Beta

Активнее тестировать на вирус, чтобы запустить экономику

17 апреля 2020
FacebookTwitterTelegram
21

Карантин для всех — оправданная мера в условиях необходимости действовать вслепую, но его экономические последствия катастрофические: его можно сравнить с забиванием гвоздя кулаком. Анализ опыта стран, которые близки к преодолению эпидемии, указывает на необходимость получения максимально полной информации об истинном количестве больных для более целенаправленного внедрения ограничительных мер. Это может позволить ослабить ограничения, введенные для всех, и постепенно запустить экономику.

По числу проверок на COVID-2019 в расчете на миллион человек Украина по состоянию на 8 апреля занимала последнее место среди стран Европы. По данным сайта worldometers.info, по состоянию на 16 апреля в Украине было произведено всего около 40 тыс. проверок, в то время как в соседней России таких проверок было около 1,6 млн. Это означает, что информация о количестве больных и в меньшей степени умерших, которая предоставляется профильным министерством, может не отражать истинного масштаба эпидемии, учитывая вынужденную узость круга лиц, которые в соответствии с протоколом имеют доступ к проверке на вирус. Но что тогда она отражает? Возможно, она показывает 10-50% всех новых случаев заражения, и если условием для проверки является лишь «контактирование с инфицированным лицом», со временем относительное число регистраций новых случаев будет снижаться, поскольку будет все больше лиц, инфицированных через тех, кто не попал под проверку. 

При малом количестве тестирований высшее государственное руководство не располагает корректной информацией об эпидемиологическом состоянии в стране, что превращает борьбу с эпидемией в невозможную задачу. Оно не может оценить эффективность тех или иных решений. 

Но есть и другая ключевая причина необходимости интенсивного тестирования. В ВОЗ указывают на необходимость введения немедленной и серьезной самоизоляции для всех инфицированных. Именно благодаря сочетанию карантина и тестирования в Китае было остановлено распространение эпидемии. 

Для более подробного изучения количественных аспектов распространения эпидемии обратимся к модели SIR, широко используемой при исследовании эпидемиологических процессов. Хорошая наглядная демонстрация этой модели приведена в этом видео. В соответствии с данной моделью, все население делится на 3 категории: susceptible (S) — здоровые люди, которые могут заболеть болезнью (в эту категорию сначала попадает почти все население), infected (I) — инфицированные люди, которые инфицируют здоровых людей, и recovered (R) — те, которые выздоровели (или умерли) и не могут кого-то заразить или стать инфицированными. Определяющим для поведения числа инфицированных в этой модели является базовое репродуктивное число R0, о котором пойдет речь ниже. 

Базовое репродуктивное число

В эпидемиологии скорость распространения эпидемии связывают с базовым репродуктивным числом R0. Оно показывает среднее количество вторичных заражений от одного инфицированного лица за период болезни. Эта величина определяется уровнем заразности заболевания и интенсивностью социального взаимодействия среди населения, где оно распространяется. Если R0>1, то будет происходить быстрый рост числа больных, при котором заболеет значительная часть всего населения (при R0=2 таких будет уже около 80%). Случай R0<1 означает затухание эпидемического процесса. Для вируса SARS-CoV-2 этот показатель, по оценкам разных авторов (см. обзор Liu, Gale, 2020), примерно равен 3, и можно ожидать, что он выше для крупных населенных пунктов. 

Если вводятся какие-то меры по сдерживанию болезни, то говорят об эффективном репродуктивном числе R, и задачей правительств стран мира является уменьшение этого числа до значений меньших 1, чего можно достичь с помощью таких методов или их комбинаций:

  1. общее социальное дистанцирование: для преодоления эпидемии достаточно уменьшить интенсивность «социального взаимодействие» в среднем более, чем в три раза;
  2. прививки: для преодоления эпидемии достаточно вакцинировать более 2/3 всего населения, и тогда уязвимым к инфекции будет максимум каждый третий, что уравновешивает среднее количество заражений 3 от одного инфицированного лица в случае полностью уязвимого населения (эффект «группового иммунитета»);
  3. полная и немедленная изоляция по крайней мере 2/3 всех инфицированных лиц: в этой ситуации каждое инфицированное лицо заражает трех других, но по крайней мере два из них сразу оказываются в строгом карантине. 

Первый из этих методов выглядит безальтернативным в условиях отсутствия вакцины и существенной неполноты информации, полученной путем тестирования, но он чрезвычайно затратен для экономики. Пока нет вакцины, единственной обозримой альтернативой является третий подход, для реализации которого нужно довести число новых зарегистрированных больных по крайней мере до 2/3 от общего количества новых больных, с последующим перемещением всех в строгий карантин. Эта задача осложняется тем, что, как показывает опыт общегосударственного выборочного обследования в Исландии, бессимптомными на момент обследования могут быть около 50% всех новых подтвержденных инфицированных.

Решительное расширение тестирования как единственная альтернатива карантину

Чтобы постичь глубину проблемы, недостаточно тестировать только тех, кто контактировал с больным, и тех, кто прибыл из-за границы. Перечень лиц, подлежащих тестированию, должен быть существенно расширен за счет:

  1. поощрения тестирования лиц с похожими симптомами; 
  2. тестирования всех желающих, как это сделано в Южной Корее;
  3. тестирования лиц, которые в связи с родом деятельности вынуждены во время карантина взаимодействовать с большим количеством людей (врачи, продавцы и прочие);
  4. тестирования других групп и кластеров населения, вероятность найти инфицированных в которых выше, чем в целом по стране.

В частности, для расширения доступности тестирования в Южной Корее наладили мобильные лаборатории, количество которых наращивается. С их помощью тест может пройти каждый желающий, не покидая собственного авто. И действительно, хотя локдаун в Южной Корее не введен и не остановлен общественный транспорт, общее количество зарегистрированных больных в этой стране демонстрирует устойчивую нисходящую динамику.

По данным сайта worldometers.info, страны, переломившие ход распространения эпидемии, активно тестировали население. Глубину проникновения тестирования можно оценивать по двум критериям: количеству тестов на душу населения (см. граф. 1) и доле положительных тестов (см. граф. 2). Низкое значение этой доли, как правило, означает большую глубину проникновения. Причем некоторые страны, такие как Южная Корея и Исландия, достигли устойчивого снижения количества больных без введения локдауна. 

В то время как представленное ​​на графиках 1 и 2 относительное изменение числа новых инфицированных за две рассмотренные недели показывает краткосрочные тенденции в численности новых больных, относительный прирост за неделю 9-15 апреля всего числа инфицированных говорит о долгосрочной динамике. Уровень 15% примерно соответствует ситуации, когда пик заболеваемости, в целом, остался позади. Страны, в которых за неделю 9-15 апреля число всех зафиксированных случаев инфицирования возросло меньше, чем на 15%, обозначены зелеными маркерами. В этих странах уменьшение недельного числа новых случаев заболевания наблюдается, как правило, уже относительно долго.

График 1. Отношение числа тестирований к численности всего населения и относительное изменение количества новых инфицированных covid-2019 за неделю 9-15 апреля, по сравнению с неделей 2-8 апреля для стран мира по данным сайта worldometers.info. К рассмотрению взяты страны с общим количеством случаев 1000 или более. Табличные данные приведены в приложении 1.

График 2. Доля положительных результатов тестов и относительное изменение количества новых инфицированных covid-2019 за неделю 9-15 апреля, по сравнению с неделей 2-8 апреля, для стран мира по данным сайта worldometers.info. К рассмотрению взяты страны с общим количеством случаев 1000 или более. Табличные данные приведены в приложении 1.

Охват тестированием почти всех новых инфицированных и внедрение жесткого карантина для подтвержденных случаев является комплексной задачей не только для медицинской системы Украины, но и для всего общества, которое должно пойти навстречу таким мерам. Как известно, в Украине в целом не принято обращаться к врачу с симптомами простуды, однако это могло бы повысить охват тестированием. 

Другим перспективным в критической ситуации, но противоречивым с точки зрения прав человека, подходом является отслеживание перемещений всего населения и предупреждение о случаях близкого контакта с инфицированными. Полученная при этом информация может быть ценной при определении круга лиц, подлежащих проверке на вирус, и может существенно повысить уровень охвата тестированием новых случаев инфицирования. Такая возможность дает определенное преимущество авторитарным режимам в борьбе с эпидемией. Введение такого подхода в Украине требует публичной дискуссии.

На кону – экономика

Итак, задача с помощью арсенала имеющихся средств преодолеть базовое репродуктивное число для этого вируса R0=3.

Условно можно рассуждать следующим образом. В идеальной для вируса ситуации один инфицированный заражает трех человек. Но если интенсивность социального взаимодействия была уменьшена вдвое, это уже будет полтора человека. Если половина новых инфицированных выявлены и помещены в карантин, это уже будет в среднем 3/4 человека. А если каждый человек благодаря новым гигиеническим привычкам и защитным средствам уменьшит вероятность своего заражения вдвое, это уже будет 3/8 человека, и при таких условиях эпидемия быстро пойдет на спад. 

Любая мера более экономически оправдана, чем остановка экономики. Речь прежде всего о быстром и легком доступе к защитным средствам и тестам на вирус, которые должны быть в достаточном количестве и, в идеале, бесплатными для людей. Например, если взять за основу предложение Института молекулярной биологии и генетики, то стоимость каждого ПЦР-теста отечественного производства может составить около 250 гривен. Следовательно, потратив 1 млрд грн, можно проверить 10% населения, как в Исландии (в Южной Корее этот показатель ниже и составляет около 1%). Эта сумма выглядит довольно скромно на фоне экономических потерь от карантина, которые могут составить около 50 млрд грн только непосредственно за каждый дополнительный месяц карантина, не считая долгосрочных последствий. По прогнозу правительства от 30 марта, падение реального ВВП Украины в 2020 году составит 3,9%, в то время как в более свежем прогнозе МВФ, опубликованном через полмесяца, падение ожидается в объеме 7,7%. Это на 10,7 процентных пунктов (почти 0,5 трлн грн) хуже опубликованного полгода назад предыдущего прогноза от этой организации. Продолжение карантина на большие сроки, чем в рассмотренных прогнозных сценариях правительства и МВФ будет означать необходимость их дальнейшего пересмотра в худшую сторону. 

Массовое тестирование и изоляция больных позволят вести ослабление карантина для всех остальных граждан. Речь, в частности, о возможности возобновления работы общественного транспорта и торговли с соблюдением санитарных норм. Это позволило бы большему количеству людей начать работать.

Снятие карантина и возможность повторной вспышки эпидемии

Устойчивая нисходящая динамика количества новых инфицированных может дать основания для смягчения локдауна, ведь ключевые отрасли экономики должны быть запущены как можно скорее, пусть и с определенными ограничениями. Со временем количество новых случаев COVID-19 может стать нулевым в течение достаточно долгого периода, что позволит снять все введенные ограничения. Что делать при повторной вспышке инфекции? 

Прежде чем возвращаться к карантину, ВОЗ рекомендует провести тщательные эпидемиологические расследования и тестирование тех, кто мог контактировать с больными. Это будет «первой линией обороны». Для сдерживания ситуации достаточно обнаруживать не менее 2/3 от всех новых больных (если R0=3), на что и должны быть потрачены значительные ресурсы: когда инфицированных мало и все они привязаны к какому-то конкретному инфицированному (одному или нескольким), задача поиска новых инфицированных существенно упрощается. 

«Второй линией обороны», если количество больных пойдет на сотни, может стать массовое тестирование с главным прицелом на особые кластеры и группы со строгим карантином для больных, если прошлый опыт подтвердит эффективность этого подхода для Украины. Система здравоохранения в Украине должна быть достаточно эффективной, чтобы гасить вспышки эпидемии собственными силами. В противном случае за остановку эпидемий Украина будет вынуждена расплачиваться локдаунами.

Дополнение 1. Табличные данные для граф. 1 и 2. 

Страна Доля числа тестов относительно количества всего населения Доля позитивных тестов Относительное изменение общего числа инфицированных в течение недели 9-15 апреля Изменение количества новых инфицированных за 2 последовательные недели 
Исландия 10,96% 4,6% 6,9% -72,0%
Гонконг 1,55% 0,9% 5,8% -71,3%
Новая Зеландия 1,45% 2,0% 14,5% -64,9%
Австралия 1,49% 1,7% 6,5% -60,7%
Ю. Корея 1,05% 2,0% 2,0% -58,4%
Ирак 0,11% 3,1% 17,7% -55,1%
Таиланд 0,14% 2,7% 11,6% -54,2%
Люксембург 4,91% 11,0% 11,2% -52,6%
Эстония 2,72% 4,0% 18,1% -47,0%
Литва 1,78% 2,3% 19,6% -45,9%
Швейцария 2,30% 13,2% 13,1% -44,6%
Дания 1,42% 8,4% 23,7% -44,3%
Чехия 1,36% 4,3% 18,6% -42,6%
Германия 2,06% 7,8% 18,9% -39,2%
Франция 0,51% 44,3% 30,9% -37,6%
Словения 1,79% 3,4% 14,4% -37,2%
Австрия 1,74% 9,2% 10,9% -36,9%
Алжир 0,01% 64,3% 37,4% -36,4%
Норвегия 2,40% 5,2% 12,5% -35,2%
Греция 0,49% 4,3% 16,3% -34,3%
Иран 0,36% 25,5% 18,3% -30,5%
Финляндия 0,88% 6,9% 30,2% -28,0%
Испания 1,39% 27,8% 21,9% -26,4%
Армения 0,33% 12,0% 26,1% -25,8%
Малайзия 0,27% 5,8% 23,1% -21,3%
Босния и Герцеговина 0,41% 8,3% 38,1% -11,3%
Канада 1,24% 6,1% 46,0% -11,2%
Италия 1,85% 14,8% 18,5% -10,8%
Польша 0,41% 5,0% 45,7% -10,3%
Азербайджан 0,74% 1,7% 52,4% -6,9%
Израиль 2,16% 6,7% 32,9% -6,5%
США 0,98% 19,8% 47,9% -4,7%
Пакистан 0,04% 8,2% 49,7% -1,2%
Панама 0,39% 22,3% 48,4% 1,0%
Швеция 0,74% 16,0% 41,7% 1,0%
Португалия 2,04% 8,7% 37,7% 1,2%
Филиппины 0,04% 11,7% 40,9% 1,5%
Хорватия 0,47% 9,0% 29,6% 4,7%
Колумбия 0,10% 6,4% 51,2% 6,3%
Румыния 0,39% 9,6% 51,6% 6,7%
Бельгия 1,11% 27,2% 43,5% 7,7%
Чили 0,48% 9,0% 49,2% 8,4%
Катар 1,89% 6,8% 67,9% 9,2%
Нидерланды 0,82% 20,0% 37,0% 9,6%
Молдова 0,16% 32,7% 74,5% 16,5%
Аргентина 0,05% 10,5% 43,2% 17,2%
Марокко 0,03% 19,7% 58,7% 20,6%
Великобритания 0,59% 24,7% 62,1% 20,7%
Египет 0,02% 10,0% 60,6% 21,0%
Бразилия 0,03% 45,9% 76,7% 33,5%
Сербия 0,30% 18,5% 82,8% 37,4%
Турция 0,57% 14,5% 81,5% 38,2%
ЮАР 0,15% 2,8% 35,8% 42,2%
ОАЭ 7,76% 0,7% 101,8% 46,7%
Казахстан 0,46% 1,6% 78,1% 63,7%
Индия 0,02% 4,5% 109,1% 64,7%
Мексика 0,03% 14,6% 93,9% 66,5%
Япония 0,07% 9,2% 84,8% 73,4%
Украина 0,10% 9,7% 101,9% 81,0%
Доминиканская республика 0,09% 39,0% 71,2% 81,7%
Индонезия 0,01% 15,3% 79,8% 84,5%
Венгрия 0,40% 4,3% 76,4% 84,9%
Эквадор 0,15% 30,1% 76,6% 101,4%
Узбекистан 0,21% 1,9% 138,9% 108,0%
Беларусь 0,81% 4,9% 182,9% 129,2%
Перу 0,33% 10,5% 164,3% 136,3%
Саудовская Аравия 0,43% 3,9% 99,9% 141,7%
Ирландия 1,84% 13,8% 106,6% 146,4%
Россия 1,11% 1,7% 175,8% 170,5%
Сингапур 1,24% 5,1% 127,9% 233,2%
Бахрейн 4,31% 2,3% 103,0% 233,9%
Бангладеш 0,01% 10,6% 464,7% 517,7%
Авторы
  • Игорь Иванов, кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник Института механики НАН Украины

Предостережение

Автор не является сотрудником, не консультирует, не владеет акциями и не получает финансирования ни от одной компании или организации, которая имела бы пользу от этой статьи, а также никак с ними не связан.