摘要：严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的传播已经成为一种流行病，在几周内影响了100多个国家。必须作出全球反应，在全世界建立卫生系统。尽管中国的遏制措施使新病例减少了90%以上，但其他地方的情况并非如此，意大利受到的影响尤其严重。现在，人们严重关切意大利国家卫生系统有效应对SARS-CoV-2肺炎患者的需要的能力。在2020年3月1日至3月11日期间，意大利每天报告的需重症监护患者百分比一直处于9％至11％之间。自2月21日以来，意大利的感染人数呈指数趋势。重症监护病房将达到最大容量；到2020年4月中旬，将需要多达4000张病床。我们的分析可能会帮助政治领导人和卫生当局分配足够的资源，包括人员，床位和重症监护设施，以管理未来几天和几周内的情况。如果意大利疫情的发展趋势与中国湖北省类似，那么新感染的患者数量可能在3-4天内开始减少，偏离指数趋势。但是，由于同中国的社会隔离措施和快速建立专用设施的能力之间的差异，目前尚无法预测。

简介：因此，迫切需要一个协调一致的全球对策，以使卫生系统做好准备，迎接这一前所未有的挑战。不幸地暴露在这种疾病面前的国家已经有了非常宝贵的经验教训。尽管中国实施的遏制措施至少暂时减少了90%以上的新病例，但在其他国家，包括意大利和伊朗，情况并非如此。据意大利卫生院统计，意大利已确诊病例12 462例，死亡827例。在意大利死亡的人的平均年龄是81岁，其中超过三分之二的人患有糖尿病、心血管疾病或癌症，或者曾经吸烟者。因此，这些患者确实有潜在的健康状况，但也值得注意的是，他们患有由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）肺炎引起的急性呼吸窘迫综合征（ARDS），需要呼吸支持，否则不会死亡。死亡病例中，80-89岁占42.2%，70-79岁占32.4%，60-69岁占8.4%，50-59岁占2.8%（90岁以上占14.1%）。男女比例为80%至20%，女性的中位年龄较大（女性为83.4岁，男性为79.9岁）。

2020年3月8日，意大利政府采取了特殊措施来限制病毒传播，包括限制伦巴第地区的活动，旨在最大程度地减少未感染者与感染者接触的可能性。这个决定当然是勇敢而重要的，但这还不够。我们的国家卫生系统是否有能力去满足已经感染并需要入ARDS的重症监护病房的人（主要是由于SARS-CoV-2肺炎），这个问题受到严重关注。具体来说，从3月1日到3月11日，意大利每日报告的重症监护病房收治的患者百分比始终在受感染患者的9%到11%之间。在意大利，我们在重症监护室有大约5200张床位。其中，截至3月11日，已有1028张病床用于SARS-CoV-2感染患者，在不久的将来，这一数字将逐步增加，很快将有数千张病床被COVID-19感染患者占据。鉴于SARS-CoV-2肺炎重症患者的死亡率很高，非幸存者的生存时间为1-2周，意大利的感染人数可能会对我们医院的重症护理设施造成重大压力，没有足够的资源或人员来处理这一紧急情况。在伦巴第地区，尽管意大利在以经济为代价限制人员流动方面作出了非凡的努力，但我们面对的是一种更大的恐惧，即出现在急诊室的病人人数将远远超过该系统能够应付的范围。自2月20日以来，医疗保健专业人员一直在昼夜工作，这样做的时候，其中大约20％（n = 350）被感染，有的死亡。伦巴第通过将需要重症监护但未感染COVID-19的患者送往该地区以外的医院，以应对COVID-19患者床位不足的问题。

建模预测：在意大利发生的COVID-19病毒爆发期间，受感染者的官方数字表明了感染的蔓延，也表明了意大利医院，特别是重症监护设施将面临的挑战。自2020年2月21日起，每日公布感染人数。如图1A所示，可以将受感染的患者数量的可用数据拟合成指数模型。指数值可以计算为r = 0·225（每天1次），并且与意大利卫生部报告的受感染患者人数一致。 在图1B中，直到第17天，指数预测和报告数据之间的一致性才非常接近。如果下周感染的患者数量增加遵循这种趋势，那么到3月15日，将有超过30 000例患者被感染。在指数曲线预测的基础上，假设感染持续时间为15～20天，可以计算出基本繁殖数为2.76～3.25。这一数字与中国武汉市感染暴发初期的报告数字相似，略高于2.2。

图1、使用指数曲线测量和预测意大利报告感染的患者数量

A 显示前几天的感染人数，B显示未来几天的预测。

在意大利，接受重症监护病房治疗的病人数量也同样增加，到3月8日为止呈指数增长趋势。意大利卫生部报告的数据的最佳拟合度可以使用最适合感染患者数量的指数获得，如图2A所示。截至3月8日的数据显示，在未来几天内，需要入住重症监护室的患者数量将大幅增长。考虑到意大利重症监护病房的可用床位数量接近5200张，并且假设其中一半的床位可用于COVID-19患者，根据这一预测，该系统将在2020年3月14日达到最大容量。这种情况是困难的，因为预计在这一日期之后需要进入重症监护室的病人人数将进一步增加，如图2B所示。

图2、用指数曲线测量和预测意大利重症监护病房的病人人数

A显示前几天在重症监护室的患者数量，B显示未来几天的预测。虚线代表意大利重症监护病房的估计容量。

在这一点上，最重要的问题是，被感染患者和需要重症监护的患者人数的增加是否会继续呈指数增长，持续多长时间？如果曲线斜率的变化不能很快发生，临床和社会问题将呈现出难以控制的规模，预计将产生灾难性的后果。我们做出这种预测的唯一方法是，将在中国湖北地区收集的COVID-19感染数据与意大利人群的数据趋势进行比较。如图3所示，这些数据表明，感染爆发的初始阶段遵循预期的指数趋势，与先前计算出的被感染意大利患者人数相同的指数。从1月7日开始，20天后，感染的患者数量开始偏离指数趋势。如果意大利疫情的发展趋势与中国相似，我们可以认为，从3月11日起3-4天内，新感染的病人数量可能开始减少。同样，我们可以预见，被感染患者的累积曲线将在30天后达到峰值，并预计了在此期间用于治疗这些患者的临床设施的最大负荷。

图3、中国湖北省被测患者的累积曲线与指数曲线的拟合

虚线表示意大利感染爆发的时间点。 预计感染的累积患者数将在3-4天内开始偏离指数低点。 从2020年3月11日起，将在30天内达到累积曲线的最高点。

结论：从理论上讲，我们比其他许多国家更有能力应对目前的疫情。然而，对于严重感染SARS-CoV-2的患者，需要采取积极的治疗方法，通常包括通气支持。我们预测，如果这一指数趋势在未来几天内继续持续，在意大利，仅一周内就需要2500多张重症监护病房的病床来治疗由SARS-CoV-2肺炎引起的ARDS。与此同时，政府正准备通过立法，使医疗服务部门能够再雇用20 000名医生和护士，并向意大利医院提供5000多台呼吸机。这些措施是朝正确方向迈出的一步，但是我们的模型告诉我们，这些措施需要在几天之内紧急实施。否则，大量不必要的死亡将不可避免。重症监护专家已经在考虑拒绝对最严重的病人提供救生护理，并在决定向谁提供通气时优先考虑那些最有可能存活的病人。这一态度已经受到意大利生物技术委员会现任主席的批评，他在最近向媒体发表的一份声明中说，宪法承认每个人都有权获得一切必要的保健。他们可能没有意识到，事实上，重症监护病房里病人太多，COVID-19不是一种良性疾病。在一场突如其来的对抗敌人的战争中，我们的医生和护士是现代英雄。在不久的将来，他们将别无选择。他们将不得不遵循与冲突和灾难地区的医护人员一样的规则。我们希望，目前的分析将有助于政治领导人和卫生当局尽快采取行动，以确保有足够的资源，包括人员、病床和重症监护设施，以应付未来几天和几周的情况。最后，我们的分析倾向于表明，一定应该实施减少传播的措施，禁止人们的活动和社会活动。在欧洲国家控制这种病毒爆发的最有效方法可能是在每个国家的个人层面和社会会议上避免密切接触。

原文出自：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673620306279

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