ช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อและช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วย

ช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อ (generation time) คือช่วงเวลาระหว่างการติดเชื้อของผู้ป่วยรายแรกกับการติดเชื้อของผู้ป่วยรายที่สองที่เกิดจากผู้ป่วยรายแรกนั้น ในขณะที่ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วย (serial interval) คือช่วงเวลาระหว่างการเริ่มมีอาการของผู้ป่วยรายแรกกับการเริ่มมีอาการของผู้ป่วยรายที่สอง เนื่องจากเวลาของการติดเชื้อโดยทั่วไปไม่สามารถสังเกตได้ ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยจึงเป็นสิ่งที่การเฝ้าระวังสามารถวัดได้และใช้เป็นตัวแทนเชิงปฏิบัติสำหรับช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อ ปริมาณทั้งสองนี้เชื่อมโยงช่วงเวลาของการแพร่เชื้อเข้ากับการประมาณการว่าโรคแพร่กระจายเร็วเพียงใด

Definition

ช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อคือช่วงเวลาระหว่างการติดเชื้อของผู้ป่วยกับการติดเชื้อของบุคคลที่ผู้ป่วยนั้นแพร่เชื้อให้ ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยคือช่วงเวลาระหว่างการเริ่มมีอาการในผู้ป่วยกับการเริ่มมีอาการในบุคคลที่ผู้ป่วยนั้นแพร่เชื้อให้ ซึ่งใช้เป็นตัวแทนที่สังเกตได้สำหรับช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อ

Scope

บทความนี้จะอธิบายความแตกต่างระหว่างช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อและช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วย อธิบายว่าแต่ละช่วงเวลาเกี่ยวข้องกับระยะฟักตัวและระยะแพร่เชื้ออย่างไร และอธิบายว่าการวัดช่วงเวลาเหล่านี้เชื่อมโยงอัตราการเติบโตของการระบาดกับจำนวนการแพร่เชื้ออย่างไร นี่เป็นหัวข้ออ้างอิงทางระเบียบวิธีวิจัย ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• ช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อและช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยแตกต่างกันอย่างไร และเหตุใดความแตกต่างนี้จึงมีความสำคัญ?
• ช่วงเวลาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับระยะฟักตัวและระยะแพร่เชื้ออย่างไร?
• การกระจายของช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยถูกนำมาใช้ในการประมาณจำนวนการแพร่เชื้อได้อย่างไร?
• เหตุใดช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อจึงมักถูกประมาณค่าแทนที่จะสังเกตได้โดยตรง?

Key concepts

• ช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อ (generation time)
• ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วย (serial interval)
• ระยะฟักตัว (incubation period)
• ระยะแฝงและระยะแพร่เชื้อ (latent and infectious periods)
• การกระจายของช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วย (serial-interval distribution)
• อัตราการเติบโตของการระบาด (epidemic growth rate)
• การประมาณจำนวนการแพร่เชื้อจากช่วงเวลา (estimation of the reproduction number from timing)

Key theories

ช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อและความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเติบโตกับ R

Wallinga และ Lipsitch แสดงให้เห็นว่ารูปร่างของการกระจายช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อเป็นตัวกำหนดว่าอัตราการเติบโตของการระบาดที่สังเกตได้จะถูกแปลงเป็นจำนวนการแพร่เชื้อได้อย่างไร ดังนั้นการวัดช่วงเวลาจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตีความความสามารถในการแพร่เชื้อ

Mechanisms

ช่วงเวลาการแพร่เชื้อสร้างขึ้นจากประวัติธรรมชาติของการติดเชื้อ: หลังจากการติดเชื้อจะมีระยะแฝงก่อนที่โฮสต์จะกลายเป็นผู้แพร่เชื้อและระยะฟักตัวก่อนที่อาการจะปรากฏขึ้น และโฮสต์จะแพร่เชื้อในช่วงระยะแพร่เชื้อของตน ช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อวัดการติดเชื้อถึงการติดเชื้อ ในขณะที่ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยวัดการเริ่มมีอาการถึงการเริ่มมีอาการ ทั้งสองจะสอดคล้องกันโดยเฉลี่ยภายใต้สมมติฐานบางประการ แต่มีความแตกต่างกันในความแปรปรวน เนื่องจากเวลาของการติดเชื้อไม่ค่อยมีการสังเกต นักวิเคราะห์จึงใช้การกระจายของช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วย ร่วมกับอัตราการเติบโตของการระบาด เพื่อประมาณจำนวนการแพร่เชื้อ รวมถึงวิธีการที่กู้คืนความน่าจะเป็นของผู้ติดเชื้อ-ผู้ถูกติดเชื้อ หรือจำนวนการแพร่เชื้อที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาจากข้อมูลการเริ่มมีอาการของผู้ป่วย

Clinical relevance

การวัดช่วงเวลาช่วยให้นักวิเคราะห์สามารถแปลงเส้นโค้งผู้ป่วยที่สังเกตได้เป็นการประมาณค่าความสามารถในการแพร่เชื้อ และประเมินว่าการระบาดเติบโตเร็วเพียงใด เป็นปริมาณอ้างอิงที่อธิบายกระบวนการแพร่เชื้อและการสร้างการประมาณค่าทางระบาดวิทยา ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจในการวินิจฉัยหรือการรักษาของแต่ละบุคคล

Epidemiology

ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยและช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อที่ประมาณไว้จะแตกต่างกันไปตามเชื้อโรคและได้รับอิทธิพลจากมาตรการควบคุมที่ทำให้ระยะแพร่เชื้อสั้นลง การทบทวนระยะฟักตัวของไวรัสทางเดินหายใจแสดงให้เห็นว่าช่วงเวลาทางประวัติธรรมชาติแตกต่างกันไปในแต่ละเชื้อ และการวิเคราะห์ SARS ใช้ข้อมูลการเริ่มมีอาการเพื่อประมาณความสามารถในการแพร่เชื้อ ดังนั้น ช่วงเวลาที่รายงานจึงเป็นไปตามเชื้อโรคและสถานการณ์เฉพาะ

History

แนวคิดของช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยที่ต่อเนื่องกันมีมานานแล้วในระบาดวิทยาและได้รับการชี้แจงโดยคำอธิบายของ Fine ที่แยกความแตกต่างระหว่างช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยกับช่วงเวลาการแพร่เชื้อพื้นฐาน ในช่วงทศวรรษ 2000 งานวิจัยของ Wallinga และเพื่อนร่วมงานได้กำหนดบทบาทของช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อในการเชื่อมโยงอัตราการเติบโตกับจำนวนการแพร่เชื้อและพัฒนาวิธีการประมาณค่าเชิงปฏิบัติโดยใช้ข้อมูลการเริ่มมีอาการ โดยมีกรอบการทำงานที่ใช้ซอฟต์แวร์ในภายหลังสำหรับจำนวนการแพร่เชื้อที่เปลี่ยนแปลงตามเวลา

Debates

ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยสามารถใช้แทนช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อได้อย่างปลอดภัยหรือไม่?

ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยสามารถสังเกตได้ แต่สามารถแตกต่างจากช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อในความแปรปรวน และอาจเป็นค่าลบได้เมื่อมีการแพร่เชื้อก่อนมีอาการ ดังนั้นการใช้เป็นตัวแทนอาจทำให้การประมาณจำนวนการแพร่เชื้อมีอคติได้ เว้นแต่จะมีการพิจารณาความแตกต่าง

Key figures

• Jacco Wallinga
• Marc Lipsitch
• Paul Fine
• Anne Cori
• Justin Lessler

Seminal works

• wallinga-lipsitch-2007
• wallinga-teunis-2004
• fine-2003

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยและช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อคืออะไร?

ช่วงเวลาระหว่างรุ่นของการติดเชื้อวัดระหว่างเหตุการณ์การติดเชื้อ ในขณะที่ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยวัดระหว่างเวลาที่เริ่มมีอาการ ช่วงเวลาระหว่างผู้ป่วยสามารถสังเกตได้และใช้เป็นตัวแทนเนื่องจากเวลาของการติดเชื้อโดยทั่วไปไม่เป็นที่ทราบ

เหตุใดช่วงเวลาเหล่านี้จึงถูกนำมาใช้ในการประมาณจำนวนการแพร่เชื้อ?

การกระจายช่วงเวลาระหว่างการติดเชื้อที่ต่อเนื่องกันเชื่อมโยงอัตราการเติบโตของการระบาดที่สังเกตได้กับจำนวนผู้ป่วยรายที่สองต่อผู้ป่วยหนึ่งราย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ในการแปลงว่าผู้ป่วยเพิ่มขึ้นเร็วเพียงใดเป็นจำนวนการแพร่เชื้อ