計算機模型顯示如何更好地控制MRSA爆發(fā)
由哥倫比亞大學梅爾曼公共衛(wèi)生學院的科學家領(lǐng)導的一個研究小組報告了一種新方法,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)的計算機模型,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個國家,包括美國。該模型采用天氣預報中使用的統(tǒng)計技術(shù),模擬了個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間和地點以及被診斷為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體。
模型推理系統(tǒng)估計瑞典醫(yī)院每月有多達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61%是從社區(qū)進口的。
新的MRSA模擬方法不僅揭示隱藏的傳播動力學,還計算每位患者可能感染的機會。研究人員通過模擬為高風險患者提供治療的干預措施來測試這些概率的價值。他們發(fā)現(xiàn)他們有針對性的干預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間最長的患者,治療住院時間最多的患者,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。有針對性的干預使感染進一步減少50%,并使定植患者進一步減少80%。
“與可能忽略相當數(shù)量的隱形定居患者的傳統(tǒng)干預策略相比,這種新的模型推理系統(tǒng)可以確定一個關(guān)鍵的治療組,即可能無癥狀傳播MRSA的個體,”第一作者Sen Pei說,博士后研究哥倫比亞郵遞學院環(huán)境健康科學系的科學家。
研究人員首先使用計算機模型生成的虛擬爆發(fā)驗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)證實了該方法的有效性,并促使其應用于瑞典醫(yī)院數(shù)據(jù)。
研究人員表示,他們計劃將他們的系統(tǒng)應用于其他抗菌素耐藥性病原體以及疾病負擔較高的環(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),因為它們越來越常見,”資深作者,哥倫比亞郵報環(huán)境健康科學副教授Jeffrey Shaman說。 。
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