Temel Üreme Sayısı ve Eşik Değeri
Temel üreme sayısı, R0 olarak yazılmakta olup, tamamen duyarlı bir popülasyonda tipik bir enfekte bireyin oluşturduğu ortalama ikincil enfeksiyon sayısını ifade etmektedir. Tanımlayıcı özelliği, bir eşik değerine sahip olmasıdır: R0 birin üzerine çıktığında, bir popülasyona giren bir patojen yayılabilmekte, R0 birin altında olduğunda ise bulaşma zincirleri genellikle sona erme eğilimi göstermektedir. Bu tek nicelik, epidemiyologların bir hastalığın yayılıp yayılmayacağı ve ne kadar hızlı yayılacağı konusundaki muhakemelerinin önemli bir kısmını düzenlemektedir.
Tanım
Temel üreme sayısı (R0), tamamen duyarlı bir popülasyona giren tek bir enfekte vakanın ürettiği beklenen ikincil vaka sayısıdır; bir salgın ancak R0 birden büyük olduğunda büyüyebilmektedir.
Kapsam
Bu madde, R0'ın tanımını, ona anlamını veren eşik teoremini, duyarlılık azaldıkça değişen temel üreme sayısı ile etkili üreme sayısı arasındaki ayrımı ve yapılandırılmış popülasyonlarda R0'ı hesaplamak için kullanılan yeni nesil yaklaşımı kapsamaktadır. Bu, metodolojik ve kavramsal bir konu olup, klinik bir rehberlik niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- R0 tam olarak neyi saymaktadır ve hangi varsayımlar altında?
- Bir değeri neden bir salgın eşiği olarak işlev görmektedir?
- Bir popülasyon bağışıklık kazandıkça etkili üreme sayısı R0'dan nasıl farklılaşmaktadır?
- Konaklar temas veya bulaşma oranları açısından farklılık gösterdiğinde R0 nasıl hesaplanmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Temel üreme sayısı (R0)
- Etkili üreme sayısı (Rt)
- Salgın eşiği (R = 1)
- Sürü bağışıklığı eşiği
- Yeni nesil matris
- Duyarlı birey tükenmesi
Temel kuramlar
- Eşik teoremi
- Kermack ve McKendrick, bir salgının duyarlı yoğunluğunun kritik bir değeri aşmasını gerektirdiğini göstermiş, böylece ortaya çıkan bir enfeksiyonun ancak her vakanın kendisinden daha fazlasını ürettiğinde büyüdüğü eşik ilkesini ortaya koymuşlardır.
- Yeni nesil operatör tanımı
- Diekmann ve meslektaşları, R0'ı yeni nesil operatörün baskın özdeğeri olarak tanımlamış, böylece heterojen ve kompartımanlara ayrılmış popülasyonlarda üreme sayısına kesin ve hesaplanabilir bir anlam kazandırmışlardır.
Mekanizmalar
R0, aksi takdirde tamamen duyarlı bir popülasyonda temas hızı, temas başına bulaşma olasılığı ve enfektivite süresinin çarpımı olarak düşünülebilmektedir. Bir salgın ilerledikçe, duyarlı bireyler tükenmekte ve gerçekleşen üreme sayısı R0'ın altına düşmektedir; etkili üreme sayısı bunu takip etmekte ve salgın, bir eşik değerini aştığında zirveye ulaşmaktadır. Bireylerin temas veya bulaşma oranları açısından farklılık gösterdiği popülasyonlarda, R0, her bir tipin diğer her bir tipte kaç enfeksiyon ürettiğini kaydeden bir yeni nesil matrisin baskın özdeğeri (dominant eigenvalue) olarak elde edilmektedir. Eşik ilişkisi aynı zamanda sürü bağışıklığı oranını, yani etkili üremeyi birin altına düşürmek için bağışık olması gereken popülasyon payını da vermektedir.
Klinik önem
Üreme sayısı, halk sağlığı analistlerinin bir salgının büyüyüp büyümediğini ve onu durdurmak için ne kadar bağışıklık veya temas azaltımına ihtiyaç duyulacağını değerlendirme biçimini çerçevelemektedir. Bu, popülasyon yayılımını tanımlayan bir referans kavram olup, bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Epidemiyoloji
Tahmini R0 değerleri, patojenler ve ortamlar arasında geniş ölçüde farklılık göstermekte ve kullanılan temas yapısına ve yöntemlere bağlı olmaktadır; bu nedenle yayımlanan rakamlar, evrensel sabitler yerine ortama özgü tahminler olarak okunmalıdır. Bu çerçeve, çocukluk çağı enfeksiyonlarının klasik analizlerinden ortaya çıkan salgın değerlendirmelerine kadar uygulanmıştır.
Tarihçe
Eşik fikri, Kermack ve McKendrick'in 1927 tarihli salgın teorisine dayanmaktadır. Temel üreme sayısı terimi ve gösterimi, yirminci yüzyılın sonlarında pekiştirilmiştir; Anderson ve May, R0'ı enfeksiyon hastalıkları ekolojisinde popülerleştirirken, Diekmann ve meslektaşları, yapılandırılmış popülasyonlarda hesaplanabilir hale getiren titiz yeni nesil tanımını sağlamışlardır.
Tartışmalar
- R0 tek, iyi tanımlanmış bir sayı mıdır?
- R0, model yapısına, varsayılan konak heterojenliğine ve hesaplama yöntemine bağlı olduğundan, aynı salgın farklı R0 tahminleri verebilmektedir; yeni nesil tanımı bu belirsizliği azaltmakla birlikte tamamen ortadan kaldırmamaktadır, bu nedenle bildirilen değerler varsayımlarıyla birlikte okunmalıdır.
Öne çıkan isimler
- William Ogilvy Kermack
- Anderson Gray McKendrick
- Odo Diekmann
- Hans Heesterbeek
- Roy Anderson
- Robert May
İlgili konular
Temel eserler
- kermack-mckendrick-1927
- diekmann-1990
- anderson-may-1991
Sıkça sorulan sorular
- R0 ile etkili üreme sayısı arasındaki fark nedir?
- R0 herkesin duyarlı olduğunu varsayarken, etkili üreme sayısı mevcut duyarlılık ve kontrol seviyesini yansıtmaktadır; bağışıklık geliştikçe ve müdahaleler etkili oldukça etkili sayı R0'ın altına düşmektedir.
- Daha yüksek bir R0 her zaman daha tehlikeli bir hastalık anlamına mı gelmektedir?
- Her zaman değil. R0, bulaşıcılığı ölçmekte olup şiddeti ölçmemektedir; yüksek bulaşıcılığa sahip bir enfeksiyon hafif seyredebilirken, daha az bulaşıcı olan bir enfeksiyon ciddi sonuçlara yol açabilmektedir.