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Possible Course of an Influenza A (H1N1) Epidemic in Germany and Effects of Preventive Measures of the Public Health Service (preliminary publication)
Epidemiological Model of possible Influenza A (H1N1) Epidemic in Germany (SEIR-Model of Robert Koch Institut): Early interventions save time, but total number of cases only minimally reduced.
M?glicher Verlauf einer Epidemie durch das Neue Influenzavirus
A/H1N1 in Deutschland und Auswirkungen pr?ventiver
Ma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitsdienstes
http://www.rki.de/cln_091/nn_200120...ile.pdf/Schweineinfluenza_Epid_vorab_2209.pdf
Aufgrund einer Studie mit mathematisch-epidemiologischen Modellberechnungen (SEIR-Modell) geht das Robert Koch Institut davon aus, dass vor allem durch entschlossene Fr?hma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitswesens ein entscheidender Zeitgewinn hinsichtlich der Ausbreitung der Epidemie der neuen Influenza A (H1N1) in Deutschland erzielt werden kann. Ab einer gewissen Zahl von F?llen w?re dem Modell zufolge die Gesamterkrankungsrate in der Bev?lkerung jedoch nur noch minimal zu beeinflussen.
Das epidemiologische Bulletin des Robert Koch Instituts benutzt f?r sein Epidemiemodell die Fraser-Daten aus Science (http://www.sciencemag.org/cgi/rapidpdf/1176062v2.pdf ) und spielt, ausgehend vom Auftreten des ersten Indexfalles in Deutschland, zun?chst drei sog. SEIR-Modellszenarien mit der Basisreproduktionszahl R0 von 1,34, 1,58 und 2,04 (untere und obere 95-% Konfidenzintervalle) durch.
(Anmerkung 1: Die Basisreproduktionszahl R0 ist ein Ma? f?r die ?bertragbarkeit der Infektion von einem Infektionstr?ger auf weitere Personen).
Das Modell geht von der Annahme einer 75 %-igen Reduktion der ?bertragung durch die Gegenma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitsdienstes aus (sogenannte KfM. KfM bedeutet: Kombination fallbezogener Ma?nahmen) und wird dann in drei Szenarien mit unterschiedlichen Fall-Erkennungsquoten von 10%, 30 % bzw. 50% weitergef?hrt.
Die Hospitalisation des ersten best?tigten Falles in Deutschland war am 24. April 2009.
Hiervon ausgehend ergeben sich f?r die Modelle mit den drei R0 -Werte drei glockenf?rmigen Epidemiekurven mit Pr?valenzpeaks nach 54 Tagen (mit R0 von 1,34: Das w?re der 17. Juni 2009), 81 Tagen (mit R0 von 1,58. Das w?re der 14. Juli 2009) bzw. 120 Tagen (mit R0 von 2,04. Das w?re der 22. August 2009).
In einem zweiten Schritt wurde das Modell fortgef?hrt unter der Annahme von weniger aggressiven und dann auch weniger erfolgreichen Gegenma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitsdienstes ab Fall 500 bzw. Fall 1000 (KfM2). Diese Ma?nahmen beschr?nkten sich wegen der dann eingeschr?nkten Kapazit?ten des Gesundheitsdienstes im Wesentlichen auf die Verminderung der Infektionskontakte im Haushalt der Infizierten. Hierdurch k?me es dann, ausgehend von der Basisreproduktionszahl R0 von 1,58 und den o. g. 81 Tagen ab dem Indexfall, zu einer weiteren Verschiebung der Pr?valenzpeaks der Epidemie-Kurven um zus?tzlich mindestens 6 und h?chstens 56 Tage.
(10% erkannt: + 6 Tage, peak am 20. Juli 2009, 30 % erkannt: + 22 Tage, peak am 5. August 2009, 50% erkannt: + 56 Tage, peak am 8. September 2009).
Es wird jedoch ausdr?cklich betont, dass wegen der vielen m?glichen Einflussfaktoren die Modellberechnungen f?r Prognosen grunds?tzlich nicht geeignet seien.
?Die Modelle sollen aber verdeutlichen, welchen Einfluss getroffene Ma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitswesens auf den Verlauf einer Epidemie durch das neue Influenzavirus A (H1N1) haben k?nnen.?
Interessant ist dabei die Feststellung, dass sich ab einer gewissen Durchdringung der Infektion die absolute Anzahl der Erkrankten kaum mehr ?ndern lasse, es komme dann nur noch zu einer zeitlichen Verschiebung der Epidemiekurve, bzw. des Kurvenpeaks.
?W?hrend sich die Gesamterkrankungsrate nur minimal ?ndert, wird der Gipfel um 6, 22 und 56 Tage sp?ter erreicht.?
(Anmerkung 2: Dieses Modell geht nat?rlich von einer praktisch fehlenden Immunit?t der Bev?lkerung und einem Szenario ohne Impfma?nahmen aus).
Interessant ist vor allem, dass in diesem Szenario die entschlossenen Erstma?nahmen zur Verminderung der ?bertragungsdynamik (KfM1 f?r die ersten 1000 F?lle) bereits den entscheidenden Zeitgewinn bedingen (5 von 6 Tagen, 16 von 22 Tagen bzw. 40 von 56 Tagen).
Das f?hrt auch dazu, dass im Falle eines niedrigeren R0 (von z.B. 1,34 statt 1,58) dieser Zeitgewinn ganz erheblich ansteigt (11 statt 5 Tage, 39 statt 16 Tage und 121 statt 40 Tage).
Das Fazit ist daher:
?Insgesamt zeigt sich, dass die Betreuung der fr?hen F?lle einen besonders gro?en Zeitgewinn bewirkt...?
Dieser Effekt (durch die fr?hen Gegenma?nahmen KfM1) werde andererseits jedoch auch relativ schnell aufgebraucht, wenn die Zahl der t?glich neu importierten F?lle deutlich h?her sei als angenommen (im Modell wurden 2 von au?en neu nach Deutschland importierte Influenzaf?lle pro Tag kalkuliert; bei 5 ?Neuimporten? pro Tag geht der initiale Zeitgewinn bei einem R0 von 1,34 von 5 auf 4 Tage zur?ck (10 % Surveillance-Sensitivit?t), bzw. von 16 auf 10 Tage (30 % Surveillance-Sensitivit?t) und von 40 auf 26 Tage (50 % Surveillance-Sensitivit?t) ??und bringen immer weniger Zeitgewinn, w?hrend die sp?teren Gegenma?nahmen nach KfM2 wichtig bleiben.?
Anmerkung 3: Erl?uterung der Kombination fallbezogener Ma?nahmen (KfM)
KfM in der ersten, fr?hen Phase (KfM1): Zu diesen geh?ren die Therapie des Falles, die Isolation des Falles, aktive Suche von Ansteckungsverd?chtigen durch den ?ffentlichen Gesundheitsdienst, Absonderung und ggf. Fr?htherapie von Kontaktpersonen (entsprechend den aktuell bestehenden Empfehlungen), wobei angenommen wird, dass die Kombination der Ma?nahmen so wirksam sind, dass die Zahl der angesteckten Personen um 75 % reduziert wird. Da KfM1 sehr ressourcenintensiv sind, wird in den Berechnungen angenommen, dass diese Ma?nahmen nur f?r eine geringe Anzahl von F?llen, z. B. die ersten 500 oder 1.000 F?lle durchgef?hrt werden.
KfM in einer nachfolgenden Phase (KfM2): In einer nachfolgenden Phase wird angenommen, dass die Gesundheits?mter keine aktive Suche von Ansteckungsverd?chtigen mehr durchf?hren, sondern fallbezogene Ma?nahmen nur noch f?r die im gleichen Haushalt lebenden Kontaktpersonen umsetzen (KfM2).
Epidemiological Model of possible Influenza A (H1N1) Epidemic in Germany (SEIR-Model of Robert Koch Institut): Early interventions save time, but total number of cases only minimally reduced.
M?glicher Verlauf einer Epidemie durch das Neue Influenzavirus
A/H1N1 in Deutschland und Auswirkungen pr?ventiver
Ma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitsdienstes
http://www.rki.de/cln_091/nn_200120...ile.pdf/Schweineinfluenza_Epid_vorab_2209.pdf
Aufgrund einer Studie mit mathematisch-epidemiologischen Modellberechnungen (SEIR-Modell) geht das Robert Koch Institut davon aus, dass vor allem durch entschlossene Fr?hma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitswesens ein entscheidender Zeitgewinn hinsichtlich der Ausbreitung der Epidemie der neuen Influenza A (H1N1) in Deutschland erzielt werden kann. Ab einer gewissen Zahl von F?llen w?re dem Modell zufolge die Gesamterkrankungsrate in der Bev?lkerung jedoch nur noch minimal zu beeinflussen.
Das epidemiologische Bulletin des Robert Koch Instituts benutzt f?r sein Epidemiemodell die Fraser-Daten aus Science (http://www.sciencemag.org/cgi/rapidpdf/1176062v2.pdf ) und spielt, ausgehend vom Auftreten des ersten Indexfalles in Deutschland, zun?chst drei sog. SEIR-Modellszenarien mit der Basisreproduktionszahl R0 von 1,34, 1,58 und 2,04 (untere und obere 95-% Konfidenzintervalle) durch.
(Anmerkung 1: Die Basisreproduktionszahl R0 ist ein Ma? f?r die ?bertragbarkeit der Infektion von einem Infektionstr?ger auf weitere Personen).
Das Modell geht von der Annahme einer 75 %-igen Reduktion der ?bertragung durch die Gegenma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitsdienstes aus (sogenannte KfM. KfM bedeutet: Kombination fallbezogener Ma?nahmen) und wird dann in drei Szenarien mit unterschiedlichen Fall-Erkennungsquoten von 10%, 30 % bzw. 50% weitergef?hrt.
Die Hospitalisation des ersten best?tigten Falles in Deutschland war am 24. April 2009.
Hiervon ausgehend ergeben sich f?r die Modelle mit den drei R0 -Werte drei glockenf?rmigen Epidemiekurven mit Pr?valenzpeaks nach 54 Tagen (mit R0 von 1,34: Das w?re der 17. Juni 2009), 81 Tagen (mit R0 von 1,58. Das w?re der 14. Juli 2009) bzw. 120 Tagen (mit R0 von 2,04. Das w?re der 22. August 2009).
In einem zweiten Schritt wurde das Modell fortgef?hrt unter der Annahme von weniger aggressiven und dann auch weniger erfolgreichen Gegenma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitsdienstes ab Fall 500 bzw. Fall 1000 (KfM2). Diese Ma?nahmen beschr?nkten sich wegen der dann eingeschr?nkten Kapazit?ten des Gesundheitsdienstes im Wesentlichen auf die Verminderung der Infektionskontakte im Haushalt der Infizierten. Hierdurch k?me es dann, ausgehend von der Basisreproduktionszahl R0 von 1,58 und den o. g. 81 Tagen ab dem Indexfall, zu einer weiteren Verschiebung der Pr?valenzpeaks der Epidemie-Kurven um zus?tzlich mindestens 6 und h?chstens 56 Tage.
(10% erkannt: + 6 Tage, peak am 20. Juli 2009, 30 % erkannt: + 22 Tage, peak am 5. August 2009, 50% erkannt: + 56 Tage, peak am 8. September 2009).
Es wird jedoch ausdr?cklich betont, dass wegen der vielen m?glichen Einflussfaktoren die Modellberechnungen f?r Prognosen grunds?tzlich nicht geeignet seien.
?Die Modelle sollen aber verdeutlichen, welchen Einfluss getroffene Ma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitswesens auf den Verlauf einer Epidemie durch das neue Influenzavirus A (H1N1) haben k?nnen.?
Interessant ist dabei die Feststellung, dass sich ab einer gewissen Durchdringung der Infektion die absolute Anzahl der Erkrankten kaum mehr ?ndern lasse, es komme dann nur noch zu einer zeitlichen Verschiebung der Epidemiekurve, bzw. des Kurvenpeaks.
?W?hrend sich die Gesamterkrankungsrate nur minimal ?ndert, wird der Gipfel um 6, 22 und 56 Tage sp?ter erreicht.?
(Anmerkung 2: Dieses Modell geht nat?rlich von einer praktisch fehlenden Immunit?t der Bev?lkerung und einem Szenario ohne Impfma?nahmen aus).
Interessant ist vor allem, dass in diesem Szenario die entschlossenen Erstma?nahmen zur Verminderung der ?bertragungsdynamik (KfM1 f?r die ersten 1000 F?lle) bereits den entscheidenden Zeitgewinn bedingen (5 von 6 Tagen, 16 von 22 Tagen bzw. 40 von 56 Tagen).
Das f?hrt auch dazu, dass im Falle eines niedrigeren R0 (von z.B. 1,34 statt 1,58) dieser Zeitgewinn ganz erheblich ansteigt (11 statt 5 Tage, 39 statt 16 Tage und 121 statt 40 Tage).
Das Fazit ist daher:
?Insgesamt zeigt sich, dass die Betreuung der fr?hen F?lle einen besonders gro?en Zeitgewinn bewirkt...?
Dieser Effekt (durch die fr?hen Gegenma?nahmen KfM1) werde andererseits jedoch auch relativ schnell aufgebraucht, wenn die Zahl der t?glich neu importierten F?lle deutlich h?her sei als angenommen (im Modell wurden 2 von au?en neu nach Deutschland importierte Influenzaf?lle pro Tag kalkuliert; bei 5 ?Neuimporten? pro Tag geht der initiale Zeitgewinn bei einem R0 von 1,34 von 5 auf 4 Tage zur?ck (10 % Surveillance-Sensitivit?t), bzw. von 16 auf 10 Tage (30 % Surveillance-Sensitivit?t) und von 40 auf 26 Tage (50 % Surveillance-Sensitivit?t) ??und bringen immer weniger Zeitgewinn, w?hrend die sp?teren Gegenma?nahmen nach KfM2 wichtig bleiben.?
Anmerkung 3: Erl?uterung der Kombination fallbezogener Ma?nahmen (KfM)
KfM in der ersten, fr?hen Phase (KfM1): Zu diesen geh?ren die Therapie des Falles, die Isolation des Falles, aktive Suche von Ansteckungsverd?chtigen durch den ?ffentlichen Gesundheitsdienst, Absonderung und ggf. Fr?htherapie von Kontaktpersonen (entsprechend den aktuell bestehenden Empfehlungen), wobei angenommen wird, dass die Kombination der Ma?nahmen so wirksam sind, dass die Zahl der angesteckten Personen um 75 % reduziert wird. Da KfM1 sehr ressourcenintensiv sind, wird in den Berechnungen angenommen, dass diese Ma?nahmen nur f?r eine geringe Anzahl von F?llen, z. B. die ersten 500 oder 1.000 F?lle durchgef?hrt werden.
KfM in einer nachfolgenden Phase (KfM2): In einer nachfolgenden Phase wird angenommen, dass die Gesundheits?mter keine aktive Suche von Ansteckungsverd?chtigen mehr durchf?hren, sondern fallbezogene Ma?nahmen nur noch f?r die im gleichen Haushalt lebenden Kontaktpersonen umsetzen (KfM2).