[论文解读] Alternating quarantine for sustainable mitigation of COVID-19

Dror Meidan, N Schulamann+5 more|arXiv (Cornell University)|Apr 26, 2020

COVID-19 epidemiological studies被引用 9

一句话总结

本文提出一种交替隔离策略，即每周让一半人口保持活跃，另一半进行隔离，从而在50%产能下持续维持经济活动。通过每周轮换人群，该方法可在不依赖疫苗或药物的情况下，在病毒传染期捕获无症状感染者，显著减少病毒传播。

ABSTRACT

Lacking a drug or vaccine, the current strategy to contain the COVID-19 pandemic is by means of social distancing, specifically mobility restrictions and lock-downs. Such measures impose a hurtful toll on the economy, and are difficult to sustain for extended periods. The challenge is that selective isolation of the symptomatic patients is insufficient to control SARS-CoV-2, due to its relatively long incubation period, in which individuals experience no symptoms, but may already contribute to the spread. How then do we isolate these extit{invisible} pre-symptomatic spreaders? Here we propose an alternating quarantine strategy, in which at every instance, half of the population remains under lock-down while the other half continues to be active, maintaining a routine of weekly succession between activity and quarantine. Under this regime, if an individual was exposed during their active week, by the time they complete their quarantine they will, in most cases, begin to exhibit symptoms. Hence this strategy isolates the majority of pre-symptomatic individuals during their infectious phase, leading to a rapid decline in the viral spread - all while sustaining a continuously active economy at $50\%$ capacity.

研究动机与目标

• 为解决在缺乏疫苗或抗病毒药物的情况下控制SARS-CoV-2传播的挑战。
• 克服仅隔离症状感染者所面临的局限，鉴于该病毒潜伏期长且存在无症状传播。
• 设计一种可持续的公共卫生策略，在最小化病毒传播的同时维持经济活动。
• 评估每周轮换一半人口进入隔离是否能有效控制疫情传播。

提出的方法

• 实施每周交替隔离制度，确保任何时候均有50%的人口处于活跃状态，50%处于隔离状态。
• 按周 schedule 对人群进行活跃与隔离阶段的轮换，确保所有个体在一段时间内均经历两种状态。
• 利用病毒的潜伏期，确保在活跃周暴露的个体仅在完成隔离后才出现症状。
• 通过症状出现的时间点，在无症状感染期对感染者进行隔离，从而减少传播。
• 通过确保始终有稳定的工作人群保持活跃，维持50%产能的持续经济活动。
• 依赖全人群轮换而非针对性隔离，减少对广泛检测或接触追踪的需求。

实验结果

研究问题

• RQ1 每周交替隔离策略是否能在不依赖疫苗或药物的情况下有效减少SARS-CoV-2传播？
• RQ2 将一半人口轮换进入隔离对症状出现时间相对于传染性的相对影响如何？
• RQ3 该策略在多大程度上可维持经济活动同时最小化病毒传播？
• RQ4 在无症状感染期对个体进行隔离，与仅基于症状的隔离相比，是否能显著减少传播？

主要发现

• 交替隔离策略在维持50%经济产能的同时，实现对公共健康的持续控制。
• 通过轮换人群进入隔离，该方法可在无症状感染期捕获大多数无症状携带者，从而减少传播。
• 该策略利用病毒潜伏期，确保在活跃周暴露的个体在出现症状前已被隔离。
• 通过在关键的无症状传播窗口期隔离感染者，该方法显著减少了病毒传播。
• 通过系统性、全人群轮换机制，避免了对广泛检测或接触追踪的依赖。
• 该模型表明，无需长期、严重破坏经济的封锁措施，可持续缓解是可行的。