Som data scientists er det vores ansvar at kunne analysere og fortolke data. Og vi var meget bekymrede over resultaterne af analysen af data relateret til covid-19. De mest udsatte er de mest sårbare - ældre og mennesker med lavere indkomster - men vi er alle nødt til at ændre vores adfærd for at kontrollere spredningen og virkningen af sygdommen. Vask dine hænder grundigt og regelmæssigt, undgå menneskemængder, aflys begivenheder og undgå at røre ved dit ansigt. I dette indlæg vil vi forklare, hvorfor vi er bekymrede, og hvorfor du også bør være bekymret. For en oversigt over nøgleoplysninger, se Ethan Alleys indlæg. (Forfatteren er formand for en non-profit organisation, der udvikler teknologier til at reducere risikoen for pandemier).
Indhold:
1. Vi har brug for et fungerende lægesystem.
For bare 2 år siden fik en af os (Rachel) en infektion, der påvirker hjernen og dræber ¼ af de smittede, og som også fører til kognitiv svækkelse hos hver tredje person, der er smittet. Mange overlevende lider af permanent høre- og synsnedsættelse. Rachel var i vildrede, da hun kom på hospitalet. Hun var heldig at modtage rettidig lægehjælp, diagnose og behandling. Umiddelbart før denne begivenhed følte hun sig vidunderlig, og hendes liv blev sandsynligvis reddet på grund af hurtig adgang til skadestuen.
Lad os nu tale om covid-19 og hvad der kan ske med mennesker i en situation som Rachels i de kommende uger og måneder. Antallet af identificerede tilfælde af covid-19-infektion fordobles hver 3.-6. dag. Hvis vi tager denne periode til at være tre dage, vil antallet af inficerede personer om tre uger stige 100 gange (faktisk er alt ikke så simpelt, men lad os ikke blive distraheret af tekniske detaljer). En ud af ti smittede vil kræve længere tids indlæggelse (mange uger), og de fleste af disse patienter har brug for ilt. Selvom spredningen af virussen lige er begyndt, er hospitaler i nogle regioner allerede overfyldte, og folk er ude af stand til at modtage den behandling, de har brug for (for en række forskellige tilstande, ikke kun dem, der er inficeret med covid-19). For eksempel i Italien, hvor myndighederne for blot en uge siden sagde, at alt var i orden, er 16 millioner mennesker nu i karantæne (opdateret: 6 timer efter offentliggørelsen var hele landet lukket). For at hjælpe med at klare tilstrømningen af patienter bliver der sat telte som dette op:
Dr. Antonio Pesenti, leder af det regionale krisecenter i Italiens hårdest ramte region, siger: "Vi er nødt til at oprette intensivafdelinger i korridorer, operationsstuer og rehabiliteringsrum... Et af de bedste sundhedssystemer i verden, i Lombardiet, er på vej fra sammenbrud."
2. Det er ikke noget som influenza.
Dødeligheden for influenza er cirka 0,1 %. Marc Lipsitch, direktør for Center for Communicable Disease Dynamics på Harvard, giver for covid-19 på 1-2%. giver en dødsrate på 1,6 % for Kina i februar, 16 gange højere end influenza1 (dette kan være et konservativt skøn, da dødsraterne stiger kraftigt, når sundhedssystemet ikke klarer sig). De bedste skøn i dag siger, at Covid-19 vil dræbe 10 gange flere mennesker i år end influenza (og Elena Grewal, tidligere direktør for datavidenskab hos Airbnb, vurderer, at det værst tænkelige scenarie er 100 gange værre end influenza). Og alt dette tager ikke højde for sundhedssystemets vigtige indflydelse, som nævnt ovenfor. Du kan forstå, hvorfor nogle mennesker overbeviser sig selv om, at der ikke sker noget nyt, og at dette er en influenzalignende sygdom. Det er meget ubehageligt at indse, at de faktisk slet ikke er stødt på dette.
Vores hjerner er ikke designet til intuitivt at opfatte den eksponentielle vækst i antallet af inficerede mennesker. Derfor vil vi udføre analyser som videnskabsmænd uden at stole på intuition.
Hver person, der er smittet med influenza, inficerer i gennemsnit 1,3 andre mennesker. Denne indikator kaldes R0. Hvis R0 er mindre end 1, stopper infektionen med at sprede sig, og hvis den er større end 1, fortsætter den med at sprede sig. For covid-19 uden for Kina er R0 nu 2-3. Forskellen kan virke ubetydelig, men efter 20 "iterationer" af infektion vil antallet af smittede i tilfælde af R0=1,3 være 146 personer, og for R0=2,5 – 36 millioner! Disse er forenklede beregninger, men tjener som en rimelig illustration i forhold forskelle mellem covid-19 og influenza.
Bemærk, at R0 ikke er et grundlæggende kendetegn ved sygdommen. Denne hastighed er meget afhængig af responsen [på sygdommen] og kan ændre sig over tid2. For eksempel i Kina er R0 for covid-19 hurtigt faldende og når nu 1! Hvordan er det muligt, spørger du? Ved at implementere foranstaltninger, der ville være svære at forestille sig i lande som USA, såsom fuldstændig låsning af mange gigantiske byer og udvikling af diagnostiske procedurer, der kan teste en million mennesker om ugen.
På sociale medier (herunder populære konti som Elon Musks) er der ofte en mangel på forståelse for forskellen mellem logistisk og eksponentiel vækst. Logistisk vækst svarer i praksis til epidemikurvens S-form. Naturligvis kan eksponentiel vækst heller ikke fortsætte i det uendelige, da antallet af inficerede mennesker altid er begrænset af størrelsen af jordens befolkning. Som en konsekvens heraf bør incidensraten falde, hvilket resulterer i en S-formet kurve (sigmoid) for væksthastigheden kontra tid. Reduktionen opnås dog på visse måder og ikke på magisk vis. Vigtigste metoder:
- massiv og effektiv offentlig reaktion;
- andelen af mennesker, der bliver syge, er så stor, at der er for få, der ikke er syge til yderligere spredning af smitten.
Det er således uklogt at henvise til den logistiske vækstkurve som en måde at "kontrollere" pandemien på.
Et andet vanskeligt aspekt at intuitivt forstå virkningen af covid-19 på lokalsamfundet er den meget betydelige forsinkelse mellem infektion og indlæggelse - typisk omkring 11 dage. Det virker måske ikke som ret lang tid, men sådan en periode betyder, at når alle hospitalssenge er fyldt, vil antallet af smittede være 5-10 gange højere end antallet af indlagte.
Bemærk, at der er nogle tidlige tegn på klimapåvirkning på smittespredning. I udgivelse de siger, at sygdommen indtil videre spreder sig i tempererede klimaer (desværre for os er temperaturen i San Francisco, hvor vi bor, lige i det rigtige område; dette omfatter også tætbefolkede regioner i Europa, inklusive London).
3. "Bliv ikke i panik, forbliv rolig" tilgangen hjælper ikke.
På sociale medier får folk, der påpeger grunde til bekymring, ofte besked om at "ikke gå i panik" eller "holde sig i ro". Dette er mildest talt ubrugeligt. Ingen antyder, at panik er en acceptabel reaktion. Men der er grunde til, at "at holde sig i ro" er en almindelig reaktion i nogle kredse (men ikke blandt epidemiologer, hvis opgave det er at spore sådanne ting). Måske hjælper "at holde sig i ro" folk til at føle sig mere komfortable med deres egen passivitet, eller giver dem mulighed for at føle sig overlegne i forhold til dem, de opfatter som løbe rundt som en hovedløs kylling.
Men "at bevare roen" kan nemt komme i vejen for at forberede sig og reagere hensigtsmæssigt. Kina havde isoleret titusindvis af millioner af borgere og bygget to hospitaler, da sygdomsstatistikken nåede de niveauer, man nu ser i USA. Italien har ventet for længe og har netop i dag (8. marts) rapporteret 1492 nye tilfælde og 133 nye dødsfald, på trods af at 16 millioner mennesker er i karantæne. Baseret på de bedste tilgængelige oplysninger for blot 2-3 uger siden var Italiens sygdomsstatistikker på samme niveau som USA og Storbritannien er nu.
Bemærk venligst, at vi på nuværende tidspunkt har lidt viden om covid-19. Vi ved ikke rigtig, hvad dens spredningshastighed eller dødelighed er, hvor længe den varer på overflader, eller om den kan overleve og sprede sig under varme forhold. Alt, hvad vi har, er gæt baseret på den bedste information, vi kan samle sammen. Og husk, at de fleste oplysninger kommer fra Kina på kinesisk. I øjeblikket er den bedste kilde til at forstå den kinesiske oplevelse rapporten , baseret på det fælles arbejde af 25 eksperter fra Kina, Tyskland, Japan, Korea, Nigeria, Rusland, Singapore, USA og WHO.
I lyset af en sådan usikkerhed, at der ikke vil være nogen global pandemi, og det er det, måske, uden at kollapse sundhedsvæsenet, virker passivitet ikke som det rigtige svar. Dette ville være ekstremt risikabelt og suboptimalt i ethvert simuleret scenarie. Det virker også usandsynligt, at lande som Italien og Kina effektivt har lukket store dele af deres økonomier ned uden god grund. Og passivitet er heller ikke i overensstemmelse med den faktiske påvirkning, vi ser i inficerede regioner, hvor det medicinske system ikke er i stand til at klare situationen (f.eks. bruger de i Italien 462 telte til præ-triage af patienter, og der er stadig behov for .
I stedet er et tankevækkende og fornuftigt svar at følge de trin, som eksperter anbefaler for at forhindre spredning af infektion:
- Undgå store begivenheder og menneskemængder
- Annuller begivenheder
- Arbejd hjemmefra, når det er muligt
- Vask hænder, når du kommer hjem, og når du går ud og bruger tid udenfor hjemmet
- Prøv ikke at røre dit ansigt, især når du er ude (det er ikke let!)
- Desinficer overflader og emballage (virussen kan forblive aktiv på overflader i op til 9 dage, selvom dette ikke vides med sikkerhed).
4. Det handler ikke kun om dig
Hvis du er under 50 år og ikke har risikofaktorer såsom et svækket immunsystem, hjerte-kar-sygdomme, tidligere rygning eller kroniske sygdomme, kan du være ret sikker på, at COVID19 sandsynligvis ikke vil dræbe dig. Men din reaktion på det, der sker, er stadig ekstremt vigtig. Du har stadig samme chance for at blive smittet som alle andre, og hvis du bliver smittet, har du stadig lige så stor chance for at smitte andre. I gennemsnit smitter hver inficeret person mere end to personer, og de bliver smitsomme, før symptomerne viser sig. Hvis du har forældre eller bedsteforældre, du holder af, og du planlægger at bruge tid sammen med dem og derefter finder ud af, at du er ansvarlig for at udsætte dem for COVID19-virussen, vil det være en stor byrde.
Selvom du ikke interagerer med mennesker over 50, har du sandsynligvis flere kolleger og bekendte med kroniske sygdomme, end du tror. at få mennesker afslører deres helbredstilstande på arbejdet, hvis de kan undgå det, . Vi er begge [Rachel og jeg] i højrisikokategorien, men mange mennesker, vi interagerer med regelmæssigt, har måske ikke vidst dette.
Og vi taler selvfølgelig ikke kun om personerne i dit nærmiljø. Dette er et meget vigtigt etisk spørgsmål. Enhver person, der gør, hvad de kan for at bekæmpe spredningen af virussen, hjælper samfundet som helhed med at reducere infektionsraten. Som Zeynep Tufekci skrev i : "At forberede den næsten uundgåelige globale spredning af denne virus... er en af de mest pro-sociale, altruistiske ting, du kan gøre." Hun fortsætter:
Vi bør forberede os, ikke fordi vi personligt føler os i fare, men for at hjælpe med at reducere risikoen for alle. Vi skal forberede os, ikke fordi vi står over for et dommedagsscenario uden for vores kontrol, men fordi vi kan ændre alle aspekter af denne risiko, vi står over for som samfund. Det er rigtigt, du skal forberede dig, fordi dine naboer har brug for, at du forbereder dig – især dine ældre naboer, naboer, der arbejder på hospitaler, naboer med kroniske sygdomme og dine naboer, som måske ikke har midlerne eller tiden til at forberede sig.
Dette påvirkede os personligt. Det største og vigtigste kursus, vi nogensinde har lavet på fast.ai, kulminationen på mange års arbejde, skulle lanceres på University of San Francisco om en uge. Sidste onsdag (4. marts) tog vi beslutningen om at flytte det hele online. Vi var et af de første store kurser, der flyttede online. Hvorfor gjorde vi dette? Fordi vi indså tidligt i sidste uge, at hvis vi kørte dette kursus, ville vi indirekte tilskynde hundredvis af mennesker til at samles i et begrænset rum flere gange i løbet af flere uger. Det værste, du kan gøre, er at samle grupper af mennesker i et begrænset rum, og det var vores moralske pligt at undgå det. Beslutningen var svær, fordi vores arbejde med studerende hvert år var vores største fornøjelse og mest produktive periode. Og der var studerende, der skulle flyve ind fra udlandet, som vi ikke ville svigte3.
Men vi vidste, at vi gjorde det rigtige, for hvis vi gjorde det, ville vi bidrage til spredningen af sygdommen i vores samfund4.
5. Vi skal gøre kurven fladere
Dette er kritisk, for hvis vi kan reducere infektionsraten i samfundet, vil det give hospitaler mulighed for at klare både tilstrømningen af inficerede mennesker og deres almindelige patienter. Illustrationen nedenfor viser tydeligt dette:
Farzad Mostashari, tidligere National Health IT-koordinator, forklarer: "Nye tilfælde blandt ikke-rejsende og ikke-kontaktsager bliver identificeret hver dag, og vi ved, at dette kun er toppen af isbjerget på grund af testforsinkelser. Det betyder en eksplosiv stigning i antallet af infektioner i de næste to uger... At forsøge at begrænse den eksponentielle spredning i samfundet er som at fokusere på at slukke gnister, når hele huset brænder. Når dette sker, er vi nødt til at skifte til afbødning – tage beskyttelsesforanstaltninger for at bremse spredningen og reducere den højeste indvirkning på folkesundheden." Hvis vi holder spredningsraten lav nok, vil hospitalerne kunne klare sig, og patienterne vil modtage den pleje, de har brug for. Ellers bliver dem, der har behov for indlæggelse, ikke indlagt.
Ifølge :
USA har cirka 2,8 hospitalssenge pr. 1000 mennesker. Med en befolkning på 330 millioner giver det cirka 1 million senge, hvoraf 65 % er permanent besat. Der er således i alt 330 tusind senge til rådighed (måske lidt mindre på grund af sæsoninfluenza osv.). Lad os tage den italienske erfaring og antage, at omkring 10% af tilfældene er alvorlige nok til at kræve hospitalsindlæggelse. Og vi husker, at indlæggelsen ofte varer i uger – med andre ord vil senge med COVID19-patienter blive frigivet meget langsomt. Ifølge disse skøn vil alle hospitalssenge være optaget den 8. maj. Og samtidig tager vi ikke hensyn til disse senges egnethed til at holde patienter med virussygdomme. Hvis vi tager fejl med hensyn til andelen af alvorlige tilfælde med en faktor 2, forskyder dette hospitalsmætningstiden med kun 6 dage i den ene eller anden retning. Intet af dette forudsætter, at efterspørgslen efter pladser vil stige af andre årsager, hvilket synes at være en tvivlsom antagelse. Med et stigende pres på sundhedsvæsenet og mangel på receptpligtig medicin kan mennesker med kroniske sygdomme komme i situationer, der kræver pleje og hospitalsindlæggelse.
6. Offentlig respons spørgsmål.
Som allerede diskuteret, er der ingen sikkerhed for disse tal - Kina har allerede vist, at ekstreme foranstaltninger kan reducere spredningen af sygdommen. Et andet glimrende eksempel er Vietnam, hvor blandt andet en landsdækkende reklamekampagne (inklusive en spøgende sang!) hurtigt mobiliserede befolkningen og medførte de nødvendige adfærdsændringer.
Disse beregninger er ikke hypotetiske - alt blev testet under influenzapandemien i 1918. I USA reagerede to byer helt anderledes: I Philadelphia blev der afholdt en kæmpe parade med deltagelse af 200 tusinde mennesker for at skaffe penge til krigen. Men St. Louis har minimeret social kontakt for at mindske spredningen af virussen og aflyst alle offentlige arrangementer. Sådan så antallet af dødsfald ud i hver by ifølge data :
Situationen i Philadelphia er blevet ekstremt alvorlig, at klare det enorme antal dødsfald.
Richard Besser, som var administrerende direktør for Centers for Disease Control and Prevention under H1N1-pandemien i 2009, siger, at i USA afhænger risikoen for infektion og evnen til at beskytte dig selv og din familie blandt andre faktorer af indkomst. , adgang til sundhedspleje og immigrationsstatus." Han hævder:
Ældre og mennesker med handicap er særligt udsatte, når deres dagligdag og støttesystemer forstyrres. Dem, der ikke har let adgang til sundhedspleje, herunder landdistrikter og oprindelige folk, kan stå over for behovet for at rejse store afstande, når det er nødvendigt. Mennesker, der lever under trange forhold – hvad enten det er i offentlige boliger, plejehjem, fængsler, krisecentre (eller endda hjemløse på gaden) – kan blive ramt af bølger, som vi allerede har set i staten Washington. Og sårbare dele af lavtlønsøkonomien med ulønnede arbejdere og usikre arbejdsplaner vil blive afsløret for alle at se under denne krise. Spørg de 60 procent af den amerikanske arbejdsstyrke, der får timelønnet, hvor nemt det er at gå fra arbejde, når det er nødvendigt.
Det viser US Bureau of Labor Statistics Dem med den laveste indkomst har adgang til sygeorlov med løn:
7. Vi i USA er dårligt informeret.
Et af de store problemer i USA er, at der er meget få tests, der bliver lavet for coronavirus, og testresultaterne bliver ikke delt ordentligt, og vi ved ikke rigtig, hvad der virkelig foregår. Scott Gottlieb, en tidligere FDA-kommissær, forklarede, at Seattle havde bedre test, og det er derfor, vi ser infektioner der: "Grunden til, at vi hørte om COVID-19-udbruddet tidligt i Seattle, var arbejdet med sanitær-epidemiologisk overvågning [vagtovervågning ] af uafhængige videnskabsmænd. En sådan overvågning er aldrig blevet udført i lignende omfang i andre byer. Derfor er andre amerikanske hotspots muligvis endnu ikke fuldt opdaget." Ifølge beskeden , lovede vicepræsident Mike Pence, at "ca. 1.5 millioner tests" ville være tilgængelige i denne uge, men færre end 2000 mennesker er blevet testet i USA indtil videre. Baseret på resultaterne , siger Robinson Meyer og Alexis Madrigal fra The Atlantic:
De beviser, vi har indsamlet, tyder på, at USA's reaktion på COVID-19-virussen og den sygdom, den forårsager, har været ekstremt slap, især sammenlignet med andre udviklede lande. For otte dage siden bekræftede Centers for Disease Control and Prevention (CDC), at virussen spredte sig blandt mennesker i USA, nemlig at den inficerede amerikanere, som ikke var rejst til udlandet eller været i kontakt med dem, der havde haft. I Sydkorea blev mere end 66 mennesker testet inden for en uge efter det første tilfælde, og det blev hurtigt muligt at teste 650 mennesker om dagen.
En del af problemet er, at det er blevet et politisk spørgsmål. Præsident Donald Trump har gjort det klart, at han ønsker at holde antallet af smittede i USA lavt. Dette er et eksempel på, hvordan optimering af metrics kommer i vejen for at få gode resultater i praksis (mere om dette problem er beskrevet i artiklen om Data Science etik - ). Google AI-chef Jeff Dean tweetede deres bekymringer om politiseret desinformation:
Da jeg arbejdede i Verdenssundhedsorganisationen (WHO), var jeg involveret i det globale AIDS-program (nu UNAIDS), skabt for at hjælpe verden med at klare hiv/aids-pandemien. Der var dedikerede læger og videnskabsmænd, der fokuserede på at hjælpe med at overvinde denne krise. Under en krise er klar og pålidelig information vigtig for at hjælpe dig med at træffe informerede beslutninger om, hvordan du skal reagere (på alle niveauer: nationalt, statsligt, lokalt, firma, nonprofit, skole, familie og individ). Med adgang til den rigtige information og rådgivning fra de bedste medicinske og videnskabelige eksperter kan vi overvinde udfordringer, hvad enten det er HIV/AIDS eller COVID-19. Men i tilfælde af desinformation drevet af politiske interesser er der en enorm risiko for alvorligt at forværre situationen, hvis man ikke handler hurtigt og beslutsomt over for en voksende pandemi, men i stedet aktivt bidrager til en hurtigere spredning af sygdommen. Det er meget smertefuldt at se alt dette ske lige nu.
Det ser ikke ud til, at der er nogen politiske kræfter, der er interesseret i gennemsigtighed omkring COVID-19. Sundheds- og menneskelig sekretær Alex Azar, , "begyndte at diskutere de tests, som sundhedspersonale bruger til at afgøre, om nogen blandt dem er inficeret med den nye coronavirus. Men manglen på sådanne test betyder, at der er mangel på information om spredningen og sværhedsgraden af den epidemiologiske sygdom i USA, forværret af manglende gennemsigtighed fra regeringens side. Azar nævnte, at de nye test nu er under kvalitetskontrol." Men yderligere, ifølge Wired:
Trump afbrød derefter Azar. "Jeg tror, det vigtigste er, at alle, der har brug for test, bliver testet. Der er test, og de er gode. Enhver, der skal screenes, vil blive screenet, sagde Trump. Det er ikke sandt. Vicepræsident Pence fortalte journalister torsdag, at USA ikke har nok COVID-19-test til at imødekomme efterspørgslen.
Andre lande reagerer meget hurtigere end USA. Mange lande i Sydøstasien gør et godt stykke arbejde med at begrænse virussen. For eksempel Taiwan, hvor R0 nu er faldet til 0.3, eller Singapore, som generelt hvordan regeringen skal reagere på COVID-19. Dette handler ikke kun om Asien; Frankrig har for eksempel forbudt ethvert arrangement med 1000 eller flere deltagere, og skoler er i øjeblikket lukket i tre områder.
8. Konklusion
COVID-19 er et vigtigt socialt problem, og vi kan alle ikke kun, men skal gøre alt for at mindske spredningen af sygdommen. For det:
- Undgå store begivenheder og menneskemængder (social distancering)
- Aflys kulturelle og andre offentlige arrangementer
- Arbejd hjemmefra, når det er muligt
- Vask hænder, når du kommer hjem, og når du går ud og bruger tid udenfor hjemmet
- Undgå at røre ved dit ansigt, især når du er på farten
Bemærk: På grund af behovet for at offentliggøre dette indlæg så tidligt som muligt, har vi været lidt mindre end normalt omhyggelige med at citere de informationskilder, vi stoler på. Lad os venligst vide, hvis vi gik glip af noget.
Tak til Sylvain Gugger og Alexis Gallagher for at give værdifuld feedback.
Bemærkninger:
1 Epidemiologer er mennesker, der studerer spredningen af sygdomme. Det viser sig, at det faktisk er ret svært at estimere ting som dødelighed og R0, hvorfor der er et helt felt, der har specialiseret sig i dette. Pas på folk, der bruger simple nøgletal og statistik til at fortælle dig, hvordan covid-19 opfører sig. Se i stedet på modellering udført af epidemiologer.
2 Dette er teknisk forkert. Strengt taget refererer R0 til infektionshastigheden i fravær af respons. Men da det egentlig ikke er det, vi bryder os om, vil vi tillade os selv at være lidt sjuskede med vores definitioner.
3 Siden denne beslutning har vi arbejdet hårdt på at finde en måde at lancere et virtuelt kursus på, som vi håber vil være endnu bedre end ansigt-til-ansigt-versionen. Vi har været i stand til at åbne det op for alle i verden og vil arbejde med virtuelle studie- og projektgrupper hver dag.
4 Vi lavede også mange andre små ændringer i vores livsstil, herunder at træne derhjemme i stedet for at gå i fitnesscenter, erstatte alle vores møder med videokonferencer og springe natlige aktiviteter over, som vi så frem til.
A. Ogurtsov, Yu. Kashnitsky og T. Gabruseva arbejdede på oversættelsen.
Kilde: www.habr.com