疫苗供应和延迟对COVID-19大流行最佳控制策略的影响

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近日，马尼拉雅典耀大学Carlo Delfin S. Estadilla课题组在 Infectious Diseases of Poverty 上发表研究论文Impact of vaccine supplies and delays on optimal control of the COVID-19 pandemic: mapping interventions for the Philippines。该研究将最优控制理论应用于流行病学模型，以探索在疫苗接种延迟、疫苗供应扩大和干预措施组合有限的情况下的最佳干预策略。

研究背景

2021 年初，全球开始把疫苗接种作为抗击COVID-19的可行措施。地区不平等给全球疫苗供应链带来了挑战。关于政府如何根据多种情景充分调整现有控制政策，出现了一些重要问题。本文对控制菲律宾 COVID-19 暴发的政策进行了最佳控制策略研究，菲律宾是一个可能特别容易受到疫苗推出挑战的发展中国家。对于因大流行和过度限制检疫措施而面临沉重经济负担的发展中国家而言，有关其最佳控制措施实施的问题尤为突出。因此，本研究提出以下问题：菲律宾政府应如何在扩大疫苗接种的同时实施现有的社区隔离和病例检测等措施。

研究方法

将最优控制理论应用于菲律宾政府大流行监测平台使用的 COVID-19 模型，并引入了四种控制措施：(a) 社区隔离等预防措施，(b) 检测无症状感染者，(c) 发现有症状的病例，以及 (d) 接种疫苗。

研究结果

01菲律宾 COVID-19 的最佳控制策略

通过各项控制措施的优化实施，2021年初感染总数迅速下降。在 2021 年初全面实施所有控制措施之后，持续检测有症状的病例并主动为易感人群接种疫苗，可以防止感染人数上升。

02疫苗延迟的政策影响

首先研究了疫苗延迟 180、360 和 540 天的最佳对照曲线。结果表明，鉴于疫苗接种的延迟时间增加，有必要加强对其他控制措施，预防措施应在疫苗延迟时进行补偿。如果疫苗推出速度放缓，还应加强对有症状感染者的检测以减轻影响。

鉴于疫苗接种延迟时间更长，有必要加强其他控制措施。根据模拟结果，长时间延迟疫苗接种会提高最佳策略的相对成本。例如，将疫苗推迟 180 天将导致增加18%的成本，推迟 360 天接种疫苗会增加32%的成本。结果表明，虽然延迟接种疫苗仍可能有效控制感染数量，但延迟接种可能对经济造成比对人口健康更有害的影响。

03扩大疫苗供应的政策影响

通过比较相对成本和总感染人数，发现将疫苗容量增加到初始数量的两倍或三倍将降低最佳策略的成本。当疫苗供应翻倍时，成本降低25%，当疫苗供应增加三倍时成本降低37%，同时感染总数略有减少。

04大流行控制策略的成本和效益

其一是低成本、低影响的策略。这组干预组合没有实施社区隔离预防措施，仅实施疫苗接种和病例检测。这意味着只开展疫苗接种和病例检测，无法保护多数人群免受感染。

其二是最坏的情况：高成本、低影响的策略。这组干预措施没有实施有症状病例的检测，仅实施预防性隔离措施、疫苗接种。这组措施将会对经济造成的较大负担。

最后一类是最有利的干预措施：中等成本、高影响的策略，该策略需要有效的预防措施和有症状病例检测。尽管这种干预措施组合确实会带来更高的成本，但可以尽早有效地平息疫情。

讨论

一、在对有症状的病例检测应检尽检的前提下，最具有成本效益的策略需要放松长期社区封锁措施。因此，提高当地卫生系统有效识别、处理和管理这些病例的能力应该是周期性调整隔离水平之外的首要任务。

二、政策制定者不仅需要考虑如何扩大疫苗供应，还需要考虑如何提升管理能力。只有在实现此类健康传播目标并启动集体行为改变时，才能使这项工作中提出的疫苗接种策略变得可行。否则，即使获得足够的疫苗供应，也无法达到阻止当地疫情的暴发的效果。

三、及时且综合实施政策措施。在模拟场景中，需要检测现有病例，同时预防新发病例、疫苗接种才能对疫情控制产生较好的效果，并降低总成本。

结论

本研究将最优控制理论应用于流行病学模型，以计算隔离等预防措施、无症状病例检测、有症状病例检测和疫苗接种的最佳策略组合，以减轻COVID-19大流行的影响。使用适合菲律宾的参数值，研究表明预防措施和有症状的病例检测是必不可少的干预措施，可以以较低的成本最大限度地减少感染。提高疫苗接种能力和及时获得疫苗是降低总成本的关键因素，有助于在最佳策略中尽早放松其他非药物干预措施。

Infectious Diseases of Poverty

doi:10.1186/s40249-021-00886-5