סקרים וסקרים משתמשים בדגימה אקראית. מדוע לא בדיקות מגפה? Gerville/E+ באמצעות Getty Images
שקול את שתי השאלות האלה: כמה אחוזים מהאמריקאים נדבקים או נדבקו בנגיף הקורונה? ומה הסיכוי למות מהנגיף אם תתפוס אותו? אחד ההיבטים המטרידים ביותר במגיפה של COVID-19 הוא זה שני שיעורי היסוד הללו - שיעור ההדבקה בנגיף הקורונה ושיעור התמותה - אינם ידועים.
בְּתוֹר מדען פוליטי ו מתמטיקאי יישומי, לעתים קרובות אנו מתבקשים למצוא שיעורי אמונות או דעות בתוך קבוצות גדולות יותר. ניתן להשתמש באותן גישות בהן אנו משתמשים לסקרים פוליטיים כדי לענות על מידת התפשטות ועד כמה הקורונה קטלנית.
בהתחשב במשאבים אינסופיים, הדרך הפשוטה ביותר לגלות לכמה אמריקאים יש את הנגיף ומה הסיכון שהוא מהווה היא לבדוק כל אדם בארצות הברית. אבל אין משאבים אינסופיים, ויש בדיקות לאיתור נגיף הקורונה היה הרבה יותר סלקטיבי. החל מה -8 באפריל, סדר העדיפויות העיקרי של ה- CDC לבדיקה הוא מטופלים מאושפזים וצוותים רפואיים עם תסמינים, ובסך הכל מדובר באנשים סימפטומטיים שנבדקו.
בגלל הבדיקה הסלקטיבית הזו, אפידמיולוגים ופקידי בריאות הציבור בארה"ב פשוט אינם יודעים מה היקף חדירתו של נגיף הקורונה למדינה - כלומר שיעור ההדבקות של הנגיף. ובלי לדעת כמה אנשים נדבקו, לא ניתן לחשב את שיעור התמותה מהמקרים - את הסיכוי למות מהנגיף אם תתפסו אותו - וסטטיסטיקות רבות אחרות הקשורות בנגיף הקורונה. למרבה המזל, יש דרך פשוטה ללמוד עד כמה באמת COVID-19 נפוץ וקטלני: בדוק באופן אקראי.
בדיקת חולים ותסמינים
אז מדוע לא ניתן לחשב את זיהום נגיף הקורונה ואת שיעורי התמותה מהמקרים מיליוני בדיקות COVID-19 שכבר בוצעו בארצות הברית? הבעיה אינה נעוצה במספר הבדיקות אלא במי שנבדק.
בדיקת מטופלים סימפטומטיים משקפת טעות קלאסית בדגימה. חוקרים רוצים לדעת למי יש נגיף קורונה, אך מכיוון שלרוב הנבדקים יש סימפטומים, אנשי מקצוע רפואיים דגימו מקבוצה עם שיעורי זיהום גבוהים ממה שהיית מצפה באוכלוסייה כולה. אנשים הסובלים מסימפטומים של COVID-19 נוטים יותר לקבל COVID-19 מאשר אדם שנבחר באופן אקראי.
אנשים שיוצאים לבדיקות מרצון נוטים יותר להיות חולים מאשר אדם שנבחר באקראי. צילום AP / סו אוגרוקי
הסיבות לבדיקה סלקטיבית זו מובנות לחלוטין. כאשר בדיקה היא משאב נדיר, אנשים עם תסמיני COVID-19 צריכים להיבדק כך ניתן להציע טיפולים מתאימים ולהתחיל במעקב אחר מגעים. בנוסף, הזמן והמספר של עובדי הבריאות מוגבלים, ונוח לבדוק אנשים המופיעים בבתי חולים ובמשרדי רופאים המבקשים להיבדק. אך לאנשים המופיעים במתקני בריאות יש סיכוי גבוה יותר להיות סימפטומטיים ולחלות ב- COVID-19 מלכתחילה.
האנשים שנבדקו לנגיף הקורונה אינם ייצוג טוב של האוכלוסייה האמריקאית בכלל. לכן, שיעור ההידבקות ושיעור ההרוגים במקרים בקבוצה זו אינם מייצגים את האוכלוסייה הגדולה בארה"ב.
בדיקה אקראית היא בדיקה מייצגת
היכולת לבדוק את כל האוכלוסייה לגבי נגיף הקורונה עשויה להיות רחוקה, אך אין צורך לבדוק את כולם בארה"ב בכדי לקבל מספרים מדויקים. על ידי בדיקת מספר גדול מספיק של אנשים באופן אקראי, ניתן לקבל קבוצה לדוגמה שהדמוגרפיה שלה מייצגת את כל המדינה. כך בדיוק עושים סקרים וסקרים.
פקידי בריאות הציבור יכולים להתחיל לאסוף אנשים מרחבי ארצות הברית באופן אקראי, לבדוק אותם לאיתור נוכחות נגיף הקורונה, ולאחר מכן לעקוב ולראות איזה חלק מאלה שבדקו חיובית לנגיף הקורונה מתו מ- COVID-19. אם בדיקות אקראיות נעשות נכון, שיעורי ההדבקה והתמותה במדגם האקראי צריכים להיות קרובים מאוד לשיעורים בפועל בכל האוכלוסייה האמריקאית.
השיחה ארה"ב, CC BY-ND
אז כמה אנשים צריך לבדוק באופן אקראי כדי לקבל נתונים שיכולים לתאר במדויק את כל ארה"ב? למרבה המזל, המתמטיקה שעומדת מאחורי שאלה זו כבר מזמן עובדה, וככל הנראה המספר קטן ממה שאתה עשוי לחשוב.
סקרי אישור נשיאותיים לעתים קרובות מדגמים בערך 1,000 איש. זה יוצר מרווח שגיאות של כ -3%, כלומר סיכוי אקראי יכול לכבות את התוצאות עד 3%.
מרווח שגיאה של 3% עשוי להיות בסדר להערכת אישור הנשיאות, אך סביר להניח שהוא אינו מדויק מספיק למגיפת נגיף הקורונה. אם 10,000 אנשים בארה"ב נבדקו לגבי הנגיף, טווח השגיאה בשיעור ההדבקה בנגיף הופך ל -1%. בפועל, שולי הטעות הללו הם שמרניים. שולי הטעות בפועל ממדגם אקראי של 10,000 אנשים יהיו כנראה קטנים בהרבה וככל הנראה מדויקים מספיק בכדי להתחיל לתת לפקידי בריאות הציבור מידע שימושי אודות המספר הכולל של נדבקים ומקרי התמותה לאלה הסובלים מנגיף הקורונה.
עשרת אלפים אולי נראים גדולים, אך החל מה -8 באפריל בארצות הברית בדקו כבר יותר משני מיליון אנשים. המפתח הוא בבחירה אקראית. מדגם של 10,000 אמריקאים הוא השימושי ביותר אם אלה שנבחנים נבחרים בהגרלה.
עם מידע טוב על התפוצה הגיאוגרפית והדמוגרפית של הנגיף, ניתן להפנות את הסיוע לאזורים הזקוקים לו ביותר. AP Photo / איליין תומפסון
למה הנתונים הסטטיסטיים האלה חשובים
עם מדגם מקרי לאומי, האפידמיולוגים יוכלו ללמוד הרבה יותר מסתם מספר המקרים הכוללים של נגיף הקורונה ושיעור התמותה של הנגיף בארצות הברית אנשים הנגועים אך לא חולים ייבדקו וניתן לקבוע את שיעור המקרים האסימפטומטיים. .
מדגם זה יספק גם מידע לגבי גיאוגרפיה, אתניות ומשתנים דמוגרפיים אחרים. יש כבר כמה נתונים המראים כי דמוגרפיה מסוימת - כלומר אפרו - אמריקאים ו אנשים בעלי הכנסה נמוכה יותר - מושפעים באופן לא פרופורציונלי מהנגיף. זה מצביע על כך ששיעורי ההדבקה ב- COVID-19 ושיעור התמותה שלו משתנים באזורים שונים של ארה"ב ובתתי קבוצות שונות של אוכלוסיית המדינה. דגימה אקראית יכולה להאיר מגמות כאלו לפני שהנזק החמור ביותר ייגרם, ופקידי בריאות הציבור יכולים לחוקק מדיניות ממוקדת וניואנסת כדי לסייע לקבוצות או לאזורים בסיכון גבוה.
למרות שבדיקות אקראיות לא היו חלק מהדיון הלאומי בנושא נגיף הקורונה, ייתכן שהשינוי משתנה. ב -4 באפריל הודיעה מנהלת מחלקת הבריאות באוהיו איימי אקטון כי מדינתה עובדת עם ה- CDC לפתח תוכנית דגימה אקראית. מטרת הפרויקט היא לקבוע את האמת היקף נגיף הקורונה באוהיו בלי לבדוק את כל המדינה.
גורמי בריאות הציבור השתמשו באקראי במסגרות אחרות, כגון ניטור התפשטות קדחת טיפוס בחלקים של מצרים, וזה עובד. המתמטיקה שמאחורי הדגימה האקראית מהווה יסוד לתחומים רבים של סקרים וסטטיסטיקה. הדבר היחיד שפקידי בריאות הציבור צריכים לעשות זה להבין את ההוצאה להורג. בדיקה אקראית בהחלט אפשרית בארה"ב ותספק מידע רב ערך לפקידי בריאות הציבור הנלחמים במשבר הקורונה.
על המחבר
דניאל נ. רוקמור, וויליאם ה. נוקום 1964 פרופסור מכובד למדעי החישוב, דיקן חבר למדעים, מכללת דארטמות ', Dartmouth College ומייקל הרון, וויליאם קלינטון סטורי רמסן '43 פרופסור לממשלה ויו"ר, תוכנית במדעי החברה הכמותיים, Dartmouth College
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים קשורים:
הגוף שומר על הציון: מוח וגוף בריפוי טראומה
מאת בסל ואן דר קולק
ספר זה בוחן את הקשרים בין טראומה לבריאות גופנית ונפשית, ומציע תובנות ואסטרטגיות לריפוי והחלמה.
נשימה: המדע החדש של אמנות אבודה
מאת ג'יימס נסטור
ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של הנשימה, ומציע תובנות וטכניקות לשיפור הבריאות הגופנית והנפשית.
פרדוקס הצמח: הסכנות הנסתרות במזונות "בריאים" הגורמים למחלות ולעלייה במשקל
מאת סטיבן ר. גונדרי
ספר זה בוחן את הקשרים בין תזונה, בריאות ומחלות, ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.
קוד החסינות: הפרדיגמה החדשה לבריאות אמיתית ואנטי אייג'ינג רדיקלי
מאת ג'ואל גרין
ספר זה מציע נקודת מבט חדשה על בריאות וחסינות, תוך הסתמכות על עקרונות של אפיגנטיקה ומציע תובנות ואסטרטגיות לייעול בריאות והזדקנות.
המדריך המלא לצום: רפא את גופך באמצעות צום לסירוגין, יום חלופי וארוך
מאת ד"ר ג'ייסון פונג וג'ימי מור
ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של צום ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.
אשר
