電腦模型展示如何更好地控制MRSA爆發(fā)

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，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感染，在醫(yī)院中常見。研究人員首先揭示了控制這些疾病傳播的無形動(dòng)力，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雜志上。

研究小組利用瑞典斯德哥爾摩縣66家醫(yī)院6年來的200多萬份入院記錄，開發(fā)了一個(gè)MRSA爆發(fā)的計(jì)算機(jī)模型。他們的模型重現(xiàn)了英國(guó)最流行的MRSA毒株——EMRSA-15的爆發(fā)，該毒株存在于包括美國(guó)在內(nèi)的全球16個(gè)國(guó)家。該模型使用天氣預(yù)報(bào)中使用的統(tǒng)計(jì)技術(shù)來模擬個(gè)體尺度上的兩個(gè)相關(guān)動(dòng)態(tài)：醫(yī)院中的傳播和社區(qū)引入的感染。關(guān)于患者入院和出院的時(shí)間和地點(diǎn)以及MRSA診斷的信息被用來揭示一群“看不見的殖民者”——有傳染性但看不見的個(gè)體。

模型推理系統(tǒng)估計(jì)，瑞典醫(yī)院每月無癥狀MRSA病例多達(dá)400例，醫(yī)院環(huán)境中確診的MRSA感染率高達(dá)61%來自社區(qū)輸入。

新的MRSA模擬方法不僅揭示了隱藏的傳播動(dòng)態(tài)，還計(jì)算了每個(gè)患者可能的感染機(jī)會(huì)。研究人員通過模擬為高?；颊咛峁┲委煹母深A(yù)措施來測(cè)試這些概率的價(jià)值。他們發(fā)現(xiàn)，他們有針對(duì)性的干預(yù)措施可以比目前的做法更好地控制，例如治療住院時(shí)間最長(zhǎng)的患者、治療住院時(shí)間最長(zhǎng)的患者，或者使用聯(lián)系人來跟蹤他們接觸過的患者。感染檢測(cè)呈陽性的病人。針對(duì)性的干預(yù)可以進(jìn)一步減少50%的感染，減少80%的定植患者。

第一作者、哥倫比亞郵局環(huán)境健康科學(xué)部博士后科學(xué)家森培說：“與可能忽視相當(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)可以識(shí)別出一個(gè)關(guān)鍵的治療群體，即可能傳播MRSA的無癥狀個(gè)體。

研究人員首先利用計(jì)算機(jī)模型產(chǎn)生的虛擬爆炸驗(yàn)證了他們的推理方法。與醫(yī)院的記錄不同，這里只觀察到感染，這個(gè)模型生成的“觀察”到了的所有特征(比如“看不見”的落戶患者數(shù)量)。然后，他們使用模擬感染觀察作為其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(dòng)態(tài)，包括來自社區(qū)的MRSA輸入率和定居患者數(shù)量。這些發(fā)現(xiàn)證實(shí)了該方法的有效性，并促進(jìn)了其在瑞典醫(yī)院數(shù)據(jù)中的應(yīng)用。

研究人員表示，他們計(jì)劃將他們的系統(tǒng)應(yīng)用于其他抗生素抗性病原體和高疾病負(fù)擔(dān)環(huán)境。

“我們的方法為醫(yī)院和公共衛(wèi)生官員控制MRSA和其他抗生素耐藥感染的爆發(fā)提供了一種強(qiáng)大且具有成本效益的方法，因?yàn)樗鼈冊(cè)絹碓狡毡?，”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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