Koronavírus - 1 millió eset március végére? (2. rész)

Adatokra alapozott áttekintés a világjárvány múltjáról, jelenéről és jövőjéről.

Fotó: Fusion Medical Animation az Unsplash-en

2020. március 22.: A 3. rész már elérhető.

2020. március 19.: Frissített Olaszország és Dél-Korea előrejelzése, hogy tükrözze a legfrissebb adatokat.

Ez a 2. rész egy cikksorozatban, amely adatalapú pillantást vet a koronavírus pandémiájának múltjára, jelenére és jövőjére.

A Coronavírus-járvány 3 stádiuma

A Coronavirus sorozat 1. részében egy egyszerű Coronavirus pandémiás evolúciós modellt javasoltam, amely három különálló szakaszon alapul:

  1. Eszkaláció - A kezdeti gyorsulási szakasz, amely addig tart, amíg a hatóságok végrehajtják a elszigetelési intézkedéseket, és a jelentett új napi esetek csökkenni kezdenek.
  2. Elzáródás - A járvány növekedése lelassul a hatóságok által bevezetett intézkedések miatt. A fázis addig tart, amíg az aktív esetekben bekövetkező változás negatívvá válik, és a betegek teljes száma csökkenni kezd.
  3. Csökkenés - A végső szakaszban gyorsan csökken a napi új esetek és a napi új halálesetek száma. A meglévő betegek felépülnek, és a járvány végül véget ér.

A kínai történet kiváló tanulmányt nyújt e három szakaszról. Pandémiája jóval a Decline szakaszba áll:

A kínai világjárvány összefoglalása január 23. és március 13. között. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 13.)

A dél-koreai történet

Folytassuk a dél-koreai koronavírus-járvány áttekintését, ugyanazzal az evolúciós kerettel, amelyet a sorozat 1. részében mutatunk be.

Itt van a vonatkozó idővonal:

  • 2020. január 20. - Az első esetet Dél-Koreában jelentették egy hónappal az első hivatalos jelentések Kína után.
  • 2020. február 20. - Megkezdődik az eszkalációs szakasz. 100 megerősített eset.
  • 2020. március 3. - Az eszkalációs szakasz vége. 5200 megerősített eset. A napi új esetek száma a 800-as csúcspont.
  • Jelenlegi helyzet (2020. március 14.) - A dél-koreai világjárvány a tartályozási szakasz végéhez közeledik, és éppen most lép be a végső visszautasítási szakaszba. Az aktív esetekben bekövetkező változás közel nulla, mivel a behajtott esetek száma meghaladja az új esetek számát.
A dél-koreai világjárvány összefoglalása. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 13.)

„Kemény” és „lágy” elszigetelési intézkedések

A dél-koreai világjárvány érdekessége, hogy a kínai hatóságokkal ellentétben a dél-koreai kormány nem kötelezte szigorúan Daegu-t, a kitörés epicentrumát.

Ehelyett a hatóságok a rendkívüli átláthatóságra és hatalmas erőfeszítésekre támaszkodtak a teljes veszélyeztetett népesség tesztelésére. A dél-koreai kormány képes napi 15 000 embert diagnosztizálni, és eddig több mint 250 000 tesztet végzett - ez minden egyes megerősített esetre elképesztő 30 tesztet eredményez.

Ezek a „puha” elszigetelési intézkedések éles ellentétben állnak a korábban Kínában bevezetett „kemény” elszigetelési intézkedésekkel, amelyeket most Olaszországban, Franciaországban, Spanyolországban és más európai országokban vezetnek be. Többet erről a megkülönböztetésről később.

A dél-koreai alacsony halálozási arány rejtélye

Jelenleg a dél-koreai pandémiás halálozási arány alacsony szintje - 0,9% - a világ egyik legalacsonyabb szintje. Hasonlítsa össze ezt Kína 3,9% -ával és Olaszország brutális 7,3% -ával!

Nem, a dél-koreaiaknak nincs titkos kezelése. A válasz a jó öreg adathamisításban rejlik.

Ne felejtse el a halálozási arány két meghatározását:

Alacsony határérték = halálesetek ÷ Minden eset
Magas korlátú DR = halálesetek ÷ klinikai kimenetelű esetek = halálesetek ÷ (halálesetek + helyreállások)

Ne feledje, hogy itt nem a technikailag helyesebb kifejezést (Case Fatality Rate, CFR) használom, mivel igyekszem a cikkekben a lehető legnagyobb mértékben elkerülni a zsargont, és a dolgok egyszerűek maradnak.

Mivel a dél-koreai kormány rendkívül agresszív volt a proaktív tesztelés során, valószínűleg sok fertőzött esetet diagnosztizált és jelentett be sokkal hamarabb, mint más megyékben. Ennek eredményeként a hivatalos adatok sokkal enyhébb vagy akár tünetmentesebb eseteket fognak rögzíteni, amelyek alacsonyabb halálozási arányt eredményeznek:

Összesített halálozási arány Dél-Koreában (felső / alsó határ). Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

Most a zsűri még mindig nem azon a ponton áll, ahol a valódi halálozási arány végül befejeződik, amikor a pandémia megszűnik. Van egy hatalmas figyelmeztetés, amelyet szem előtt kell tartani - az esetek túlnyomó többsége (az eddig megerősített esetek 93% -a) még nem érte el a klinikai eredményt:

A klinikai eredmények konvergenciája Dél-Koreában. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

A dél-koreai kimenetel elérésének jelenlegi ideje 20 nap, azaz egy héttel hosszabb, mint az enyhe esetek tipikus 2 hetes helyreállítási ideje:

Átlagos idő a bejelentett eset és a klinikai eredmény között. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

Tehát egyrészt Dél-Korea sok tesztet végzett, és valószínűleg sok enyhe esetet túldiagnosztizált. Másrészről, a legtöbb eset még nem gyógyult meg, annak ellenére, hogy mostanának kellett volna.

Furcsa. Gondolok néhány lehetséges magyarázatra:

  • A dél-koreai kormány túlságosan óvatos, és egy ideig nem számol be a gyógyulásokról, miután a betegeket egészségesnek nyilvánították. A visszatérítések beáramlását a következő héten láthatjuk, ha ez a helyzet.
  • A halálesetekről nem számolnak be - valószínűtlen olyan demokratikus és átlátható társadalomban, mint Dél-Korea.
  • A jelenleg aktív esetek többsége valójában súlyosabb, mint azt korábban gondoltuk, és hosszabb időt vesz igénybe a klinikai eredmény eléréséig. Ez a halálesetek hirtelen beáramlásához vezethet a következő héten.

Van egy másik elmélet, amely magyarázza a furcsaan alacsony halálozási arányt Dél-Koreában. Andreas Backhaus elemzése szerint Dél-Korea pandémiája a fiatalos népesség felé fordulhat, amelyben mindannyian tudjuk, hogy alacsonyabb a halálozási arány.

Mindenesetre az a tény, hogy a megerősített esetek 93% -ában Dél-Koreában még nem érik el a klinikai eredményt, sok teret hagy a halálozási arány változásának (azaz növekedésének) az elkövetkező hetekben.

Horror Olaszországban

Annak megértése érdekében, hogy milyen lehetséges forgatókönyvek jelenhetnek meg egyes európai országokban, például Spanyolországban, Franciaországban és az Egyesült Királyságban a következő hét (ek) en, az Olaszország szörnyű helyzetét kell megvizsgálnunk.

Itt van a vonatkozó idővonal:

  • 2020. január 31. - Az első esetek bejelentése
  • 2020. február 22. - Megkezdődik az eszkalációs szakasz. 62 megerősített eset.
  • Március 8. - Az olasz kormány kijelenti a regionális lezárást, amelyet másnap nemzeti lezárás követ.
  • Jelenleg (2020. március 14.) - Olaszország Európában a legsúlyosabban érintett ország, és még mindig jóval a kezdeti eszkaláció szakaszába esik, napi 3500 új esettel és több mint 300 napi új halálesettel, amelyek mindegyike gyors ütemben növekszik, de még a csúcspontját sem érinti.
Az olasz világjárvány összefoglalása. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

Három rövid hét alatt az ország koronavírus-járványa mintegy tucat esetről robbant fel 25 000 megerősített esetre és 1800 halálra (március 15-i állapot).

Mivel az új esetek száma jóval gyorsabban növekszik, mint a behajtások száma, az aktív esetek száma hasonló exponenciális növekedési tendenciát követ:

Új napi esetek és új napi klinikai eredmények Olaszországban. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

A halálozási arány a világon a legmagasabb és a hegymászás. Az összes eset 7,3% -a és a klinikai kimenetelű esetek 44% -a halt meg.

Gondolkodj ezen:

Jelenleg Olaszországban minden felépült beteg közül egyik meghal. Ez az olasz koronavírus-járvány valódi borzalma.
Összesített halálozási arány Olaszországban (felső / alsó határ). Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

A világjárvány előrejelzése

Használjuk a fentebb tárgyalt betekintést és keretet, és készítsünk egy intuitív előrejelzési modellt a dél-koreai és olaszországi Coronavirus pandémiákról.

Ne feledje, hogy bármilyen értelmes hosszú távú (azaz 2–3 hónapos) pontosságú modell felépítése szinte lehetetlen. Túl sok olyan változó, amelyeket nem lehet megjósolni, és lehetetlen előre megtudni, hogy a kormányok milyen intézkedéseket fognak tenni a világ minden tájáról.

Ennek ellenére a rövid távú (azaz 2-3 hetes) koronavírus előrejelzése meglehetősen egyértelmű, mivel az általános tendenciák és a növekedés mozgatórugói rövid távon stabilak.

Az előrejelzési megközelítésem három egyszerű meghajtón alapul:

  1. Napi esetek növekedési üteme
  2. Napi helyreállítási arány
  3. Napi halálozási arány

Nézzük át mindegyiket részletesen.

Napi esetek növekedési üteme

Feltételezzük, hogy egy adott napon az új esetek száma az előző napon aktív esetek számának függvényében fejezhető ki.

Napi esetek növekedési üteme = Napi új megerősített esetek ÷ Az előző napi aktív esetek¹

Intuitív módon a fertőzöttek számát a meglévő esetek száma határozza meg. Minél több a fertőzés a populációban, annál több új fertőzés lesz másnap.

Így néz ki a napi esetnövekedés Olaszországban és Dél-Koreában:

Az esetek napi növekedési rátája Olaszországban és Dél-Koreában (szürke = tényleges érték; zöld = kiegyenlített érték). Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

Általában véve: minél alacsonyabb a napi esetek növekedési üteme, annál nagyobb a pandémia:

  • Dél-Koreában az esetek napi növekedési üteme március 15-én 1% - minden nap az országban aktív esetek további 1% -át új esetekként igazolják. Ennél a sebességnél a világjárvány lényegében leállt.
  • Olaszországban a napi esetek száma március 15-ig 20% ​​-kal növekszik - minden nap az aktív esetek további 20% -át jelentik új esetekként. Ennél a sebességnél a járvány 3–4 naponként megduplázódik!

A jó hír az, hogy mindkét országban a napi növekedés üteme negatív - az új esetek növekedése lelassul.

Napi helyreállítási arány

Naponta az aktív esetek egy része felépül. Ezt a napi hasznosítási arány alapján lehet mérni:

Napi helyreállítási arány = Napi új visszatérítések ÷ Az előző napi aktív esetek¹

Intuitív módon ez a meglévő esetek helyreállítási sebessége:

Napi hasznosítási arány Olaszországban és Dél-Koreában (szürke = tényleges érték; zöld = simított érték). Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

Vegye figyelembe, hogy mennyivel alacsonyabb a behajtási arány Dél-Koreában - 0,6%, szemben az Olaszország 2% -ával. Amint azt korábban tárgyaltuk, Dél-Korea nagyon kevés helyreállítást mutat be, és az esetek csaknem 93% -át még nem sikerült elérni klinikai eredményként.

Napi halálozási arány

A napi gyógyulási arányhoz hasonlóan a napi halálozási arány méri az aktív esetek arányát, amelyek minden nap elhalnak:

Napi halálozási arány = Napi új halálesetek ÷ Az előző napi aktív esetek¹

Intuitív módon ez az arány, amellyel a meglévő esetek meghalnak:

Napi halálozási arány Olaszországban és Dél-Koreában (szürke = tényleges érték; zöld = simított érték). Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

A napi halálozási arány különbsége a két ország között megdöbbentő:

  • Dél-Koreában a meglévő eseteknek mindössze 0,05% -a hal meg naponta
  • Olaszországban a meglévő esetek elképesztő 2% -a hal meg naponta!

[1]: Természetesen vannak néhány megfontolás a bejelentett számadatok elválaszthatatlan késése körül, de az egyszerűség kedvéért ezt figyelmen kívül hagyom.

Előrejelzési módszer

Most, hogy jól megértjük a pandémia növekedésének 3 mozgatórugóját, előre jelezhetjük a pandémia rövid távú kilátásait.

Íme, lépésről lépésre:

(1) Jósolja meg a három növekedési motort

Egyszerű lineáris extrapolációt alkalmazunk a napi eset növekedési rátájának, a napi gyógyulási arány és a napi halálozási arány előrejelzésére. A növekedés mozgatórugói általában egyértelmű tendenciákat mutatnak - különösen, ha a járvány nagyobbé válik -, és könnyen megtervezhetők.

Például itt van az előrejelzés az olaszországi napi növekedési ütemről:

Napi Olaszország növekedési ütemének előrejelzése. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

És itt van az előrejelzés a dél-koreai napi halálozási arányról:

A dél-koreai napi növekedési ütem előrejelzése. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

(2) Új napi esetek és új napi eredmények előrejelzése

Amint megvan az előrejelzés a 3 meghajtóról, fordítva alkalmazhatjuk a képletet a jövőbeli új napi esetek és új napi eredmények előrejelzésére:

A holnap új napi megerősített esetei = A mai aktív esetek ⨉ a holnap új napi növekedési ütemének előrejelzése
Holnap új visszatérítések = A mai aktív esetek ⨉ a holnapi napi helyreállítási arány előrejelzése
Holnap új halálesetek = A mai aktív esetek ⨉ a holnap napi halálozási aránya

(3) Aktív esetek előrejelzése

Ha már vannak holnap új napi eseteink és új napi eredményeink, könnyen kiszámolhatjuk a holnap aktív eseteit.

Holnap aktív esetek = A mai aktív esetek + Holnap új napi megerősített esetek - Holnap új visszatérítések - Holnap új halálesetek

Ezután a (2) - (3) lépéseket annyiszor alkalmazzuk, amennyit csak akarunk, minden egyes egymást követő napon, amelyet előrejelzésünkbe szeretnénk venni, szem előtt tartva, hogy ez a módszer csak nagyon rövid távon működik, és legfeljebb 1 periódusokra alkalmazható. -2 hét.

Dél-Korea és Olaszország végleges 2 hetes előrejelzése

Végül készen állunk arra, hogy megosszuk ennek az egyszerű, mégis erőteljes előrejelzési módszernek az eredményeit.

Szándékosan két olyan országot választottam, amelyek pandémiáinak növekedési profilja nagyon eltérő, és a pandémiás evolúció két különálló szakaszában vannak:

  • Dél-Korea hamarosan belép a hanyatlás szakaszába, és eddig nagyon alacsony halálozási arányt tapasztalt.
  • Olaszország még nem lép ki a kezdeti eszkalációs szakaszból, pandémiáját rendkívül magas halálozási arány és az új napi esetek könyörtelenül növekvő száma jellemzi.

Lássuk, hogyan működik az előrejelzés a két ország számára.

Dél-Korea

Pandémia-előrejelzés 2020. március 31-én

  • Összes megerősített eset: 8 200
  • Halálesetek: 100
  • Visszanyert: 1900
A dél-koreai járvány előrejelzése 2020. március 31-ig. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

* UPDATE * március 19

Pandémia-előrejelzés 2020. március 31-én:

  • Összes megerősített eset: 8450
  • Halálok: 111
  • Visszaállítva: 4 930
A dél-koreai járvány előrejelzése 2020. március 31-ig. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 19.)

Olaszország

Pandémia mérete 2020. március 31-én:

  • Összes megerősített eset: 135 000
  • Halálok: 18 000
  • Visszanyert: 25 000
A dél-koreai járvány előrejelzése 2020. március 31-ig. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 15.)

* UPDATE * március 19

Pandémia-előrejelzés 2020. március 31-én:

  • Összes megerősített eset: 98 000
  • Halálok: 13 600
  • Visszaszerzés: 20.400
A dél-koreai járvány előrejelzése 2020. március 31-ig. Forrás: DR elemzés. JHU CSSE (2020. március 19.)

Ez egy cikksorozat 2. részének befejezése, amely az adatokkal megalapozott áttekintést nyújt a koronavírus-járvány múltjáról, jelenéről és jövőjéről.

A következő és az utolsó 3. részben megvizsgálom a Coronavírus világjárvány által jelenleg súlyosan sújtott más országokat (Spanyolország, Németország, USA), és kitűzöm a világjárvány globális rövid távú kilátásait.

Megjegyzés: Az én tevékenységem az adatelemzés és az adattudomány területén működik. Nincs tapasztalata az epidemiológia területén. Az ebben a cikkben tárgyalt betekintések a nyilvánosan elérhető adatok értelmezésén és elemzésén alapulnak, és lehet, hogy nincs alapjuk a tudományos irodalomban.