“早发现、早隔离、早治疗”对于控制SARS疫情的定量分析

中国科学院遥感应用研究所，2003/5/6

中国科学院遥感应用研究所，应用系统动力学模型，定量地分析“早发现、早隔离、早治疗”，对于控制SARS疾病扩散与传播的重要性。该模型对于理解SARS的传播机制以及疫情的控制与决策，提供了科学基础。

1 准连续介质中点源扩散模型

以系统动力学原理为基础，我们研究并设计了具有6个调控参数的准连续介质中点源扩散模型，预测受影响（感染、治愈、死亡、疑似）人数在不同的参数控制之下随时间的变化。6个调控参数如下：

• SARS潜伏期天数；
• 得病后入院时间；
• 病人住院后治愈时间；
• 隔离措施强度；
• 个人的每天接触交往人数；
• 地区外每天输入病例数；
  

SARS系统动力学概念模型见图1。

图1：SARS系统动力学概念模型

2、不同参数及不同参数取值的调控模拟与分析

我们选择“得病后入院时间”与“隔离措施强度”两个参数，研究“早发现、早隔离、早治疗”政策，对于控制SARS疫情的作用与重要性。

“得病后入院时间”参数表示“得病后的患者第几天去医院治疗，以天为单位”；“隔离措施强度”参数表示“当前潜伏期内的患者有多少人被隔离，以百分比表示”。

2.1 “得病后入院时间”参数变化的模拟分析

在动力学模型其他参数设定的条件下，模拟不同“得病后入院时间”参数取值条件下，“SARS发病总人数”与“SARS疫情基本控制时间”的变化特征。

其他设定的参数值：以2003年4月25日为模拟时间的开始，设定SARS发病人数（在医院）的初始值（假设为890个）；SARS潜伏期天数1-11天；病人住院后30天治愈；隔离措施强度50%（当前潜伏期内有50%人被隔离）；个人的每天接触交往人数10个；地区外每天输入病例数0人。

对“得病后入院时间”参数取1.5天、2.0天与2.5天三种不同数值后，对模型进行计算模拟，得到的三种不同的曲线，见图2。

图2: “得病后入院时间”参数变化后的SARS发病总人数曲线

对上述的三条曲线进行分析，可获得：

• SARS病人1.5天后入院与2天后入院相比，SARS发病总人数可能会减少1500人；SARS疫情得到控制的时间可能会提前1个月。
  
  
• SARS病人1.5天后入院与2.5天后入院相比，SARS发病总人数可能会减少2400人；SARS疫情得到控制的时间可能会提前1个半个月。

2.2 “隔离措施强度”参数变化的模拟分析

在动力学模型其他参数设定的条件下，模拟不同“隔离措施强度”参数取值条件下，SARS发病总人数与SARS疫情基本控制时间的变化特征。

其他设定的参数植：以2003年4月25日为模拟时间的开始，设定SARS发病人数（在医院）的初始值（假设为890个）；SARS潜伏期天数1-11天；病人2天后住院；病人住院后30天治愈；个人的每天接触交往人数10个；地区外每天输入病例数0人。

对“隔离措施强度”参数取40%、50%与60%三种不同数值后，对模型进行计算模拟，得到的三种不同的曲线，见图3。

图3: “隔离措施强度”参数变化后的SARS发病总人数曲线

对上述的三条曲线进行分析，可获得：

• 隔离措施强度60%与隔离措施强度50%相比，SARS发病总人数可能会减少700人；SARS疫情得到控制的时间可能会提前半个月。
  
  
• 隔离措施强度60%与隔离措施强度40%相比，SARS发病总人数可能会减少1100人；SARS疫情得到控制的时间可能会提前1个月。

从上述两个参数取值变化分析可知，“得病后入院时间”与“隔离措施强度”对于SARS疫情态势发展，具有很大的敏感性与相关性，其中得病后的患者几时去医院治疗，对于疫情的控制具有更重要的意义。所以，“早发现、早隔离、早治疗”，能够帮助我们有效地、较快地控制SARS疾病的扩散与传播。