[论文解读] Spatial variation in the basic reproduction number of COVID-19: A systematic review

Renate Thiede, Nada Abdelatif+8 more|arXiv (Cornell University)|Dec 10, 2020

COVID-19 epidemiological studies参考文献 22被引用 1

一句话总结

本系统性综述分析了2020年1月至6月期间81项研究中COVID-19基本再生数（R0）的空间变异，揭示了R0估计值在不同地区间存在显著异质性。研究发现，更发达、老年人口比例更高以及可持续移动性更强的国家R0值更高，而人口密度越高则R0值越低；随着更多数据的获取，估计值的变异性随时间推移而下降。

ABSTRACT

OBJECTIVES: Estimates of the basic reproduction number (R0) of COVID-19 vary across countries. This paper aims to characterise the spatial variability in R0 across the first six months of the global COVID-19 outbreak, and to explore social factors that impact R0 estimates at national and regional level. METHODS: We searched PubMed, LitCOVID and the WHO COVID-19 database from January to June 2020. Peer-reviewed English-language papers were included that provided R0 estimates. For each study, the value of the estimate, country under study and publication month were extracted. The median R0 value was calculated per country, and the median and variance were calculated per region. For each country with an R0 estimate, the Human Development Index (HDI), Sustainable Mobility Index (SMI), median age, population density and development status were obtained from external sources. RESULTS: A total of 81 studies were included in the analysis. These studies provided at least one estimate of R0, along with sufficient methodology to explain how the value was calculated. Values of R0 ranged between 0.48 and 14.8, and between 0.48 and 6.7 when excluding outliers. CONCLUSIONS: This systematic review provides a comprehensive overview of the estimates of the basic reproduction number of COVID-19 globally and highlights the spatial heterogeneity in R0. Higher values were recorded in more developed countries, and countries with an older population or more sustainable mobility. Countries with higher population density had lower R0 estimates. For most regions, variability in R0 spiked initially before reducing and stabilising as more estimates became available.

研究动机与目标

• 描述全球疫情爆发前六个月中COVID-19基本再生数（R0）的空间变异特征。
• 探究国家和区域层面的社会因素（如发展水平、人口年龄和流动性）对R0估计值的影响。
• 评估人口密度对各国和地区R0估计值变异性的影响。
• 评估随着更多研究发布，R0估计值变异性随时间的演变情况。

提出的方法

• 2020年1月至6月期间，系统检索PubMed、LitCOVID和世界卫生组织（WHO）COVID-19数据库中的文献。
• 纳入经过同行评审、英文发表且提供充分方法学说明的R0估计值的研究。
• 提取每项研究的R0值、研究国家和发表月份。
• 计算各国的中位R0值，以及各区域的中位数和方差，以评估空间和区域变异。
• 整合各国的人类发展指数（HDI）、可持续移动性指数（SMI）、中位年龄、人口密度和发展水平等外部数据。
• 采用描述性和比较性方法，分析R0估计值与社会决定因素之间的关联。

实验结果

研究问题

• RQ1 在疫情爆发的前六个月中，不同国家的COVID-19 R0估计值的范围和分布如何？
• RQ2 国家层面的社会因素（如发展水平、人口年龄和流动性）如何影响R0估计值？
• RQ3 人口密度与各国R0估计值之间存在何种关系？
• RQ4 随着更多研究发表，R0估计值的变异性如何随时间演变？
• RQ5 是否存在与特定社会经济或人口特征相关的R0区域模式？

主要发现

• COVID-19的R0估计值范围广泛，所有研究中为0.48至14.8，剔除异常值后范围缩小为0.48至6.7。
• 在更发达国家中，R0值始终较高，尤其是人类发展指数（HDI）和可持续移动性指数（SMI）得分更高的国家。
• 中位年龄较高且可持续移动性水平较高的国家往往报告更高的R0估计值。
• 与预期相反，人口密度较高的国家R0估计值反而较低，表明人口密度可能对传播具有抑制作用。
• R0估计值的区域变异性在疫情初期最高，随后随更多研究提供数据而下降，表明估计值趋于稳定。
• 本综述揭示了R0存在显著的空间异质性，强调了实施基于具体情境的公共卫生干预措施的重要性。