Когда медработник заболевает, к примеру, гриппом, его отправляют на больничный, а на его место встает другой, здоровый сотрудник, который тоже потом заболевает. В работе ученых из США, опубликованной в журнале Nature Physics, показано, что такая стандартная схема — подмена заболевшего работника — может сильно ускорить распространение заболевания во время эпидемий. Во всяком случае обычные модели не учитывают такое поведение и его влияние на скорость распространения эпидемии. Краткие результаты статьи изложены в пресс-релизе Университета Вермонта, чьи сотрудники участвовали в исследовании.
Исследование началось во время вспышки лихорадки Эбола в Западной Африке, когда математический биолог и эксперт в области эпидемиологии Сэм Скарпино (Sam Scarpino), руководитель лаборатории возникновения эпидемий из Университета Вермонта, заметил, сколько медработников и работников кладбищ заболевают лихорадкой и сколько их замещают здоровых работников только для того, чтобы тоже заболеть. Скарпино решил посчитать, как такая практика влияет на распространение и скорость эпидемии Эболы.
Ученые под руководством Скарпино построили модель, где использовали эмпирические данные о 17 вспышках гриппа в США на национальном уровне, данные за 25 лет по гриппу на уровне штатов и за 19 лет по вирусу денге в Пуэрто-Рико.
Сейчас обычно модели распространения болезней исходят из того, что заболевшие люди взаимодействуют с другими случайным образом. Но Скарпино с коллегами не согласен с таким подходом. Их модель учитывает поведение работников в динамической сети, где узел инфекции взаимодействует с работником, который пришел на подмену. Это открыло важную особенность их модели: есть критические переходы, где эпидемия ускоряется быстрее, чем обычно предполагают, и также внезапно затухает.
Ученых обеспокоил еще один момент, когда заболевший медперсонал начинают очень быстро замещать, чтоб сдерживать вспышку заболевания. Однако эпидемия начинает распространяться быстрее и достигает своего пика, так что скорость замены персонала должна возрасти гораздо сильнее.
Один из выводов, которые сделали авторы исследования, состоит в том, что очень сложно контролировать размер вспышки заболевания, и что при реальной эпидемии в мире стандартные модели поведение при массовых мероприятиях не рассчитаны на внезапный рост и спад заболеваемости. Это вовсе не значит, что медработник не должен идти домой, если заболел гриппом. Но как показывает исследование, когда эпидемия достигает пика, работники на подмене оказываются в наиболее опасной ситуации, чем это обычно предполагается. Критически важно в таких случаях обеспечить работников на подмене вакциной от заболевания.
Авторы статьи надеются, что результаты их работы помогут улучшить прогностические модели поведения при вспышках заболеваний и улучшить процесс принятия решений во время эпидемий.
[Фотография: Joshua Brown]
