5 月 10 日 復旦大學公共衛生學院在Nature Medicine發錶瞭一篇 Omicron 在中國流行的建模文章（該文章於 2022 年 3 月投稿）。該研究設計瞭一個針對 2022 年 Om… 復旦預測中國奧密剋戎流行情況：若不采取動態清零，將有超百萬人死亡 - 趣味新聞網

5 月 10 日，復旦大學公共衛生學院在Nature Medicine發錶瞭一篇 Omicron 在中國流行的建模文章（該文章於 2022 年 3 月投稿）。

該研究設計瞭一個針對 2022 年 Omicron 在上海傳播初期經過校正的病毒傳播年齡分布的易感-潛伏-感染-感染結束-易感 (SLIRS) 模型，以預測新冠感染負擔（即病例數、需要住院和重癥監護的患者數。

此外，該模型還考慮瞭以下因素：特定年齡的疫苗覆蓋率數據，疫苗對不同臨床終點的保護力（預防感染、住院、重癥、死亡），疫苗保護力減弱，不同抗病毒療法和非藥物乾預措施（NPI，如戴口罩、減少聚集、加強檢測、保持社交距離等）的效果。

該研究結果錶明，截至 2022 年 3 月，我國的疫苗接種水平形成的免疫屏障並不能有效防止 Omicron 感染高峰，導緻嚴重醫療資源耗竭，ICU 需求數峰值將是現有 ICU 數量的 15.6 倍，可能導緻 155 萬人死亡。

通過確保疫苗接種覆蓋、增加抗病毒療法可及性、確保維持非藥物乾預措施（NPI）的實施可以避免醫療係統的崩潰。這錶明疫苗接種、抗病毒治療、NPI 綜閤措施應該成為後續疫情防控的重點。

以下為該論文內容編譯。

引言

自從 2021 年 11 月在南非首次發現 Omicron 變種後，該毒株已快速傳播到世界各地，並取代 Delta 成為主流毒株。

目前已經證實 Omicron 具有更高的傳播性和免疫逃逸能力，此前的疫苗及乾預措施帶來的保護效果減弱，這些特徵導緻瞭 Omicron 在各國的流行。盡管 Omicron 導緻的臨床嚴重結局的風險低於 Delta，但 Omicron 導緻的感染總數已經導緻瞭全球範圍內的醫療資源緊張（包括美國和英國）。以英國為例，Omicron 波導緻的感染率高於當地 2021 年鼕季的第二輪疫情（ 2022 年 1 月 14 日至 2 月 4 日期間每周報告超過 1000 人死亡）。

中國在 2020 年初控製湖北首波疫情後，采取瞭許多 NPI 措施來避免新冠疫情的暴發（主要來自境外輸入），在整個大流行期間保持瞭普通人群的低感染率，為中國提供瞭大規模接種新冠疫苗的時間窗。

截至 2022 年 4 月 18 日，我國 91.4% 的 3 歲以上人群完成疫苗全程接種，其中 53.7% 完成加強針接種。但疫苗帶來的人群免疫力可能並不足以預防新冠疫情的暴發。2022 年 3 月 1 日至 4 月 22 日，中國報道超過 50 萬例本土 Omicron 感染，其中大多數（約 93%）在上海。

為瞭應對更強傳播性和免疫逃逸的毒株，中國采取瞭動態清零政策，包括一係列快速識彆感染者並阻斷傳播鏈的措施。截至 2022 年 5 月，已有兩款抗病毒藥物在國內獲批：BRII-196/BRII-198，奈瑪特韋/利托那韋組閤（即 PALOVID）。

本研究中，我們探討瞭將防疫重點轉變為緩解疫情，采用新冠化解策略的可行性。我們基於 2022 年上海的 Omicron 疫情數據，模擬瞭中國的 Omicron 疫情趨勢，預測對病床及 ICU 資源的需求量，並探索結閤疫苗接種、抗病毒療法、NPI 的防控措施，避免醫療係統的崩潰。

研究結果

我們模擬瞭沒有 NPI 乾預和抗病毒治療的基綫情況。

具體模擬條件如下：1、在 2022 年 3 月 1 日嚮中國人群引入 20 名 Omicron 感染者；2、模擬初期設置病毒 R 值=3.9，考慮到後續人群疫苗接種覆蓋，R 值降低到 3.4（在采取嚴格的管控措施前）；3、每天實現 500 萬劑滅活疫苗接種（直到達到後續公布的人群接種量）；4、90% 完成疫苗接種人群會在 6 個月內接受加強針；5、同源加強針和異源加強針能産生相同的保護力；6、沒有抗病毒治療。

模擬基綫結果錶明，在沒有 NPI 乾預的情況下，2022 年 3 月進入中國的 Omicron 可能導緻齣現病例海嘯。

在 6 個月的模擬期內，預計齣現 1.122 億例感染者（每 1,000 人 79.58 例），510 萬住院人數（每 1000 人 3.60 人）， 270 萬 ICU 患者（每 1000 人 1.89 人）和 160 萬人死亡（每 1000 人 1.10 人），其中2022 年 5～7 月是病例新增高峰（圖 1～2）。

圖 1：基綫情景下模擬中國預計 Omicron 負擔（2022 年 3 月至 2022 年 9 月）

根據模型，接種疫苗人群中 41.3% 會成為非重癥住院患者，28.2% 需要進入 ICU。大多數非重癥住院患者為成年人群 （18-59 歲 26.6% ， 60 歲以上 59.1%），超過 90% 的 ICU 患者為 60 歲以上人群（圖 1）。盡管未接種人群比例僅占總人口 12.1%，預計大多數死亡病例（76.7%）都來自未接種疫苗群體，且 74.7% 來自 60 歲以上未接種疫苗人群（圖 1）。

除瞭對全國平均水平進行分析外，我們比較瞭上海、山東、山西三地的情況，結果錶明各地具有很大的差異性。如，上海預估的每 1,000 人的死亡人數為 1.79（截至 4 月 15 日，62% 的 60 歲以上人群完成疫苗接種，38% 接種加強針)，山東預估死亡數據為 0.84（≥60 歲人群疫苗接種率更高，89.16% 完全接種疫苗，72.45% 接種加強針） （圖 2）。

圖 2：不同年齡組感染結局（中國整體、上海、山西、山東）

為瞭評估 Omicron 流行對全國醫療係統的影響，我們默認所有新冠住院患者都需要呼吸係統病床、所有重癥病例都需要入住 ICU，估算結果顯示，在 Omicron 流行高峰期，預計全國需要 157 萬張呼係統疾病病床，低於我國現有數量 310 萬張；但 ICU 床位需求高峰（100萬）將達到我國現有床位數量（64000）的 15.6 倍，且 ICU 床位短缺期將持續 44 天（圖 3 ）。

圖 3：預計床位與 ICU 資源需求情況

在地區分析中，上海、山西、山東均會發生 ICU 床位嚴重短缺的情況（圖 3 ）。如果我們按照樂觀的疫苗保護力進行估算，預計全國住院人數增加 77.3%、ICU 入院人數增加 62.1% 和死亡人數增加 50.2%。

單一乾預措施的影響

我們分彆評估瞭三種疫情手段的影響：1、疫苗接種（包括異源加強針和提高 60 歲以上人群疫苗接種覆蓋率）未接種疫苗者的疫苗接種覆蓋率。2、抗病毒療法。3、NPI。

通過增加老年人群疫苗覆蓋率（為所有符閤條件者接種疫苗，包括全程接種與加強針接種），能夠將住院人數下降 33.8%、ICU 入住人數降低 54.1%、死亡人數降低 60.8%（圖 4）。

圖 4：按照樂觀的疫苗保護力進行估算，不同乾預措施對新冠負擔的影響

在沒有 NPI 乾預的情況下，假設有癥狀患者中 50% 可以得到 BRII-196/BRII-198 治療（降低 80% 住院和死亡風險），那麼預估總住院人數可能降低 36.5%，總 ICU 入住人數降低 39.9%，總死亡人數降低 40.0%。

如果所有有癥狀患者都可以服用 奈瑪特韋/利托那韋組閤治療（即 PALOVID）組閤（降低 89% 住院和死亡風險，國內已獲批），那麼預估總住院人數可能降低 81.2%，總 ICU 入住人數降低 88.8% ，總死亡人數降低 88.9%（圖 4）。

我們隨後模擬瞭引入不同級彆 NPI 的影響（有疫苗接種，但沒有抗病毒治療）：1、如果采用全國學校停課措施，雖然能讓總感染人數減少 3.5%，但整體新冠負擔並沒有降低，因為主要感染人群為老年群體。2、全國學校停課+關閉所有工作場所：住院人數降低 23.8%、ICU入住數降低 13.1%、死亡人數降低 22.4%。

其次，我們模擬瞭 NPI 措施能夠相同程度減少不同年齡組感染風險的情況，在這種情況下，隻有采用讓新冠病毒 Rt≤2 的 NPI 措施纔能減少新冠負擔（住院率降低 40.1%、ICU 入住數降低 33.4%、死亡人數 48.6%（圖 4）。

但以上所有模擬措施都無法將我國新冠死亡人數降低到年度流感相關死亡人數水平（88000 例/年）（圖 4），且 ICU 需求為實際容納量的 1.7～14.8 倍（圖 3b）。

考慮到關閉所有學校和工作場所以及實施嚴格的 NPI 以將 Rt 降低到 2 會導緻超齣預測窗口（6 個月），因此本分析未評估以上措施的最終影響（圖 3b）。

綜閤乾預措施的影響

以上三種單獨的乾預的乾預措施都無法將死亡人數減少到流感水平或避免 ICU 擠兌（圖 3～4）， 因此，我們評估瞭綜閤乾預手段的影響，即同時提高疫苗接種覆蓋率、提供抗病毒藥物治療、NPI，在這種情況下，不會齣現醫療資源耗竭或 ICU 擠兌的情況，死亡人數將降低至與季節性流感相當。

綜閤乾預的關鍵是增加老年人群的疫苗接種率和抗病毒療法的廣泛應用，如果這兩點無法滿足，則需要依靠能夠令 Rt≤2 的 NPI 乾預措施，防止醫療係統崩潰。

總結與討論

通過對新冠病毒傳播模型的模擬，我們的研究錶明，如果中國不采取動態清零策略，Omicron 將造成嚴重的新冠負擔。在截至 2022 年 3 月我國疫苗接種水平形成的免疫屏障情況下，Omicron 可能導緻住院人數、ICU 入住數和死亡人數大幅增加，導緻醫療係統崩潰，ICU 需求數峰值將是現有 ICU 數量的 15.6 倍。

如果任由 Omicron 在中國大陸不受控製的傳播，我們預計 6 個月內每 1,000 人中有 1.10 人死亡，相比之下，美國在2021 年 12 月 15 日至 2022 年 4 月 15 日（即當地 Omicron 流行期間）報告的死亡數據是 187,372 例（即每 1,000 人中有 0.38 人死亡）。

我們估計，中國死亡人數中 77% 來自未接種疫苗人群，且其中大多數為老年未接種人群（5200 萬人），這樣類似的趨勢已經可以在香港地區第五輪疫情中觀察到。

如果老年人疫苗接種率顯著增加（97%），且 50% 及以上的有癥狀感染者能夠接受抗病毒治療，ICU 的高峰入住率將不超過實際承載能力、總死亡人數降低至與季節性流感相當。在沒有實現這兩個條件的情況下，為瞭避免醫療係統崩潰，最樂觀的策略似乎是嚴格依賴 NPI 措施。

中國是一個高度多樣化的國傢，東部沿海有特大城市，西北部有農村地區，這種差異也體現在各地的疫苗接種覆蓋率、人口結構、醫療資源等方麵。綜閤這樣的差異，我們的模型預測顯示中國不同地區新冠負擔有很大的不同。

根據預測，上海地區人群可能麵對比山東、山西等其他地區更嚴重的新冠負擔，這種負擔的差異主要來自 60 歲以上老年人群，且老年人群的疫苗覆蓋率更低。這一結果證實瞭擴大老年人群接種、針對特殊人群製定免疫策略的重要性。

研究局限性：1、假設死亡率在預測期內保持不變，但研究錶明醫療資源高度緊張時期，死亡率可能增加。2、當前與 Omicron 流行病學特徵、臨床嚴重程度、抗病毒療法有效性等研究仍不完全清楚，為此我們進行瞭廣泛的敏感性分析，以探索不確定性影響的模型參數。3、暫時沒有各地區的抗病毒治療數據，因此未納入分析。不同地區抗病毒療法覆蓋的差異性，可能擴大各地新冠負擔的差異。

總而言之，如果 Omicron 暴發持續增加，盡管我國截至 2022 年 3 月已實現 ≥90% 的疫苗接種覆蓋率和 ≥40% 的同源加強針覆蓋率，我們預計中國的醫療保健係統將由於 ICU 的嚴重短缺而崩潰。

隨著流感季節到來，應該持續強化增加老年人疫苗接種覆蓋率、提供可及的抗病毒治療、實施嚴格的 NPI （如戴口罩、加強檢測、保持社交距離和減少聚集），防止醫療係統崩潰，降低死亡人數。從長遠來看，改善通風、加強重癥監護資源儲備、研究新型高效疫苗提供持久免疫保護力是重要措施。

策劃：gyouza｜題圖來源：文獻截圖