頂尖學者預測美國疫情:極不樂觀 5月10日所有醫院病床滿員

美國許多流行病專家已經指出,接下來的兩週將十分艱難,將看到確診病例數猛增,部分醫療機構開始出現資源緊張。越是能及早統一對這場傳染病性質和影響的認識,身處的社區有越多人採取更加積極的措施予以響應,就越能為彼此爭取更加安全的環境。

華人社區從1月中旬就開始充分了解疫情訊息的,在風聲鶴唳的當下,及時分享基於科學證據的信息,參與本地政策制訂,也是整個華人群體可以為美國社會做出的貢獻。

“到5月10日左右,美國所有醫院的床位都將滿員”

文/Liz Specht(好食品研究所[The Good Food Institute]的科學技術副主任。她擁有約翰·霍普金斯大學的化學和生物分子工程學士學位,加州大學聖地亞哥分校的生物科學博士學位,以及科羅拉多大學博爾德分校的博士後研究經驗。她還擔任奇點大學的客座講師。)

顶尖学者预测美国疫情:极不乐观 5月10日所有医院病床满员

目前關於COVID-19疫情爆發的討論主要集中在對它的總病例量和總死亡人數與季節性流感造成的死亡人數的比較上。但這些比較可能具有欺騙性,特別是在指數曲線的早期階段,因為作為一種全新的病毒,它會先猛烈攻擊那些免疫水平低下的人群。

也許更重要的是看到COVID-19重症患者不成比例的數量,當中許多需要住院或在ICU呆上幾個星期。大量非典型的嚴重呼吸道病毒病例對我們的衛生保健系統意味著什麼?目前存在多大的冗餘, COVID-19病例會以多快的速度佔滿所有可用的醫院床位和其他資源?

這種對整個衛生保健系統構成的威脅,將是最大的挑戰。

正如我最初在Twitter帖子中所描述的那樣:簡單的數學計算就可以得出大致的結果。

我想大多數人都沒有意識到由於COVID-19而導致的系統性醫療失敗的風險,因為他們還沒有計算出具體的數字。讓我們談談數學。

這個練習可以瞭解我們醫療系統的緊急程度,並使我們有能力預測一些目前尚不明顯的二級效應,其中一些可以通過適當的準備得以緩解。

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圖源:AP

截至3月8日,美國已確診的covid19病例約為500例,鑑於目前由於冠狀病毒檢測的侷限性,診斷嚴重不足,我們假設目前有2000例,這是一個保守的初步估計。

根據幾項流行病學研究,我們預計每6天病例就會增加一倍。隨著診斷能力的提高(或不提高),確診病例在短期內可能會出現更快(或更慢)的增長,但在缺乏實質性緩解措施的情況下,這是我們可以預期的實際新病例增長的速度。

這意味著,到4月底,我們將看到美國有大約100萬病例;5月7日達到200萬;5月13日達到400萬;以此類推。(編者注:病例數字與政府和社會採取的措施息息相關,如果採取較目前更積極的社會疏遠措施,比如關學校、在家工作,停止大規模聚集,這個數字會有顯著減少。)

隨著病例增加,衛生保健系統飽和,發現、跟蹤和控制新的傳播鏈將變得越來越困難。如果不採取與中國類似的極端干預措施,這一趨勢可能不會顯著放緩,直到至少有1%的人口,即大約330萬美國人受到感染。

這麼大的病例量對醫療系統意味著什麼?這是一個大問題,但可以暫時只從兩個方面——病床和口罩——衡量COVID-19將如何影響資源。

美國每1000人大約有2.8張病床(韓國和日本每1000人有超過12張病床;中國每1000人大約有2.8張病床)。人口3.3億,相當於100萬張病床。在任何給定的時間,大約68%的病床是被佔用的。這就給全美剩下了30萬張床位。

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大多數COVID-19患者可以在家裡休養治療。但在中國的4.4萬名患者中,約有15%需要住院治療,5%需要重症監護(ICU)。在意大利,到目前為止的統計數據令人更加沮喪:超過一半的感染者需要住院治療,大約10%需要在重症監護病房接受治療。

在我的計算中,我保守假設只有10%的病例需要住院治療,部分原因是美國人口比意大利人口年輕,而且吸菸率比意大利和中國都低——吸菸可能會損害肺部健康,導致預後較差。然而,在美國,心血管疾病和糖尿病等慢性病的發病率也很高,而這些疾病也與COVID-19的嚴重程度有關。

按照10%的住院率,到5月10日左右,美國所有醫院的床位都將滿員。由於許多病人需要數週的護理,隨著病床上擠滿了COVID-19病人,病床佔床率將緩慢上升。

如果我在重病率上估計有誤,誤差為2倍的話,那麼病床飽和度的時間軸也會隨之出現6天(即病例數翻倍時間)的變化。如果增加一倍,20%的病例需要住院治療,我們將在5月4日前用完床位。如果只有5%的病例需要,我們可以堅持到5月16日左右。而如果是2.5%的病例需要,我們可以撐到5月22日。

但這一假設的前提是,非COVID-19導致的床位需求沒有上升,而這是一個令人懷疑的假設。隨著衛生保健系統的負擔越來越重,處方藥短缺的情況也開始出現,那些通常管理良好的慢性病患者可能會突然陷入需要住院甚至重症監護的醫療困境。但是,在此次計算中,我還是假設所有其他住院原因都保持不變。

現在讓我談談口罩。美國儲備有1,200萬個N95口罩和3,000萬個醫用口罩,供約1,800萬衛生保健人員使用。由於幾乎每個州和縣都出現了COVID-19病例,幾乎所有醫護人員都將佩戴口罩。如果他們中只有600萬人在某一天工作(當然是低估了),每個員工每天只得到一個口罩(這既不衛生也不實用),他們將在兩天內消耗完國家N95儲備。我們不太可能增加國內生產或進口新的口罩,以跟上這種需求水平,尤其是因為大多數國家將同時經歷同樣的危機和短缺。

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這兩種資源——床和口罩——的短缺並不是孤立存在的,而會相互加劇。即使有完整的個人防護裝備,醫護人員在治療COVID-19患者時也會受到感染。隨著口罩成為一種稀缺資源,醫生和護士將開始連續幾周從工作崗位上消失,這將導致嚴重的人員短缺,進一步加劇挑戰。

同樣的分析也適用於成千上萬的醫療設備、用品和服務——從複雜的設備如呼吸機或體外膜氧合設備(ECMO)再到醫院的基本用品如生理鹽水滴袋——顯示出這些限制是如何相互疊加的,同時減少了臨床醫生的選項。

重要的是——我怎麼強調都不為過——我所做的一些核心假設,比如重症率或當前病例的數量,即使相差幾倍,也只會將整個時間軸改變幾天或幾周。

毫無根據的恐慌對任何人都沒有好處,但誤判形勢導致的自滿也是一樣。用與季節性流感的誤導性比較來安撫公眾,或者向人們保證“只有”2%的死亡率,都是不恰當的。較高的重症率導致COVID-19與更常見的呼吸系統疾病有所不同,更糟糕的是,它正在沒有自然免疫保護的人群中以閃電般的速度傳播。

Liz Specht關於病床將爆滿的說法,得到了Marc Lipsitch的支持。

“我們的ICU將擠滿新冠肺炎患者”

文/Marc Lipsitch(流行病學教授,領導哈佛大學傳染病動態中心,這是一個由美國國立衛生研究院MIDAS項目資助的卓越中心。)

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在有許多已知和疑似病例的地方,情況已經非常緊張。就連最一流的衛生部門可能也無法一一追蹤密切接觸者。在這個階段,將成倍增長的資源投入到這一戰略中去是錯誤的。

這種舉措不可持續(要付出的努力與流行病的規模成正比)。我們需要採取措施,減少社會接觸——取消公共集會,給予工人帶薪病假、在家工作等福利。社會疏遠是這些干預措施的總稱。

我們不應再怯於提及這些措施,而要意識到,有些地方(意大利、伊朗)正處於危機之中,有些地方則很可能幾天後就將爆發危機,如果我們減緩病毒傳播速度,這場危機就不會那麼糟糕。重要的是:降低對衛生保健的需求峰值。

關於1918年大流感期間各地衛生政策的比較已經被討論了很多。儘量平緩峰值曲線,可以降低衛生保健負擔,延遲每個人的風險,並降低總流行規模。

在我們向medrxivpreprint提交的論文中,研究了武漢和廣州的疫情,將它們的ICU和醫院病床使用情況與美國的情況作對比。結論是:武漢的人均重症監護病房峰值臨界負荷等於美國的人均重症監護病房床位總數——如果出現類似於武漢的情況,我們的ICU將擠滿新冠肺炎患者。

這是相關圖表。灰線顯示的是美國ICU和醫院病床的容量。

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廣州對這種流行病的干預要早得多,需求峰值也要小得多。注意兩張圖比例不同。

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我的結論是:

1)早期干預使衛生系統免於承受巨大的壓力——就像1918年大流感時費城和聖路易斯之間的對比。在當時,費城繼續舉行公眾集會。聖路易斯則取消了類似的計劃。

2)早期干預是指搶在感覺不妙之前。廣州干預時,他們有7例確診病例和0例死亡。武漢干預的時候,他們發現了495例確診病例,其中23人死亡。

3)我們不會像中國那樣做出強烈的干預,因此減緩傳播速度顯得尤為重要。

4)傳播速度減緩並沒有立即減輕衛生系統的負擔。人們要過很長時間(幾周)才會真正發病,所以高峰負荷比高峰傳播慢了幾周,尤其是在武漢。

我們的文章概要:

在武漢,SARS-CoV-2持續局部傳播後六週實施了嚴格的疾病控制措施,1月10日至2月29日之間,每天平均有637例ICU患者和3454例重症患者入院。

在美國的一些城市,對醫療資源的需求可能比武漢更高,因為那裡弱勢人群(年齡和共病率)的患病率更高。如果美國城市及早有效實施社會疏遠措施,疫情蔓延可能會推遲。但也有可能美國城市無法實施極端的社會疏遠措施,因此,美國城市爆發COVID-19期間所需的醫院和ICU病床的實際數量是不可能精確估計的。目前迫切需要制定計劃,以減輕COVID-19疫情對美國城市本地醫療系統的影響。

Marc Lipsitch提到及早實施社會疏遠可以減輕醫療系統的負擔,而Tom Inglesby具體講述瞭如何實施社會疏遠。

“只要能有效實施75%的社會疏遠策略就好”

文/Tom Inglesby(約翰·霍普金斯衛生安全中心主任。)

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這個主題是關於為什麼我們需要在美國採取社會疏遠措施,這些措施的目標是什麼,以及為什麼不應通過武力來實現“封鎖”。

美國社會疏遠的目標應該是降低COVID-19在任何特定城市或社區的傳播速度和範圍。如果能做到這一點,那麼就會有更少的人生病,同時也會有更少的人需要住院和呼吸機。

可以把社會疏遠作為一種折衷方案來考慮,這是在減緩社區內傳播速度和付出社會成本之間進行權衡。現代歷史上沒有太多的大規模社會疏遠措施的先例,所以證據基礎有限。

但一些社會疏遠措施背後有一些常識原則:如果你在一段時間內減少社交互動,你就會減緩傳播。如果身體不舒服,呆在家裡是破壞性最小的社會疏遠手段——很明顯,現在就應該這麼做。

但即使在今天,也有新的論文表明,大量未出現症狀者也可能傳播COVID-19,這表明,只把注意力集中在隔離病人上,會漏掉許多有傳染性的人。

一項措施是取消大型集會。在監獄、遊輪、長期護理設施中有大量的傳播。許多來自不同地方的人聚在一起,在一段時間內密切互動,創造了有效傳播的機會。當然,取消大型活動也有經濟上的負面影響,要根據取消的活動來考慮其他後果。

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另一種社會疏遠的方法是遠程辦公。美國部分地區至少在一定程度上可以做到這一點。這會降低社會互動。當然,許多人仍然需要前往工作場所,否則他們無法獲取報酬,或者難以完成關鍵的職能。

想要讓社會疏遠發揮一定的價值,並不意味著每個人都必須完美地做同樣的事情。這是一個大國,我們需要適合不同社區的部分解決方案。在任何一個特定的地方,可能充其量也就只能將社會疏遠措施的解決方案實現75%。但這比強行100%實施解決方案,但最終以失敗而告終要好得多。

關閉學校是一個艱難得多的決定。我們從中國的研究中得知,孩子們也會感染COVID。幸運的是,到目前為止,重症兒童的數量非常低。

但是,就像其他室內傳播環境一樣,正確的假設是學校將推動傳播。孩子們會互相傳染,然後帶回家給家人,包括那些更容易患病的成年人。因此,有必要通過關閉學校一段時間來減緩傳播的速度。

許多美國學校可能會提供某種程度的遠程教育。在中國,全國都在這樣做。但在美國,數以百萬計的孩子依靠學校每天吃一到兩頓飯。數以千萬計的家庭要麼父母雙方都在工作,要麼是單親家庭——孩子不上學,父母可能就無法工作。一些美國學校也無法實施遠程教育。

每個地方在做出決定時,都需要考慮到在特定社區中各個學校的不同情況。關閉學校在一個城市可能可行,但在另一個城市卻極具挑戰性。在一些地方,可能有些學校關閉了,有些學校保持開放或部分開放,以確保孩子們得到監護,能吃飽飯。部分有效總比無效好。

最後要檢查的是“封鎖”,這是一個沒有明確定義的術語,但適用於中國和意大利發生的事情。

在中國,除了關閉工作場所和學校外,人們還會呆在家裡。政府請人把食物和藥品送到所有人的家裡。高速公路被封鎖。火車、飛機停運。我們不知道除了關閉企業、關閉學校和其他教育機構,以及向所有中國人提供有關病毒的廣泛建議之外,讓人們留在家裡在多大程度上有助於減緩疾病傳播。

在意大利,“封鎖”是不同的。人們被鼓勵呆在家裡,但可以出去買雜貨和其他需要的東西。公共場所、學校、大學和集會場所被關閉。人們在市場和餐館裡時,需要彼此保持6英尺的距離。如果需要,人們可以外出工作,但在全國範圍內遷移需要得到許可。如果有人違反規定,將受到懲罰或逮捕。

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在美國,我們不應該設置一個城市、州或地區的“封鎖”,把人們限制在家裡,威脅使用武力或逮捕。如果城市或公共衛生領導人決定一個城市必須通過降低社會互動來減緩傳播,應該是在政府和公眾締結的自願協議。

在中國,公眾都知道減少在中國傳播的目標。這是國家的頭等大事。這種清晰的理念對我們來說很重要。如果美國政府試圖強迫人們在自己家裡呆一段時間,可能會產生非常負面的後果。人們可能需要出去為他們的家人獲取食物和藥物。有些人需要離開家去工作,以維持城市中重要的事物的運轉——例如醫院、警察、消防、水、下水道、電力、銀行、食品雜貨的遞送、藥房等等。其他人需要能夠為他們的家庭賺錢來支付租金或滿足基本的每週需求。如果完全呆在家裡,他們的薪水就會減少。在美國,有些人獨自生活,或者沒有任何支持體系,在食物、藥物或醫療護理方面無法依靠任何人的幫助。

“封鎖”還可能中斷進出該地區的物資流動。這可能會對醫療保健不利,對當地經濟非常不利,甚至會妨礙基本物資的運送。

綜上所述,強制“封鎖”城市、州、地區可能導致人們對政府失去信心,使醫療服務更難提供,造成重大的經濟困難,或對一些失去食物、藥品、醫療資源的人造成生命威脅。

如果有必要,公共衛生干預更應像是一場自願的暴風雪,鼓勵人們呆在家裡,但在需要的時候允許他們外出,可以達到與“封鎖”相同的效果,但不需要訴諸武力或威脅。

回頭再來看社會疏遠的目標,這個目標就是放慢傳播的速度,這會讓很多人在很長一段時間內朝著同一個目標努力。隨著時間的推移,公眾需要相信政府在做正確的事情。強行“封鎖”會把我們引向錯誤的方向。

Marc Lipsitch提出美國可以採用何種社會疏遠的方式,而Farzad Mostashari指出,學術界的建立雖好,也需有政府清晰的策略支持。

“我非常擔心我們對COVID-19沒有一個明確的應對策略”

文/ Farzad Mostashari(美國衛生與公眾服務部前國家衛生信息技術協調員,目前為Aledade公司首席執行官。)

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我非常擔心我們對COVID-19沒有一個明確的應對策略。

我們需要明確界定何時的公共衛生目標是遏制——設法阻止病毒傳播,何時將目標轉向緩解——努力減少疫情的峰值影響。

首先,請允許我向CDC和州及地方公共衛生專家表達崇高的敬意。對於曾擔任CDC流行病情報服務官員,我深感自豪,我也曾在紐約市衛生局工作12年,在這裡我遇到了我所見過最聰明、最勤奮的同事。

我還要承認,我從事流行病學/疫情調查或監測已經有10年多了。

我要描述的是我過去的經驗和與專家的對話,但我不是COVID-19方面的專家。

以下是我擔心的主要問題。

我們在處理美國的疫情時,似乎仍然像是處在遏制模式中——識別病例、追蹤接觸者、隔離和積極監測受感染的個人。但我擔心,在許多地方,已經持續出現社區傳播。

每天都有新的病例被發現,這些病例沒有旅行史,也與已知病例沒有聯繫。由於測試的延遲,我們知道這些只是冰山一角。這意味著在接下來的兩週內,確診病例的數量將會激增。

當社區呈指數級蔓延時,試圖採取遏制措施,就像房子著火時集中精力撲滅火星一樣。

在這種情況發生時,我們需要將戰略轉向緩解——採取保護措施來減緩傳播和減少對衛生保健的峰值影響。

我們的公共衛生工作人員在接觸者追蹤、無症狀檢測和主動監測方面精疲力盡,這不僅是浪費,而且還嚴重削弱了我們對剛剛開始爆發的疫情采取有效應對措施的能力。繼續推行失敗的遏制戰略也會推遲作出涉及緩解的艱難決定。這包括關閉學校、取消活動、告訴人們呆在家裡。

對於哪些地方處在遏制階段,他們應該怎麼做,我沒有看到任何指引。

我無法告訴你有多少人問過我,他們是否應該去某些城市旅行——我們只能依靠自己來找出已經出現社區傳播的地區。我找不到任何官方網頁為美國更新這一關鍵狀態。@CDCgov必須做得更好。

最令人擔憂的是,我看不出有任何面向公眾的信息清楚顯示, COVID-19是否導致去急診室或住院的人數明顯增加——問題是,我們已經投入了數億美元來開發這種能力。

在這方面,我是專家。

9/11之後,我加入了一個現在被稱為數據科學家的團體,他們開創了“綜合徵監測”——收入急診部門登記數據等信息,以進行實時公共衛生監測。

我們建立了對各種正在發生的數據的反饋,採用了統計方法,制定了標準和隱私框架,並在全國範圍內實施了這類監測項目。

當我加入衛生部時,為了推廣電子病歷,我們將包括症狀監測在內的數據發送到公共衛生部門,美國現有超過70%的醫院向公共衛生部門發送實時數據。

這就是它的樣子——這是上週紐約的急症部門每天收到的流感樣症狀的病例報告。可以看到,每年流感活動會出現峰值,然後開始下降。

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而下圖是現在紐約市流感樣症狀患者數據的圖形。看起來在紐約,流感樣疾病(咳嗽和發燒)出現了顯著上升的信號(編者注:注意箭頭處,這裡提示在2月底到3月初,本來已經下降的流感樣患者病例又開始爬升)。我不知道這是否“令人擔憂”,這也許是流感捲土重來,或者是年齡分佈的結果,但這些都是可以得到解答的。

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我在這裡使用紐約市病例作為例子的唯一原因是,我們決定在網上公開這些數據。我不知道聯邦當局是否在密切監視全國各地的發燒/咳嗽趨勢,並調查是否確有這種趨勢。

如果我們已經看到由於COVID-19而出現症狀的急診人數明顯增加,在疫情的這個階段,如果病例翻倍的時間是6天,我們是否應該預期4周內疾病負擔將是現在的20倍?

我們迫切需要擴大/保護衛生保健能力。而在已經出現廣泛的社區傳播之後,我們更加需要一個明確的戰略。


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