COVID-19 в разных странах в сопоставимых единицах

Зачем это нужно?

Казалось бы, в настоящее время нет недостатка в цифрах об эпидемии короновируса, так зачем же плодить новые?

Свою задачу я вижу в том, чтобы представить цифры в как можно более наглядном виде, позволяющем;

- увидеть не сиюминутный срез, а динамику процесса

- представить данные в формате, позволяющем корректно сравнить между собой положение дел в разных странах

- дать возможность предсказать сценарии ближайшего и долговременного развития событий, установить причинно-следственную связь

Будучи по образованию физиком, я имею некие элементарные базовые навыки обработки исходных данных, которые и использую для обработки и интерпретации исходных «сырых» данных. Исходные данные доступны в Интернете на сайте университета Johns Hopkins

Ссылка Home - Johns Hopkins Coronavirus Resource Center coronavirus.jhu.edu

COVID-19/csse_covid_19_data/csse_covid_19_time_series/

К сожалению, традиционное представление данных в виде таблицы текущих значений малоинформативно, и не позволяет корректно сравнивать между собой ситуацию в разных странах. Для приведения данных к единому масштабу, в первую очередь необходимо перейти от абсолютных значений числа заболеваний или смертей, в той или иной стране, к величинам их значений на душу населения, т.е. отнормировать все величины на значение численности населения страны. Данные по численности населения стран взяты из Википедии. Поскольку динамика развития эпидемии описывается экспоненциальными функциями, для одновременного представления на графике разных этапов эпидемии нормированные графики представлены в логарифмическом масштабе. При этом экспоненциальному росту соответствует линейный график, а отклонение кривой от экспоненты, практически не различимое глазом при традиционном представлении, при представлении данных в логарифмическом масштабе, становится легко наблюдаемым в виде отклонения графика от прямой линии.

Далее следуют собственно сами графики и небольшие комментарии на тему, что там можно увидеть.

Что можно увидеть, рассматривая Рисунок 1

Развитие эпидемии во всех странах происходит по похожему сценарию, отличаясь сроком начала и скоростью роста. Также, здесь видно, что по числу заболевших на душу населения все представленные страны уже давно и надёжно обогнали Китай, как и признанные «лидеры» Италия и США, так и теряющиеся в хвостах списков Тайвань и Сингапур, и, увы, Россия. При этом скорость распространения эпидемии в европейских странах многократно превышает скорость распространения в странах юго-восточной Азии, как тех, которые принято относить к «авторитарным», так и тех, кого именуют «демократическими». Видно, что Россия по скорости роста, занимает промежуточное положение между Азией и Европой, как и положено Азиопе, впрочем, всё же более тяготея к Европе (что и не удивительно, поскольку основные заболевшие пока сконцентрированы в Москве и Петербурге, находящиеся, всё же, в Европейской части России…)

Под контроль эпидемия однозначно взята только в Китае, и в значительной степени в Южной Корее. Остальные страны всё ещё находятся на разных этапах фазы роста.

Рисунок 1      Зараженные на душу населения

/sites/default/files/u42665/image002.gif

На одном общем графике представлены и большие и маленькие страны, находящиеся в разных фазах развития эпидемии. Хорошо видна, реальная степень зараженности населения. Число зараженных на душу населения в Китае и Италии отличаются на три порядка, в тысячу раз, а в Штатах и Португалии совпадают.

Рисунок 2      Зараженные на душу населения

/sites/default/files/u42665/image004.gif

Для повышения наглядности на этом рисунке подобраны европейские страны, а также США и Россия. В отсутствие азиатских стран становится очевидным общий для их всех сценарий развития событий. Италия стартовала раньше всех европейских стран, а Россия позже. Но все страны, от Италии до Швеции, идут по общей траектории с разбросом нормированной смертности не более чем в два раза. Самые пострадавшие отнюдь не Италия, а Испания и Швейцария!!! Кто бы мог подумать, глядя на ненормированные списки. США движется по «среднеевропейской» траектории. Бóльшие абсолютные числа зараженных, проистекают от большого населения. Видна и задержка России от Европы, здесь, на старте, она составляет около 12 дней. Но об этом подробнее немного позже.

Рисунок 3      Зараженные на душу населения

/sites/default/files/u42665/image006.gif

Здесь присутствует вся Скандинавия и, для комплекта, Исландия, неожиданно оказавшаяся лидером по степени зараженния. Обращает внимание, что эпидемия во всей Скандинавии началась практически одновременно и формы кривых у них странным образом похожи, выход на гладкую кривую случается только в интервале 10^-4 - 10^-5. Есть подозрение, что начальный участок кривых это начало и темпы тестирования, а не реальная эпидемия. То же можно сказать и про Италию. А вот Казахстан и Монголия лежат совсем в Российском тренде, правда, стремятся перейти в стабильную фазу на совсем низких цифрах, как и положено азиатам.

Вывод из графика: реальное начало эпидемии из графика заражения определять не следует.

Рисунок 4      Умершие на душу населения

/sites/default/files/u42665/image008.gif

На этом графике, точно таким же образом нормированные цифры умерших для разных стран. Опять, заметно четкое различие «азиатских» и «европейских» сценариев. В Азии число смертей на душу населения многократно ниже. Россия ещё только в начале своего пути, но число смертей, скорее, тяготеет к «азиатскому сценарию».

Кроме того, по сравнению с графиками заражения гораздо заметнее разброс по времени начала смертей, что и понятно, с тестированием можно опоздать, а игнорировать трупы несколько сложнее, хотя в Италии, вполне похоже и это имело место.

Вывод: время начала эпидемии надежнее оценивать по графикам смертельных случаев.

Рисунок 5      Умершие на душу населения

/sites/default/files/u42665/image010.gif

На графике представлены нормированные кривые числа смертей для «большой» Европы, США и России. Видно, что в пределах Европы и США значения количества смертей на душу населения отличаются практически на порядок, минимальны для Германии (и Австрии) и максимальны для Италии-Испании-Бельгии. Последняя, согласно тренду, рискует оказаться лидером. Также очень печальны перспективы Британии. Отставание России из этих графиков можно оценить в 16-20 дней. Общий наклон графика для России (смертность), несколько ниже средне-европейских.

Напоминаю, что по заболевшим разброс по Европе был не более двух раз, а по смертям более десяти, (даже отбросив Россию)….

Рисунок 6      Умершие на душу населения

/sites/default/files/u42665/image012.gif

Данные числа смертей по Скандинавии и некоторым Европейским странам. Видно, что в отличие от графиков заражения, смертность в различных скандинавских странах начинается в разное время, что подтверждает нашу гипотезу об общем начале графиков заражения, как о начале тестирования. Общий вид кривой смертности по Финляндии наводит на мысль, что они и здесь запоздали с началом регистрации.

Кривая Швеции отчётливо выбивается из Скандинавского тренда и стремится к неблагополучной Швейцарии, вероятно, это следствие неудачной модели реакции шведского здравоохранения на эпидемию. Что случилось с пятью исландцами умершими 15 марта и исчезнувшими из статистики на следующий день сказать не могу.    Удивительный факт совпадения кривых России и Казахстана, заслуживает более серьёзного исследования.

Рисунок 7      Заразившиеся и Умершие для России и Италии

/sites/default/files/u42665/image014.gif

Здесь приведены нормированные величины числа заразившихся и числа умерших для России и Италии. Легко увидеть, что итальянские графики начинаются практически одновременно, т.е. нет интервала времени между заражением и смертью, в России с этим всё обстоит более правдоподобно, в начале эпидемии умирают где-то через двадцать семь - тридцать дней после заражения. Вероятно, на такой интервал и следует отнести истинное время начала эпидемии в Италии.

Следует заметить, что начальный период всегда имеет значительный разброс в связи с малостью абсолютных величин и, как следствие, большого статистического разброса. Поэтому все экстраполяции к нулевому значению носят весьма условный характер

Рисунок 8      Заразившиеся и Умершие для России и США

/sites/default/files/u42665/image016.gif

Тот же тип графика, что и предыдущий. Одновременно построены нормированные кривые числа заражений и смертей для России и США. Видно, что, в отличии от Италии статистика в США велась значительно лучше. Внимательное изучение начальных участков кривых позволяет заметить характерный изгиб на кривой заражения, позже воспроизводимый в смертности. Это создает искушение оценить финальную смертность для США в 12% и 22% для России. Однако подобная оценка никак не может считаться достоверной, в связи с крайне малым абсолютным числом случаев (три смерти для России и шесть для США). Статистический разброс при столь малой статистике никак не позволяет провести достоверную оценку.

Рисунок 9      Текущая смертность в разных странах

/sites/default/files/u42665/image018.gif

На этом графике в линейном масштабе представлен результат от деления числа умерших на число заболевших, для разных стран. Пока эпидемия растёт и число вновь заболевших сильно превышает численность зараженных ранее больных уже подошедших к терминальной стадии, эта величина занижает реальную смертность, но, по мере развития эпидемии, она постепенно выходит на насыщение и начинает показывать реальную смертность. Самое интересное, неоднозначное и непонятное, большой разброс этой величины для разных стран. Было бы резонно ожидать близких цифр для разных стран, или цифр скорректированных качеством здравоохранения в стране. На практике это не так. Смертность в Швейцарии 4,5% , а в Турции 2,1% это при близком числе умерших, в Чили 1 %, а в Польше 3,6% при близком числе заболевших. Лидерами по смертности являются Италия, Бельгия, Британия, все они перешли порог в 12%, Франция и Испания перешагнули 10%, Германия и Австрия немногим превышают 2%. Россия и Израиль не дотягивают до 1% . Недостоверность статистики или тестирования не может объяснить такой сильный разброс. Очевидно, что есть некий вешний фактор, провоцирующий смертность или, наоборот, от неё защищающий. Высокая доля пожилых в Италии не объясняет, почему это не работает в практически такой же Германии. Качество здравоохранения тоже не универсальный аргумент. Заметно, что страны расположенные рядом географически, чаще всего имеют и близкие показатели смертности и похожий ход кривой роста числа заражений. А ещё, эпидемия щадит Африку, во всяком случае, пока. И это тоже факт, не имеющий удовлетворительного объяснения.

Рисунок 10    Текущая смертность для стран выходцев из бывшего СССР и Италии

/sites/default/files/u42665/image020.gif

Специально для тех, кто не доверяет официальной российской статистике. На этом графике пятнадцать стран, кроме Италии, не имевшей особого отношения к Советскому Союзу и Израиля, которому СССР не чужой, все остальные бывшие Советские Республики. Нетрудно заметить, что для всех бывших советских стран, а также Израиль (где, как известно «на четверть бывший наш народ»), кривые однотипные и кучно расположенные. Заметное отклонение от одного процента наблюдается только для Украины (около 3%) и Узбекистана (8 %). Полагаю, что три свободные и демократические прибалтийские страны, являющиеся членами ЕС и НАТО придадут доверия к истинности этих цифр. Очень большой разброс в величине текущей смертности факт, который требуется осмыслить и объяснить, а не отрицать. Россия по значению этой величины находится даже ниже Израиля (во всяком случае, пока). На мой взгляд, объяснение, скорее всего, лежит не в качестве текущей отечественной медицины. Одно из возможных объяснений влияние вакцины БЦЖ, которой поголовно вакцинировались советские люди и, всё ещё продолжают вакцинироваться российские. Кстати, Украина в постсоветский период делала попытку перейти на датский вариант вакцины, значительно более токсичный. Информации о виде вакцины в Узбекистане не имею. На мой взгляд, БЦЖ хорошо описывает многие факты. Многие, но совсем не все. Существуют большие и достоверные исследования, показывающие, что по мере приближения к экватору эффективность вакцины БЦЖ падает до полного исчезновения. Уже в Индии, она, практически перестает работать. А в Европе туберкулёз без того отсутствует и вакцина не нужна.

Map of confirmed cases per capita as of 14 April 2020

https://en.wikipedia.org/wiki/2019%E2%80%9320_coronavirus_pandemic

Рисунок 11    Карта распределения подтверждённых случаев заражения вирусом на 14 апреля 2020 года Источник Википедия

Первое, что бросается в глаза, наибольшее распространение вирус получил среди «благополучных стран». Ну и ещё это страны с хорошим климатом, что, в общем-то, понятно.

Рисунок 12    Всемирный атлас вакцинации БЦЖ, картинка с сайта http://www.bcgatlas.org/

Невооруженным взглядом видно много общего между картиной прививок БЦЖ и распространением короновируса. Можно оформить то же математически: «В исследовании были рассмотрены случаи и смертность Covid-19 в течение 15 дней между 9 и 24 марта в 178 странах, и был сделан вывод, что «заболеваемость Covid-19 составила 38,4 на миллион в странах с вакцинацией БЦЖ по сравнению с 358,4 на миллион в отсутствие такой программа. Уровень смертности составил 4,28 на миллион в странах с программами БЦЖ по сравнению с 40 на миллион в странах, где такая программа отсутствует ».                                                                                      Сан-Франциско, Калифорния (UroToday.com)

https://www.urotoday.com/recent-abstracts/covid-19-and-genitourinary-cancers/120475-bcg-vaccination-policies-make-a-ten-times-difference-in-covid-19-incidence-mortality-new-study.html

Рисунок 13    Карта распространенности туберкулёза с сайта https://nonews.co/directory/lists/countries/incidence-tuberculosis  

Сравните эту карту с Рисунком 11, мне кажется оно того стоит.

У карты распространения короновируса куда как больше сходства с картой распространения туберкулёза, чем с картой прививок БЦЖ.

На мой взгляд, процитированное выше утверждение о снижении числа заражений в результате прививки БЦЖ никак не соответствует действительности. Заражаются довольно одинаково, а вот умирают сильно по-разному, и статистика на рисунках с 1 по 10 тому подтверждение. Что, в общем-то, и понятно, прививка от бациллы вряд ли сама по себе в состоянии обеспечить иммунитет к вирусу. Вот иммунитет к другим, инфекционным заболеваниям лёгких, от которых собственно и умирают заражённые вирусом, это гораздо более вероятно.

Таким образом, если прививка БЦЖ и в состоянии как-то повлиять на эпидемию короновируса, то скорее более на смертность от осложненных последствий в виде инфекционной и грибковой пневмонии. Большой разброс в сценариях развития эпидемии и особенно в уровне смертности вызванной заражением короновирусом COVID-19, скорее всего, вызван состоянием иммунитета. Причина разброса в смертности в уровне общего иммунитета, а не конкретно иммунитета от вакцины БЦЖ или, во всяком случае, не только от неё. Плохой климат и связанные с ним особенности локальной микробиоты неизбежно оказывают воздействие на проживающих в этих условиях людей. Там где условия плохие там много болеют респираторными заболеваниями, причём самыми разными и туберкулёзом, как самой тяжелой лёгочной инфекцией, в том числе. В этих условиях туберкулёз скорее выступает как индикатор большой нагрузки респираторными заболеваниями. Где много и часто болеют ОРВИ и простудами, там вырабатывается иммунитет, и не к вирусу, а к тем самым компонентам инфекционной и грибковой пневмонии от осложнений которыми и умирают заразившиеся вирусом COVID-19. Потому в Европе в первую очередь и страдают те страны, где климат хороший и уровень и условия жизни позволяют жить без простуды. Потому на всём постсоветском пространстве смертность выше на Украине, а больше всего в Узбекистане, а не в Прибалтике. Потому и Африка не спешит болеть, во всяком случае, пока. Потому и БЦЖ прививка ближе к экватору перестаёт работать, что дополнительный иммунитет к одной бацилле уже ничего не может прибавить к иммунитету естественному, когда этих бацилл кругом и без прививки в избытке. В таких условиях есть только два выхода, либо выработать иммунитет позволяющий выжить или умереть от главного убийцы – туберкулёза.

Отсюда мой прогноз, для России и близких по климатическим условиям стран (вспоминаем соседние Казахстан и Монголию) смертность в результате эпидемии COVID-19 должна быть заметно ниже.

Для «стерильной» Европы с хорошим климатом и отсутствием естественного иммунитета, вполне вероятно, что и прививка БЦЖ сможет оказать заметное влияние на уровень смертности.

К сожалению, без достоверной статистической базы изложенное выше остаётся просто умозрительным заключением, и моим личным мнением. Достаточного объёма информации для корректного математического анализа корреляционной связи заболеваемости туберкулёзом и смертности от заболеваний вызванных заражением вирусом COVID-19 в текущий момент у меня нет. В настоящее время считаю более важной задачей обработку имеющихся статистических данных, позволяющую предсказать развитие эпидемии и адекватные варианты выхода из карантина. Потому, на этом пока остановлюсь.

Буду признателен за обратную связь от всех заинтересовавшихся.