Khoảng thời gian thế hệ và khoảng thời gian nối tiếp

Khoảng thời gian thế hệ là khoảng thời gian giữa sự lây nhiễm của một ca bệnh ban đầu và sự lây nhiễm của các ca bệnh thứ cấp do nó gây ra, trong khi khoảng thời gian nối tiếp là khoảng thời gian giữa thời điểm khởi phát triệu chứng ở một ca bệnh ban đầu và ở các ca bệnh thứ cấp của nó. Vì thời điểm lây nhiễm thường không được quan sát, khoảng thời gian nối tiếp là thứ mà hệ thống giám sát có thể đo lường và được sử dụng như một đại diện thực tế cho khoảng thời gian thế hệ; cả hai đại lượng này đều liên kết thời điểm lây truyền với việc ước tính tốc độ lây lan của bệnh.

Definition

Khoảng thời gian thế hệ là khoảng thời gian giữa sự lây nhiễm của một ca bệnh và sự lây nhiễm của những người mà ca bệnh đó lây cho; khoảng thời gian nối tiếp là khoảng thời gian giữa thời điểm khởi phát triệu chứng ở một ca bệnh và thời điểm khởi phát triệu chứng ở những người mà ca bệnh đó lây cho, được sử dụng như một đại diện có thể quan sát được cho khoảng thời gian thế hệ.

Scope

Mục này phân biệt khoảng thời gian thế hệ với khoảng thời gian nối tiếp, giải thích mối quan hệ của từng loại với thời gian ủ bệnh và thời gian lây nhiễm, đồng thời mô tả cách các thước đo thời gian này liên kết tốc độ tăng trưởng dịch bệnh với số lượng sinh sản (reproduction number). Đây là một chủ đề tham khảo về phương pháp luận, không phải là hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Khoảng thời gian thế hệ và khoảng thời gian nối tiếp khác nhau như thế nào, và tại sao sự phân biệt này lại quan trọng?
• Các khoảng thời gian này liên quan đến thời gian ủ bệnh và thời gian lây nhiễm như thế nào?
• Phân bố khoảng thời gian nối tiếp được sử dụng để ước tính số lượng sinh sản như thế nào?
• Tại sao khoảng thời gian thế hệ thường được ước tính thay vì quan sát trực tiếp?

Key concepts

• Khoảng thời gian thế hệ (generation interval)
• Khoảng thời gian nối tiếp
• Thời gian ủ bệnh
• Thời gian tiềm ẩn và thời gian lây nhiễm
• Phân bố khoảng thời gian nối tiếp
• Tốc độ tăng trưởng dịch bệnh
• Ước tính số lượng sinh sản từ thời gian

Key theories

Khoảng thời gian thế hệ và mối quan hệ giữa tốc độ tăng trưởng và R

Wallinga và Lipsitch đã chỉ ra rằng hình dạng của phân bố khoảng thời gian thế hệ quyết định cách tốc độ tăng trưởng dịch bệnh được quan sát chuyển thành số lượng sinh sản, do đó các thước đo thời gian là cần thiết để giải thích khả năng lây truyền.

Mechanisms

Thời điểm lây truyền được xây dựng từ lịch sử tự nhiên của nhiễm trùng: sau khi nhiễm trùng có một giai đoạn tiềm ẩn trước khi vật chủ trở nên có khả năng lây nhiễm và một giai đoạn ủ bệnh trước khi các triệu chứng xuất hiện, và vật chủ lây truyền trong suốt giai đoạn lây nhiễm của nó. Khoảng thời gian thế hệ đo lường từ lây nhiễm đến lây nhiễm, trong khi khoảng thời gian nối tiếp đo lường từ khởi phát đến khởi phát; hai đại lượng này trùng khớp trung bình dưới một số giả định nhưng khác nhau về phương sai. Vì thời điểm lây nhiễm hiếm khi được quan sát, các nhà phân tích sử dụng phân bố khoảng thời gian nối tiếp, cùng với tốc độ tăng trưởng dịch bệnh, để ước tính số lượng sinh sản, bao gồm các phương pháp khôi phục xác suất ai lây nhiễm cho ai hoặc số lượng sinh sản thay đổi theo thời gian từ dữ liệu khởi phát ca bệnh.

Clinical relevance

Các thước đo thời gian cho phép các nhà phân tích chuyển đổi các đường cong ca bệnh được quan sát thành các ước tính về khả năng lây truyền và đánh giá tốc độ phát triển của một đợt bùng phát. Chúng là các đại lượng tham chiếu mô tả quá trình lây truyền và việc tạo ra các ước tính dịch tễ học, không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Các khoảng thời gian nối tiếp và khoảng thời gian thế hệ ước tính khác nhau tùy theo tác nhân gây bệnh và bị ảnh hưởng bởi các biện pháp kiểm soát làm rút ngắn thời gian lây nhiễm; các đánh giá về thời gian ủ bệnh đối với virus đường hô hấp minh họa cách thời gian lịch sử tự nhiên khác nhau giữa các tác nhân, và các phân tích SARS đã sử dụng dữ liệu khởi phát để ước tính khả năng lây truyền. Do đó, các khoảng thời gian được báo cáo là đặc trưng cho từng tác nhân gây bệnh và bối cảnh cụ thể.

History

Ý tưởng về khoảng thời gian giữa các ca bệnh liên tiếp đã tồn tại lâu đời trong dịch tễ học và đã được làm rõ bởi mô tả của Fine phân biệt khoảng thời gian nối tiếp với thời điểm lây truyền cơ bản. Vào những năm 2000, công trình của Wallinga và các đồng nghiệp đã chính thức hóa vai trò của khoảng thời gian thế hệ trong việc liên kết tốc độ tăng trưởng với số lượng sinh sản và phát triển các phương pháp ước tính thực tế sử dụng dữ liệu khởi phát, với các khuôn khổ dựa trên phần mềm sau này cho số lượng sinh sản thay đổi theo thời gian.

Debates

Khoảng thời gian nối tiếp có thể thay thế an toàn cho khoảng thời gian thế hệ không?

Khoảng thời gian nối tiếp có thể quan sát được nhưng có thể khác với khoảng thời gian thế hệ về phương sai và thậm chí có thể âm khi lây truyền trước triệu chứng xảy ra, do đó việc sử dụng nó làm đại diện có thể làm sai lệch các ước tính số lượng sinh sản trừ khi sự khác biệt được tính đến.

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

Sự khác biệt giữa khoảng thời gian nối tiếp và khoảng thời gian thế hệ là gì?

Khoảng thời gian thế hệ được đo giữa các sự kiện lây nhiễm, trong khi khoảng thời gian nối tiếp được đo giữa các thời điểm khởi phát triệu chứng; khoảng thời gian nối tiếp có thể quan sát được và được sử dụng làm đại diện vì thời điểm lây nhiễm thường không được biết.

Tại sao các khoảng thời gian này được sử dụng để ước tính số lượng sinh sản?

Phân bố thời gian giữa các lần lây nhiễm liên tiếp liên kết tốc độ tăng trưởng dịch bệnh được quan sát với số ca bệnh thứ cấp trên mỗi ca bệnh, do đó cần thiết để chuyển đổi tốc độ gia tăng ca bệnh thành số lượng sinh sản.