R0 สำหรับการตรวจสอบการแพร่กระจายของโรค

บางครั้งโรคก็ลุกลามเหมือนไฟป่า บางคนไม่ โรคบางอย่างเพิ่งตายไป เราจะรู้ได้อย่างไรว่าโรคใดกำลังจะแพร่กระจายและโรคใดจะไม่แพร่กระจาย? มีคำศัพท์สำหรับสิ่งนี้คือ R0 ออกเสียงว่า R "Naught"

ลองนึกภาพนักเรียนระดับประถม 1 คนหนึ่งมาถึงโรงเรียนป่วย ความเจ็บป่วยของเด็กคนนี้ทำให้เด็กคนอื่นติดเชื้อ เด็กคนที่สองสามารถติดเชื้อเด็กคนหนึ่งได้ เด็กคนที่สามสามารถติดเชื้ออีกคนได้ ห่วงโซ่ของการติดเชื้อสามารถแพร่กระจายความเจ็บป่วยไปทั่วทั้งชั้นเรียน

ในระบาดวิทยานี่คือสิ่งที่เราเรียกว่าโรคที่มี R0 of 1 แต่ละกรณีจะนำไปสู่กรณีใหม่หนึ่งกรณี

คำจำกัดความ

R0 เป็นหมายเลขพื้นฐานของการสืบพันธุ์ อธิบายถึงจำนวนเด็กที่จะป่วยเมื่อเด็กป่วยคนหนึ่งเข้าห้องเรียน (ประชากร) และเด็ก ๆ ทุกคนสามารถป่วยได้ (พวกเขาอ่อนแอ) ขึ้นอยู่กับทั้งตัวโรคและปฏิสัมพันธ์ของเด็ก

เมื่อ R0 สูงกว่า 1 เด็ก ๆ จะติดเชื้อมากขึ้น R0 สูงไม่ได้หมายความว่าเป็นโรคที่อันตรายกว่า ความเย็นอาจมีค่า R0 สูงในขณะที่โรคที่หายาก แต่ร้ายแรงอาจมีค่าต่ำน้อยกว่า 1

ตอนนี้กลับไปที่ห้องเรียน

R0 น้อยกว่า 1

ลองนึกดูว่าโดยเฉลี่ยแล้วเด็กทุกคนไม่ได้ติดเชื้อเด็กคนอื่น เด็กคนแรกติดเชื้อในวินาที ที่สองที่สาม อย่างไรก็ตามอาจจะไม่ติดเชื้อใด ๆ ความเจ็บป่วยจะหยุดแพร่กระจาย

นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อ R0 น้อยกว่า 1 เด็ก ๆ อาจป่วยในตอนแรก แต่โรคจะค่อยๆหายไป

R0 มากกว่า 1

ลองย้อนกลับไปที่ลูกคนแรกตอนนี้ลองนึกภาพเด็กคนนี้ติดเชื้ออีกสองคนเด็กสองคนนั้นติดเชื้อสองคน (สี่คนรวมกัน) โดยรวมแล้วเจ็ดคนจะติดเชื้อ

จากนั้นสี่รายสุดท้ายสามารถติดเชื้อได้ 2 รายซึ่งนำไปสู่การติดเชื้อทั้งหมด 15 ราย อีกไม่นานคงจะมีเด็กป่วยจำนวนมาก นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อ R0 เป็น 2 และไม่มีเด็กป่วยอยู่บ้าน

ความอ่อนแอ

ในชีวิตจริงไม่ใช่ทุกคนที่สามารถจับจุดบกพร่องได้ เด็กบางคนอาจได้รับการฉีดวัคซีน บางคนจะป่วยและไม่สามารถป่วยได้สองครั้งในเวลาเดียวกัน เด็กบางคนจะป่วยฟื้นและมีภูมิคุ้มกัน เราว่าไม่ใช่ทุกคนที่ "หวั่นไหว"

ในการระบาดอย่างต่อเนื่องอัตราการสืบพันธุ์ที่มีประสิทธิผล (R) จะอธิบายการแพร่กระจายของโรค นี่คือจำนวนเด็กที่ป่วยในชั้นเรียนที่มีทั้งเด็กที่ป่วยไม่ได้และเด็กที่ป่วยได้ (R เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนที่อ่อนไหว R = R0x โดยที่ x เป็นเศษส่วนที่อ่อนไหว)

จำนวนที่เสี่ยงจะเปลี่ยนไปในระหว่างการระบาดเนื่องจากเด็กจำนวนมากป่วยและฟื้นตัวหรือได้รับการฉีดวัคซีน การผสมของเด็กที่ป่วยภูมิคุ้มกันและฟื้นตัวอาจไม่สม่ำเสมอเช่นกัน

ฝูงภูมิคุ้มกัน

หากเด็กคนแรกเข้าไปในห้องที่เต็มไปด้วยเด็กที่มีภูมิคุ้มกันโรคจะไม่แพร่กระจาย หากเด็กเกือบทุกคนป่วยมาแล้วและมีภูมิคุ้มกันโรคก็จะไม่แพร่กระจาย

หากเด็ก 8 ใน 10 คนได้รับการฉีดวัคซีนโรคนี้อาจจะไม่แพร่กระจาย เด็กที่ป่วยอาจไม่โต้ตอบกับเด็ก 2 ใน 10 คนที่อาจป่วยได้

เราเรียกสิ่งนี้ว่าภูมิคุ้มกันฝูง นั่นคือภูมิคุ้มกันของเด็กบางคนปกป้องเด็กที่ไม่มีภูมิคุ้มกันไม่ให้ป่วย เกณฑ์ภูมิคุ้มกันของฝูงคือเศษส่วนของเด็กที่มีภูมิคุ้มกันเช่นเด็กแต่ละคนมีเด็กป่วยเพียงคนเดียว (โดยเฉลี่ย) หากเด็กอีกหนึ่งคนมีภูมิคุ้มกันโรคจะไม่แพร่กระจาย

หาก R0 มีขนาดใหญ่ภูมิคุ้มกันของฝูงจะป้องกันเฉพาะในกรณีที่หลายคนมีภูมิคุ้มกัน (เกณฑ์ภูมิคุ้มกันของฝูงสัตว์ = 1 - 1 / R0) ยิ่ง R0 มีขนาดใหญ่เด็กก็ต้องได้รับการฉีดวัคซีนมากขึ้น

ซูเปอร์สเปรเดอร์

เด็กบางคนเจ็บป่วยมากกว่าคนอื่น ๆ เช่นครูป่วยที่ทำงานกับเด็กทุกคน การระบาดอาจซับซ้อนกว่า R0

ตัวอย่างชีวิตจริง

โรคติดเชื้อมากที่สุดโรคหนึ่งคือโรคหัดที่มี R0 ระหว่าง 12–18 ก่อนการฉีดวัคซีนโรคหัดเด็กสามารถทำให้เด็ก 15 คนติดเชื้อในห้องเรียนหนึ่งคนจากนั้นเพื่อนร่วมชั้น 15 คนสามารถติดเชื้อจากเพื่อนร่วมโรงเรียนได้ 15 คน โรคหัดแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว เพื่อหลีกเลี่ยงการแพร่กระจายของโรคหัดหลายคนจะต้องได้รับการฉีดวัคซีน

นอกจากนี้เรายังสามารถประมาณ R0 จากรายชื่อ ในห้องเรียนการติดต่ออาจมีเด็กเล่นบล็อกและจามใส่มือทำให้ติดเชื้อ ค่า R0 ขึ้นอยู่กับผู้ติดต่อนี้ ขึ้นอยู่กับระยะเวลาการเจ็บป่วยจำนวนผู้ติดต่อของเด็กเมื่อป่วยและความถี่ที่ความเจ็บป่วยแพร่กระจายระหว่างการสัมผัสแต่ละครั้ง