使用susceptible-exposed-infectious-recovered(西)模型。

估計R0

我們估計R0基於確診病例的數量與感染發病日期最早的社會距離的措施是采用之前,3月9日,占輸入性病例。我們使用最大似然方法獲取R0和95%可信區間,假設連續間隔分布是已知的(7)。我們使用每日病例的症狀出現日期和推斷感染日期假設平均潛伏期為5天(8,9)。我們假定一個伽馬分布的連續區間平均值為6.67(標準差4.85)天,按照其他研究(10,11;d . Cereda et al ., unpub。數據,https://arxiv.org/abs/2003.09320)。敏感性分析,我們估計R0假設連續間隔短4.7天(附錄)(12)。

評估社會距離對R的影響0

主要在希臘實施的社會距離措施開始在3月11日。這些措施和實現的日期是3月11日關閉所有教育機構;劇院、法院、電影院、體育館、操場和夜總會3月13日;購物中心、咖啡館、餐廳、酒吧、博物館、考古遺址3月14日;在教堂3月16日暫停服務;關閉所有民營企業,除了一些例外,在3月18日;最後,限製所有不必要的運動在全國3月23日(圖1;附錄表1)。

我們評估這些措施的影響0通過社會接觸矩陣獲得封鎖之前和期間,用於其他研究(13,14)。respiratory-spread致病原,R0是一個函數的特定數量的日常接觸,一個接觸的概率導致傳播,傳染性的總持續時間;因此,R0正比於社會接觸的主導特征值矩陣(15)。如果其他兩個參數沒有改變之前和期間社會距離的措施,相對減少,δR0相當於減少接觸的主導特征值矩陣獲得的2期(附錄)(14,16)。占兒童比成人低敏感性,我們介紹了年齡相關性比例因子,年代我,測量易受感染的年齡組的人我在其他的研究(13,17)。我們使用一個保守的估計進行了分析年代我,認為人0 17歲之間的敏感性是0.34與人相比>18歲(附錄表2)(13)。

我們估計的相對減少R02期:初步措施的時期直到前一天鎖定(時間為3月11日至22),其中包括關閉學校、娛樂場所、商店(減少δ1);和鎖定期間(4月23日3月26日)(減少δ2)。因為我們沒有評估社會交往期間的初步措施,我們創建了一個合成由假設沒有學校聯係人聯係矩陣因為學校停課,並減少在休閑和工作聯係人(18- - - - - -20.)(附錄)。評估的不確定性,我們進行了非參數引導參與者接觸數據來估計均值和95%可信區間(CrI 95%)δ1和δ2引導樣品(n = 1000)。

在希臘模擬流行病

圖2

修改susceptible-exposed-infectious-recovered(西)模型用於估算的第一冠狀病毒疾病的流行浪潮,希臘。病例分為敏感(S),暴露(E)、感染(我是分為3個條件:Ipre,在出現症狀之前,為臨床上Isymp生病,或Iasymp真正的無症狀),和恢複(R)。我們假設比例(p)的暴露情況下會出現症狀,傳染性可能發生在出現症狀之前。β是人感染的速度和移動E;暴露個人成為傳染速度σ和傳染性病例出現症狀發生前症狀σs速度;γasymp複蘇的速度為無症狀的人;γs是有症狀的人恢複的速度。

圖2。修改susceptible-exposed-infectious-recovered(西)模型用於估算的第一冠狀病毒疾病的流行浪潮,希臘。病例分為敏感(S),暴露(E)、傳染病(我,…

我們使用西珥模型來模擬局部傳播的爆發從一開始,直到4月26日,2020年,原計劃日期的前一天來緩解封鎖措施。易感人群β速度(S)感染和移動到接觸狀態(E)感染但不具有傳染性。風險的人成為傳染性σ速度和比例p最終將發展症狀(p= 80%)(21)。為無症狀的潛伏期期間傳播,我們引入一個隔間(我發生前症狀感染人精準醫療)。我精準醫療情況下成為感染症狀(我計算機協會)情況下σ的速度年代。我們假設傳染性可能發生在出現症狀之前1.5天(22- - - - - -24)。其餘的(1 - p)無症狀或亞臨床病例(我也將如此asymp)。我們假設亞臨床病例的傳染性相對於有症狀的病例問= 50% (24)。有症狀的情況下恢複的速度(R)γ年代,無症狀的情況下恢複的速度(R)γasymp(表1;圖2;附錄)。

我們從R派生的傳播率β0和參數相關傳染性的持續時間(附錄)。我們把R的不確定性0通過價值觀一致的估計95%可信區間(2.01 - -2.80)。我們建模的影響措施乘以δβ的參數1和δ2;其中δ1對應於R的減少0在最初的社會距離措施的時期,δ1從正態分布的均值42.7% (SD) 1.7%;和δ2對應於R的減少0在封鎖期間,δ2是來自81.0%的正態分布(SD 1.6%)從接觸上的引導數據估計。考慮到不確定性在R0,δ1和δ2,我們執行1000模擬模型和95%置信區間中值估計和獲得。

我們獲得了感染病死率(IFR)和危重患者的累積比例除以報道的死亡人數和危重患者(25)的病例總數的預測模型。我們使用了18天的延遲死亡和14天對危重病人住院病人未發表的數據來源於希臘的國家公共衛生機構。來驗證我們的發現,我們使用了一個反向的方法;我們儀表的應用發布的估計(26)感染的數量預測的模型,而由此產生的累積和日常觀測到的死亡(死亡人數附錄表3)。

社會距離的幹預措施的影響

同時因為多個社會距離的措施實施,在R描繪每個測量的影響0我們使用來自聯係人的信息報道,2020年1月在正常工作日,模仿每個幹預的影響通過排除或減少相應的社會交往(子集16,17,19,20.)(附錄)。我們也評估場景用更少的破壞性社會距離措施(附錄)。此外,我們評估的增加有效的繁殖數量(Rt不同程度的感染控製措施)(手部衛生,使用口罩,保持距離>1.5米)當社會距離措施部分解除鎖定後(附錄)。

結果

社會接觸之前和期間鎖定

總共602人提供接觸日記和報道12463名接觸者在流感大流行期間和1743年封鎖(表2)。之前接觸的平均每日數量從20.7下降至2.9期間封鎖;當調整人口的年齡分布,減少在封鎖之前是19.9和2.6 (86.9%)。

圖3

並排比較不同年齡組接觸矩陣在希臘在冠狀病毒疾病大流行(2020年1月;左)和鎖定期間(2020年4月;右)。1)所有聯係人;B)在家接觸;C)聯係工作;在休閑活動和D)接觸。每個細胞代表平均每日發生的聯係,由參與者的年齡分層及其相應的聯係人。在麵板,接觸的對角矩陣對應於交往的人在同一年齡組,矩陣對應的左下角學齡兒童之間的聯係,和中央部分對應聯係人主要在工作環境。

圖3。並排比較不同年齡組接觸矩陣在希臘在冠狀病毒疾病大流行(2020年1月;左)和鎖定期間(2020年4月;右)。1)所有聯係人;B)在家接觸;C)……

我們提到的改變age-mixing聯係矩陣模式(圖3麵板)。prepandemic時期,接觸的對角矩陣描述了assortativity年齡;參與者傾向於將更多的與年齡相仿的人(圖3麵板)。社會距離措施生效時,年齡的assortativity消失和接觸發生主要家庭成員之間(圖3麵板罪犯)。

R0和社會距離的影響措施

圖4

第一波的冠狀病毒病流行在希臘(2020年4月15日2月26日),估計從1000年susceptible-exposed-infectious-recovered(西)模型模擬。1)有效的繁殖數量;B)累計病例數;C)新感染;按日期和D)的傳染人。橙色線表示中位數估計,光橙色陰影區域表示的95%置信區間。灰色區域表示時間的限製(即所有不必要的運動的國家。封鎖)。

圖4。第一波的冠狀病毒病流行在希臘(2020年4月15日2月26日),估計從1000年susceptible-exposed-infectious-recovered(西)模型模擬。1)有效的繁殖數量;B)累計病例數;…

封鎖之前,估計R0為2.38 (95% CI 2.01 - -2.80)。第一個時期的社會距離的措施,學校,娛樂場所,和商店都關閉,R0據估計將減少42.7% (CrI 34.9% - -51.3% 95%);在封鎖下,R0下降了81.0% (95% CrI 71.7% - -86.1%)。因此,累積在封鎖措施會降低R0< 1.0,即使最初的R0已經高達5.3(95%置信區間3.5 - -7.2)。估計Rt為1.13(95%置信區間1.38 - -1.61)期間的初步措施,但在鎖定為0.46(95%置信區間0.35 - -0.57)(圖4麵板)。

每個社會距離衡量的貢獻

圖5

下降的百分比與多個相關的R0社會距離的措施在冠狀病毒病鎖定在希臘和每個測量的相對貢獻或組合實現的措施。箱線圖展示分布估計百分比下降的非參數引導社會聯係數據基於1000引導樣品。R0減少期間封鎖是通過比較獲得的社會聯係收集的數據為2020年4月和2020年1月。另外估計是通過使用信息來自接觸日記2020年1月對應於普通學校或工作的一天,排除或減少社會聯係的子集在學校,工作,回家,和休閑活動,基於封鎖期間的觀察。因為與一個特定的人可以在多個設置,我們在多個位置分配接觸到一個位置使用以下等級秩序:家裏,工作,學校,休閑活動、交通、和其他地方。虛線顯示所需的最低減少R0從2.38到< 1。盒子頂部和底部行表明第25和第75百分位數;水平線內框表示中位數;須顯示25 / 75 +四分位範圍的1.5倍。R0、基本繁殖數量。

圖5。下降的百分比0與多個相關社會距離的措施在冠狀病毒病鎖定在希臘和每個測量的相對貢獻或組合的措施……

我們評估每個單獨測量和組合的影響(圖5)。在封鎖期間,估計減少R0歸因於每個測量(CrI 5.2% - -20.3% 95%) 10.3%的下降聯係工作,關閉學校(CrI 10.7% - -26.3% 95%) 18.5%,和24.1% (CrI 14.8% - -34.3% 95%)下降的休閑活動聯係人。因此,每個測量分別會降低R0如果最初的R < 1.00已經高達1.11的下降聯係工作,關閉學校1.23,1.32的下降休閑活動聯係人。措施可以有效的結合如果最初的R0已經高達1.78幹預減少工作和學校聯係,1.72減少工作和休閑的聯係人,和1.43減少學校和休閑的聯係人。

我們評估替代方案以更少的破壞性社會距離的措施。減少50%在學校接觸,如小班授課;20%工作聯係人,如遠程工作的一部分人口或旋轉每周安排員工遠程辦公的一些天,工作現場其他天;20%,休閑活動可以減少R0為初始含量高達1.32 < 1.0(95%置信區間1.27 - -1.38)。更大的休閑活動下降(50%)可以成功地減少最初的R0高達1.48(95%置信區間1.35 - -1.62)。

圖6

估計Rt部分提高了社會距離措施後的第一冠狀病毒病流行波在希臘不同有效性水平的感染控製措施,如手部衛生,使用口罩,保持社會距離,減少對感染的易感性。Rt在鎖定為0.46。部分取消的措施,我們假設一個場景,在該場景中,聯係人在工作和學校聯係將回到50%低於pre-epidemic水平和休閑活動將返回比pre-epidemic水平低了60%。虛線表示Rt的閾值= 1。箱線圖的分布從非參數估計Rt引導社會聯係數據基於1000引導樣品。盒子頂部和底部行表明第25和第75百分位數;水平線內框表示中位數;須顯示25 / 75 +四分位範圍的1.5倍。Rt,有效的繁殖數量。

圖6。估計Rt部分解除後的社會距離措施結束時的第一冠狀病毒病流行波在希臘不同有效性水平的感染控製……

最後,我們評估了Rt當措施部分後解除鎖定。模仿這些措施實施後鎖定在希臘,我們假設在工作中會接觸回到水平低於50%的發明者,學校50%,休閑到60%。例如,班級規模減少50%時,學校重新開放。在這種情況下,Rt仍將< 1.0假設>磁化率減少20%的感染控製措施,包括手部衛生,使用口罩,和維護物理距離>1.5米(圖6)。溫和的社會距離的措施下,感染控製政策需要更有效(附錄圖2)。

在4月15日2月26日模型預測流行病

2020年4月26日,希臘2517 COVID-19確診病例,其中23.0%是進口,134例死亡(圖1)(25)。相應的天真的病死率(CFR)為5.3%。基於我們的西珥模型,感染的累積數量在13189年4月15日2月26日將(95%國際6206 - 27700)(圖4麵板B),對應於攻擊率(AR)的0.12% (CrI 0.06% - -0.26% 95%)。估計的病例發現率為19.1% (CrI 9.1% - -40.6% 95%)。4月底,25 (95% CrI 6 - 97)每天新發感染和329(中國國際廣播電台97年- 1027年)全國總人口95%感染病例估計(圖4,電池板C, D)。

的基礎上和危重病人的死亡人數報道希臘在4月26日,從模型獲得和使用感染的數量作為分母,我們估計IFR 1.12% (95% CrI 0.55% -2.31%)和危重患者的累積比例為1.55% (CrI 0.75% - -3.22% 95%)。作為驗證,我們估計死亡人數通過應用發布年齡調整估計IFR感染的數量的預測模型(附錄表3),預測的死亡人數是137年(95%國際66 - 279)與134人死亡的報道數量(附錄圖3)。作為一個靈敏度分析,我們模擬流行病和儀表和AR假設短意味著串行計算的間隔4.7天。我們獲得類似的結果AR和IFR當串行間隔是6.67天(附錄圖4)。

討論

希臘和其他國家設法成功地緩慢的第一波SARS-CoV-2流行在2020年初。評估的負擔感染和死亡的人口和量化社會距離的影響是必要的,因為嚴格的措施有重大的經濟成本和限製個人自由。此外,一些國家,包括希臘,開始看到COVID-19病例增加後恢複經濟活動和旅行,表明需要重新實現一些類型的具體地點的物理距離措施。

我們評估社會距離的影響通過使用社會接觸調查期間直接測量參與者的聯係模式鎖定在一個示例包括孩子。據我們所知,隻有2其他diary-based社會接觸調查COVID-19鎖定期間已經實現,1在中國(13英國)和1 (14);隻有來自中國的研究包括孩子。我們的研究有一些共同的發現與其他2:一個大數量的減少聯係,在希臘,86.9% 86.4% - -90.3%在中國,在英國和73.1%;和assortativity年齡(即。,contacts between people of the same age group) disappeared during lockdown and contacts were mainly among household members. Other studies have assessed the impact of social distancing indirectly by using contact data from prepandemic periods and assuming that interventions reduce social mixing in different contexts (18,20.,27)。

我們估計,R0鎖定期間下降了81%,達到了0.46。這一發現同意池信息來自11個國家的一項研究的結果在歐洲,也減少81%0(28中國()和估計3,29日),英國(76.2%;14)和法國(77%;30.)。在我們的分析中,我們認為兒童低敏感性,因為越來越多的證據的支持(13,17,31日- - - - - -33;unpub k Mizumoto et al。數據,https://doi.org/10.1101/2020.03.09.20033142)。

我們進一步試圖描述每一個測量的影響。例如,許多國家,包括希臘,建立大規模或國家關閉學校(34)。我們估計,每個措施就可以減少一個R0≈1.1 - -1.3 < 1.0。隻有多個社會距離的措施將會有效的降低R0在初始水平(2.38)中觀察到希臘。找到關於R的減少18.5%0關閉學校同意有關最近的研究表明,這種方法可能是更有效的比流感樣COVID-19感染(17,28)。關於流行的封鎖之後,適度放鬆社會距離可以安全如果持續的感染控製策略采用;溫和的社會距離措施將要求更嚴格的感染控製政策。

2020年5月18日,希臘有一個最低的報道COVID-19死亡率在歐洲,15.2 / 100萬人口死亡(35)(附錄表4)。我們的IFR估計預期的1.12%是類似於希臘基於發表的人口估計調整人口(26)。此外,0.12%的估計AR (CrI 0.06% - -0.26% 95%)在歐洲(最低的國家之一28,36)。其他研究人員應用計算感染死亡報告(28感染),以及由此產生的基於“增大化現實”技術是幾乎相同的(0.13%)(36)。我們估計是進一步證實了serosurvey剩餘血清樣本中發現0.25% (95% CI 0.02% -0.50%)陽性率下降希臘在2020年4月(37)。感染病例數明顯消退到4月底;然而,即使在這一時期的傳播水平較低,2當地疫情,在難民營和1在私人醫療單位,因此增加診斷病例的數量在各自的天(圖1)。越來越多的世界各地的報告建議的意義superspreading事件(38- - - - - -41),應該小心謹慎預防或早期識別這些事件。

第一個限製我們的研究是,由於缺乏prepandemic數據對社會接觸的情況下,我們要求受訪者報告他們的聯係人≈2個月前調查,以確保報告是不受意識的增強,大流行。回憶偏倚可能觀察到,雖然還不清楚方向。一般限製接觸的日記是參與者記錄的一小部分聯係人(42)。然而,偏見在參與者回憶很難量化,特別是對於那些有許多聯係在不同的設置。例如,短暫的接觸和工作聯係更有可能低估了(42)。因此,回憶偏倚可以在各種不同的兒童和成年人和設置。此外,漏報可能發生之前和期間封鎖,因為許多社會交往在流行病或封鎖期間因為參與者害怕公開接觸。第二,調查樣本從雅典市區,而不是整個國家。但是,沒有一致的社會聯係和城市化之間的關係被發現(43)。另外,大多數(79%)的希臘的人口生活在城市地區,和雅典占總人口的35%。此外,觀察到的社會交往減少在封鎖是類似於其他調查(13,14)。第三,估計R0取決於連續區間。因為沒有數據從本地研究infector-infectee雙,連續的分布區間是基於先前的估計(10,11;d . Cereda et al ., unpub。數據,https://arxiv.org/abs/2003.09320)。估計R0在中國與獲得的估計(44)和意大利(45),我們占了這個值的不確定性。我們也反複分析假設更短的連續區間(12),這導致了較低的繁殖數量。第四,在評估每個單獨社會距離測量的影響,我們應該注意到,一個相互關係之間存在不同的措施,我們的方法可能是一個近似。例如,關閉學校僅下降可能導致增加休閑聯係人或聯係人因為父母工作需要與年幼的孩子。第五,和其他地方一樣,我們假設社會聯係的變化是一旦發生幹預,而不是逐漸在鎖定日期(28),它可以有效的對一些幹預措施,如關閉學校,但不是為別人。最後,我們沒有考慮案例幹預可能接觸的影響,如確診病例的隔離檢疫的密切接觸者。在希臘,狹窄的測試標準是應用3月16日開始和老人或重病人,其他高危人群,和醫療人員測試,但其他人沒有;此外,3月和4月期間測試能力很低。

總的來說,希臘的社會距離措施在2020年3月初曾接觸模式產生重大影響並降低R0< 1.0。4月底,COVID-19的傳播是包含在希臘,歐洲國家最低的國家之一ARs第一次大流行浪潮。然而,隨著社會距離和旅行限製放鬆,密切監測Rt為了適應至關重要的幹預措施隨著時間的推移而不必采取嚴格的措施。測量社會混合模式和堅持感染控製措施通過重複調查可以額外的工具的實時監控疫情可能在未來幾個月。

Sypsa博士副教授醫學院的流行病學和統計學的國家和Kapodistrian希臘雅典大學。她的研究興趣包括丙型肝炎的流行病學和數學建模,艾滋病毒、流感和其他傳染病,以及傳染病在囚犯和注射毒品的人。

前

承認

這篇文章是預先印好的https://doi.org/10.1101/2020.05.27.20114017。

前

引用

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