Κωστής Τσαρπαλής > Πανδημία Κορονοϊού > Ο τετραγωνισμός της κανονικής κατανομής: Τι σημαίνουν τα διεθνή δεδομένα που γνωρίζουμε μέχρι τώρα για τον κορονοϊό για την περίπτωση της Ελλάδας.

Ο τετραγωνισμός της κανονικής κατανομής: Τι σημαίνουν τα διεθνή δεδομένα που γνωρίζουμε μέχρι τώρα για τον κορονοϊό για την περίπτωση της Ελλάδας.

1η δημοσίευση, 15 Μαρτίου 2020, στην σελίδα του ιατρείου στο Facebook

This “flatten the curve” curve is misleading, we really need to crash it!

Ποτέ δεν ήμασταν πιο ευάλωτοι σε μία πανδημία όσο τώρα. Ο αυξημένος πληθυσμός και η πιο εύκολη και συχνή μετακίνηση ατόμων εξηγεί το πόσο γρήγορα ο ιός μεταδόθηκε ανά τον κόσμο.

Παράλληλα, ποτέ δεν ήμασταν πιο έτοιμοι να αντιμετωπίσουμε μία πανδημία. Η γνώση που ήδη είχαμε πριν την πανδημία αυτή, η ταχύτητα διενέργειας νέας έρευνας και κατόπιν διάχυσης αυτής της νέας πληροφορίας, και φυσικά το σύγχρονο σύστημα υγείας του 21ου αιώνα, δεν έχουν καμμία σχέση με το πώς ήταν τα πράγματα σε οποιαδήποτε άλλη πανδημία του παρελθόντος.

Φυσικά εδώ πρέπει να επαινέσουμε όλους τους επιστήμονες που άμεσα έθεσαν ως προτεραιότητα όχι μόνο την φροντίδα των ασθενών αλλά και την μελέτη του ιού και της επιδημιολογίας του, με ειδική μνεία στους ερευνητές από την Κίνα και την Ιταλία, τις δύο χώρες που προσβλήθηκαν πιο έντονα σε αυτό το αρχικό στάδιο που έχουμε διανύσει μέχρι τώρα. Η έρευνα που έρχεται από εκεί είναι πραγματικά διαφωτιστική. Ο θάνατος κάποιων (και δυστυχώς είναι αρκετοί και δεν θα είναι οι μόνοι) την ώρα του καθήκοντος δεν ήταν μάταιος και εμείς, οι απλοί άνθρωποι, δεν μπορούμε παρά να τους ευγνωμονούμε για την αυτοθυσία τους.

Μέσα σε λίγες ημέρες είδαμε να γίνεται viral(!) η φράση “flatten the curve”. Και πλέον όλοι μας έχουμε την εικόνα του τι σημαίνει αυτό. Και σε όλους μας βγάζει νόημα. Τι πιο λογικό άλλωστε. Όμως, δυστυχώς, πιστεύω ότι σχεδόν κανείς μας (οι ειδικοί επί του θέματος επιδημιολόγοι και λοιμωξιολόγοι προφανώς εξαιρούνται) δεν έχει μία έστω αδρή αίσθηση του πόσο πραγματικά πρέπει να κάνουμε flatten the curve στην συγκεκριμένη περίπτωση που αντιμετωπίζουμε. Η εικόνα που έχει γίνει viral νομίζω ότι δημιουργεί μία σύγχυση καθώς δείχνει δύο αρκετά συγκρίσιμα σε μέγεθος διαγράμματα (ας πούμε χονδρικά ότι το ένα γράφημα έχει το μισό ύψος του άλλου με πιο πλατιά βάση) και οδηγεί σε μία υποσυνείδητη χαλαρή στάση προς το θέμα. Αυτό που δεν έχει φανεί ξεκάθαρα στα γραφήματα είναι ο αριθμός κρουσμάτων ανά μονάδα χρόνου που μπορεί να αντέξει ένα σύστημα υγείας, και πιο συγκεκριμένα το δικό μας. Αν μπορέσει κανείς να κάνει έναν υπολογισμό από τη μία για το κύμα κρουσμάτων που έρχεται κι από την άλλη για το σημείο κορεσμού του συστήματος υγείας, τότε μπορεί να κατανοήσει και το πόσο πολύ έντονα πρέπει να κάνουμε flatten the curve.

Τα δεδομένα από την έρευνα είναι προφανώς δυναμικά καθώς δυναμική είναι και η εξάπλωση του ιού. Με βάση όμως αυτά που ξέρουμε ως τώρα, θα ήθελα να κάνω κάποιες απλές (και ναι, απλοϊκές – back of the envelope όπως λέμε) ασκήσεις επί χάρτου (όπου παντού αποφάσισα να πάρω τα πιο ευνοϊκά σενάρια από όσα δημοσιεύονται), που για μένα προσωπικά ήταν αφυπνιστικές (sobering).

1. Ο ρυθμός διπλασιασμού της επιδημίας φαίνεται να είναι στις περισσότερες χώρες περίπου 5 (και μάλιστα λιγότερο, πολύ συχνά 3!, τουλάχιστον για την τρέχουσα περίοδο) με 7 ημέρες – ας κρατήσουμε το ευνοϊκό σενάριο του πιο αργού διπλασιασμού, δηλ. των 7 ημερών. Τα καταγεγραμμένα περιστατικά στην Ελλάδα ήταν χθες 238. Αν η σχέση καταγεγραμμένων με πραγματικά περιστατικά είναι περίπου ένα προς 7 όπως έχει περίπου υπολογιστεί (κι αλλού ακόμη περισσότερο), τότε έχουμε περίπου 1.700 περιστατικά (238*7=1.666). Με βάση τον χρόνο διπλασιασμού, κι αν υποθέσουμε ότι αυτός μένει σταθερός, μπορούμε να υπολογίσουμε ότι σε 10 εβδομάδες (24 Μαΐου) θα έχουμε >1.500.000 κρούσματα (1.700.000 περίπου, 1666*2^10), δηλ. >15% του πληθυσμού θα έχει προσβληθεί. Επειδή όμως η θνητότητα και η νοσηρότητα που θα αναλύσω παρακάτω αναφέρονται προς το παρόν στις μελέτες στα καταγεγραμμένα περιστατικά, ας κάνουμε τον υπολογισμό με βάση μόνο τα καταγεγραμμένα περιστατικά, τα 238. Κι έτσι όμως, θα φτάσουμε σχεδόν στο 1.000.000 κρούσματα, απλά λίγο αργότερα, εντός 12 εβδομάδων (238*2^12=975.000 περίπου), δηλ. στις 7 Ιουνίου. Ας κρατήσουμε για τώρα αυτό το νούμερο, το 1.000.000.

2. Εναλλακτικά, ας κάνουμε τώρα έναν ακόμη υπολογισμό με βάση προβλέψεις που έχουν ακουστεί δημοσίως. Οι περισσότεροι υπολογισμοί μάς λένε ότι τον προσεχή καιρό ο ιός θα μεταδοθεί σε ένα 20-80% του πληθυσμού (η Άνγκελα Μέρκελ μίλησε για 70%, ο Boris Johnson για 80% ως το χειρότερο σενάριο των συμβούλων τους). Ας πάρουμε το αισιόδοξο σενάριο του 20%. Ας υποθέσουμε επίσης ότι αυτό το 20% θα προσβληθεί στις επόμενες 24 εβδομάδες (πάλι σύμφωνα με μοντέλα που ανέφεραν οι παραπάνω επιστημονικοί σύμβουλοι). Μιλάμε για έναν στους πέντε από εμάς στους επόμενους έξι μήνες. Δεν ακούγεται και τρελό. Και ας υποθέσουμε ότι η κορύφωση θα έρθει στην μέση αυτής της περιόδου (ας πούμε ότι μιλάμε για κανονική κατανομή). Με βάση αυτά έχουμε ένα 10% του πληθυσμού που πρόκειται να προσβληθεί εντός των επόμενων 12 εβδομάδων (7 Ιουνίου). Μιλάμε δηλαδή για 1.000.000 κρούσματα σε 12 εβδομάδες. Παρόμοιο δηλαδή αποτέλεσμα κι εδώ, 1.000.000. Κρατάμε λοιπόν το 1.000.000.

Συνεπώς, και με τους δύο παραπάνω υπολογισμούς (που ναι, είναι γεμάτοι παραδοχές και υποθέσεις που μεταβάλλονται διαρκώς) μπορεί κανείς να φανταστεί ένα σενάριο όπου >10% του πληθυσμού θα προσβληθεί εντός των επόμενων 10-12 εβδομάδων (ας κρατήσουμε το ευνοϊκό σενάριο των 12 και όχι των 10 εβδομάδων).

Θνητότητα: Αν υποθέσουμε (όπως φαίνεται να είναι το consensus των μετρήσεων μέχρι τώρα) ότι η θνητότητα του ιού θα καταλήξει να είναι 1% (στην Ιταλία όπου το σύστημα υγείας δοκιμάζεται όσο πουθενά αλλού είναι πολύ περισσότερο, >5%) τότε πρόκειται για 10.000 ανθρώπους. 10.000 άνθρωποι εντός του επόμενου 3μήνου! Εύκολα μπορεί κανείς να κάνει τον υπολογισμό αν ισχύσει το σενάριο της Ιταλίας, δηλ. αν δεν αντέξει το σύστημα υγείας, απλά δεν μου πάει να το βάλω στο χαρτί…

Νοσηρότητα και πίεση στο σύστημα υγείας: Από το σύνολο των κρουσμάτων φαίνεται ότι ένα ποσοστό σχεδόν 5-12% (5% στην Κίνα 12% στην Ιταλία) μπορεί να χρειαστεί κρεβάτι εντατικής θεραπείας, δηλ. για την Ελλάδα για τις επόμενες 12 εβδομάδες ένα εύρος 50.000-120.000 (δηλ. 1.000.000*5/100 και 1.000.000*12/100 αντίστοιχα). Ας προσέξουμε ότι δεν μιλάμε για απλή κλίνη νοσηλείας — η ανάγκη για αυτές θα είναι πολλαπλάσια. Μιλάμε για αριθμό ατόμων που θα χρειαστούν κρεβάτι εντατικής θεραπείας! (ας κρατήσουμε για παρακάτω το ευνοϊκό σενάριο της ανάγκης για 50.000 νοσηλείες σε εντατική εντός των επόμενων 12 εβδομάδων). Και αναφέρομαι στα κρεβάτια εντατικής γιατί εκεί θα πρέπει να νοσηλευτούν οι πιο βαριά ασθενείς (παρόμοια όμως πράγματα θα ισχύσουν και για τις απλές κλίνες νοσηλείας).

Τώρα ας προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε τον αριθμό των ανθρώπων που πραγματικά μπορούν να νοσηλευτούν σε εντατική στην χώρα μας. Η Ελλάδα έχει καταγεγραμμένες περίπου 6 κλίνες εντατικής σε δημόσια νοσοκομεία ανά 100.000 κατοίκους. Σύνολο 600 κλίνες. Ας θεωρήσουμε ότι ο ιδιωτικός τομέας αλλά και εσωτερικές αλλαγές εντός των νοσοκομείων θα μπορέσουν να προσφέρουν άλλες τόσες (αυθαίρετη υπόθεση δική μου αλλά δύσκολα μπορώ να φανταστώ πιο ευνοϊκό σενάριο – κι όπως και να έχει η τάξη μεγέθους έχει σημασία). Σύνολο 1200 κλίνες.

Πόσους ασθενείς μπορούμε να νοσηλεύσουμε σε 1200 κλίνες για τις επόμενες 12 εβδομάδες; Εξαρτάται από τον χρόνο νοσηλείας. Ας υποθέσουμε ότι κάθε νοσηλευόμενος στην εντατική θα παραμείνει εκεί για περίπου 2-4 εβδομάδες (ενδεικτικά, ο χρόνος μέχρι τώρα από την έκθεση του κρούσματος μέχρι τον θάνατο είναι από 2 έως 8 εβδομάδες – δεν έχω δει στοιχεία για χρόνο μέχρι την ανάρρωση). Ας κρατήσουμε το ευνοϊκό 2 εβδομάδες. Αυτό σημαίνει ότι στις 12 εβδομάδες μπορούμε να νοσηλεύσουμε 6 φορές τον αριθμό των κλινών μας, δηλ. 6 rollovers ασθενών. Άρα 6*1200=7.200 ασθενείς. Κι αυτό προϋποθέτει το απίθανο σενάριο ότι στην ημέρα 0 (ας πούμε χθες) όλες οι κλίνες είναι κενές (δεν είναι) και ότι δεν θα έχουμε καμμία ανάγκη για χρήση εντατικής από ασθενείς με άλλα προβλήματα υγείας (που σαφώς θα έχουμε). Κι αυτό σε ένα σύστημα που συχνά δουλεύει στα όριά του ακόμη και πριν την κρίση (όπως και τα περισσότερα συστήματα υγείας διεθνώς). Και φυσικά ότι η ροή των περιστατικών θα είναι γραμμική και όχι εκθετική, κάτι που (η εκθετική ροή) δημιουργεί κενά στην αρχή της κρίσης (όπως σήμερα ας πούμε) αλλά υπερκορεσμό στο peak της (με πολύ δυσμενή αποτελέσματα στην μετέπειτα θνητότητα από τον ιό αλλά και από άλλα σοβαρά προβλήματα υγείας). Κατά κάποιον τρόπο θα πρέπει να τετραγωνίσουμε την κανονική κατανομή, όπου η ροή των νέων κρουσμάτων να έρχεται με σταθερό ρυθμό και πάντα κάτω από το όριο που αντέχει το σύστημα. Και με βάση τα παραπάνω, το σύστημα αντέχει με ιδανικές συνθήκες ένα 15% του κύματος που έρχεται (7.200/50.000).

Εν ολίγοις μπορεί κανείς να δει ότι σε ένα ευνοϊκό (σε κάθε παραδοχή παραπάνω) σενάριο θα έχουμε ανάγκη να μειώσουμε μέσω των social distancing μέτρων τα κρούσματα του επόμενου τριμήνου τουλάχιστον κατά 85% (7.200/50.000=<15%) από την φυσική τους πορεία και πολύ περισσότερο (>95%, με κάποιους άλλους υπολογισμούς μου) αν οι ευνοϊκές παραδοχές παραπάνω δεν ισχύσουν.

Ας το δούμε κι αλλιώς: Είδαμε ότι στις επόμενες 12 εβδομάδες μπορούμε να νοσηλεύσουμε σε εντατική περίπου 7.200 ασθενείς με ευνοϊκές παραδοχές. Και δεχτήκαμε το ευνοϊκό σενάριο του 5% ως το ποσοστό των κρουσμάτων που θα χρειαστεί κρεβάτι εντατικής. Άρα ο ανώτερος αριθμός των κρουσμάτων που μπορούμε να έχουμε στις 12 αυτές επόμενες εβδομάδες είναι 7.200*100/5=144.000. Δηλαδή το σύστημα υγείας αντέχει σχεδόν το 1,5% του συνολικού πληθυσμού (144.000/10.000.000) να νοσήσει εντός αυτών των 12 εβδομάδων (έως τις 7 Ιουνίου). Κι αυτό φαίνεται να είναι το πιο ευνοϊκό ανώτερο όριο που το σύστημα μπορεί να αντέξει.

Με λίγα λόγια, το θεωρητικό ανώτερο όριο κρουσμάτων (ως ποσοστό επί του πληθυσμού) που το σύστημά μας μπορεί να αντέξει (δηλ. 1,5%) είναι περίπου μία τάξη μεγέθους μικρότερο από αυτό που προβλέπει κανείς με τις πιο ευνοϊκές παραδοχές ότι έρχεται (δηλ. το 10%). Άρα το flatten the curve τώρα παίρνει μία άλλη εικόνα στο μυαλό μας. Πρέπει πραγματικά να το «επιπεδώσουμε».

Σαφώς μπορεί να υπάρχουν πολλά και μεγάλα προβλήματα στους παραπάνω υπολογισμούς. Σαφώς, μπορεί να ελπίζει κανείς ότι όσο προχωράμε στην άνοιξη τόσο ο ιός θα εξασθενεί σε μεταδοτικότητα. Σαφώς, όσο το ποσοστό του πληθυσμού που προσβάλλεται τόσο θα χτίζεται σταδιακά μία ανοσία της αγέλης (μάλλον δύσκολο στα ποσοστά που αναφέρονται παραπάνω αλλά ας πούμε…) και θα μειώνεται ο ευάλωτος πληθυσμός που θα μπορεί να προσβληθεί. Όμως αυτό δύσκολα αλλάζει την γενική εικόνα που πρέπει να έχουμε για σήμερα. Στην πορεία θα έχουμε νέα δεδομένα τα οποία ελπίζω να αρχίσουν να φαίνονται ευνοϊκότερα. Όμως, όσο κι αν προσπαθώ συνειδητά να ακουστώ θετικός και αισιόδοξος (γι’ αυτό κι έχω πάρει όλα τα ευνοϊκά σενάρια παραπάνω), είναι προφανές ότι τα πράγματα θα γίνουν έστω για λίγο (πολύ) χειρότερα πριν γίνουν καλύτερα.

Μοιράζομαι τα παραπάνω γιατί προσωπικά μού φάνηκαν χρήσιμα στο να έχω μία πιο σαφή εικόνα του τι μπορεί και τι πρέπει να γίνει. Δεν είναι ώρα πανικού. Άλλωστε ο ατομικός κίνδυνος της λοίμωξης είναι μικρός, και για τους <60 ετών πολύ μικρός (π.χ. ακόμη και στην Ιταλία η θνητότητα είναι 0% για ηλικία κάτω των 30, 0,1% για ηλικία 30-49, 0.6% για 50-59). Ο πληθυσμιακός (λόγω της μεγάλης μεταδοτικότητας του ιού) και ο συστημικός (λόγω του φόρτου που θα πέσει στο σύστημα υγείας) κίνδυνος είναι το πρόβλημα.

Είναι ώρα αφύπνισης. Είναι ώρα για δουλειά! Μία δουλειά όμως διαφορετική από αυτήν που έχουμε συνηθίσει. Είναι ώρα να φανούμε χρήσιμοι και να κάτσουμε σπίτι. Ξέρω ότι είναι πολύ πιο δύσκολο από όσο ακούγεται. Άλλωστε είναι αντίθετο με την κοινωνική μας φύση. Προσωπικά δεν μπορώ ακόμη καν να το φανταστώ, καθώς κι εγώ μειώνω τις λειτουργίες του ιατρείου στις απολύτως απαραίτητες για τις ανάγκες των ασθενών. Σίγουρα θα μας δοκιμάσει όλους ψυχολογικά. Όμως ας αναλογιστούμε λίγο τους ιατρούς στο πεδίο του καθήκοντος. Και φυσικά ας αναλογιστούμε και όλους τους συνανθρώπους μας (στους οποίους μπορεί να είμαστε εμείς και σχεδόν σίγουρα κάποιος δικός μας) που θα έχουν ανάγκη τον επόμενο καιρό το σύστημα υγείας. Είναι κρίσιμο αυτό το σύστημα υγείας να αντέξει να σταθεί όρθιο για όσο περισσότερο γίνεται. Και μπορούμε όλοι μας να βοηθήσουμε με το να μην κάνουμε τίποτα. Με το να μείνουμε σπίτι.

Οι συνάδελφοι ιατροί, νοσηλευτές, παραϊατρικό, και διοικητικό προσωπικό (αλλά και όλοι όσοι συμμετέχουν στην αλυσίδα εφοδιασμού της χώρας) έχουν μπροστά τους ένα τιτάνιο έργο. Την προστασία των πιο ευάλωτων από θέμα υγείας συνανθρώπων μας. Είναι σίγουρο ότι αυτοί που θα βρεθούν στην πρώτη γραμμή λόγω ειδικότητας ή/και θέσης θα υπερβάλλουν εαυτούς και θα γίνουν οι σύγχρονοι ήρωές μας καθώς θα βγαίνουμε από την πανδημία αυτή. Ας τους βοηθήσουμε όλοι μαζί να το κάνουν όσο πιο αποτελεσματικά και με όση μεγαλύτερη ασφάλεια γίνεται. Ας τους βοηθήσουμε με το να γίνει ο καθένας μας προσωπικά ένας επιπλέον αφανής ήρωας σε αυτήν την δύσκολη στιγμή. Και το αφανής δεν μπορώ να το τονίσω περισσότερο. Κυριολεκτικά…

[Σημ.1.: Το παραπάνω το έγραψα κάνοντας κάποιους υπολογισμούς από διαθέσιμα στοιχεία σε ερευνητικές μελέτες και διεθνείς οργανισμούς. Δεν είμαι επιδημιολόγος ούτε λοιμωξιολόγος, αλλά προσπάθησα να δω για προσωπική μου χρήση πώς οι αριθμοί που ακούμε για την πανδημία μπορούν να εφαρμοστούν στα δεδομένα της Ελλάδας. Στην πορεία σκέφτηκα ότι ίσως φανεί χρήσιμο σε όσους μπαίνουν εδώ μέσα ώστε να γίνει πιο εύληπτη η ανάγκη υιοθέτησης όλων των social distancing μέτρων που έχουν προτείνει οι αρμόδιοι φορείς, και όσων ίσως ακόμη έρθουν στην πορεία. Και προφανώς το παραπάνω δεν έχει γίνει peer reviewed με ό,τι σημαίνει αυτό. Δείτε το ως αυτό που είναι, back of the envelope calculations.

Σημ. 2.: Είδα χθες το podcast του JAMA με καλεσμένο άλλον έναν σύγχρονο ήρωα, τον Ιταλό Dr Maurizio Cecconi (Head of the Anaesthesia and Intensive Care Department at Humanitas Research Hospital; President-elect of the European Society of Intensive Care Medicine (ESICM) for 2020-2021). Σε αυτό μιλά και για το πώς πρέπει να προετοιμαστεί κάθε χώρα με βάση αυτά που ζουν οι ίδιοι εκεί. Κράτησα το πόσο σημαντικό είναι να προσπαθήσει κανείς να αυξήσει το capacity του συστήματος αλλά και να προστατεύσει τους ιατρούς των εντατικών στο έργο τους με τον κατάλληλο προστατευτικό εξοπλισμό (π.χ. στολές κ.ά. για τις οποίες ανέφερε ότι οι ιατροί πρέπει να εκπαιδευτούν από πριν στην χρήση τους). Είναι κρίσιμο ο κίνδυνος να εκτεθούν οι ιατροί να μειωθεί στο ελάχιστο. Θεωρώ δεδομένο ότι ένας τέτοιος σχεδιασμός έχει ήδη ξεκινήσει και στο Υπουργείο Υγείας.]

© Kostis Tsarpalis, 2020

1η δημοσίευση, 15 Μαρτίου 2020, στην σελίδα του ιατρείου στο Facebook

Αφήστε μια απάντηση

Call Now Button
Send this to a friend