Анализ заболеваемости COVID-19 (2020г.) - Студенческий научный форум

XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Анализ заболеваемости COVID-19 (2020г.)

Тихонов В.Д. 1, Гущина С.В. 1
1Коломенский институт (филиал) Московского Политехнического университета
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

COVID-19 (аббревиатура от англ.CoronaVirusDisease 2019), ранее коронавирусная инфекция 2019-nCoV, коронавирусная инфекция 2019 года — потенциально тяжёлая острая респираторная инфекция, вызываемая коронавирусомSARS-CoV-2 (2019-nCoV).

COVID-19 представляет собой опасное заболевание, которое может протекать как в форме острой респираторной вирусной инфекции лёгкого течения, так и в тяжёлой форме. Вирус способен поражать различные органы через прямое инфицирование или посредством иммунного ответа организма.

Пандемия

11 марта 2020 года ВОЗ объявила распространение коронавируса в мире пандемией. Но чем именно отличается пандемия от эпидемии и в чем ее основные опасности?

Стоит начать с разбора понятия “эпидемия”. Здесь речь идет о прогрессирующем распространении инфекции среди людей, причем это распространение значительно выше обычных показателей на той или иной территории. Оно может стать источником чрезвычайной ситуации.

Существует универсальный эпидемиологический порог эпидемии — это заболевание 5% жителей территории или 5% представителей какой-либо социальной группы. Но медицинские ведомства чаще пользуются своим расчетом для разных заболеваний. Порой эпидемический порог составляет всего 1%.

Пандемия же представляет собой распространение инфекции в мировых масштабах. Когда новый вирус одолевает жителей разных стран, у людей нет к нему иммунитета, а у системы здравоохранения — вакцины, то это пандемия. То есть это болезнь, которая носит повальный характер. Масштабы пандемии в прошлом принимали чуму, известную как «Черная смерть», пик которой пришелся на 1346 - 1353 года, по разным оценкам, от болезни погибло от 30 до 60 % населения Европы, холеры, гриппа, тифа.

Кроме того, существует интересное определение “эндемия”. Это заболевание, которого характерно для определенной местности и часто связано с тем, что в среде имеется недостаток или переизбыток какого-либо химического элемента. Если местная пища бедна на йод, то у людей и животных может возникнуть эндемический зоб. Если в почве много селена — появляется ядовитая селеновая флора и так далее. Ряд инфекций могут принадлежать к эндемиям. Например, холера в Индии или малярия в субтропиках Африки.

Что мы знаем о коронавирусах?

Коронавирусы(Coronaviridae; лат. corona венец, венок + вирусы) — это один из возбудителей обычной ОРВИ, является представителем семейства РНК-содержащих плеоморфных вирусов средней величины. Они распространены повсеместно. Поражают как животных, так и людей. В зоне умеренного климата вспышки коронавирусной инфекции приходятся на зиму, также они могут наблюдаться весной и осенью, но вероятность заболеть летом существенно ниже.

Во время и после заболевания у человека формируется иммунитет к коронавирусной инфекции, но со временем иммунитет ослабевает, и возможна повторная инфекция.

Коронавирусы были в первый раз обнаружены в 1975 году, сейчас их делят на 4 подсемейства (альфа, бета, гамма, дельта), и более 30 видов, перечень которых постоянно пополняется. Первопричина возникновения новых коронавирусов - спонтанные мутации. вследствие этого все виды коронавирусов потенциально являются небезопасными для людей. Сейчас нам известно о том, что среди людей циркулируют четыре коронавируса (HCoV-229E, -OC43, -NL63, -HKU1), которые каждый год обнаруживаются в структуре ОРВИ, и, в большинстве случаев, вызывает острые респираторные заболевания, поражающие верхние респираторные пути.

Общие сведения об COVID-19.

COVID-19 — это бета-коронавирус того же подрода, что и коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома, именуемого как SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome-Related). Исследовательская группа по таксономии вирусов, предложила назвать этот вирус SARS-CoV-2, из-за его схожести с несколькими коронавирусными инфекциями летучих мышей.

Как произошла передача COVID-19 к человеку от летучих мышей, напрямую, или через промежуточного хозяина, на сегодняшний день доподлинно считается неизвестным.

Проведя моделирование в исследовании более 1000 пациентов с подтвержденным диагнозом, ученые выяснили, что у 3% случаев симптомы развиваются в течение двух дней, а у остальных 97% – в течение 12 дней. Исходя из полученных данных, можно сделать вывод о том, что средний инкубационный период COVID-19 составляет 5 – 6 дней.

Пути передачи коронавируса

Основным способом передачи COVID-19 является воздушно-капельный, при котором возбудители локализуются в слизистой оболочке дыхательных путей и переносятся в новый организм через воздух.

При этом пути передачи возбудитель поступает во внешнюю среду при чихании и кашле с каплями жидкости и внедряется в организм человека при вдыхании воздуха, содержащего инфицированные частицы. Если частицы маленькие, они какое-то время находятся в воздухе, а если такие частицы имеют более крупный размер, то они оседают на различные поверхности на расстоянии до двух метров вокруг больного человека.

На вероятность заражения также может повлиять время контакта здорового человека с больным: чем короче контакт - тем ниже вероятность заразиться.

Коронавирус распространяется примерно в десять раз быстрее, чем обычный грипп, и смертность от него гораздо выше. В то время по смертность гриппа вне эпидемии составляет меньше одной сотой процента и может доходить до одной десятой во время массового заражения. Смертность от COVID-19 в зависимости от категории населения и страны составляется приблизительно 3-15 процентов.

Коронавирус и возраст

Уже общеизвестно, что наибольшему риску подвержены люди средней и старшей возрастной группы. Но при этом следует знать, что заболеть могут люди любого возраста, включая детей.

Средний возраст заболевших - 48-55 лет. В Китае 85% пациентов были в возрасте от 33 до 80 лет. В США 68% пациентов старше 44 лет.

Средняя смертность от коронавирусной инфекции составляет 3%. При этом смертность в возрасте 70-79 лет уже 10%, а среди пациентов старше 80 лет - 18%. Но от болезни не защищены и молодые люди (моложе 40 лет), которые также могут получить тяжелую форму коронавирусной инфекции.

Могут ли меры контроля, связанные с поездками, сдержать распространение пандемии COVID-19?

Для сдерживания распространения COVID-19 многие страны приняли меры контроля, связанные с международными поездками. В том числе:

полное закрытие границ (то есть полный запрет на любые пересечения границы);

частичные ограничения на поездки (например, ограничения только на авиаперелёты или ограничения в отношении прибывающих из определённых стран);

скрининг при въезде или выезде (например, когда путешественников спрашивают о симптомах, осматривают физически или проверяют на наличие инфекции при выезде или въезде в страну);

карантин путешественников (например, когда путешественники должны оставаться дома или в определённом месте в течение некоторого времени после пересечения границы).

Некоторые страны приняли аналогичные меры по контролю за поездками вовремя недавних вспышек двух родственных заболеваний — тяжёлого острого респираторного синдрома (SARS) и ближневосточного респираторного синдрома (MERS).

Проведя поиск на предмет исследований о влиянии мер контроля, связанных с поездками, на распространение COVID-19, а также SARS и MERS для предоставления вспомогательной информации, получили результаты, которые должны были сообщать, сколько случаев (людей с инфекцией) эти меры позволили предотвратить или выявить, и изменили ли эти меры ход эпидемии. Исследования включают людей любого возраста, находящихся где бы то ни было. Они могут быть любого типа, включая исследования, в которых используют данные «реальной жизни» (обсервационные исследования или наблюдения) или гипотетические данные, полученные в результате компьютерного моделирования (модельные исследования).

За основу бы взяты исследования, опубликованные по 26 ноября 2020 года включительно.

В результате обнаружились 25 исследований по COVID-19, 10 исследований по SARS и 1 по SARS и MERS. Исследования были проведены по всему миру, за исключением Африки и Восточного Средиземноморья.

12 исследований (11 моделирующих исследований, 1 наблюдательное/обсервационное исследование) по COVID-19 показали, что ограничение трансграничных поездок в начале вспышки может сократить число новых случаев заболевания минимум на 26% и максимум на 90%, может уменьшить число смертей, может сократить время вспышки на период от 2 до 26 дней, а также может уменьшить распространение и риск возникновения вспышки. Отмечалось также сокращение числа импортируемых или экспортируемых случаев заболевания и сокращение роста масштабов эпидемии.

Также были обнаружены 12 исследований (6 модельных, 6 наблюдательных) по скринингу на въезде и выезде, с карантином и без карантина, для сдерживания распространения COVID-19. На основе данных 3 модельных исследований может произойти задержка во времени до вспышки, и будут выявлены от 10 до 53% инфицированных лиц, совершающих поездки. Однако результаты наблюдательных исследований значительно варьировали, и у нас нет определённости в отношении доли людей, точно идентифицированных как имеющие COVID-19, по результатам этих исследований.

Только в 1 модельном исследовании рассматривали карантинные меры для COVID-19. Оно обнаружило меньше новых случаев в связи с импортированными случаями там, где действовал 14-дневный карантин.

В целом меры контроля, связанные с поездками, могут способствовать ограничению распространения заболеваний через национальные границы (между странами). Трансграничные ограничения на поездки, вероятно, более эффективны, чем скрининг на въезде и выезде. Скрининг, вероятно, будет более эффективным, если его комбинировать с другими мерами, такими как карантин и обсервация.

Медицинская симптоматика COVID-19

Лихорадочное состояние (было выявлено у 87,9 % из числа обративших за врачебной помощью), обычно субфебрильная (56,2 %);

Респираторные признаки: кашель (67 %), диспноэ (19 %).

Также признаки интоксикации: быстрое утомление, слабость, жажда, диарея, головная боль. В тяжелых случаях наблюдается пневмония (в 75 % случаях) и гипоксия (в 38,5 % случаях).

Рекомендации ВОЗ

По предупреждению заболеваемости и последующего распространения инфекции содержат частое и тщательное мытье рук и их обработку антисептическими растворами на основе спирта. Обязательное ношение масок. Необходимо остерегаться близкого контакта с людьми, у которых наблюдаются признаки респираторных заболеваний, а также прикосновений к слизистым глаз, носа и ротовой полости. При появлении характерных симптомов или при подозрении на заражение немедленно обратиться к участковому врачу.

Лечение коронавирусной инфекции COVID-19

Лечение легким форм COVID-19: патогенетическое и симптоматическое с помощью жаропонижающих средств, лекарствами против насморка, оральной регидратации. Если у больного не будут наблюдаться осложнения, то полное выздоровление может наступить через 8 – 10 суток. А вот тяжелые формы коронавирусной инфекции потребует незамедлительной госпитализации и интенсивного лечения под наблюдением врачей.

Сбор статистики

Под информацией (статистическими данными) понимается совокупность количественных характеристик массовых объектов, полученных в результате наблюдения, его обработки или расчетов.

К основным свойствам статистической информации относятся массовость и стабильность. Массовость информации связана с особенностями предмета статистики, стабильность же ее заключается в том, что однажды собранная информация остается неизменной, т. е. способна устаревать.

Сбор статистической информации предполагает статистическое наблюдение – массовое, планомерное научно-обоснованное наблюдение за объектами, заключающееся в регистрации отобранных признаков у каждой их единицы. Оно может проводиться различными организациями: органами статистики, научно-исследовательскими учреждениями, экономическими службами бирж, банков, фирм. Процесс его проведения состоит из следующих этапов:

а) подготовка наблюдения;

б) проведение массового сбора данных;

в) подготовка полученных данных к обработке;

г) разработка предложений по совершенствованию наблюдения.

Лица, осуществляющие сбор информации (регистрацию признаков единиц объекта) – наблюдатели – называются также регистраторами или счетчиками.

Сравнительный анализ распространения COVID-19 в России и странах мира

Пандемия коронавируса COVID-19, за короткое время охватившая более 200 стран и территорий мира с населением 7,7 млрд. чел., кардинальным образом изменила привычный уклад людей. По данным Всемирной организации здравоохранения на 27 января 2021 г. общее число заразившихся людей в мире составило более 100 млн. чел., из них вылечились около 71,5 млн. чел., а более 2 млн. чел. умерли. И с каждым днем эти цифры неуклонно растут.

Для борьбы с коронавирусом властные структуры предпринимают экстраординарные меры:

во многих странах введены карантинные мероприятия, направленные на предотвращение распространения инфекции, ограничено скопление и перемещение людей;

развертываются новые госпитали, активно исследуются способы и средства лечения коронавируса;

отменены или перенесены на неопределенный срок спортивные мероприятия, включая Олимпийские игры, чемпионаты мира и Европы;

запрещено проведение культурно-развлекательных мероприятий, закрыты театры, музеи, киноконцертные залы;

прекращено функционирование многих предприятий, за исключением жизненно необходимых;

переведены на дистанционный режим образовательные учреждения;

прекращено или существенно сокращено авиа- и железнодорожное сообщение между городами и странами;

практически к нулю сведена туристическая активность;

предпринимаются усилия для глобальной, в международном масштабе координации действий в борьбе с коронавирусом.

Тем не менее, COVID-19 продолжает распространяться, ежедневно унося новые жизни. Снижается ВВП стран. Так, по данным государственного статистического бюро КНР ВВП Китая по итогам 1-го квартала 2020 г. под влиянием пандемии коронавируса снизился в годовом исчислении по сравнению с 2019 г. на 6,8%. Растут убытки предприятий, увеличивается вероятность их разорения. Снижаются доходы населения и стратегические финансовые резервы стран. В России, по словам Министра финансов А. Силуанова, к концу 2020 г. в Фонде национального благосостояния страны из-за коронавируса и обвального снижения цен на нефть останется около 7 трлн. руб. из 12,85575 трлн. руб. на 1 апреля 2020 г.

Анализируя состояние и динамику распространения коронавируса в различных странах мира (таблица 1), – в некоторых из них пик заболеваемости уже пройден, – можно получить оценочные данные о течении пандемической инфекции в России и ее регионах. Правда, следует делать поправку на ряд дополнительных факторов, в т. ч. на особенности функционирования систем здравоохранения в разных странах и действующие там требования по формированию медицинской статистической отчетности.

Приведенные данные свидетельствуют, что в многомиллионном Китае, где в декабре 2019 года произошла вспышка коронавируса, с пандемией практически справились: большинство зараженных людей вылечились, новых заболеваний практически нет, да и процент умерших от инфекции относительно небольшой. Видимо, сказались принятые властями ограничительные мероприятия, дисциплинированность населения и эффективные методы медиков.

Данные о пандемии COVID-19 в странах мира на 27 января 2021 г.

(по материалам интернет-источника Яндекс)

Страна

Общие данные

Население, млн. чел.

Количество зараженных,
тыс. чел.

Количество вылечившихся,
тыс. чел.

Количество умерших,
тыс. чел.

Зараженных на
100 тыс. чел.

Доля вылечившихся

Доля умерших

1

США

328

25 439

15 770

425

7 849

62%

1,67%

2

Индия

1 326

10 689

10 368

153

826

97%

1,43%

3

Бразилия

210

8 933

7 798

218

4 350

87,3%

2,44%

4

Россия

146

3 716

3 202

69

2 530

86,16%

1,85%

5

Великобритания

67

3 700

205

100

5 856

5,5%

2,7%

6

Франция

67

3 138

219

74

4 702

6,97%

2,35%

7

Испания

47

2 629

150

56

5 664

5,7%

2,13%

8

Италия

60

2 485

1 936

86

4 097

77,9%

3,4%

9

Турция

83

2 442

2 322

25

3 073

95%

1%

10

Германия

83

2 164

1 866

53

2 633

86,22%

2,44%

В США наибольшее число зараженных и умерших, и их количество постоянно растет. По-видимому, в США пик пандемии еще не пройден.

Среди европейских стран выделим Великобританию и Испанию. В этих странах количество, зараженных на 100 тыс. чел. наибольшее, да и число летальных исходов здесь велико.

Вернувшись к России, можно утверждать, что большая часть инфицированных и умерших приходится на московский регион. И пока не наблюдается выхода заболеваемости людей коронавирусом в России на плато. Следовательно, и говорить о завершении пандемии в стране рано. Исходя из динамики течения заболеваемости в других странах, можно сделать вывод, что для этого потребуется по крайней мере еще 2- 3 месяца.

Более точные прогнозы могут быть получены на основе обработки больших массивов данных о содержании факторов, связанных с заболеваемостью, с применением интеллектуальных моделей нейросетевого прогнозирования и машинного обучения, которые применительно к другим сферам показали приемлемые вероятностные результаты.

Как представляется, среди значимых должны быть учтены факторы:

личностные (пол; возраст; наличие и число хронических диагнозов; состояние здоровья перед заражением COVID-19; предшествующее участие в массовых мероприятиях; посещение зарубежных стран перед заболеванием; перелеты самолетом или поездки поездом; наличие контактов с возможно заболевшими людьми; оперативный переход к режиму самоизоляции; обращение к врачам при первых симптомах заболевания);

регионально-производственные (регион проживания; населенный пункт – Москва, областной центр, город, поселок, деревня; индекс самоизоляции в населенном пункте; необходимость продолжения работы в период карантинных мероприятий; передвижение на работу общественным транспортом или личным автомобилем; работа, связанная с общением с людьми);

социально-бытовые (проживание в квартире, частном доме, на даче; проживание с другими членами семьи; соблюдение членами семьи карантинных ограничений; наличие контактов членов семьи с потенциально заражёнными людьми; возможность прогулки в собственном дворе без нарушения требований самоизоляции; выполнение привычных физических упражнений и закаливающих мероприятий; заказная или самостоятельная доставка продуктов, лекарств, бытовых товаров из близ расположенных магазинов и аптек).

Таким образом, в конечном итоге, обработка данных об особенностях заболеваемости сотен тысяч людей интеллектуальными методами машинного обучения позволит определить совокупность значащих факторов и на их основе сформировать требования к карантинным мероприятиям и рассчитать вероятностные характеристики распространения и завершения пандемии, – как в России, так и в других странах.

Список литература

Статистика распространения коронавируса в мире. – URL: https://coronavirus-monitor.info/ #stats (дата обращения 27.01.2021).

Покровский В. ИКиселев О. ИНазаров П. Г. SARS: тяжелый острый респираторный синдром. Новый вирус, новая болезнь. Цитокины и воспаление, 2003;

Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Временные методические рекомендации. Версия 7 (03.06.2020). Москва: Министерство здравоохранения Российской Федерации 2020. - 165с.
https://static-0.rosminzdrav.ru/system/attachments/attaches/000/050/584/original/03062020_%D0%9CR_COVID-19_v7.pdf (дата обращения: 27.01.2021).

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. О новой коронавирусной инфекции. [Электронный ресурс].
Режим доступа: https://rospotrebnadzor.ru/region/korono_virus/punkt.php/ (дата обращения: 27.01.2021).

Просмотров работы: 1236