COVID-19 a související epidemiologické pojmy

Incidence (počet nových případů)

Incidence je počet nových pacientů s určitým onemocněním ve sledované populaci za definované časové období. Lze ji vyjádřit v absolutních číslech, častěji se ale udává tzv. relativní incidence, tedy počet nových případů za časové období na populační jednotku (např. 100 tisíc nebo 1 milion obyvatel). Relativní incidence je tak samozřejmě mnohem relevantnější údaj při porovnání různě velkých populací (okresy, kraje, státy).

Příklad 1: Dne 30. září 2020 bylo v Praze diagnostikováno 499 nových případů onemocnění COVID-19 [1]. Při počtu obyvatel 1 325 280 [2] byla tedy relativní incidence onemocnění v tento den 37,65 případů na 100 000 obyvatel.

Příklad 2: V roce 2016 bylo v ČR diagnostikováno 6 782 osob se zhoubným nádorem plic [4]. Při počtu obyvatel 10 565 284 [3] byla tedy relativní incidence onemocnění v tomto roce 64,19 případů na 100 000 obyvatel.

U řady nemocí se incidence liší v různých věkových kategoriích – například kardiovaskulární či onkologická onemocnění se častěji vyskytují u starších osob. Při srovnání různých populací, například států, je proto třeba zohlednit různou věkovou strukturu obyvatelstva. K tomu slouží tzv. standardizace incidence na teoretické věkové rozložení obyvatel Evropy (evropský věkový standard) [4] nebo světa (světový věkový standard) [5].

Příklad 3: Relativní incidence výše uvedených zhoubných nádorů plic v ČR byla v roce 2016 64,19 případů na 100 000 obyvatel, po přepočtu na evropský věkový standard to však je 43,79 případů na 100 000 obyvatel a na světový věkový standard 29,90 případů na 100 000 obyvatel [6]. Proto je vždy třeba dávat velký pozor, jaké hodnoty incidence jsou uváděny.

Mortalita (úmrtnost)

Mortalita je počet pacientů, kteří zemřeli na určité onemocnění (anebo celkově) ve sledované populaci za definované časové období. Lze ji vyjádřit v absolutních číslech, častěji se ale udává tzv. relativní mortalita, tedy počet úmrtí za časové období na populační jednotku (např. 100 tisíc nebo 1 milion obyvatel).

Příklad 4: V roce 2017 zemřelo v ČR na ischemickou chorobu srdeční 24 387 osob [7]. Při počtu obyvatel 10 589 526 [3] byla tedy relativní mortalita na tato onemocnění v tomto roce 230,29 úmrtí na 100 000 obyvatel [7].

Při srovnání různých populací, například států, je třeba zohlednit různou věkovou strukturu obyvatelstva. K tomu slouží tzv. standardizace mortality na teoretické věkové rozložení obyvatel Evropy (evropský věkový standard) [5] nebo světa (světový věkový standard) [6].

Příklad 5: Relativní mortalita na zhoubné nádory plic v ČR byla v roce 2016 52,75 úmrtí na 100 000 obyvatel, po přepočtu na evropský věkový standard to však je 34,81 úmrtí na 100 000 obyvatel a na světový věkový standard 23,42 úmrtí na 100 000 obyvatel [8]. Proto je vždy třeba dávat velký pozor, jaké hodnoty mortality jsou uváděny.

Prevalence

Prevalence označuje počet osob, které v daném časovém bodu nebo období trpí určitým onemocněním. Lze ji vyjádřit v absolutních číslech, častěji se ale udává jako počet osob na populační jednotku (např. 100 tisíc nebo 1 milion obyvatel), případně jako procento osob v dané populaci.

Na rozdíl od incidence zahrnuje i osoby diagnostikované před hodnoceným obdobím a ukazuje tedy celkový počet nemocných v populaci. Tento ukazatel má význam především u chronických onemocnění (např. metabolické poruchy, zhoubné nádory, chronická kardiovaskulární onemocnění apod.). V případě onkologických onemocnění je navíc do prevalence započítán každý žijící člověk, který se někdy s daným zhoubným nádorem léčil, přestože je aktuálně v remisi (tedy bez známek nemoci).

U akutních či jen krátce trvajících onemocnění obvykle nemá v delším časovém intervalu význam rozlišovat incidenci a prevalenci. V případě rychle se šířících infekcí, jako je třeba COVID-19, však hodnotíme např. denní nárůst nových případů (incidence) a celkový počet aktivních případů v daném dni (prevalence).

Příklad 6: V Pardubicích bylo k 13. 10. 2020 celkem 527 pacientů (aktivních případů) s onemocněním COVID-19 (prevalence). Z toho 278 pacientů bylo diagnostikováno v uplynulých 7 dnech (týdenní incidence) [1].

Příklad 7: V roce 2016 bylo v ČR diagnostikováno 7 305 mužů se zhoubným nádorem prostaty (incidence). Celkově však na konci roku 2016 žilo 57 607 mužů, kteří měli kdykoliv v uplynulém období (tedy do roku 2016 včetně) zhoubný nádor prostaty (prevalence) [4].

Letalita (smrtnost)

Letalita označuje podíl zemřelých ze skupiny osob, která trpí určitým onemocněním nebo je zasažena jiným jevem. Liší se tedy od mortality, která je vztažena k celkové populaci. Onemocnění tak může mít nízkou mortalitu, ale vysokou letalitu (protože se vyskytuje vzácně, ale většina pacientů na něj zemře), nebo naopak vysokou mortalitu při nižší letalitě (na nemoc sice umírá jen zlomek pacientů, ale nemoc je v populaci velmi rozšířená).

Příklad 8: K 1. 8. 2020 bylo v ČR zachyceno celkem 16 685 případů COVID-19. Ke stejnému datu zemřelo 384 pacientů [1]. Zjednodušeně tak můžeme říct, že letalita onemocnění byla 2,30 %, nicméně je třeba zároveň dodat, že údaj je třeba brát s rezervou: někteří aktuálně nemocní zemřeli i po tomto datu, mnohé případy onemocnění také nemusely být vůbec zachyceny.

Příklad 9: U známého viru Ebola se uvádí průměrná smrtnost kolem 50 %. Hodnoty se nicméně výrazně liší podle toho, kdy a kde epidemie propukla, a to od 25 do 90 % [9].

Reprodukční číslo (číslo R)

Reprodukční číslo (R) udává průměrný počet dalších osob, které přímo nakazí jeden nakažený pacient. Například při hodnotě R = 2 nakazí každý nemocný jedinec během onemocnění v průměru další dvě osoby.

Základní reprodukční číslo udává počáteční hodnotu v dané populaci před přijetím ochranných opatření, postupně by se mělo snižovat na tzv. efektivní reprodukční číslo, které odpovídá pomalejšímu šíření epidemie díky přijatým opatřením. Reprodukční číslo je dáno zejména infekčností onemocnění, četností osobních kontaktů nakaženého a dobou, po kterou nakažený může šířit onemocnění, než se dostane do karantény nebo je izolován.

Reprodukční číslo poskytuje snadno prezentovatelnou charakteristiku infekčnosti onemocnění, ale stále je pouze odhadem parametrů modelu, nikoliv přímo pozorovatelnou hodnotou. Modely jsou vždy zatížené různými neurčitostmi, v tomto případě zejména délkou inkubační doby a infekčnosti onemocnění. Navíc má smysl pouze pro populační skupiny, v níž se epidemie reálně šíří; v situaci, kdy existují pouze lokální ohniska a ve zbytku populace či státu se onemocnění prakticky nevyskytuje, neposkytuje celkové R v podstatě žádnou validní informaci.

Příklad 10: Počáteční hodnota reprodukčního čísla na začátku března 2020 byla v ČR na hodnotě 2,64. Od poloviny března 2020, kdy došlo k uzavření škol a omezení pohybu osob, toto číslo kleslo na hodnotu kolem 1,0. K 30. dubnu 2020 byla „vyhasínající“ epidemie charakterizována číslem R = 0,7 [10, 11]. Ke dni 15. října 2020 – během druhé vlny epidemie – však již reprodukční číslo bylo 1,44 [10, 11, 12].

Epidemiologický model

Epidemiologické modely pomáhají předpovídat další vývoj na základě dosud známých parametrů epidemie a charakteristik onemocnění. Jde například o krátkodobou předpověď počtu nově potvrzených případů onemocnění, počet hospitalizovaných, počet osob v těžkém stavu nebo s vysoce intenzivní péčí, počet úmrtí, stanovení reprodukčního čísla, hodnocení souvislostí se zavedenými opatřeními.

V České republice byl za tímto účelem využit rozšířený epidemiologický S(E)IR model, který je standardem v modelování vývoje akutních infekčních onemocnění. Jedinci v populaci se v něm nacházejí v jednom ze tří, resp. 4 stavů: S – náchylní jedinci, (E – infikovaní jedinci), I – infekční jedinci, R – jedinci po konci infekčnosti. Do modelu jsou dále zahrnuty parametry jako počet osob s prokázanou nákazou, inkubační a infekční doba onemocnění, sériový interval (interval mezi nástupem příznaků u nakažlivého jedince a prvním nástupem příznaků u nakažené osoby), podíl subklinických případů (bez příznaků onemocnění), efektivita testování, počet importovaných případů.

Vedle předpovědi dalšího vývoje epidemie je výstupem modelu také kalibrované hodnoty modelu, zejména základní/efektivní reprodukční číslo, standardně označované jako R [13].

Související odkazy

1. Ministerstvo zdravotnictví ČR: COVID 19: Přehled aktuální situace v ČR (odkaz vede na web onemocneni-aktualne.mzcr.cz)
2. Český statistický úřad: Počet obyvatel v obcích – k 1.1.2020 (odkaz vede na web czso.cz)
3. Český statistický úřad: Obyvatelstvo – roční časové řady (odkaz vede na web czso.cz)
4. Ústav zdravotnických informací a statistiky ČR: Novotvary 2016 (odkaz vede na web uzis.cz)
5. Pace M, Lanzieri G, Glickman M, et al. Revision of the European Standard Population Report of Eurostat’s Task Force. Publications Office of the European Union; 2013. Accessed March 20, 2020. (odkaz vede na PDF soubor na web ec.europa.eu, 6.3 MB)
6. Doll R, Payne P, Waterhouse JAH. Cancer Incidence in Five Continents. Vol. I. Union Internationale Contre le Cancer; 1966. (odkaz vede na web springer.com)
7. Ústav zdravotnických informací a statistiky ČR: Zemřelí 2017 (odkaz vede na web uzis.cz)
8. Dušek, L., Mužík, J., Kubásek, M., Koptíková, J., Žaloudík, J., Vyzula, R.: Epidemiologie zhoubných nádorů v České republice [online]. Masarykova univerzita, Brno 2005. Dostupný z WWW: http://www.svod.cz. ISSN 1802-8861.
9. Světová zdravotnická organizace (WHO), regionální kancelář pro Afriku: Ebola Virus Disease (odkaz vede na web afro.who.int; jeho obsah je dostupný pouze v angličtině)
10. COVID 19: Přehled aktuální situace v ČR: Význam a výpočet reprodukčního čísla R (odkaz vede na PDF soubor na webu onemocneni-aktualne.cz, 187 kB)
11. Ústav zdravotnických informací a statistiky ČR: Tisková zpráva ÚZIS ČR ke zveřejňování reprodukčního čísla („čísla R“) (odkaz vede na web uzis.cz)
12. Ústav zdravotnických informací a statistiky ČR: Vývoj epidemie COVID-19 v ČR – souhrn hlavních statistických ukazatelů: Aktuální epidemiologická situace k 16. 10. 2020 (odkaz vede na PDF soubor na webu uzis.cz, 2.0 MB)
13. COVID 19: Přehled aktuální situace v ČR: Dokumentace k epidemiologickému modelu ÚZIS ČR pro krátkodobé predikce (odkaz vede na PDF soubor na webu onemocneni-aktualne.cz, 1.0 MB