行動の小さな違いが成功と完全な失敗を決定します

流体と乱流物理学者BjörnHofと彼のチームは、統計的方法を伝染病の拡散に適用して、感染曲線の驚くべき特徴を発見した。 クレジット：IST Austria / Nadine Poncioni

IST、オーストリアの科学者たちは、伝染病制御の成功と完全な失敗を決定する行動の小さな違いを示しています。

コロナウイルスの拡散と流体物理学は、どのような関連がありますか？ 渦と伝染病は確かに快適の面で多少異なることがあります。 しかし、感染症の拡散のための最新の発見は、流体と乱流の流れを専門とするオーストリアの科学技術研究所（IST Austria）の物理学教授BjörnHofと彼の研究グループで出ました。 昨年初めBjörnHofは妻の故郷であるWuhanに予定されて訪問をキャンセルしなければならたときに彼の焦点は、突然の流行拡散に置き換えられました。

「私たちのグループは、一般的に、パイプや水路の乱流を調べます。過去10年の間に、乱流の開始が山火事と伝染病を説明するために同じように使用される統計モデルによって説明されることを示しました。 ” このような経験を考えると伝染病モデルをプログラミングすることは、グループの理論家であり、計算の専門家であるBurak Budanurに簡単な作業でした。

伝染病曲線は平坦ではなく、分類されます

標準伝染病モデルは緩和レベルが伝染病のピークの高さに継続的に影響を与えることを示唆しています。 この論文の主要な著者であるDavide Scarselliは「社会的距離感のレベルに比例して曲線が平坦になるのを期待します。 しかし、彼がテストと接触追跡の限界を考慮して、最初の流行をシミュレーションしたときの画像は非常に異なっていました。 最大の感染者数は、最初は予想通り減少したが緩和レベルが特定のしきい値に達すると、突然、ほぼゼロに縮小されました。 制限で、約半分の人々が感染症の間に感染しました。 残りの3％だけが病気にかかりました。 なんとこの二つの結果の間で結果を得ることは不可能でした。 相当な規模の発症があるか、ほとんど全く発生していない。

失敗は指数関数的な成長よりも早く算出されます。

既知の接触テスト（それ自体は、テストではない）は、伝染病を遅らせることができる最も強力な方法の一つです。 しかし、毎日追跡することができている事例の数は限られており、管理することができる検査の数を制限しています。 研究者は、感染症が進行される間、一点でこれらの制限を超えると、大規模な結果をもたらすという事実を発見した。 Timmeは「このようなことが発生した場合、病気が確認されていない領域でより迅速に広がり始めて、これ必然的に感染を大幅に増加させる。」と言います。 既に急激な成長はすごくます。 数日ごとに2倍の感染を意味します。 スーパー指数は二倍に増加する速度はより速く、速くなることを意味します。

これらの加速を避けることができるし、伝染病の曲線は、比較的低いレベルに崩壊します。 興味深いことに接触の追跡が小さな安全余裕で保護されている大きいかどうかは、比較的重要ではありません。 数字は比較的低いです。 一方、上限は、単一のケースだけ超えると、超指数の増加により総ケース数が10倍にジャンプします。

限界差と不均衡な効果

「ほとんどの国と同様に、オーストリアは第二波の早期に対応していませんでした。 昨年9月にすべての連絡先をこれ以上追跡することができなかったときのケースの数がすぐに指数関数的速度よりも速く急増すると予測するのは難しくなかった。」とScarselliは言います。 昨年一年の間の急激な成長に直面したとき、初期の決定的な対応が不可欠であることが明らかなったが、チームの研究によると、テストの限界がタイミングをより重要になります。 封鎖の成功と失敗の違いはわずかです。 またはBudanurが言ったように：「昨日の効果があったポリシーは、適用するためにはるかに長い時間がかかるだけでなく、一日が遅すぎる実行されると、完全に失敗することがあります。 ” Hofは、次のように述べています。 “ほとんどのヨーロッパの国は、健康の容量制限が脅威受けた場合にのみ対応しています。 実際には、政策立案者たちは、この保護膜が崩れ前にご連絡追跡チームに注意を払ってロックされている必要がありました。 “

最近チームは、ロック装置が緊急ブレーキではなく、予防ツールとして使用されている最適な戦略を調査しました。 感染者数と必要なロック時間をすべて最小化する最適の戦略を説明する原告が、現在進行中です。

参照：2021年5月10日、 ネイチャー通信。
DOI：10.1038 / s41467-021-22725-9