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钟南山团队新研究:如延后5天采取隔离,全国感染或达35万!相关论文曾遭国外期刊退稿

作者: 甘诺颖 发布时间: 2020年03月11日 04:51:43

  2月28日,《胸部疾病杂志》(Journal of Thoracic Disease)刊发了钟南山院士团队最新研究文章。研究基于优化模型SEIR和人工智能预测:中国新冠肺炎疫情在2月下旬达到高峰,4月底趋于平缓。截至4月底,国内疫情规模在9万到12万之间。

  研究指出,针对疫情采取的封闭防控措施行之有效。如果对新冠肺炎疫情采取的防控措施推迟5天,内地疫情规模预估将扩大至3倍;如果提前5天采取措施,总感染人数将是现在的1/3。

  论文的通讯作者正是广州医科大学呼吸内科教授、国家呼吸系统疾病临床医学研究中心主任钟南山,另一位通讯作者则是广州医科大学附属第一医院胸外科主任、广州呼吸健康研究院院长、呼吸疾病国家重点实验室学组组长何建行。

钟南山团队新研究:如延后5天采取隔离,全国感染或达35万!相关论文曾遭国外期刊退稿

  论文链接:

  疫情高峰已过,4月底将逐步放缓,湖北省3月11日或将再迎小高峰

  2月27日,在广州市政府疫情防控专场新闻通气会上,钟南山曾表示,疫情开始时,国外流行病学专家利用权威试验模型,结果显示,到2月初,中国新冠感染者人数将达到16万人,但他们没有考虑到国家的强力干预和春节的延迟复工。

  随后钟南山提及他们团队的预测模型,“投稿至国外权威期刊后被退稿”,但事实上,“我们的预测更接近权威”。

  论文中,钟南山团队的预测模型显示,如果继续采取目前的干预措施,湖北省内的疫情在2月20日已达到顶峰,确诊病例预计为42792例,根据卫健委公布的数据,2月20日湖北省确诊病例实际为48730例;疫情将在4月底逐步平缓,累积确诊病例将达到59578例,总流行感染规模预计为122122例。

  同时,论文中也做出了相关的假设,如果隔离措施推迟5天,国内的疫情规模将增加3倍,达到351874例;而如果提前5天采取措施,总感染人数将是现在的1/3,或将控制在40991例。

  研究还指出,逐渐放开对湖北省的限制很有可能导致新一批的易感人群流入,湖北省在3月11日可能再出现一个小高峰,不过,由于大量的医疗物资已经转移到湖北,当地也采取了一些防控措施,这些都有助于减少返程高峰带来的影响。

  封城对疫情的控制究竟起到了多大作用?

  这场疫情的爆发恰逢人类历史上规模最大的迁徙——春运,为了遏制其蔓延,中国于2020年1月23日采取了前所未有的全国性干预措施,这些政策包括大规模检疫、严格控制旅行和广泛监测可疑病例。然而,这些措施对疫情的控制究竟起到了多大作用呢?这就是这篇论文主要探讨的问题。

  具体的做法是:将1月23日前后的人口迁移数据和最新的COVID-19流行病学数据整合到SEIR模型中推导出不同措施下的疫情流行曲线;根据2003年的SARS数据进行训练LSTM模型,以预测疫情。

  改进SEIR模型

  为了适应Susceptible[S]和Exposed[E]的动态变化,相对传统的SEIR模型,论文引入了输入参数 In(t)和输出参数Out(t) 。

钟南山团队新研究:如延后5天采取隔离,全国感染或达35万!相关论文曾遭国外期刊退稿

  改进后的模型如下:

钟南山团队新研究:如延后5天采取隔离,全国感染或达35万!相关论文曾遭国外期刊退稿

  [E]人群代表的是无症状感染者,[I]指有症状感染者。潜伏率σ是暴露的个体出现症状的速率。

  模型的参数方面,潜伏期估计为7天,死亡率估计为3%,利用湖北省的流行病学数据对传播概率B进行估计,确定B的95%置信区间为0.05249(0. 05068–0. 05429),β1=0.15747,β2=0.78735。

  而后,根据模型计算浙江、广东、湖北三省及全国的病毒传播趋势,并且模拟了限制移徙的公共卫生干预措施的效果,以及在实际干预时间提前和延后五天采取干预措施的效果。

  从全国的疫情情况计算结果来看:

  按照现实中采取的隔离措施和时间,该流行病预计将在2月28日达到高峰,病例数为59,764例(95%置信区间:51979-70172例)。总规模预计为122122例(95%置信区间:89741-156794例);

  如果整个干预措施推迟5天实施,接触病例比例的初步增加将导致感染病例的指数级增长,在2020年3月4日达到顶峰,达到173372例,到4月底,全国疫情总规模将达到351874例;

  如果整个干预措施提前5天实施,全国的病例数将达到40991。

钟南山团队新研究:如延后5天采取隔离,全国感染或达35万!相关论文曾遭国外期刊退稿

  图A:湖北采取严厉隔离措施的情况,图B:湖北采取缓松隔离措施的情况

钟南山团队新研究:如延后5天采取隔离,全国感染或达35万!相关论文曾遭国外期刊退稿

  全国情况:蓝色代表1月23日采取措施,红色代表提前5天采取措施,灰色代表推迟5天采取措施。

  LSTM时间序列模型

  LSTM模型是一种已经被用来处理和预测各种时间序列问题的递归神经网络模型(RNN),来预测随着时间的推移新感染病例的数量。

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