В конце 2019 года человечество столкнулось с новым высоко контагиозным вирусным заболеванием COVID-19. К марту ВОЗ признало охват данным заболеванием на уровне пандемии.
И ранее в истории уже бывали эпидемии и пандемии, спасением от которых являлось введение карантина на охваченной болезнью территории. Опираясь на дневники Сэмюэла Пипса, пережившего чуму 1665-1666 г.г. в Лондоне, а также, работая с иными источниками литературы Даниель Дефо написал роман «Дневник чумного горда». Этот роман опубликован спустя 58 лет после великой чумы и из него мы узнаем подробности того, как чума пришла в Лондон и как жили Лондонцы эти 2 года.
"... многие семьи, предвидя приближение чумы, запаслись всякой провизией и другими необходимыми товарами, достаточными для всех членов их семей, и закрылись в домах так основательно, что никто их не видел и не слышал до тех пор, пока поветрие почти не закончилось". Даниель Дефо "Дневник чумного года" 1722 год.
"Необходимость выходить из дома, чтобы купить продукты, была, по большому счету, причиной, сгубившей весь город, потому что именно в эти моменты люди и заражались друг от друга" Даниель Дефо "Дневник чумного года" 1722 год.
Мы видим, что самоизоляция, сведение к минимуму социальных контактов, к сожалению, как было, так и остается основной мерой профилактики.
На сегодняшний день на территории многих стран введены карантинные меры различной степени строгости. И особо актуален вопрос каков будет процесс возвращения к прежней, привычной жизни. Согласно каким параметрам, необходимо отменять введенные карантинные меры. К сожалению, пока нет научных работ на это тему.
Общество в новейшей истории еще не сталкивалось с необходимостью введения карантина на столь обширных территориях и на столь длинный срок. Мы научились контролировать вспышки изученных вирусных заболеваний, таких как грипп и ОРВИ. В следствии всеобщей вакцинопрофилактики некоторые заболевания ВОЗ признала ликвидированными или контролируемыми. Но как быть в случае высоко-контагиозной мало изученной коронавирусной инфекции нам еще предстоит узнать.
Давайте попробуем порассуждать над сроками и критериями снятия карантинных мер с точки зрения математики и медицины.
Число новых случаев заболевания на каждый день рассчитывается исходя из уравнения Ферхюльста, как и описывалось в статье «Математическое обоснование прогнозирования и профилактики эпидемии». Введение карантинных мер уменьшает емкость среды, то есть число контактирующих лиц, что приводит к уменьшению числа новых случаев заболевания. При отмене карантина возрастет емкость среды, а значит и число новых случаев заболевания начнет возрастать.
Наша задача понять, как и когда отменять карантинные меры чтобы это не привело к ежедневному лавинообразному росту числа заболевших. Иначе говоря, задачу можно сформулировать следующим образом – на рассматриваемой территории в условиях карантина число заболевших в день начинает уменьшаться и стало менее «порогового». Какие ослабляющие карантин меры можно предпринять, чтобы при этом число новых случаев болезни не стало выше «порогового» значения.
Если теперь рассмотреть задачу с точки зрения эпидемиологии, то мы знаем, что любой инфекционный процесс развивается согласно следующему сценарию. В начале имеется рост числа больных, затем этот рост стабилизируется и сохраняется на постоянном уровне. При этом с некоторым отставанием идет увеличение числа выздоровевших и умерших. Данное отставание зависит от длительности болезни. В случае коронавирусной инфекции заболевание длится около 30 дней, согласно данным ВОЗ.
Следующий этап развития инфекционного процесса на охваченной территории - ежедневное число выздоравливающих и умирающих сравнивается с числом ежедневно заболевающих. Именно этот момент и называется эпидемическое плато, то есть тот момент, когда число вновь вовлеченных в эпидемический процесс приравнивается к числу вышедших из него. Некоторое время плато сохраняется, его длительность так же зависит от продолжительности течения заболевания и от длительности инкубационного периода, значит в рассматриваемом случае будет порядка 15 дней. После чего начинается спад числа вновь заболевших.
Мы рассматриваем течение коронавирусной инфекции в рамках введенных карантинных мер. И если на третьем этапе – на этапе спада числа новых случаев заболевания ослабить карантинные меры, то это приведет к увеличению емкости среды, значит с шагам в инкубационный период к новому росту числа случаев заболевания.
Почему необходимо контролировать число заболевших? Уже не раз обговаривалось, что коронавирусная инфекция может привести к развитию пневмонии, которая в части случаев требует специализированной медицинской помощи с применение аппаратов искусственной вентиляции легких. С одной стороны, покупка и установка новых дополнительных аппаратов ИВЛ в рамках всей страны хоть и весьма затратная задача, но достижимая, то воспитание в кратчайшие сроки необходимого числа высокоспециализированных медицинских сотрудников не возможная задача – на это нужны годы и огромные денежные ресурсы, а не только желание медицинских работников и студентов медицинских вузов.
И так, на чем будут основываться расчеты?
Необходимо рассчитать емкость среды с введенными карантинными мерами. Мы понимаем, что перенесшие заболевание выходят из развития эпидемического процесса – они больше не заблеют и не будут являться источником инфекции. Значит именно на это число можно и увеличить емкость среды, чтобы возрастание числа новых случаев заболевания опять возросло, но не более «порогового».
Вывод – основным параметром смягчения карантинных мер может быть спад заболеваемости после «плато».
Критерием определения плато является равное число заболевших в день и числа выздоровевших и умерших в этот день, при этом равенство должно держаться в случае коронавирусной инфекции около 15 дней.
Параметры смягчения карантина должны привести к увеличению контактирующего населения не более чем суммарное число переболевших за весь предыдущий период.
В связи с тем, что в детских садах, школах и ВУЗах тесно контактируют большие коллективы из разных слоев общества, карантин в них должен сохраняться максимально долго.
В связи с тем, что коронавирусная инфекция является вирусным заболеванием, а как мы знаем вирусы постоянно мутируют, то при перенесении заболевания ослабленными организмами в результате мутации вирус становится более смертоносным. С другой стороны, если болеют сильные и молодые организмы, то мутация вируса идет в сторону смягчения тяжести заболевания. Исходя из чего, пожилые люди, люди с сахарным диабетом, болезнями сердца, эндокринной системы, онкологическими заболеваниями должны быть максимально изолированы.
Группой, которая может выводится из карантина являются граждане трудоспособного возраста без заболеваний. При этом для уменьшения емкости среды, все, кто может работать дистанционно, должны выполнять свою работу из дома.
Предприятиям необходимо четко отделить работников умственного труда и создать для них необходимые условия для их дистанционной работы. Тем самым будет снижено число контактов, как и на месте работы так и в транспорте, ведь зачастую в транспорте в замкнутом помещении человек проводил более двух часов в день.
Организации, в которых используется физический труд, либо обязательное присутствие сотрудника, должны определить время прихода сотрудника на работу прежде всего исходя из загруженности общественного транспорта либо обеспечить доставку сотрудников на работу специально выделенным для этого транспортом организации. Так как на проходной на закрытую территорию сотрудник проведет минут 15 от силы, а вот в общественном транспорте гораздо более продолжительное время.