計(jì)算機(jī)模型顯示如何更好地控制MRSA爆發(fā)

由哥倫比亞大學(xué)梅爾曼公共衛(wèi)生學(xué)院的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組報(bào)告了一種新方法，旨在幫助衛(wèi)生官員控制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的爆發(fā)，這是一種威脅生命的抗生素耐藥性感染，常見于醫(yī)院。研究人員首先揭示了控制這些疾病傳播的無形動態(tài)，并展示了一種新的，更有效的方法來防止它們的傳播。調(diào)查結(jié)果發(fā)表在eLife期刊上。

該研究小組使用來自瑞典斯德哥爾摩縣66家醫(yī)院的200多萬份入院記錄開發(fā)了MRSA暴發(fā)的計(jì)算機(jī)模型，為期六年。他們的模型再現(xiàn)了最流行的MRSA菌株 - 英國EMRSA-15的爆發(fā)，該菌株存在于全球16個(gè)國家，包括美國。該模型采用天氣預(yù)報(bào)中使用的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，模擬了個(gè)體尺度上的兩種相關(guān)動態(tài)：醫(yī)院內(nèi)的傳播和社區(qū)引入的感染。有關(guān)患者入院和出院的時(shí)間和地點(diǎn)以及被診斷為MRSA的信息用于揭示一組“隱形殖民者” - 具有傳染性但身份無形的個(gè)體。

模型推理系統(tǒng)估計(jì)瑞典醫(yī)院每月有多達(dá)400例無癥狀的MRSA病例，并且在醫(yī)院環(huán)境中診斷出的MRSA感染率高達(dá)61%是從社區(qū)進(jìn)口的。

新的MRSA模擬方法不僅揭示隱藏的傳播動力學(xué)，還計(jì)算每位患者可能感染的機(jī)會。研究人員通過模擬為高風(fēng)險(xiǎn)患者提供治療的干預(yù)措施來測試這些概率的價(jià)值。他們發(fā)現(xiàn)他們有針對性的干預(yù)措施比目前的做法更能控制疫情，這種做法包括治療住院時(shí)間最長的患者，治療住院時(shí)間最多的患者，或使用接觸者追蹤治療接觸過的患者。對感染檢測呈陽性的患者。有針對性的干預(yù)使感染進(jìn)一步減少50%，并使定植患者進(jìn)一步減少80%。

“與可能忽略相當(dāng)數(shù)量的隱形定居患者的傳統(tǒng)干預(yù)策略相比，這種新的模型推理系統(tǒng)可以確定一個(gè)關(guān)鍵的治療組，即可能無癥狀傳播MRSA的個(gè)體，”第一作者Sen Pei說，博士后研究哥倫比亞郵遞學(xué)院環(huán)境健康科學(xué)系的科學(xué)家。

研究人員首先使用計(jì)算機(jī)模型生成的虛擬爆發(fā)驗(yàn)證了他們的推理方法。與來自醫(yī)院的記錄不同，此處僅觀察到感染，該模型產(chǎn)生的爆發(fā)“觀察”所有爆發(fā)特征(例如，“隱形”定居患者的數(shù)量)。然后，他們使用模擬的感染觀察作為他們的模型推理方法的輸入，并能夠可靠地估計(jì)虛擬爆發(fā)的隱藏動態(tài)，包括來自社區(qū)的MRSA輸入率和定居患者的數(shù)量。這些發(fā)現(xiàn)證實(shí)了該方法的有效性，并促使其應(yīng)用于瑞典醫(yī)院數(shù)據(jù)。

研究人員表示，他們計(jì)劃將他們的系統(tǒng)應(yīng)用于其他抗菌素耐藥性病原體以及疾病負(fù)擔(dān)較高的環(huán)境中。

“我們的方法為醫(yī)院和公共衛(wèi)生官員提供了一種強(qiáng)大且具有成本效益的方式，可以控制MRSA和其他抗生素耐藥性感染的爆發(fā)，因?yàn)樗鼈冊絹碓匠Ｒ姡?rdquo;資深作者，哥倫比亞郵報(bào)環(huán)境健康科學(xué)副教授Jeffrey Shaman說。。

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