新冠肺炎预测模型的应用程序试点

新冠肺炎预测模型的应用程序试点
“我们感觉如何”应用为使用大数据理解和预测冠状病毒感染打下了基础。资料来源:斯蒂芬妮·米切尔/哈佛大学工作人员摄影师

对公共卫生专家来说,这次大流行最大的挑战是它有多新奇,获得足够有用的数据有多困难,以及科学家准确跟踪和预测其传播的工具有多少。

最近的一项研究对一款应用程序收集的信息进行了分析,50万人使用该应用程序记录日常症状、健康状况和接触COVID-19的情况,这暗示了可能的角色众包可以帮助理解和预测感染的传播。

该分析研究了来自我们的感觉研究人员在4月和5月收集了一个应用程序,以确定哪些人群最有可能接受病毒检测,社交距离的流行程度和戴口罩的情况,以及在这段时间检测呈阳性的人与哪些因素最相关,比如主要症状、接触风险、既往病史、和人口信息。

研究表明,黑人和拉丁裔使用者、一线医务工作者和基本工作者在调整了社会经济和已有医疗条件后,比其他群体的感染风险高出一倍,而这些群体以及有症状的人,比其他人更有可能在4月和5月接受测试。

根据研究人员的说法,这是一把双刃剑,因为这意味着在对病人进行检测的同时,也意味着可能会遗漏无症状的病例,因为严格的检测指南只要求那些有症状的人进行检测。该团队还发现,在应用程序检测呈阳性的用户中,有36%的人报告了4月至5月期间美国疾病控制中心(Centers for Disease Control)未列出的症状,或者根本没有症状。

“这篇论文的第一个信息是,我们应该提供更广泛的测试,超越弱势群体和有症状的对象,”该论文的资深作者之一、哈佛大学教授林希宏(Xihong Lin)说。“那些无症状和轻度症状的病例仍然具有传染性,所以尽早发现并隔离他们是重要的,以避免传播。”

然后,科学家们利用他们的结果,使用新的统计和机器学习方法,为预测COVID-19检测可能呈阳性的人群建立模型奠定基础。希望像这样的预测模型能够很快被用于帮助克服测试能力的限制和识别疾病热点。

研究人员发现,他们的模型(经过交叉验证但还需要进一步分析)有大约80%的机会预测一个人的测试结果是阳性还是阴性。

这项研究发表在自然的人类行为由来自哈佛大学、麻省理工学院、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所以及其他一些机构的36名研究人员组成的团队。

该应用程序是第一个产品我们的感觉计划这是一个非营利性组织,由哈佛大学陈曾熙公共卫生学院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)生物统计学教授、文理学院(Faculty of Arts and Sciences)统计学教授林教授合作创建;博德研究所的张峰;Gary King, Albert J. Weatherhead III大学教授、数量社会科学研究所所长;Pinterest首席执行官本·西尔伯曼。其他参与该项目的研究人员包括来自康奈尔大学、斯坦福大学、宾夕法尼亚大学、马里兰大学医学院、霍华德·休斯医学研究所和比尔和梅林达·盖茨基金会的研究人员。独立志愿者团队也提供了帮助。

研究人员表示,这项研究和这款应用于今年4月推出的想法,源于需要帮助填补有关病毒在美国猖獗传播的巨大信息空白

林说:“通过分析大量真实数据,了解美国新冠肺炎疫情的特点,对于指导以证据为基础的监测、筛查和控制措施政策至关重要。”“对‘我们感觉如何’数据的分析结果将有助于实现这一目标。”

这些发现表明了广泛检测的重要性,尤其是考虑到该小组对无症状和轻度症状病例的发现,研究人员称这些发现可能被低估了。林指出,在她和另一个研究团队最近为中国武汉的疫情进行的一项建模研究中,他们发现87%的病例没有被发现。美国疾控中心最近的一项血清学调查也发现了类似的结果

巧合的是,就在8月的同一周,美国疾病控制与预防中心(CDC)修改了测试指南,称没有症状的人不需要进行测试。

在社交距离和使用口罩方面,研究发现,虽然从4月到5月,有相当一部分用户(61%)每天出门,但大多数人都遵守了保持距离和使用口罩的指导方针。

然而,一些趋势困扰着研究人员。

7%的检测呈阳性的人忽视了它,继续工作,尽管绝大多数人报告在家里隔离了2到7天。研究人员还发现,COVID-19检测呈阳性的人中有3%、检测呈阴性的人中有10%、未检测的人中有13%不戴口罩上班。那些检测呈阳性和阴性的人说,他们在三天内分别与1人和4人有过密切接触。

“考虑到证据证明面具戴和社会距离是有效地减缓或防止COVID-19的传播,有空间做得更好在该国的一些地区,“威廉·艾伦说,初级研究员在哈佛大学的社会学者和论文的主要作者之一。他说,这些数字可能不能代表目前的情况。

与艾伦一起,哈佛大学、麻省理工学院和布罗德研究所的众多博士后研究员和研究生参与了这项研究,包括共同第一作者Han Altae-Tran、James Briggs、Xin Jin、Glen McGee和Andy Shi。

来自“我们的感受”数据的其他发现显示,家庭和社区接触是感染的主要因素。与感染者生活在一起的人自己检测呈阳性的风险是其他人的19倍,而与社区中感染病毒的人接触的风险几乎是其他人的4倍。生活在高密度社区的人检测呈阳性的风险几乎增加了一倍。

在报告失去嗅觉、味觉或两者都失去的受访者中,有40%的人接受了病毒测试,结果呈阳性。这一发现为越来越多的证据提供了新的证据,即该症状是阳性检测的最重要预测因素,可以用来区分该病毒与普通流感。

虽然研究结果令人震惊,但该团队也注意到了他们研究的局限性。志愿者是自己选择的,主要是女性(80%),因此不能代表一般人群。此外,不成比例的人数来自康涅狄格州或加利福尼亚州。How We Feel与康涅狄格州有合作关系,而Pinterest的总部位于加利福尼亚州。

研究人员目前正专注于分析整个夏天的数据,进一步验证他们创建的预测模型,并研究来自该应用程序中一个关注心理健康的新情感健康模块的数据。

“(我们的感觉)自我们最初的分析以来持续增长,”论文的另一位资深作者张说,他和林一起监督了研究的各个方面。“我们期待与他人分享这一丰富的数据集,并继续挖掘这些数据,以获得有助于阻止COVID - 19传播的重要见解。


进一步探索

关注2019冠状病毒(COVID-19)疫情最新消息

更多信息:William E. Allen等人。COVID-19症状、行为和检测的人群规模纵向图谱,自然的人类行为(2020)。DOI: 10.1038 / s41562 - 020 - 00944 - 2
期刊信息: 自然的人类行为

所提供的哈佛大学
引用: How We Feel应用程序试点COVID - 19预测模型(2020年,9月18日)2021年4月25日从//www.puressens.com/news/2020-09-app-covid.html检索
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