COVID-19, мат.модель того, что нас ждет

Аватар пользователя Лптолик

Динамика смертей при бесконтрольном развитии эпидемии (человек на 100К в день)

Нас ждет длительный, более 6  месяцев процесс развития эпидемии. В самом скоротечном сценарии, при полном отсутствии каких-либо противоэпидемических мероприятий, смертность достигнет пика 20 на 100К человек в день. При этом потребность в койках в интенсивной терапии будет превышать возможности в 30 раз. Для того, чтобы не допустить нарушения работы медицины придется периодически выгонять всех на карантин в течение двух лет, если не будет создана вакцина

Вчера исследователи из Imperial College London опубликовали результаты моделирования (осторожно PDF) влияния различных противоэпидемических мер на динамику развития эпидемии на примере Великобритании. Использовалась агентная модель, разработанная ранее для моделирования развития эпидемий гриппа с параметрами адаптированными к данным полученным в Китае. 

В агентных моделях моделируется популяция индивидуумов, их взаимодействия, заражение, болезнь, распространение вируса и т.д. При этом плотность "населения", частота и плотность контактов и т.д. моделируются с учетом географии, данных переписей населения о плотности и возрастных характеристиках, распределения числа работников в фирмах и числа школьников в классах. 

Авторы рассматривали 5 основных типов противоэпидемических мероприятий: самоизоляция (больной дома, остальные как обычно), домашний карантин (вся семья сидит дома), социальное дистанцирование для стариков (люди 70 и более сидят дома), социальное дистанцирование всей популяции (дети ходят в школу, родители на работу, закрыты бары/рестораны/кино и тд), закрытие школ и университетов. Моделировалось как применение мероприятий по-одному, так и в различных комбинациях.

Результаты -- неутешительные. На картинке в тизере представлена динамика числа смертей в случае если не делать ничего для Великобритании и США, суммарное количество умерших составит 510К в Великобритании и 2.2М в США, но видно что закончится все приблизительно к августу.

 

На графике ниже показано требуемое число коек в интенсивной терапии при различных комбинациях противоэпидемических мероприятий направленных только на контроль распространения:

На графике показаны пять вариантов мероприятий. Длительность их применения отображается синим прямоугольником.

Видно, что при разумных мерах предотвращения распространения вируса, а мы в худшем случае закрываем школы и сажаем дома стариков, все равно число требуемых коек больше чем в 8 раз превышает наличное количество. И даже в самом удачном сценарии число умерших в ЮК будет 250К. 

Если закрыть всех нафиг, что делается сейчас в Италии, то можно добиться того, чтобы число серьезных случаев было меньше числа коек, но как видно из следующего графика, мы просто отложим эпидемию на ноябрь:

Агрессивная стратегия борьбы с распространением вируса. Верхняя панель дает общую динамику числа требуемых коек интенсивной терапии на 100К популяции. Нижняя панель демонстрирует динамику вблизи насыщения возможности медицинской инфраструктуры.

 

Как видно, чем успешнее мы загоняем эпидемию под лавку, тем сильнее будет откат. Для того чтобы не допустить такого развития событий авторы предлагают после первоначального периода полной социальной изоляции и закрытия школ/университетов периодически отключать их, но не доводить до экспоненциального роста числа заболевших. Динамика одного из сценариев показана на следующем графике:

Динамика числа критически больных при периодическом введении всеобщего карантина. Синяя линия -- период действия карантина. Оранжевая число занятых коек в интенсивной терапии.

Видно, что число заболевших заметно не снижается, зато число больных в реанимации находится под конторолем. В качестве сигнала для повторного введения всеобщего карантина предлагается использовать среднее за неделю число COVID-19 больных в реанимации. Авторы предупреждают, что такой режим может длиться более двух лет.

При наилучшем сценарии, дающем наименьшее число погибших (5600) страна в течение двух лет 58% времени будет находиться на карантине.  Авторы подчеркивают, что единственным способом взять эпидемию под контроль является разработка вакцины, на что потребуется от 12 до 18 месяцев.

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

По сравнению с предыдущими эпидемиями эта больше всего похожа на "испанку" 1918 года, т.к. и тогда и сейчас нет вакцины от этого типа вируса и надеятся можно только на популяционный иммунитет, но чтобы этого достичь переболеть должны от 60 до 80% населения, с соответствующей смертностью и нагрузкой на медицину.

PS Для сравнения с более простыми моделями типа Мальтуса-Ферхюльста. Параметров больше, вариантов сценариев для моделирования -- тоже.

Комментарии

Аватар пользователя knave2000
knave2000(9 лет 9 месяцев)

Вот же ж повылазили изо всех щелей свободные художники! Хватит панику разводить.

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Гдеж паника-то. Просто модель развития событий. Вещь абсолютно необходимая для принятия решений. 

При этом важно: эта модель для Великобритании, тут и число стариков сильно выше и плотность населения.

Аватар пользователя VadimViy
VadimViy(4 года 8 месяцев)

ну правильно ) там все хорошо ) гробы заготовлены миллиоными тиражами во всех штатах  еще несколько лет назад ) думается что не для нас ) 

Аватар пользователя Аннушка
Аннушка(9 лет 9 месяцев)

Дык что им заопосля полониев и новичков будет? У их с етого мунитет сбразовался - полностью защищает ум от вселякой разумной деятельности. Хотя признаки защиты ума неоднократно наблюдались  и много раньше.

Аватар пользователя С-800
С-800(5 лет 4 месяца)

Так вот для чего гробы. Теперь понятно. Главное, чтобы нашу Алясочку не заразили - ее еще в следующем году возвращать в родную гавань

Комментарий администрации:  
*** В мире сейчас существует только 3 крупных антисатанинских силы - Иран, Путин и АШ (с) ***
Аватар пользователя kw
kw(10 лет 5 месяцев)

Главное, чтобы нашу Алясочку не заразили

Наоборот же, зачем тебе американские пенсы? Они и так в своё время знатно отхарчевались на развале соцблока и захвата западной экономикой всего постсоветского рынка.

Аватар пользователя С-800
С-800(5 лет 4 месяца)

Да там копейки, сколько жителей Аляски, миллион? Ну а пенсов только доля. Да и мало пенсов на севере

Комментарий администрации:  
*** В мире сейчас существует только 3 крупных антисатанинских силы - Иран, Путин и АШ (с) ***
Аватар пользователя zdrav
zdrav(6 лет 1 неделя)

Когда по вашей теории ждать вторую и третью волну в Китае? И почему их до сих пор нет?

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Ну, на третьей картинке видно, что если удастся эффективно задавить вспышку -- 9 месяцев, если подойдет к порогу доступной медицины -- 6. Но еще раз скажу, эта модель учитывает характеристики распределения населения на Британских островах. В Китае может быть как чуть более длинный период задержки из-за больших расстояний, так и чуть менее длинный из-за высокой плотности населения. Надо считать.

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

В Китае и Южной Корее эпидемия близка к завершению (если не будет нового завоза, но это вряд ли). Представленные модели не описывают ситуацию в этих странах. Модели верификацию не прошли, следовательно, неправильные. 

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Вы точно статью прочитали? Гляньте на третий и четвертый график: до тех пор пока в стране остается неиммунное население -- эпидемия будет продолжаться. Как только ослабят карантинные мероприятия начнет развиваться вторая волна.

Ситуация похожа на тушение торфяного пожара: если остался хоть один очаг горения (даже незаметный), а в нашем случае один больной с бессимптомным развитием болезни, то пожар начнется снова.

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

Обычный грипп (новый, у населения нет иммунитета) - разве им болеет все население? Очень небольшая часть. И существенная часть населения так и остается без соответствующих антител. 

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Два момента:

  1. Отсутствие симптомов не означает отсутствие антител.
  2. Грипп знакомый для иммунной системы вирус, да он мутирует, но иммунитет к мутировавшему вирусу ниже, а не отсутствует.

Так что можно сказать, что в период ежегодной эпидемии гриппа 60-90% населения иммунизируются тем или иным образом.

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

в период ежегодной эпидемии гриппа 60-90% населения иммунизируются тем или иным образом

Фактом является, что реально болеет гриппом маленькая доля населения. И по вашим словам 90%  как-то иммунизируются. Почему с коронавирусом будет по-другому. Переболеет ничтожная часть. Умирает 0.5 - 4% от болевших, что конечно, много, учитывая зависимость от возраста. Матмодели требуют, чтобы переболели почти все. Это не соответствуют реальности из-за приближений при построении моделей, на которых они основаны. Были бы основаны на дифференциальных уравнениях, можно было бы понять что реально учитывается. А агентный подход - бог разберет, что аспиранты туда включили и как это работает.  

Главное, что если бороться с эпидемией, то она занимает 3-4 месяца. Фактор прихода лета может улучшить ситуацию (кстати, модели это учитывают?). Главное посмотрите на потрясающие результаты в Корее и больше оптимизма. Даже данные по Италии сейчас уже указывают на приближающееся плато. 

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Фактом является, что реально болеет гриппом маленькая доля населения.

Болеет -- да, а вот заражается гораздо больше. Просто симптомы не проявляются, но это не значит, что в организм не попал вирус. Для коронавируса по оценкам доля бессимптомных носителей составляет 40-50%, для гриппа -- больше.

Были бы основаны на дифференциальных уравнениях, можно было бы понять что реально учитывается. А агентный подход - бог разберет, что аспиранты туда включили и как это работает.  

Как раз агентный на порядок проще :) Это как боты в компьютерных играх: задаешь правила, они играют сами с собой. И потом эта модель основана на модели распространения гриппа сделанной в 2006-2008 годах. С тех пор было достаточно эпидемий чтобы ее откалибровать. Понятно, что параметры берутся из незаконченной вспышки в Ухане и поэтому могут не точно соответствовать реальности, но для этого модели и делают. Модель по определению "упрощенное представление объекта или явления сохраняющее некоторые важные его характеристики". 

Аватар пользователя Status Quo
Status Quo(6 лет 2 недели)

Вот же ж повылазили изо всех щелей свободные художники! Хватит панику разводить.

 

Аватар пользователя k517
k517(4 года 8 месяцев)

Будут ли репродуктивны как бы выздоровевшие. Загадка.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (жидкий понос) ***
Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Учитывая, что основная группа риска >70, о репродукции как-то речь не идет :)

Аватар пользователя k517
k517(4 года 8 месяцев)

Я же написал - выздоровевшие. У которых появилась так сказать "иммунная прокладка".

Комментарий администрации:  
*** Отключен (жидкий понос) ***
Аватар пользователя Ахура Мазда

На фоне всего написанного в комментах к этой статье (изначально притащил с вестей, но начал копаться и нарыл кучу интересного) интересными кажутся безапелляционно сказанные заявления глав государств Франции и Германии, что заразятся 60-70 % населения и поразительная халатность Британии в части непротивления и неприменения мер против (тут статья была недавно)
Уж не для того, чтобы...ну вы поняли.

Аватар пользователя 1one1
1one1(4 года 8 месяцев)

Чтоб не рожать.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (Все что вы хотели знать о злостном кликбейте и паникерстве) ***
Аватар пользователя senbonzakura
senbonzakura(6 лет 8 месяцев)

Перевели и зарепостили страшилку - вброс, предназначенную для внутреннего потребления в UK

Аватар пользователя Pogran1970
Pogran1970(8 лет 1 месяц)

 

Аватар пользователя Особист-контрразведчик

.

Аватар пользователя alexsword
alexsword(13 лет 1 месяц)

А лучше, перед тем как читать разное британское фуфло (где забили на карантин, и потому на другие страны их прогнозы заведомо распространять не стоит), прочитать компетентный разбор myak555 - https://aftershock.news/?q=node/842300&full

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Добавил ссылку в комментарий. Но надо отметить, что подход в статье более гибкий. Мальтус-Ферхюльст не дает возможность моделировать социальные сценарии, ибо параметров тупо не хватает. Подход myak555 позволяет определить основные характеристики эпидемии: средняя смертность, контагиозность и т.д. Фактически в модели использовались параметры полученные тем методом для предсказания динамики в будущем.

Аватар пользователя Doctor_D
Doctor_D(6 лет 3 дня)

Это тот компетентный товарищ, который предсказывал полное окончание эпидемии в мире к 1 марта? :)

Аватар пользователя 1one1
1one1(4 года 8 месяцев)

Это тот компетентный товарищ, который все случаи, не подходящие к его "модели" объявил фуфлом.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (Все что вы хотели знать о злостном кликбейте и паникерстве) ***
Аватар пользователя FaNcY
FaNcY(5 лет 8 месяцев)

Что происходит в больнице

https://www.youtube.com/watch?v=eKil9b1KIlM
 

Аватар пользователя АЧТ
АЧТ(8 лет 3 дня)

Не у нас, простите, а у вас.(с)

Мы вообще болеть не собираемся.

И не 2 года, а минимум 3,5-5лет.

https://m.aftershock.news/?q=comment/8221246#comment-8221246

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Ну примерно тоже самое, что в вашей статье, только более предметно и заточено под конкретную географию и популяцию.

Аватар пользователя Watcher
Watcher(6 лет 1 месяц)

Верить британским учОным - все равно что голой жопой в крапиву.

Они слишком в математику заигрались, утратив связь с реальностью. 

Привыкли, сволочи, по всей планете шляться уже лет 200. А тут на эту их любимую привычку - сапогом наступили.

Еще посмотрим, что сделает британский народ, когда вопреки планам, он начнет усиленно умирать. Сметут все правительство вместе с поддакивающими ему учеными.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дешевой политоте - https://aftershock.news/?q=comment/13285502#comment-13285502 ***
Аватар пользователя Gilad Pellaeon
Gilad Pellaeon(9 лет 3 месяца)

Хз, но касательно иммунитета и вакцины не все так радужно.

Иммунная система борется с Ковид19 в большей мере за счет врожденного иммунитета: его гуморальной части, фагоцитов и естественных киллеров.
А не за счет адаптивного иммунитета (не за счет выработки антител).
В том числе и по этой причине не надо надеяться на создание иммунитета после того, как переболеешь коронавирусом. А действие вакцины будет очень краткосрочным, т.к. это по сути просто попытка сформировать адаптивный иммунитет, который не вырабатывается на коронавирус. Вырабатывается недолгий гуморальный иммунитет.
Попав в организм вирус начинает плодиться в геом. прогрессии.
Сила иммунного ответа (в данном случае той его стандартной части, которая зовется воспалительным ответом организма) растет пропорционально кол-ву вирусных частиц.
Если иммунка сама не справится и кол-во вируса перейдет определенную черту, будет резкое падение дыхательной функции + чрезмерный (опасный для самого организма) уровень воспаления.
Избыточный воспалительный ответ - прямая угроза, возможен отказ органов.
Причины, по которым пожилые, а также больные хроническими болезнями (ССС, включая атеросклероз, диабет, хронические болезни легких) находятся в группе риска - в том, что у них уровень воспалительных процессов в организме и так повышен.
"Уровень хронического воспаления" в организме растет пропорционально возрасту, даже без хронических болезней.
А добавка от борьбы с коронавирусом выводит воспалительный ответ на неприемлемый уровень.
Чтобы снизить концентрацию вируса в организме ( = снизить воспалительный ответ, не допустить выхода его за пределы еще безопасные для организма) и нужны противовирусные. Такие, которые специфично блокируют его размножение или механизмы доступа в клетку.

Аватар пользователя Ухов
Ухов(7 лет 1 месяц)

Раскрасим это бытовым сопротивлением агрессору и местному минздраву.

В советское время в любой аптеке, ещё не походящей на современные торговые точки с крестом, стоял дежурный баллон с кислородом и можно было прийти со своей подушкой или больничной и получить кислороду (рецепт иногда) за сущие копейки.  "Дыши - не хочу!".  Но...пропало всё: и кислород и подушки.

А потому я куплю подушку по интернету и найду ближайшее СТО, чтоб иметь что вдыхать на всякий случай.

А кислород надо вернуть в аптеки! Тов. Голикова!

Аватар пользователя Doctor_D
Doctor_D(6 лет 3 дня)

Ингаляции кислорода в данном случае, требуются в течении длительного времени. Тут подушка- ни о чем. Баллон нужен. Да и помимо кислорода там интенсивная терапия требуется. Так что, нужен набор: "Реанимационная бригада х3" + баллоны с кислородом и с оборудованием для ингаляции + медикаменты в ассортименте + прикроватный монитор с датчиками". Звоните Голиковой, требуйте.

Аватар пользователя Ухов
Ухов(7 лет 1 месяц)

Естественно я имею в виду не крайнюю степень гипоксии.

Речь не о последнем вдохе, а о поддержании в ряду мер общеукрепляющего характера даже на догоспитальном этапе. Бодрит.

Не везде и не всем доступны описанные Вами методы и оборудование, а между "есть" и "нет" всегда надо иметь  "немного отдышаться",  пересидеть вал вызовов и госпитализаций. Доступные мелочи снижают панические атаки  у пациента.  И скажем прямо:  старые бабки никому не нужны ни в какие времена, так пусть хоть подушку ей кто-то принесёт.

Аватар пользователя Doctor_D
Doctor_D(6 лет 3 дня)

Тогда- баллон, редуктор, увлажнитель и носовой катетер. Все доступно.

Но, как врач, скажу, что в домашних условиях большого смысла нет. Навредить, к слову- легко.

Аватар пользователя Ухов
Ухов(7 лет 1 месяц)

Цена, перезарядка,  контроль давления.  Хлопотно и дорого, а объём всего 10 литров. 

Подушка практически тоже самое, безопасно и добежать до аптеки, которых много.

Не надо усложнять. Всё уже было продумано и работало.

Молодняку закись легко и просто, а больным бабкам кислород дорого и хлопотно...ага...

Аватар пользователя Doctor_D
Doctor_D(6 лет 3 дня)

Когда реально нужен кислород- баллон это то, что нужно. Подушка это ни о чем вообще. Поэтому их давно нет. Неэффективно.

Аватар пользователя Дядя Миша
Дядя Миша(7 лет 7 месяцев)

По вашей логике эпидемия будет вечной. Так как иммунитета не возникает.

Комментарий администрации:  
*** Дураков не было ехать в города-миллионики за Уралом. Везли только зеков (с) ***
Аватар пользователя докбеларус
докбеларус(6 лет 9 месяцев)

"А не за счет адаптивного иммунитета (не за счет выработки антител).
В том числе и по этой причине не надо надеяться на создание иммунитета после того, как переболеешь коронавирусом. А действие вакцины будет очень краткосрочным, т.к. это по сути просто попытка сформировать адаптивный иммунитет, который не вырабатывается на коронавирус. Вырабатывается недолгий гуморальный иммунитет."

Откуда такие данные? К этому вирусу ведь вырабатываются антитела. И эпидемия прекратится со временем, а не будет вечной.

Аватар пользователя parhonf
parhonf(9 лет 3 месяца)

Во французских газетах начали появляться статьи, что нефиг им  было равняться на драконовские и бесчеловечные методы Китая по борьбе с коронавирусом, а стоит посмотреть в сторону Тайваня и Сингапура

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Тайвань с Сингапуром -- острова. Гораздо легче проводить контроль прибывших. Ну и отслеживать контакты тоже.

Аватар пользователя Doctor_D
Doctor_D(6 лет 3 дня)

Сингапур- государство тотального контроля. Там в порядке вещей вечерний визит полицейского с рекомендацией использовать презерватив (или нет- в зависимости от решения соответствующего чиновника). Там контролировать эпидемии- раз плюнуть. Ну, плевать там конечно, нельзя- штраф 500 долларов. :)

Аватар пользователя Holy
Holy(7 лет 3 недели)

Сингапур и Таайвань - мало того, что острова, там еще и теплее. А распространение коронавируса явно сезонно/погодозависимо - у него комфортная температура распространения выше ноля но меньше ~20 градусов. 
Дополнительный фактор - морской воздух содержит йод, хотя бы минимальная дезинфекция. Но это больше по круизным лайнерам, где вспышки были весьма умеренны.

 

Аватар пользователя KM
KM(6 лет 7 месяцев)

В заголовке стоит словосочетание «мат.модель»

В студию пожалуйста. Иначе все это фуфлогонство . Я вам 100500 графиков нарисую как мы все умрем. 
Честно говоря , зае....  . Так же как с дефицитом кур.

 

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(12 лет 2 месяца)

Вот как нарисуете, тогда и поговорим.

А пока: по ссылке статья. В статье параметры и детали модели. Модель работает для эпидемии гриппа, здесь адаптировали к COVID-19.

Аватар пользователя knave2000
knave2000(9 лет 9 месяцев)

хватит всякую лажу сюда тащить!

Аватар пользователя Дмитрий 65
Дмитрий 65(8 лет 6 месяцев)

Китайцы ржут над вашими каракулями прямо вам в лицо из двух летнего карантина

Аватар пользователя Doctor_D
Doctor_D(6 лет 3 дня)

Я вам расскажу историю про Вьетнам. В январе-феврале они закрыли границу с Китаем, наладили обследование всех прибывающих и строгое наблюдение за контактами. Было выявлено 13 больных, всех вылечили. А знаете, что было дальше?

А дальше - носители стали приезжать из других стран. Сейчас больных уже 60 с лишним. 

Когда закончится карантин?

Страницы