JAMA:武汉抗新冠肺炎疫情经验剖析,通过五阶段,二次传播降至1人以内

2020-04-19 MedSci MedSci原创

用“武汉经验”量化了公共卫生干预措施“组合拳”的效果,表明能够控制新增病例、改善病情,尤其是患者造成的二次传播从平均3-4人快速减少到1人以下。

在中国疫情风暴中心武汉迎来解封之际,来自华中科技大学、复旦大学、美国哈佛大学研究团队于4月10日在线发表于JAMA的一项研究,首次在回顾三个月以来的数据中阐释武汉疫情的流行病学特征全貌,以及多项控制缓解措施实施前后对疫情控制的影响。

通过分析武汉市五个阶段防疫措施与超3万例确诊病例的变化趋势,用“武汉经验”量化了公共卫生干预措施“组合拳”的效果,表明能够控制新增病例、改善病情,尤其是患者造成的二次传播从平均3-4人快速减少到1人以下。

武汉战疫的五个阶段

研究团队回顾了武汉市截至2020年3月8日的数据,根据关键事件和干预措施,将武汉战“疫”划分为五个阶段,比较了不同时期的确诊病例和疾病传播程度。

第一阶段为2019年12月8日~2020年1月9日,此阶段为春运前夕,没有实施特别针对COVID-19的干预措施。

第二阶段为2020年1月10日~1月22日,此阶段适逢春运,大规模的人口流动导致新冠病毒广泛传播。研究团队认为这期间武汉仅建议佩戴口罩和避免前往人群密集区域,没有实施任何强有力的干预措施。

第三个阶段为2020年1月23日~2月1日,此阶段适逢春节,武汉宣布“封城”,随后采取了一系列强制措施,包括在公共场所佩戴口罩,取消所有的社交聚会。由于医疗资源有限,许多患者或疑似患者在家隔离。

第四阶段为2020年2月2日~2月16日,随着医疗设施的改善和医护人员的增加,武汉政府实施了对所有确诊和疑似病例、发烧或呼吸道症状患者、确诊病例的密切接触者在指定医院或设施进行集中检疫和治疗的政策。

第五阶段为2020年2月17日~3月8日,在数千名社区工作者和志愿者的支持下,武汉进一步对所有居民开展了挨家挨户的拉网式排查,对疑似症状人员进行集中隔离和病毒检测,每日检测能力进一步增加至2万例。

 

▲武汉市新冠疫情爆发期间,五个阶段的流行曲线(图片来源:参考资料[1])

截至3月8日,共有32583例经实验室检查结果确认的COVID-19病例。流行曲线显示,大多数病例在1月20日-2月6日期间确诊,2月1日达到峰值。每日确诊率在第三阶段达到高峰,为162.6例/10万人,随后逐步下降至第五阶段的17.2例/10万人。作者团队指出,第三阶段已经采取了相当的防控措施,当时的确诊高峰期可能部分是由于医疗资源短缺,患者就医延迟。

在各年龄段、不同性别、不同地区中,确诊病例数量变化的整体趋势都是相似的。但在儿童和青少年中,后续确诊率仍继续上升,尤其是在1岁以下婴幼儿人群中,这提醒了对脆弱群体加强防护的必要性。

从发病到经核酸检测确诊,早期存在相当的滞后性,后期速度逐步加快,五个阶段的中位数分别为26天、15天、10天、6天、和3天。

疫情从城区开始,经过5个时期逐步向郊区和农村蔓延。确诊率在地理上有很大差异,城市地区的确诊率最高。

 

武汉市5个时段COVID-19病例日发病率的地理分布

所有病例中,19.1%为重症,3%为危重症。病情严重风险随年龄增长。随着一系列防控措施的落地,重症和危重症病例比例也不断下降,从前期53.1%下降到10.3%。

研究数据还提示了院内感染风险较高,需重视院感管理和医护工作者的防护。整个研究期间的确诊病例中,当地医护工作者占4.6%,且平均每日确诊率高于普通人群(130.5例/百万人 vs 41.5例/百万人),尤其是在2月1日前,但随着综合防控以及个人防护措施加强,后期感染比例大幅下降。

百万人每日确诊率从1月10日前的2.0(95%CI,1.8-2.1)上升到1月10~22日的45.9(95%CI,44.6-47.1),1月23日~2月1日达162.6(95%CI,159.9-165.3),2月2~16日回落到77.9(95%CI,76.3-79.4),2月16日之后降至17.2(95%CI,16.6-17.8)。在整个研究期间,观察到男性和女性的相似模式,女性的比例略高于男性(43.7,95%CI 43.0-44.4)(39.4,95%CI 38.8-40.0)

▲不同性别、医护工作者(图A)、各年龄段(图B和C)的平均确诊率,以及重症和危重症患者比例(图D),都在第三阶段强化防控措施后开始下降(图片来源:参考资料[1])

高传染期需注意医护人员的保护

共有1496名当地医护人员确诊病例,占全部病例的4.6%。在整个时期内,当地卫生保健工作者的日发病率(130.5,95%CI 123.9-137.2)高于普通人群(41.5,95%CI 41.0-41.9)。在第三阶段,医护人员工作者的比率达到顶峰(617.4,95%CI 576.3-658.4),但在最近两个阶段,当个人防护设备得到更广泛的使用时,医护人员发病比率有所下降。

值得注意的是,援助武汉的医疗团队,无人感染,说明注重防护是相当重要的。

1岁以下婴儿在儿童和青少年中发病率最高

确诊率和趋势也因年龄而异。在第三阶段达到高峰,20岁以上的人群从那以后开始下降,但儿童和青少年(年龄小于20岁)继续上升,特别是1岁以下的婴儿。1岁以下婴儿在整个时期的比率为7.9(95%CI,5.8-10.0),而其他年龄组儿童和青少年的比率为2.0~5.4

危重症比例:随年龄增长,且男性高于女性

有可用数据的确诊病例(n=32 325)分为轻度(n=15 531,48.0%)、中度(n=9655,29.9%)、重度(n=6169,19.1%)和严重(n=970,3.0%)(图3D)。随着时间的推移,重症和危重病例的比例逐渐下降,分别占5个时期可分病例的53.1%、35.1%、23.5%、15.9%和10.3%(图3D)。 

危重病例的未调整比例随年龄增长而增加(20岁以下占4.10%,20~39岁占12.1%,40~59岁占17.4%,60~79岁占29.6%,80岁以上占41.3%)。女性患重症和危重病的风险低于男性(未调整的比例为20.6% vs 23.7%;调整后的RR为0.90,95%CI 0.86-0.93),而医护人员和其他职业组之间的临床严重程度没有显著差异(未调整的比例为17.4% vs 22.3%;调整后的RR为1.08,95%CI 0.96-1.21)。 

有效传染数Rt已降至0.3以下

在新增病例减少的背后,是衡量二次传播的重要指标——有效再生数Rt(每个患者在感染期间造成的平均病例数)。估算结果显示,1月23日前Rt值都基本在3-4的水平上波动,也就是说一个患者平均传染3-4个人第二个时期逐渐增加,1月24日达到峰值3.82,此后下降。到第四阶段2月6日后,Rt值已经快速降低到1.0以下,3月1日之后进一步降低到0.3以下,说明疾病传播势头得到了有效遏止。有效传染数Rt的估计值在第一个时期有所变化。

以前的研究报告了COVID-19暴发的不同R0(范围1.40-6.49,平均值3.28),研究团队提到,这些差异是由于不同的数据源、时间段和统计方法造成。研究团队认为,公共卫生干预措施的实施与2月6日Rt值降低到1.0(0.78)以下和3月1日Rt值降低到0.3(0.28)以下有关。这一证据这可能对全球更广泛地控制大流行产生影响。

社论指出,全球疫情防控迫切需要了解“打破传播链的关键要素”,否则在其他地区采用某些措施可能遇到挑战。“Rt值变化表现出与公共卫生干预措施的关联极为突出。考虑到潜伏期以及发病到确诊的时间间隔,在疫情爆发初期,严格的出行限制和居家隔离似乎是将Rt值降至1.0以下的主要因素。

▲开始采取一系列措施控制感染源和传播途径、预防新发感染后,Rt值不断下降,疾病二次传播得到有效遏止(图片来源:参考资料[1])

研究的局限性

该研究团队也同样列举了本研究的几个局限性。比如无法对每项措施进行具体评估,也没有设计因果推理;再者,数据是从传染病报告系统中提取,没有其他流行病学变量和临床特征信息可用;三是在流行曲线上出现了无法解释的高峰,特别是在2月1日的一次激增;四是没有关于诊断检测方式、确诊率和无症状病例比例的资料。

研究团队认为,一系列多方面的公共卫生干预措施与改善武汉COVID-19疫情的控制有暂时相关性。这些发现可为其他国家和地区防治COVID-19全球流行的公共卫生政策提供参考。需要进一步的现场流行病学调查和血清学研究,以确定确诊率和未发现病例(无症状病例或症状轻微但没有就医即康复的患者)对流行过程的影响。

作者团队表示,目前,很多国家和地区正在经历与1月末武汉相似的严峻考验。在没有特效药和疫苗的情况下,采取包括城际和市内交通限制,强调社交距离、不出门,集中检疫,症状筛查等有力且多方面的公共卫生干预,与武汉疫情得到控制息息相关,期望这些数据和发现能够为应对全球COVID-19大流行提供信息。

社论高度评价

JAMA同期刊发的社论高度评价了该研究提供的丰富数据,并强调“非药物干预是目前控制疫情扩散的唯一工具,其他正在经受严峻考验的国家,结合实时数据分析、有效采取这些措施也有望迅速减少疾病传播。”

参考文献:

[1] Pan A, et al., (2020). Association of Public Health Interventions With the Epidemiology of the COVID-19 Outbreak in Wuhan, China. JAMA, DOI: 10.1001/jama.2020.6130 

[2] Hartley DM, Perencevich EN. (2020). Public Health Interventions for COVID-19: Emerging Evidence and Implications for an Evolving Public Health Crisis. JAMA, DOI: 10.1001/jama.2020.5910



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