Angka Reproduksi Dasar dan Ambang Batas

Angka reproduksi dasar, ditulis R0, adalah rata-rata jumlah infeksi sekunder yang dihasilkan oleh satu individu infeksius tipikal dalam populasi yang sepenuhnya rentan. Ciri khasnya adalah ambang batas pada angka satu: ketika R0 melebihi satu, patogen yang masuk ke dalam populasi dapat menyebar, sedangkan ketika R0 di bawah satu, rantai penularan cenderung padam. Kuantitas tunggal ini mengatur sebagian besar cara para ahli epidemiologi mempertimbangkan apakah dan seberapa cepat suatu penyakit akan menyebar.

Definition

Angka reproduksi dasar (R0) adalah perkiraan jumlah kasus sekunder yang dihasilkan oleh satu kasus infeksius yang diperkenalkan ke dalam populasi yang sepenuhnya rentan; suatu epidemi dapat tumbuh hanya ketika R0 lebih besar dari satu.

Scope

Entri ini mencakup definisi R0, teorema ambang batas yang memberikan maknanya, perbedaan antara angka reproduksi dasar dan angka reproduksi efektif yang berubah seiring menurunnya kerentanan, serta pendekatan generasi berikutnya yang digunakan untuk menghitung R0 dalam populasi terstruktur. Ini adalah topik metodologis dan konseptual, bukan panduan klinis.

Core questions

• Apa sebenarnya yang dihitung R0, dan dengan asumsi apa?
• Mengapa nilai satu bertindak sebagai ambang batas epidemi?
• Bagaimana angka reproduksi efektif berbeda dari R0 saat populasi memperoleh kekebalan?
• Bagaimana R0 dihitung ketika inang berbeda dalam tingkat kontak atau penularannya?

Key concepts

• Angka reproduksi dasar (R0)
• Angka reproduksi efektif (Rt)
• Ambang batas epidemi (R = 1)
• Ambang batas kekebalan kelompok
• Matriks generasi berikutnya
• Penipisan individu rentan

Key theories

Teorema ambang batas

Kermack dan McKendrick menunjukkan bahwa suatu epidemi memerlukan kepadatan individu rentan untuk melebihi nilai kritis, menetapkan prinsip ambang batas bahwa infeksi yang diperkenalkan hanya tumbuh ketika setiap kasus lebih dari menggantikan dirinya sendiri.

Definisi operator generasi berikutnya

Diekmann dan rekan-rekannya mendefinisikan R0 sebagai nilai eigen dominan dari operator generasi berikutnya, memberikan makna yang tepat dan dapat dihitung untuk angka reproduksi dalam populasi yang heterogen dan terstruktur secara kompartemen.

Mechanisms

R0 dapat dianggap sebagai hasil kali dari tingkat kontak, probabilitas penularan per kontak, dan durasi infektivitas dalam populasi yang sepenuhnya rentan. Seiring berjalannya epidemi, individu rentan berkurang dan angka reproduksi yang terealisasi turun di bawah R0; angka reproduksi efektif melacak hal ini, dan epidemi mencapai puncaknya ketika angka tersebut melewati satu. Dalam populasi di mana individu berbeda dalam kontak atau kemampuan menular, R0 diperoleh sebagai nilai eigen dominan dari matriks generasi berikutnya yang mencatat berapa banyak infeksi yang dihasilkan setiap jenis pada setiap jenis lainnya. Hubungan ambang batas juga menghasilkan fraksi kekebalan kelompok (herd-immunity fraction), yaitu bagian populasi yang harus kebal untuk menurunkan reproduksi efektif di bawah satu.

Clinical relevance

Angka reproduksi membingkai bagaimana analis kesehatan masyarakat menilai apakah suatu wabah sedang berkembang dan seberapa banyak kekebalan atau pengurangan kontak yang diperlukan untuk menghentikannya. Ini adalah konsep referensi yang menggambarkan penyebaran populasi dan bukan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individu.

Epidemiology

Nilai R0 yang diperkirakan sangat bervariasi di antara patogen dan pengaturan serta bergantung pada struktur kontak dan metode yang digunakan, sehingga angka yang dipublikasikan sebaiknya dibaca sebagai perkiraan spesifik pengaturan daripada konstanta universal. Kerangka kerja ini telah diterapkan dari analisis klasik infeksi masa kanak-kanak hingga penilaian wabah yang muncul.

History

Ide ambang batas berasal dari teori epidemi Kermack dan McKendrick tahun 1927. Istilah dan notasi untuk angka reproduksi dasar dikonsolidasikan pada akhir abad kedua puluh, dengan Anderson dan May mempopulerkan R0 dalam ekologi penyakit menular dan Diekmann serta rekan-rekannya memberikan definisi generasi berikutnya yang ketat yang membuatnya dapat dihitung dalam populasi terstruktur.

Debates

Apakah R0 adalah angka tunggal yang terdefinisi dengan baik?

Karena R0 bergantung pada struktur model, heterogenitas inang yang diasumsikan, dan metode perhitungan, wabah yang sama dapat menghasilkan perkiraan R0 yang berbeda; definisi generasi berikutnya mengurangi tetapi tidak menghilangkan ambiguitas ini, sehingga nilai yang dilaporkan harus dibaca dengan asumsinya.

Key figures

• William Ogilvy Kermack
• Anderson Gray McKendrick
• Odo Diekmann
• Hans Heesterbeek
• Roy Anderson
• Robert May

Seminal works

• kermack-mckendrick-1927
• diekmann-1990
• anderson-may-1991

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara R0 dan angka reproduksi efektif?

R0 mengasumsikan setiap orang rentan, sedangkan angka reproduksi efektif mencerminkan tingkat kerentanan dan kontrol saat ini; angka efektif turun di bawah R0 seiring dengan terbentuknya kekebalan dan berlakunya intervensi.

Apakah R0 yang lebih tinggi selalu berarti penyakit yang lebih berbahaya?

Belum tentu. R0 mengukur kemampuan menular, bukan keparahan; infeksi yang sangat menular mungkin ringan, sementara infeksi yang kurang menular dapat menyebabkan hasil yang parah.