Интенсивность контактов и модели смешивания

Передача инфекции требует контакта между инфицированными и восприимчивыми людьми, поэтому интенсивность, с которой люди вступают в потенциально инфекционные контакты, и характер того, кто с кем смешивается, являются центральными детерминантами распространения заболевания. Люди не смешиваются случайным образом: контакты сильно структурированы по возрасту, условиям и поведению, и учет этой структуры, часто в виде матрицы контактов или смешивания, необходим для реалистичных моделей передачи инфекции.

Definition

Интенсивность контактов — это среднее количество потенциально инфекционных контактов, которые индивид совершает в единицу времени, а модели смешивания описывают, как эти контакты распределяются по группам (например, по возрасту или условиям), обычно суммированные в матрице контактов или смешивания.

Scope

Эта статья охватывает концепцию интенсивности контактов, разницу между случайным и структурированным (ассортативным) смешиванием, использование матриц контактов и матриц «кто от кого заражается» в моделях передачи инфекции, а также то, как эмпирические исследования контактов формируют эти модели. Это справочная и методологическая тема, а не клиническое руководство.

Core questions

• Как часто индивиды вступают в контакты, способные передавать возбудителя?
• Смешиваются ли люди случайным образом или преимущественно с себе подобными?
• Как модели смешивания кодируются в моделях передачи инфекции?
• Как эмпирические исследования контактов измеряют эти модели?

Key concepts

• Интенсивность контактов
• Гомогенное (случайное) смешивание
• Ассортативное смешивание
• Матрица контактов
• Матрица «кто от кого заражается» (WAIFW)
• Возрастные модели контактов
• Исследования контактов (данные о социальных контактах)

Key theories

Гетерогенное смешивание и матрица следующего поколения

Когда интенсивность контактов различается между группами, число воспроизводства получается из матрицы следующего поколения, которая кодирует скорость, с которой каждая группа заражает каждую другую; это формализует, как структура смешивания, а не только средняя интенсивность контактов, управляет распространением.

Mechanisms

В простейших моделях все смешиваются случайным образом, поэтому достаточно одной средней интенсивности контактов. В действительности контакты являются ассортативными, концентрированными внутри возрастных групп и в таких условиях, как домохозяйства, школы и рабочие места, поэтому модели передачи инфекции представляют смешивание с помощью матрицы, дающей интенсивность контактов между каждой парой групп. В сочетании с вероятностью передачи инфекции при одном контакте и продолжительностью инфекционности эта матрица дает матрицу следующего поколения, доминирующее собственное значение которой является числом воспроизводства. Крупные дневниковые исследования контактов предоставляют эмпирические данные для этих матриц, выявляя сильно ассортативные по возрасту модели смешивания при тесных контактах.

Clinical relevance

Структура контактов и смешивания лежит в основе того, как аналитики рассуждают о том, какие группы являются движущей силой передачи инфекции и как изменения в контактах повлияют на распространение в популяции. Эта статья описывает смешивание как справочный детерминант передачи инфекции и не является основой для индивидуальных клинических решений.

Epidemiology

Эмпирические исследования показывают, что модели контактов сильно структурированы по возрасту и варьируются в зависимости от условий и популяции, поэтому матрицы смешивания обычно являются региональными и возрастными. Реализованная модель смешивания сильно влияет на то, какие группы несут наибольшую силу инфекции.

History

Ранние модели передачи инфекции предполагали гомогенное смешивание, но работы конца двадцатого века ввели структурированные матрицы смешивания для учета гетерогенности по возрасту и группам. Затем многонациональное исследование контактов POLYMOD 2008 года предоставило крупномасштабные эмпирические данные о смешивании, которые стали стандартным входом для возрастных моделей передачи инфекции.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Что такое матрица контактов?

Это таблица, показывающая среднее количество контактов между членами различных групп, обычно возрастных групп, используемая в моделях передачи инфекции для представления того, как популяция смешивается, а не предполагает, что все контактируют со всеми одинаково.

Почему важно ассортативное смешивание?

Поскольку люди склонны контактировать с себе подобными (например, того же возраста), передача инфекции может концентрироваться внутри групп, что влияет на то, кто находится в наибольшей опасности и как следует нацеливать вмешательства.