Коронавирус приближается к вам

К утру воскресенья в мире насчитывается 152 901 человек, инфицированных коронавирусом COVID-19, число жертв заболевания достигло 5 801.

Учитывая всё, что происходит с коронавирусом, может оказаться очень сложно принять решение, что делать прямо сейчас. Стоит ли подождать, пока станет больше информации? Надо ли предпринять что-то уже сегодня? Если да, то что?

В этой статье со множеством графиков, данных и моделей из большого числа источников мы постараемся ответить на многие вопросы.

Когда вы закончите читать статью, вы поймете, что коронавирус приближается к вам с экспоненциальной скоростью.

22 фото

Источник: Tomas Pueyo, перевод: habr.com, перевод рисунков: loveopium.ru

1. Сколько случаев коронавируса будет в вашем регионе?

Общее количество больных росло в геометрической прогрессии до тех пор, пока Китай не остановил этот процесс.

Но потом коронавирус просочился наружу, и теперь это пандемия, которую никто не может остановить:

На сегодняшний день основной вклад внесли Италия, Иран и Южная Корея:

В Южной Корее, Италии и Китае столько случаев, что остальные страны трудно разглядеть, но давайте присмотримся к правому нижнему углу:

Есть десятки стран с экспоненциальными темпами роста. На сегодняшний день большинство из них — западные.

Если вы продержитесь с таким темпом роста хотя бы неделю, вот что вы получите:

Если вы хотите понять, что произойдет, — или как это предотвратить,— вам нужно взглянуть на страны, которые уже прошли через подобное: это Китай, восточные страны с атипичной пневмонией, а также Италия.

Китай

Это один из самых важных графиков.

Оранжевые столбики отображают ежедневное официальное количество случаев в провинции Хубэй: сколько человек было диагностировано в тот день.

Серые столбики показывают истинное ежедневное число случаев коронавируса. Крайне важно, что они не были известны в то время. Мы можем выяснить их, только оглядываясь назад.

Таким образом, оранжевым изображено то, что знали власти, а серым — что происходило на самом деле.

Количество новых диагностированных случаев (оранжевых) взлетает 21 января: их около сотни. В действительности же в тот день было 1500 новых случаев, которые росли в геометрической прогрессии. Но власти об этом не знали — им было известно, что внезапно обнаружено 100 новых случаев коронавируса.

Два дня спустя власти закрыли Ухань. На тот момент количество диагностированных ежедневно новых случаев составляло около 400. Обратите внимание на эту цифру: они приняли решение закрыть город всего из-за четырёхсот новых случаев в день. На самом деле, в тот день было 2500 новых случаев, но это не было им известно.

На следующий день закрылись ещё 15 городов провинции Хубэй.

Взгляните на серый график до 23 января, когда Ухань ещё был открыт: он растет экспоненциально, число случаев увеличивается чудовищными темпами. Как только Ухань закрыли, рост замедляется. 24 января, когда ещё 15 городов закрылись, рост истинного числа заболеваний (мы всё ещё говорим про серые столбики) остановился. Два дня спустя было достигнуто максимальное количество новых случаев, и с тех пор оно падает.

Обратите внимание, что оранжевые (официальные) случаи всё ещё росли в геометрической прогрессии, и на протяжении 12 дней могло казаться, будто у эпидемии взрывной рост. На самом деле это неправда — просто симптомы становились сильнее и люди чаще обращались к врачу, а система выявления болезни стала эффективнее.

Эта концепция официальных случаев и истинных случаев очень важна. Давайте запомним её и вернёмся к ней позже.

Остальные регионы Китая были хорошо скоординированы центральным правительством, поэтому они приняли незамедлительные и решительные меры. Таков результат:

Каждая плоская линия — это китайский регион со случаями коронавируса. Любая из них имела шанс стать экспоненциальной, но благодаря мерам, предпринятым в конце января, все они остановили вирус до того, как он смог распространиться.

Между тем, у Южной Кореи, Италии и Ирана был целый месяц, чтобы научиться на чужом примере, но они этого не сделали. Начав с такого же экспоненциального роста, как Хубэй, они опередили все китайские регионы к концу февраля.

Другие страны Азии

В Южной Корее случился бешеный рост — но любопытно, почему в Японии, Тайване, Сингапуре, Таиланде или Гонконге этого не произошло?

Все эти страны пострадали от атипичной пневмонии в 2003 году, и все они чему-то научились. Узнав, насколько виральным и смертоносным может быть заболевание, они понимали, что нужно отнестись к нему серьезно. Поэтому их графики, несмотря на то, что они начали расти гораздо раньше, всё ещё не похожи на экспоненты.

Итак, у нас есть истории о вспышках коронавируса, о том, как правительства осознавали угрозу и сдерживали их. Для остальных стран, однако, история будет совершенно другой.

Перед тем, как я перейду к ним, замечание о Южной Корее: вероятно, эта страна — исключение. Коронавирус сдерживали в первых 30 случаях заболеваний, но пациент номер 31 оказался супер-распространителем, передавшим вирус тысячам других людей. Поскольку распространение происходит до того, как проявляются симптомы, к тому времени, когда власти осознали проблему, вирус уже был на свободе. Теперь они расплачиваются за последствия этого случая, однако их усилия по сдерживанию показывают свою эффективность: Италия уже опередила его в количестве случаев, а Иран опередит 10 марта.

США. Штат Вашингтон

Вы уже видели рост в западных странах, и знаете, как удручающе выглядят прогнозы всего на одну неделю вперед. А теперь представьте, что сдерживание происходит не так, как в Ухане или других восточных странах, и вы получите колоссальную эпидемию.

Давайте рассмотрим несколько случаев, — таких как в штате Вашингтон, в области залива Сан-Франциско, в Париже и в Мадриде.

Штат Вашингтон — это американский Ухань. Количество случаев там растет в геометрической прогрессии, и в настоящее время оно составляет 140.

Но самое интересное произошло в самом начале — летальность была запредельной, в какой-то момент в штате было три случая и одна смерть. Из других мест мы знаем, что летальность при коронавирусе составляет от 0,5% до 5% (подробнее об этом позже). Как она могла быть равна 33%?

Оказывается, вирус неделями распространялся незамеченным. Не похоже, чтобы было только три случая — скорее, дело в том, что власти знали только о трех, и один из них был мертв, ведь чем серьезнее состояние, тем больше вероятность того, что кто-то будет проверен на вирус.
Это немного напоминает наши оранжево-серые столбики в Китае: здесь они знали только об оранжевых (официальных) случаях и выглядели хорошо (всего три). Но на самом деле были сотни, может быть, тысячи настоящих случаев.

В этом и заключается сложность: вы знаете только официальное положение дел, но не истинное. Вам необходимо узнать, что происходит на самом деле. Как оценить истинное число заболевших?

Во-первых, через смертельные случаи. Если в вашем регионе есть погибшие, вы можете использовать их число, чтобы оценить количество истинных текущих случаев заболеваний. Мы приблизительно знаем, сколько в среднем требуется времени, чтобы погибнуть с момента получения вируса — это 17,3 дня. Получается, человек, умерший 29 февраля в штате Вашингтон, заразился около 12 февраля.

Кроме того, известна летальность. В этом сценарии используется 1% (подробности обсудим позже). Это означает, что где-то 12 февраля в регионе уже было около сотни случаев, и только один из них закончился смертью 17 дней спустя.

Теперь используйте среднее время удвоения случаев для коронавируса — это 6,2 дней. Таким образом, за 17 дней, прошедших перед смертью этого человека, число случаев должно было умножиться на ≈8 (=2^(17/6)). Выходит, что если не диагностировать все случаи без исключения, то всего одна подтверждённая смерть в день означает 800 истинных случаев заражения в этот же день.

В штате Вашингтон сегодня 22 погибших. Используя наши приблизительные расчёты, получаем ≈16000 истинных случаев коронавируса только сегодня. Это столько же, сколько официальных случаев в Италии и Иране вместе взятых.

2. Что случится, когда наступит эта вспышка коронавируса?

Что же, коронавирус уже здесь. Он спрятан, но растет в геометрической прогрессии. Что случится в наших странах, когда он ударит? Это легко узнать, потому что уже есть места, где это происходит. Лучшие примеры — Хубэй и Италия.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) приводит 3,4% в качестве показателя летальности (доля людей, которые заразились коронавирусом и затем умерли). Эта цифра выпадает из контекста, поэтому позвольте мне ее объяснить.

Всё зависит от страны и времени: от 0,6% в Южной Корее до 4,4% в Иране. На какое значение стоит опираться? Мы можем использовать хитрость, чтобы разобраться.

Два показателя, на которые можно опираться для оценки летальности — это умершие к общему числу заболевших и умершие к числу выздоровевших. Первая оценка, скорее всего, будет заниженной, потому что многие из числа болеющих всё ещё могут погибнуть. Второй способ, наоборот, завышает оценку, поскольку есть вероятность того, что смерть наступит быстрее выздоровления.

Хитрость заключается в том, чтобы посмотреть, как оба показателя меняются с течением времени. Их значения будут сближаться до тех пор, пока не останется болеющих, то есть они встретятся в точке «умершие к переболевшим» — так что если экстраполировать наблюдаемые тенденции, можно сделать предположение о том, какой будет итоговая летальность.

И вот что показывают данные. В Китае летальность сейчас составляет от 3,6% до 6,1%. Если спроецировать тренды в будущее, то они будто бы сходятся в районе 3,8%–4%. Это значение в два раза превышает нынешнюю оценку, и ещё оно в 30 раз хуже, чем у гриппа.

Впрочем, мы провели расчёты на данных, составленных из двух совершенно разных реальностей: Хубэй и остальной Китай.

Скорее всего, летальность в Хубэе составит 4,8%. При этом для остальной части Китая она, скорее всего, сойдётся на ~0,9%.

Из любопытства стоит также взглянуть на графики по данным Ирана, Италии и Южной Кореи, — тех немногих стран, число смертей в которых можно считать более-менее релевантным.

Как видно, в Иране и Италии значения летальности сходятся в диапазоне 3%–4%. Можно полагать, что итоговые данные окажутся близки к этому значению.

Южная Корея является наиболее интересным примером, потому что там наши два показателя совершенно не связаны: умершие к общему числу заражённых дают всего 0,6%, но умершие к числу выздоровевших — колоссальные 48%. Возможное объяснение заключается в том, что страна просто очень осторожна. Корейцы тестируют всех (при таком количестве выявленных случаев смертность кажется низкой), и при выздоровлении продолжают наблюдать пациентов на более длительный срок (поэтому цифры растут быстрее при смерти пострадавшего). Характерно, что отношение умерших к общему числу заражённых с самого начала находится около 0,5%, — это позволяет предполагать, что особо оно не изменится.

Последний уместный пример — круизный лайнер Diamond Princess: с 706 заболевшими, 6 смертями и 100 выздоровлениями, итоговая летальность будет в диапазоне от 1% до 6,5%.

Отсюда можно сделать вывод:



В странах, подготовленных к эпидемии, летальность составит от ≈0,5% (Южная Корея) до 0,9% (остальная часть Китая).



В перегруженных и неготовых странах летальность составит ≈3%–5%.

Иначе говоря, страны, которые действуют быстро, могут сократить число смертей в десять раз. И это только подсчет количества смертей — быстрое реагирование также резко сокращает количество пострадавших, что само по себе упрощает задачу.

Так что же нужно стране, чтобы подготовиться?

3. Уровень нагрузки на систему здравоохранения

Около 20% случаев коронавируса требуют госпитализации, 5% — помещения в отделение интенсивной терапии (реанимацию), и около 1% — оказания крайне интенсивной помощи с применением таких средств, как ИВЛ (искусственная вентиляция легких) или ЭКМО (искусственные сердце и легкие.

Проблема заключается в том, что такое оборудование, как аппараты ИВЛ и ЭКМО, невозможно легко произвести или закупить. Несколько лет назад в США, например, было всего 250 ЭКМО-аппаратов.

Так что если внезапно 100 000 человек заразились, многие из них захотят пройти тестирование. Около 20 000 потребуется госпитализация, 5 000 понадобится отделение интенсивной терапии, а 1000 — аппараты, которых сегодня не хватает. И это всего лишь 100 000 случаев.

Это ещё не учитывая других проблем, — как, например, маски. В стране наподобие США есть только 1% масок, необходимых медицинским работникам (12 миллионов N95 и 30 миллионов хирургических против требуемых 3,5 миллиардов). Если одновременно появляется много случаев заболевания, то масок хватит только на две недели.

Такие страны, как Япония, Южная Корея, Гонконг или Сингапур, а также китайские регионы за пределами Хубэя были подготовлены и смогли обеспечить пациентов необходимым уходом.

Но остальные западные страны скорее идут в направлении Хубэя и Италии. Так что же там происходит?

Медицинские работники часами не меняют защитную одежду, потому что её не хватает. В результате, они по несколько часов не могут покинуть зараженные зоны. Когда они это делают, они валятся с ног, обезвоженные и истощенные. Смен больше не существует. Приходится вызывать ушедших на пенсию, чтобы удовлетворить потребность в специалистах, а людей, не знакомых с сестринским делом, в одночасье обучают выполнять критические роли. Выходных дней и часов отдыха нет, все работают без перерыва.

То есть, пока они не заболеют. Что случается часто, потому что они находятся в постоянном контакте с вирусом без достаточного защитного снаряжения. Когда это происходит, они должны находиться в карантине в течение 14 дней, в течение которых они никому не могут помочь. В лучшем случае, они теряют две недели; в худшем случае, они мертвы.

Самое ужасное происходит в реанимации, когда пациентам приходится делить аппараты ИВЛ или ЭКМО. Ими просто нельзя поделиться, поэтому медицинские работники должны определить, какой пациент будет их использовать. Что, на самом деле, означает решать, кто из них выживет, а кто умрет.

Всё это приводит к тому, что летальность в перегруженной системе здравоохранения составляет ≈4% вместо ≈0,5%. Если вы хотите, чтобы ваш город или ваша страна были частью этих 4%, просто не делайте ничего сегодня.

4. Что нужно делать?

Сгладить кривую.

Теперь это пандемия, и её нельзя просто устранить. Но что можно сделать, так это уменьшить ее воздействие.

Некоторые страны могут быть примером для подражания. Лучший из них — Тайвань, который очень тесно связан с Китаем и всё равно имеет на сегодняшний день меньше 50 случаев заболевания. В этой недавней работе объясняются все меры, которые они приняли на раннем этапе и которые были направлены на сдерживание.

Они смогли сдержать распространение вируса, но большинство стран не смогло этого сделать. Сейчас Тайвань занят уже другим делом — смягчением. Они стараются сделать болезнь как можно более безобидной.

Если мы будем максимально сокращать количество инфекций, наша система здравоохранения сможет гораздо лучше справляться со случаями заболевания, что приведет к снижению летальности. И если мы будем придерживаться этого подхода достаточно долго, мы достигнем точки, когда остальная часть общества сможет быть вакцинирована, что позволит полностью исключить риск. Так что наша цель не в том, чтобы ликвидировать заражение коронавирусом, — а в том, чтобы отложить его.

Чем дольше мы откладываем случаи заражения, тем лучше функционирует система здравоохранения, тем ниже летальность и тем выше доля населения, которое будет вакцинировано до того, как оно заразится.

Как же нам выровнять кривую?

Социальная изоляция

Есть одна очень простая вещь, которую мы можем сделать и которая точно работает: социальная изоляция.

Вернувшись к графику про Ухань, можно вспомнить, что как только город ввёл карантин, эпидемия пошла на спад. Причина в том, что люди не взаимодействовали друг с другом, и коронавирус не распространялся.

Актуальный научный консенсус утверждает, что этот вирус передаётся в радиусе 2 метров, если кто-нибудь закашляется. В противном случае капли упадут на землю и никого не заразят.

Следующий путь заражения — через прямой контакт: вирус выживает часами или днями на разных поверхностях. Если он ведет себя как грипп, то на металле, керамике и пластике он может выживать неделями. Это означает, что такие вещи, как дверные ручки, столы или кнопки лифта, могут быть ужасными переносчиками инфекции.

Единственный эффективный способ противодействия — социальная изоляция. Необходимо держать людей дома как можно дольше, пока не произойдёт спад. Это уже было доказано в прошлом, а именно во время пандемии гриппа 1918 года.

Опыт Италии

В Италии наконец-то разобралась с этим. Сначала они изолировали Ломбардию в воскресенье, а через день, в понедельник, осознали свою ошибку и решили, что нужно запереть всю страну.

Надеюсь, в ближайшие дни мы увидим результаты, но вообще это займет от одной до двух недель. Вспомните уханьский график: была задержка в 12 дней между моментом объявления блокировки и моментом, когда официальные случаи (оранжевые столбики) начали снижаться.

Вот что сделали итальянцы:

Никто не может входить или выходить из зон карантина, если только не доказаны причины, связанные с семьей или работой.



Движение внутри зон должно избегаться, если только оно не оправдано срочными личными или рабочими причинами и не может быть отложено.



Людям с симптомами (респираторная инфекция и лихорадка) «настоятельно рекомендуется» оставаться дома.



Стандартный отгул для медицинских работников приостанавливается



Закрытие всех образовательных учреждений (школ, университетов...), спортивных залов, музеев, лыжных станций, культурных и социальных центров, бассейнов, театров.



Бары и рестораны имеют ограниченное время работы с 6 утра до 6 вечера, с расстоянием не менее одного метра (~ 3 футов) между людьми.



Все пабы и клубы должны быть закрыты.



Вся коммерческая деятельность должна проводиться при соблюдении расстояния не менее одного метра между посетителями. Если это компания не может этого обеспечить, она должна быть закрыта. Храмы могут оставаться открытыми до тех пор, пока они гарантируют это расстояние.



Визиты родственников и друзей в больницу ограничены.



Рабочие встречи должны быть отложены. Необходимо поощрять работу на дому.



Все спортивные мероприятия и соревнования, общественные или частные, отменяются. Важные мероприятия могут проводиться за закрытыми дверями.

Это наименьшие меры, которые следует предпринять. Если цель — обеспечить безопасность, действовать надо по образцу Уханя. Люди могут жаловаться сейчас, но они будут благодарны потом.

5. Стоимость ожидания

Эта теоретическая модель показывает разные сообщества: одно не принимает мер по социальной изоляции, другое принимает их в день N вспышки вируса, третье — в день N+1. Все числа здесь полностью вымышлены (они выбраны так, чтобы приблизительно напоминать произошее в Хубэе, с ≈6000 новых заболеваний ежедневно в худшем случае). Это просто иллюстрация того, насколько важным может быть всего один день, когда что-то растет в геометрической прогрессии. Вы можете видеть, что однодневная задержка достигает пика позже и выше, но затем ежедневные случаи сходятся к нулю.

Но что насчёт суммарного количества заболеваний?

В этой теоретической модели, отдалённо напоминающей Хубэй, ожидание всего одного дня создает на 40% больше случаев! Возможно, если бы власти Хубэя объявили карантин 22 января вместо 23 января, они смогли бы уменьшить количество заболеваний на ошеломляющие 20 000.

И помните, что это всего лишь число заражёных. Из-за ожидания летальность была бы гораздо выше, и речь не только про непосредственный эффект — число смертей увеличилось бы больше, чем на 40%. Неизбежно коллапс системы здравоохранения оказался бы критичнее, что привело бы к росту летальности в 10 раз, как мы видели раньше. Таким образом, всего однодневное промедление в введении социальной изоляции может закончиться взрывным ростом числа смертей в вашем сообществе, умножая число заболевших и задирая летальность.

Россия к эпидемии не готова. Люди игнорируют даже базовые меры предосторожности. К сожалению, они просто не понимают, что такое резкий рост числа инфицированных, который можно наблюдать при таком заболевании. Это экспоненциальная угроза. Каждый день, когда нет социальной изоляции, эти случаи продолжают расти в геометрической прогрессии.

Также смотрите:

Как выглядит немецкая больница



Больница для кукол

Смотрите также: