接触率と混合パターン

感染症の伝播には、感染者と感受性者との接触が必要であるため、人々が潜在的に感染性のある接触を行う頻度、および誰が誰と混合するかのパターンは、疾患の拡大方法を決定する中心的な要因となります。人々は無作為に混合するわけではなく、接触は年齢、環境、行動によって強く構造化されており、この構造を、しばしば接触行列または混合行列として捉えることは、現実的な伝播モデルにとって不可欠です。

Definition

接触率とは、個人が単位時間あたりに行う潜在的に感染性のある接触の平均数であり、混合パターンとは、それらの接触がグループ間（例えば年齢や環境別）でどのように分布するかを記述するもので、一般的に接触行列または混合行列にまとめられます。

Scope

この項目では、接触率の概念、無作為混合と構造化された（同類選択的）混合の違い、伝播モデルにおける接触行列と「誰が誰から感染を獲得するか」行列の使用、および経験的接触調査がこれらのパターンをどのように情報提供するかについて説明します。これは参照および方法論的なトピックであり、臨床的ガイダンスではありません。

Core questions

• 個人は病原体を伝播しうる接触をどのくらいの頻度で行いますか？
• 人々は無作為に混合しますか、それとも自分と似た他者と優先的に混合しますか？
• 混合パターンは伝播モデルでどのように符号化されますか？
• 経験的接触調査はこれらのパターンをどのように測定しますか？

Key concepts

• 接触率
• 均質（無作為）混合
• 同類選択的混合
• 接触行列
• 誰が誰から感染を獲得するか (WAIFW) 行列
• 年齢構造化された接触パターン
• 接触調査（社会的接触データ）

Key theories

異質な混合と次世代行列

グループ間で接触率が異なる場合、再生産数は、各グループが他のすべてのグループに感染させる率を符号化する次世代行列から得られます。これは、平均接触率だけでなく、混合構造がどのように拡大を支配するかを形式化します。

Mechanisms

最も単純なモデルでは、全員が無作為に混合するため、単一の平均接触率で十分です。実際には、接触は同類選択的であり、世帯、学校、職場などの年齢層や環境内で集中しているため、伝播モデルでは、各グループ間の接触率を示す行列を用いて混合を表現します。接触あたりの伝播確率と感染期間とを組み合わせることで、この行列は次世代行列を生成し、その優勢固有値が再生産数となります。大規模な日記ベースの接触調査は、これらの行列の経験的入力データを提供し、密接な接触混合における強い年齢同類選択的パターンを明らかにします。

Clinical relevance

接触と混合の構造は、アナリストがどのグループが伝播を駆動しているか、および接触の変化が人口の拡大をどのように変えるかについて推論する基礎となります。この項目は、伝播の参照決定要因としての混合を記述するものであり、個々の臨床的決定の根拠となるものではありません。

Epidemiology

経験的調査によると、接触パターンは年齢構造が非常に高く、環境や人口によって異なるため、混合行列は通常、地域および年齢に特異的です。実現された混合パターンは、どのグループが最も大きな感染力にさらされるかに強く影響します。

History

初期の伝播モデルは均質な混合を仮定していましたが、20世紀後半の研究により、年齢やグループによる異質性を捉えるために構造化された混合行列が導入されました。その後、2008年の多国間POLYMOD接触調査により、大規模な経験的混合データが提供され、これは年齢構造化された伝播モデルの標準的な入力となりました。

Key figures

• Joël Mossong
• Niel Hens
• Roy Anderson
• Robert May
• Odo Diekmann

Seminal works

• mossong-2008
• diekmann-1990
• anderson-may-1991

Frequently asked questions

接触行列とは何ですか？

これは、通常は年齢層である異なるグループのメンバー間の平均接触数を示す表であり、全員が均等に接触すると仮定するのではなく、人口がどのように混合するかを表現するために伝播モデルで使用されます。

同類選択的混合が重要なのはなぜですか？

人々は自分と似た他者（例えば、同じ年齢の人々）と接触する傾向があるため、伝播はグループ内に集中する可能性があり、これは誰が最もリスクにさらされているか、そして介入をどのように標的とすべきかに影響を与えます。