«Сглаживание кривой» — убийственная иллюзия

Перевод подготовлен Ведимиром Байкалиным специально для LC. Оригинальный текст был опубликован на Medium 14 марта.

Пока страны Запада применяют нерешительные меры по сглаживанию кривой заболевших (самоизоляция, частичный карантин гос.учреждений, ограничение массовых мероприятий) — Китай применил решительные меры по сдерживанию (закрытие населённых пунктов, реорганизация поставок продовольствия, ограничение на свободу передвижения), и смог свести к минимуму число новых заражений COVID-19 даже в эпицентре вспышки — Ухане.

В свежем переводе мы расскажем про то, почему никому больше не стоит пытаться «сглаживать» линию и что случится с нами, если никто не прислушается к этому совету. К сожалению, в материале не приведены данные по койко-местам в системе здравоохранения РФ. Но мы просто напомним, что в 2017-м году СМИ успешно отрапортовали о сокращении 23 000 больничных коек.

***

Вы все уже видели эту кривую нагрузок COVID-19 на систему здравоохранения:

Или эту:

Или эту, опубликованную аж в Нью-Йорк Таймс:

Или эту:

Есть много других. Что общего у всех этих диаграмм?

  • У них нет чисел на осях. Они не дают вам представления о том, сколько случаев заражения потребуется для перегрузки системы здравоохранения, и в течение скольких дней эпидемия закончится.
  • Они предполагают, что в настоящее время система здравоохранения может справиться с большой долей (например, 2/3, 1/2 или 1/3) случаев, но, если будут приняты некоторые смягчающие меры, мы сможем снизить количество заражений в день до приемлемого уровня.
  • Они хотят сказать, что мы можем обойтись без серьезных блокировок, наблюдаемых сейчас в Китае и Италии. Вместо этого мы позволяем инфекции проходить через всю популяцию, пока у нас не появится коллективный иммунитет (от 40% до 70%), и просто растянем эпидемию на более длительный промежуток времени.

Кривая лжет.

Эти предположения − фатальная ошибка. Если бы ситуация развивалась в соответствии с предлагаемой трактовкой графиков, это бы привело к ужасающим последствиям. Давайте продемонстрируем это, просто пронумеровав оси.

Каковы возможности системы здравоохранения?

Это сложный вопрос, и на него нельзя ответить в таком коротком посте. В США насчитывается около 924 100 больничных коек (2,8 на 1000 человек). В Калифорнии лишь 1,8. В таких странах, как Германия − 8. В Южной Корее их 12. Тем не менее их больничная система была перегружена. Большинство этих коек используется, но мы можем увеличить их число, импровизируя (например, задействовав отели и школьные спортивные залы) и привлекая стратегические ресурсы военных, национальной гвардии и других организаций.

Основываясь на китайских данных, мы можем принять, что около 20% случаев COVID-19 являются тяжелыми и требуют госпитализации. Тем не менее, если «тяжёлые» пациенты будут обеспечены необходимым лечением (в том числе кислород, капельницы и изоляция), то многие выживут даже в домашних условиях.

Более важным пунктом является количество коек в отделениях интенсивной терапии, которое, по некоторым оценкам, может быть увеличено до 100 000 при условии, что около 30 000 из них будут свободны для новых пациентов. Около 5% всех заболевших COVID-19 нуждаются в интенсивной терапии, без которой они умрут. Мы также можем несколько увеличить количество коек в отделениях интенсивной терапии, но оборудование, которое нам необходимо для лечения сепсиса, почечной, печёночной и сердечной недостаточности, тяжёлой пневмонии и т.д., не бесконечно.

Важной частью уравнения являются аппараты искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ). Большинство пациентов с тяжелой формой COVID-19 умирают от инфекции лёгких, которая делает невозможным дыхание или разрушает так много тканей, что кровь больше не может полноценно насыщаться кислородом. Чтобы получить шанс на выживание, этим пациентам необходима интубация и искусственная вентиляция лёгких или даже машина ЭКМО (экстракорпоральная мембранная оксигенизация, «искусственные сердце и лёгкие» — прим. переводчика), которая непосредственно насыщает кровь кислородом. Примерно в 6% всех случаев пациенты нуждаются в искусственной вентиляции лёгких, и, если в больницах будут использоваться все существующие аппараты ИВЛ, их число составит всего 160 000. Кроме того, CDC располагает стратегическим запасом в 8900 аппаратов ИВЛ, которые при необходимости можно установить в наиболее загруженных больницах.

Если мы примем количество аппаратов ИВЛ в качестве приблизительного предела медицинских ресурсов, получится, что мы можем одновременно обслуживать до 170 000 критически больных пациентов.

Сколько людей заразится?

Без локализации вирус становится эндемичным, и, по оценкам ведущих эпидемиологов, таких как Марк Липсич (Гарвард) и Кристиан Дростен (Charité Berlin), от 40% до 70% населения успеет заразиться, пока мы не выработаем некоторый коллективный иммунитет. (К сожалению, неизвестно, как долго проработает этот иммунитет. Мы уже наблюдаем много штаммов COVID-19 и увидим гораздо больше из-за большого количества носителей). В такой популяции, как США (327 миллионов) число заражённых составит от 130 до 230 миллионов. Давайте предположим, что в период с марта по декабрь заразится 55% населения США (возьмём среднее), что составит 180 миллионов человек.

Как насчёт необнаруженных лёгких и бессимптомных случаев?

В первые дни заражения многие сторонние наблюдатели очень скептически относились к цифрам, поступающим из Китая, и думали, что китайское правительство может скрывать масштабы необнаруженных лёгких и бессимптомных случаев, а следовательно, смертность намного ниже, чем сообщалось. Делегация ВОЗ, прибывшая в Китай во главе с Брюсом Эйлвардом, обнаружила, что это не так. Эйлвард утверждает, что, как только появилось достаточное количество ресурсов, китайцы стали крайне тщательно тестировать население, и лишь небольшая часть случаев заражения осталась незамеченной (пациенты даже с лёгкими и бессимптомными проявлениями COVID-19 являются заразными, поэтому они имеют значение).

Сколько людей тяжело заболеет?

Из 180 миллионов 80% будут считаться «лёгкими» случаями. У некоторых из них вообще не проявится никаких симптомов, у многих будет гриппообразное заболевание, которое продлится две недели и может включать в себя пневмонию, но такие больные поправятся сами по себе, обычно в течение 2-3 недель. У 20% заболевших болезнь разовьётся до тяжёлого состояния, и такие пациенты будут нуждаться в медицинской помощи, чтобы выжить. В тяжёлых случаях для восстановления требуется примерно 3–6 недель. И примерно 6% потребуется интубация, иначе они не смогут дышать самостоятельно.

Большой разрыв в показателях смертности между Уханем (5,8%) и остальной частью Китая (0,4–0,7%) связан в первую очередь с разницей в возможности оказать необходимую помощь пациентам в критическом состоянии.

Когда человек находится на аппарате ИВЛ, ему часто требуется около 4 недель, чтобы выйти из реанимации. Это очень медленный процесс! Отталкиваясь от этих чисел, мы можем рассчитать, сколько людей одновременно нуждаются в медицинских ресурсах.

Кривая с числами

Ранее мы предположили, что 55% американцев заразятся COVID-19 до конца 2020 года, и 6% (10,8 миллиона) из них в какой-то момент потребуются аппараты ИВЛ. Также, упростив модель до нормального распределения (симметричная колоколообразная кривая с крутым экспоненциальным началом, постепенным выравниванием, когда большинство людей заражено или выработало иммунитет, и постепенным снижением по мере закрытия случаев), мы получим следующую диаграмму:

Коричневая линия у основания − это наш ограниченный запас аппаратов ИВЛ и коек для интенсивной терапии. Красная кривая иллюстрирует не все случаи COVID-19, а только те 6%, когда заражённые погибнут, если мы не сможем подключить их к ИВЛ в течение примерно четырех недель. При таком сценарии, если ничего не предпринять, максимальное количество случаев, требующих одновременного лечения, составит около 3 миллионов. Ясно, что нам отчаянно нужно сгладить эту кривую, потому как иначе окажется, что в течение большей части года подавляющее большинство пациентов могут даже не рассчитывать на интенсивную терапию и интубацию.

Насколько широко нужно растянуть это нормальное распределение, чтобы уместить его ниже границы наших медицинских ресурсов?

Идея «сглаживания кривой» предполагает, что, если мыть руки и оставаться дома, пока человек заразен, будет не нужно предотвращать распространение вируса и его превращение в эндемический (заражающий от 40% до 70% всех людей), так как мы сумеем настолько сильно замедлить распространение инфекции, что медицинская система сможет справиться с нагрузкой. Вот как выглядит наша нормально распределённая кривая, когда она содержит 10,8 миллиона пациентов, из которых одновременно болеют не более 170 000:

Продолжительность сглаживания: 5000 дней (прим. пер.).

Чтобы свести уровень заражения COVID-19 к показателям, с которыми справится наша медицинская система, нам придётся растягивать эпидемию более чем на десятилетие. (Слева на графике вы видите наше неограниченное распределение для сравнения). Я вполне уверен, что мы найдем эффективные методы лечения гораздо быстрее, но суть вы поняли − снизить заразность коронавирусной инфекции до приемлемого уровня нерешительными действиями просто невозможно, это потребует жёстких мер.

Мои кривые не верны!

Мои несложные расчеты — это не корректная симуляция или хорошая модель того, что происходит. В действительности распространение болезни не следует нормальному распределению, оно будет иметь сдвиг влево, с длинным хвостом. Всегда найдутся какие-то локально эффективные «мягкие» методы снижения числа заразившихся (предотвращение общественных собраний, конференций, неважных поездок). Модель достаточно чувствительна к продолжительности пребывания больного в отделении интенсивной терапии. Если мы снизим данное значение, меньше людей будут нуждаться в этих ресурсах одновременно, и пики кривых снизятся. Мы можем бороться с воспалением во время пневмонии и уменьшить количество критических случаев. Доступных медицинских ресурсов со временем будет становиться больше, что увеличит ёмкость системы здравоохранения. Будут отменены старые правила, разработаны новые методы лечения, некоторые из которых сработают. В какой-то момент в ближайшем будущем нам, возможно, придётся подуть в трубку, прежде чем мы сядем в самолёт или зайдём в важное общественное здание − небольшой экран в течение нескольких секунд сообщит, содержат ли дыхательные пути COVID-19, H1N1 или обычный грипп. Суть моего аргумента не в том, что мы обречены или, что 6% нашего населения погибнет, а в том, что мы должны понимать – жёсткие меры неизбежны. Не следует их откладывать, т.к. потом они будут менее эффективными, более дорогим и приведут к дополнительным жертвам.

Сдерживание работает.

Китай продемонстрировал нам, что ограничения работают − полное закрытие Уханя не привело к голоду/беспорядкам и позволило стране максимально снизить распространение болезни в другие регионы. Это дало возможность сосредоточить больше медицинских ресурсов в регионе, который сильнее всего в этом нуждался (например, отправив более 10000 дополнительных врачей в Ухань и провинцию Хубэй). В Ухане, эпицентре вспышки, сейчас наблюдается менее 10 новых случаев заражения в день. Остальная часть провинции Хубэй не регистрировала новые случаи уже больше недели.

Китай усвоил урок − после изоляции Хубэй другие регионы предприняли эффективные меры сдерживания, как только появились первые заразившиеся. То же самое произошло в Сингапуре и на Тайване. Южная Корея успешно отслеживала свои первые 30 случаев, пока 31-й пациент не заразил более 1000 человек во время церковного собрания.

Почему-то западные страны отказались усвоить урок. Италия думала, что распространение вируса может сойти ей с рук, пока больницы не оказались перегружены, и пожилые люди или те, у кого были раковые заболевания, трансплантация органов или диабет, были лишены доступа к жизненно важному уходу. США, Великобритания и Германия пока не дошли и до этого уровня: они пытаются «сгладить кривую», применяя неэффективные или нерешительные меры, которые предназначены только для того, чтобы замедлить распространение болезни, а не сдержать её.

В некоторых странах не окажется необходимой инфраструктуры для реализации жёстких мер сдерживания, в том числе производство и распределение защитного оборудования и предметов медицинского назначения, широкомасштабное тестирование, карантин, ограничения на передвижение, поездки, работу; реорганизацию цепочки поставок, закрытие школ, уход за детьми для людей, занятых на критически важных работах. Таким образом, некоторые страны уничтожат вирус, а другие — нет. Через несколько месяцев мир превратится в красные и зелёные зоны, и почти все перемещения из красных зон в зеленые прекратятся, пока не будет найдено эффективное лечение COVID-19.

«Сглаживание кривой» — не вариант для США, Великобритании или Германии. Не говорите своим друзьям, что нужно сгладить кривую. Пора начинать сдерживание.

👈Предыдущий пост