どちらを心配すべきでしょうか？ エボラ出血熱対インフルエンザ
最近、西アフリカからのニュースはほとんどエボラ出血熱に関するものです。 これは新しい問題ではありませんが、この歴史的なエボラ出血熱の流行は引き続きこの地域に重大な影響を与え続けています。 少なくとも、きらめく光を備えたツリーのように見えるものが表示されます (以下のビデオを参照)。 実際には、次のとおりです ab initio 仮説的なネットワーク内で広がる病気のモデル。 これはエボラ出血熱がどのようにして世界を征服するかについてのブログではありませんが、おそらく、なぜ世界を征服しないのかについての洞察が得られることを期待しています。
モデル
限られた地域と報告された症例数により、エボラ出血熱は現実を反映していない可能性が高い推定が必要な病気となっています。 入手可能な情報が限られているため、私たちは個人と個人、および個人と公衆の相互作用をシミュレートすることによって直接的なアプローチを採用します。 モデルは XNUMX つのステージで構成されます。
エボラ出血熱の段階は、未曝露、感染、伝染性、治療不足、死亡または回復です。 患者 5 を除く全員は、最初はウイルスにさらされていません。 元の患者は段階を経て進行し、最終的には伝染性になります。 無作為に選ばれた19人が感染した場合をシミュレーションします。 潜伏期間は通常、平均 3 日で分布します。 その後、10日間の感染期間が続き、最後にXNUMX日間の療養期間が続きます。 これら XNUMX つの期間は両方とも、それぞれの平均値に関して正規分布します。
感染経路はXNUMXつあります。 XNUMXつ目は、私たちが知っている人々の間の関係です。 XNUMXつ目は公共空間を利用することです。 人が感染する可能性があるのは、これらの経路の両方を介して、また、伝染性のある人と接触した場合のみです。 伝染力のある人は最終的に重症化し、医学的隔離を受けることになります。 この時点で患者は社会から孤立してしまいます。 また、医療従事者の感染者数も微々たるものだと想定しています。
説明した単純化以外に、病人に課される隔離以外にエボラ出血熱の蔓延に対抗する制御措置はない。 使用されるパラメータはせいぜい推定値であり、現実を反映していない可能性があります。 感染力のある人との接触による感染の確率を 50%、公共の場での接触による感染の確率を 1% と設定しました。 死亡確率は60%です。 以下は、仮想ネットワーク内に 100,000 人を 300 日間参加させたこのシミュレーションのビデオです。 ステージは色分けされており、白は健康な人、黄色は感染者、赤は伝染性、オレンジ色は隔離、黒は死、青は回復を表します。
ビデオから、波の伝播がネットワーク内の主要なクラスターから発生していることが明らかです。 これらは以下の図で明らかです。 上のビデオがないと、下の図の振動を理解するのが難しいかもしれません。 これは単純なモデルですが、隔離がウイルスの蔓延に対する重要かつ効果的な対策であることは明らかです。 以下のグラフ 1 は、感染した症例を表すシミュレーション モデルです。
インフルエンザ対エボラ出血熱
おそらく、私たちのほとんどが懸念すべきはエボラ出血熱ではなく、季節性インフルエンザです。 毎年、数百万人が重症化し、そのうちXNUMX万人からXNUMX万人がインフルエンザウイルスにより死亡しています。 致死率の高いエボラ出血熱とは異なり、季節性インフルエンザは致死率が大幅に低いものの、感染力はより強いです。
簡単な方法を使用してインフルエンザの蔓延をシミュレーションできます。 セイル モデル。 多くの場合、それは一連の方程式で説明されます。 この非線形系の常微分方程式 (ODE) を解くことを選択して、母集団サンプル全体の解を得ることができます。 ただし、感染の波が人口全体に実際に伝播する様子を確認したいと考えています。 エボラ出血熱と同様のモデリングアプローチを採用します。 以下の図 1 に、5,000 人の人々とその関係を表すネットワークを示します。
一部の人が免疫を持っている場合、人口にはどのような影響がありますか? 人口の 10% が免疫を持っていることを除いて、まったく同じケースをシミュレーションします。 図 2 は、免疫を持つノードを表すシアン色のノードを除いて同じネットワークです。
以下のグラフ 2 は、XNUMX つのシミュレーションを比較しています。 実線は XNUMX 回目のシミュレーションのケース数、点線は XNUMX 回目のシミュレーションのケース数です。 一部の人が最初に免疫を持っていた場合、感染率は軽減されます。 人口に対する経済的コストは、曲線の下の面積から推測できます。 言うまでもなく、この推論はエボラ出血熱にも当てはまり、発展途上国経済に与える可能性のある深刻な影響と一致しています。
エボラ出血熱とインフルエンザの両方を分析した結果、心配するエネルギーをどこに費やすべきかがもう少し明確になることを願っています。
