返回
顶部

新冠疫情下城市危机预测出炉!城市密度越大,疫情可能越久

阅读:7085
字数:
发布:2021-10-14 21:52

预测COVID-19的流行病学是指导全球疫情应对的一项重点工作。究竟是哪些因素推动了COVID-19在城市的传播,这仍然是一个不清楚的,初步分析出气候在决定疫情增长方面的作用是有限的。

传染病传播的空间异质性可能受到当地人口或人员流动差异的影响,因此,由于易感个体的较高接触率,较高的人口密度可能促进病原体的传播。对于呼吸道病原体来说,流行病中的病例时间聚类(即观察到大多数病的最短时间),会随着室内拥挤程度的增加、社会经济因素和气候因素发生变化。

对流感观察,当发病率在时间上均匀分布时,病例的时间集中度最小;当发病率在特定天数内变得更为集中时,病例的时间集中度会增加。在任何给定的地点,较高的病例时间集中度可能要求公共卫生系统有更大的快速应对能力,特别是对于新出现的呼吸道病原体,比如SARS-CoV-2。

中国和意大利详细提供了广泛地理背景下的COVID-19流行病学时间序列(timeseries)数据。因此,这两个国家的疫情提供了一个机会来评估当地因素在影响流行病行为方面的作用。

基于此,在一项新的研究中,来自英国牛津大学、美国东北大学、哈佛大学和波士顿儿童医院等研究机构的研究人员使用来自中国各个地级市和意大利各省的日常流行病学数据、气候和人口数据以及利用百度和COVID-19聚合流动研究数据集(COVID-19AggregatedMobilityResearchDataset)(https://www.google.com/covid19/mobility/)的人类流动数据衡量的对当地干预措施的反应来确定传播的驱动因素,重点关注病例的时间聚类在中国各个地级市和意大利各省之间如何不同。

相关研究结果于2020年10月5日在线发表在NatureMedicine期刊上,论文标题为“CrowdingandtheshapeofCOVID-19epidemics”。

这些作者使用了中国各个地级市(n=293)和意大利各个省(n=108)汇总的COVID-19确诊病例的每日发病率数据(图1a)。中国的地级市和意大利的省是通常有一个城市中心的行政单位(图1b)。他们汇总了从政府官方报告中收集到的个人层面的日常数据。

中国每个地级市的流行病学数据被截断,以排除第一次流行期间报告病例的第一天之前和最后一天之后的日期。2020年3月1日以后报告的从国外输入到中国的病例被排除在分析范围之外。由于湖北省缺乏地级市流行病学数据,且在2020年1月20日之前的病例报告存在一致性问题,故剔除了湖北省的所有流行病学数据。中国各地级市的疫情曲线形状不一,有的地级市报告病例快速上升和下降,有的地级市疫情持续时间较长。

为了描述中国各个地级市和意大利各省病例的时间聚类特征,这些作者计算了新发病例分布的香农多样性指数(Shannondiversityindex)。当所有病例发生在同一天时,香农多样性指数最大;当疫情期间每天的新发病例数相同时,香农多样性指数最小。中国每个地级市报告的COVID-19病例的总发病率与中国的香农多样性指数呈强烈的负相关(图1c)。

因此,峰值较低的疫情具有较大的总发病率(皮尔逊相关系数r=-0.67,95%置信区间(CI),-0.73~-0.59,P<0.01;对于意大利,R2=0.33,P<0.01)。他们推测,病例的总发病率和时间聚类在不同城市之间的差异是人口空间结构的结果。

为了检验这一假设,这些作者使用了劳埃德平均拥挤度指数(Lloyd’sindexofmeancrowding),将每个空间网格单元的人口数视为一个独立的单元来处理。这里使用的术语“平均拥挤度”是一个特定的地理指标,它既概括了人口密度,也概括了人口密度在一个地级市内的分布情况(图1)。劳埃德平均拥挤度指数的数值越高,说明人口结构在空间上是聚集的。他们还进行了对数线性回归建模,以确定病例的时间聚类与社会经济变量和环境变量之间的关联性,包括疫情爆发期间的人口流动减少。

这些作者发现病例的时间聚类与平均接触人数显著负相关(P<0.01),但与平均人口密度正相关(P<0.01),并且在中国和意大利之间差异很大。这一观察结果与预测易感个体的可获得性增加使得在拥挤的地区出现较高的疫情峰值的经典流行病学模型形成鲜明对比。最能解释这种关系的空间尺度是10×10公里,不过这一结果在1和50平方公里之间的所有空间尺度都有统计学意义(P<0.01)。

利用每周的人口流动性数据,这些作者发现疫情期间城市内的人口流动性与病例的时间聚类相关---即流动性减少较大的地级市也有较低的疫情峰值(P<0.01)。当将流动性减少与拥挤度和湿度结合在一种模型中时,他们发现这些变量各自仍然是病例时间聚类的显著预测因素(P<0.01)。这些结果表明,虽然减少流动性的措施可以成功地让疫情曲线趋于平坦,但人口拥挤是造成这两个国家流行病曲线形状形成的一个独立因素。

针对为何更拥挤的城市经历较少的曲线上有峰值的疫情,这些作者推测拥挤使得这种疾病在家庭成员之间和城市人口之间持续传播,从而导致发病率在整个疫情期间广泛分布。

为此,他们模拟了两类人群的随机流行病动力学。在简单的、混合良好的传播模型中,拥挤地区的接触率很高,这与他们的研究结果并不一致,这是因为该模型预测拥挤地区会有更多时间上的聚集性疫情爆发。

为了反映现实的接触模式,他们创建了分层结构的人群,在这些人群中,个体在他们的社会单元(含义广泛,比如表家庭、养老院、医院和监狱等)内具有高接触率;与来自其他社会单元但在同一社区内的个人接触率较低;与同一地级市内其他社区的人接触相当稀少。

这些假设与实施封锁后的大多数传播发生在家庭或其他密切接触的情况下的报告相一致。在这种情形下,人口不那么密集的地级市往往有曲线上存在更多峰的持续时间更短的被隔离在特定社区的疫情,而人口比较密集的地级市可以维持更长时间的,最终规模更大的,并在联系更紧密的社区之间蔓延的疫情。此外,如果COVID-19的再生数过度分散,那么由于接触者的存在,拥挤可能使得当地疫情得以更广泛地传播。

这些作者还模拟了广泛的社会隔离措施下的疫情爆发动态,如在中国各个地级市观察到的(接触率下降75%)。如果社会隔离使得所有地点的非家庭接触减少了相同的相对数量,那么在拥挤的地区将有更多的接触,这是因为基线接触率较高。因此,在干预后,拥挤地区爆发的疫情在规模上可能会更大,需要更长的时间才能结束(图3d和图1c)。

利用来自中国的拟合模型,再结合全球综合协变量(globallycomprehensivecovariate),这些作者将他们的研究结果外推到全球的310个城市,百度没有提供中国以外城市的人类流动数据。因此,他们使用谷歌公司的COVID流动研究数据集中的聚合人类流动数据来捕捉人类流动在不同时期的相对差异。

在全球范围内,以黄色表示的城市被预测为疫情较为集中且达到高峰,而以蓝色表示的城市被预测为疫情持续时间较长(图4b)。一般来说,沿海城市的疫情峰值较低,规模较大,持续时间较长,这可能是由于沿海城市人口高度拥挤造成的。

他们的模型预测,在相对不拥挤的城市,COVID-19病例的峰值会相对短暂、强烈,这是因为这些城市的居民都住在自己的社区,而不是自由地混杂在一起。然而,相比于农村,在拥挤的城市的人们更有可能不得不应对持续时间较长的疫情。比如,他们预测那些人口分布相对均匀的城市,如蒙古的乌兰巴托,可能会出现短期的病例激增。

但是,在人口密度更高的城市中心,比如西班牙的马德里,可能会出现更持久的疫情。这些预测依赖于中国和意大利城市的第一次流行病曲线的拟合关系,因此,在推广到其他环境时应非常谨慎地加以解释。

猜你喜欢
有一种疾病,可以将原本年富力强、身为社会顶梁柱的精英一举击溃,这就是前列腺癌。2012年全球肿瘤流行病统..
2021-10-16 00:12
7569
353
今天是世界癌症日,今年的主题是“癌症同样可以预防”。昨日,癌症预防专家介绍,人的性格可能决定会患哪种..
2021-10-15 15:17
859
475
随着年龄的增长,我们的大脑会变得逐渐迟钝,难以接受新的知识或记住一些关键的事情;对于特定人群来说,这..
2021-10-15 16:25
8193
610
新加坡卫生部5日发布公告说,寨卡病毒感染病例增至258例。中国驻新加坡大使馆接新加坡卫生部通报,截至当天..
2021-10-15 21:02
8956
426
近期,在贵阳市公共卫生救治中心记者了解到,不少患者被确诊为手足口病,这也意味着贵阳进入了手足口病高发..
2021-10-15 21:02
5697
109
记者7日从广西师大附属外国语学校获悉,这家学校近日暴发流行性感冒疫情,学校从7日开始停课3天以便控制疫情..
2021-10-15 21:02
4480
614
昨日,“4·15全国肿瘤防治宣传周”活动启动仪式在襄阳市人民广场举行,有关部门的最新数据显示:我省每年新..
2021-10-15 16:56
818
264
近日,一篇发表在国际杂志NatureMicrobiology上的研究报告中,来自中国香港大学等机构的科学家们通过研究发..
2021-10-15 11:28
1906
489
心脏病是现代女性的头号杀手,但其发作症状与男性有一定区别。美国《健康》杂志载文,刊出梅奥诊所心脏病专..
2021-10-15 11:27
3721
600
许多人认为,风湿、类风湿疾病只是中老年的事,跟年轻人有啥相关?其实恰恰相反,据统计资料分析表明,20-..
2021-10-15 03:56
3893
11
“高温环境是导致甲状腺疾病发生的重要诱因之一。”哈尔滨医科大学附属第二医院核医学科主任金刚说。..
2021-10-15 05:10
2656
437
想要降低患皮肤癌的风险?除了涂防晒霜保护皮肤外,研究发现,“选择”自己的父母和兄弟姐妹也对一个人患皮..
2021-10-15 06:00
720
578
头发是人的第二张脸,老年人染黑发,白发变青丝,焕发青春;年轻人染彩发,尽显时尚和个性,成为新潮的象征..
2021-10-15 05:46
4626
563
如今研究人员通过对小鼠进行研究发现,合适的肠道微生物能够帮助降低患心脏病的风险,而最近一项刊登在国际..
2021-10-15 00:01
7549
100
现如今,随着对癌症危险因素的认识不断加深,以及诊疗水平的提高,人们不再“谈癌色变”,癌症也不再是“不..
2021-10-14 18:01
5837
86
了解更多 "疾病信息" >>
相关推荐
近日,一项来自苏格兰的研究表明,2型糖尿病或许和患者较低的预期寿命直接相关,这与个人的社会经济地位并无..
2021-11-01 20:57
5601
133
RegenstriefInstitute和印第安纳大学医学院的研究科学家已经开发并测试了首批可预测平均风险人群中晚期癌前..
2021-11-01 15:51
626
640
又到了炎炎夏日,防晒再次成为人们热议的话题。美国验光协会日前在一份公报中说,许多眼部疾病都与过度日晒..
2021-10-16 00:52
8254
548
我国高血压患者已突破3.3亿,其中约有1.38亿患者不知道自己患有高血压。在5月12日召开的2014年世界高血压日..
2021-11-01 16:18
3859
396
虽然果蝇没有耳朵,但它可以用触角听到声音。在一项发表在Development期刊上的新研究中,来自美国南加州大学..
2021-10-16 08:30
5143
394
美科学家称记忆存储在DNA而非大脑中.hzh{display:none;} 北京时间12月4日消息,据国外媒体报道,人们在常识..
2021-10-16 09:30
2461
367
秋冬季节气温高低不定,很多老人的血压也跟着起伏不定,这个季节特别容易出现高血压危象。高血压危象是指,..
2021-10-15 21:20
9489
155
通过对癌症患者进行血液检测,可以监测晚期黑色素瘤皮肤癌患者在治疗期间癌症的复发情况。..
2021-09-29 10:10
8425
66
20年前,一个叫“深蓝”超级计算机成功战胜了国际象棋大师加里·卡斯帕罗夫。而20年后的3月9日注定会成为又..
2021-10-15 12:45
3868
642
.hzh{display:none;}一项加拿大领导的研究指出,只要改变生活习惯,约90%的中风风险可以预防。这项国际研究..
2021-10-15 01:36
9371
278
返回 "资讯" >>
资讯百科

©2013-2021 东莞健远健康网

京ICP备020128966号-2

开始评论(0)
评 论