Związek między tempem wzrostu kolejnych fal pandemii COVID-19 na poziomie hrabstw w Stanach Zjednoczonych

Ostatnie badanie zostało opublikowane w medRxiv* Serwer Prepress porównał różne fale infekcji SARS-CoV-2 w Stanach Zjednoczonych.

tło

Identyfikacja podstawowych czynników przyczyniających się do pozytywnej lub negatywnej reakcji na fale pandemii stanowiła wyzwanie, głównie ze względu na niespójne wdrażanie interwencji niefarmaceutycznych (NPI). Jednak identyfikacja tych czynników jest konieczna do opracowania ukierunkowanych środków zdrowia publicznego.

o nauce

W bieżącym badaniu oceniono związek między kolejnymi falami choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19), aby ocenić względną odpowiedź epidemiologiczną hrabstwa w Stanach Zjednoczonych.

Dane dotyczące przypadków SARS-CoV-2 w hrabstwach USA uzyskano z Centrum Nauki i Inżynierii Systemów na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa. Badanie skupiło się na trzech początkowych falach infekcji COVID-19. Pierwsza fala, która trwała od stycznia 2020 r. do maja 2020 r., oznaczała pierwsze znane wykrycie SARS-CoV-2 w hrabstwach USA i wprowadzenie NPI. Druga fala trwała od lipca 2020 r. do września 2020 r. i reprezentowała początkowy poważny wybuch zakażenia COVID-19 w Stanach Zjednoczonych ze względu na zmniejszenie liczby NPI. Trzecia fala była obserwowana od września 2020 r. do stycznia 2021 r. i stanowiła ostatni wzrost liczby infekcji przed udostępnieniem szczepionek COVID-19.

Zmodyfikowany algorytm wykrywania z dokładnością do pików został wykorzystany do zidentyfikowania pików krzywych epidemicznych w każdym hrabstwie w trzech falach COVID-19. Algorytm zidentyfikował największy dodatni „szczyt” w każdym okresie fali jako wierzchołek krzywej dla tej konkretnej krzywej epidemiologicznej. Ponadto algorytm wybiera ostatni „ujemny” szczyt znaleziony przed pikiem krzywej jako punkt poprzedniej doliny. Ponadto algorytm odnotowuje początek kolejnej fali jako pierwszy dodatni „wysoki” wykryty między ostatnim „ujemnym” wysokim a największym dodatnim „wysokiem”.

konsekwencje

Wyniki badania wykazały, że najwyższe szczyty fal infekcji zaobserwowano w różnych hrabstwach Stanów Zjednoczonych w różnych falach, w zależności od dynamiki pandemii COVID-19. Północno-wschodnie Stany Zjednoczone miały poważniejsze początkowe fale infekcji, ale mniejsze kolejne fale w porównaniu z resztą hrabstw. W południowo-wschodniej części Stanów Zjednoczonych zaobserwowano przestrzenne kieszenie dużych fal w pierwszej fali, większe fale w drugiej fali i mniejsze fale w trzeciej.

Pomiędzy kolejnymi falami w różnych prowincjach obserwuje się wzorce przestrzenno-czasowe. Południowe i zachodnie środkowe części Stanów Zjednoczonych miały silną dodatnią korelację między pierwszą a drugą falą, podczas gdy Środkowy Zachód miał wysoką korelację między drugą a trzecią falą. Regiony południowo-wschodnie mają również negatywny związek między drugą i trzecią falą. Zauważono, że podczas gdy regiony południowo-wschodni i równiny miały bardziej luźną politykę NPI, te dwa regiony zareagowały w inny sposób na kolejne fale COVID-19.

Analizy korelacji przestrzennych wykazały, że standardowa różnica między nachyleniami pierwszej i drugiej fali oraz drugiej i trzeciej fali miała silne dodatnie korelacje na krótkich dystansach i przejście do słabej ujemnej korelacji na średnich odległościach. Jednak pierwsza i druga fala miały dodatnie korelacje na krótkich dystansach i przekształciły się w dodatnie korelacje na długich dystansach. Zakres tych relacji przekształcił się w ujemne korelacje na najkrótszej odległości w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych i dodatnie korelacje na najdłuższym dystansie w zachodnich Stanach Zjednoczonych.

Powiaty podobne demograficznie miały negatywne zależności między pierwszą a drugą falą, co wskazuje, że odpowiedź epidemiologiczna tych powiatów znacznie się poprawiła wraz z kolejnymi falami infekcji. Powiaty o najbardziej negatywnych relacjach w pierwszej i drugiej fali reprezentują powiaty o największej gęstości zaludnienia miast.

Wniosek

Wyniki badania wykazały silne podobieństwa w odpowiedziach na różne fale infekcji COVID-19 na poziomie regionalnym i lokalnym. Co więcej, predyktory odpowiedzi epidemiologicznych na różnych dystansach przesunęły się z demografii na poziomie okręgu na demografię na poziomie stanu.

Naukowcy spodziewali się, że znaczenie czynników ogólnostanowych powinno z czasem ulec poprawie, ponieważ jednolite polityki podjęte przeciwko COVID-19 w początkowych falach są generalnie podzielone na stanowe przepisy dotyczące NPI. Podobnie, zwiększonego wpływu czynników można oczekiwać na poziomie powiatu, ponieważ wiele stanów w większym stopniu polega na zachowaniach i polityce higieny osobistej na poziomie powiatu. Identyfikacja tych czynników zapewni lepszą ochronę obszarów o większym ryzyku wystąpienia poważnych skutków epidemii i poprawi ogólną reakcję na epidemię.

*Ważna uwaga

Firma medRxiv publikuje wstępne raporty naukowe, które nie były recenzowane i dlatego nie powinny być uznawane za rozstrzygające, ukierunkowywać praktykę kliniczną/zachowania związane ze zdrowiem lub być traktowane jako ustalone informacje.