Suivi de la propagation du COVID-19 au Royaume-Uni
Une étude sur l'estimation de R(t) et r(t) à partir des données de l'ONS pendant la pandémie.
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Table des matières
Pendant la pandémie de COVID-19, comprendre comment le virus se propage a été crucial pour les décisions de santé publique. Deux chiffres importants pour suivre ça sont R(t) et r(t). R(t) nous dit combien de personnes une personne infectée est susceptible de contaminer, tandis que r(t) montre à quelle vitesse le nombre de cas change dans le temps. Ces mesures ont été utilisées par les responsables de la santé pour prendre des décisions politiques tout au long de la pandémie.
Au Royaume-Uni, ces chiffres ont été estimés en utilisant divers modèles qui analysent des données de différentes sources. Traditionnellement, ces chiffres viennent des comptages de cas, mais des données sur les hospitalisations et les tests génétiques ont également été utilisées. Le Royaume-Uni dispose de systèmes de test robustes, y compris des tests communautaires, des enquêtes, des données génétiques, et même des tests D'eaux usées. Cependant, à mesure que la pandémie est passée d'une phase d'urgence à une phase plus stable en 2022, la capacité de test a été réduite. Cela a rendu plus difficile le suivi précis de R(t) et r(t).
Le rôle de l'enquête sur l'infection COVID-19 de l'ONS
Un des outils clés pour suivre le virus au Royaume-Uni a été l'enquête sur l'infection COVID-19 de l'Office for National Statistics (ONS). Cette enquête a invité des ménages choisis au hasard à faire des tests PCR, peu importe s'ils avaient des symptômes ou avaient été en contact avec une personne infectée. L'enquête de l'ONS a continué pendant un an après que les tests communautaires aient été réduits, avant de s'arrêter en mars 2023. En octobre 2023, une étude similaire a été annoncée pour la saison hivernale à venir.
L'enquête a fourni des données précieuses sur le pourcentage de la population qui a testé positif au virus. Ces données sont souvent considérées comme une mesure fiable de la prévalence du virus car elles utilisent des méthodes d'échantillonnage aléatoire. Cela a permis aux responsables de la santé de continuer à estimer R(t) et r(t) même lorsque d'autres systèmes de surveillance étaient réduits.
Estimation de R(t) et r(t)
Pour estimer R(t) et r(t) à partir des données de l'enquête de l'ONS, un modèle en deux étapes a été utilisé. La première étape impliquait d'utiliser une technique de lissage (ajustement spline) sur les données de positivité des tests de l'enquête de l'ONS pour créer une image plus claire de combien de cas étaient présents au fil du temps. La deuxième étape a consisté à utiliser ces données lissées pour calculer R(t) et r(t).
Pour la première étape, le modèle prend les données de tests quotidiens et ajuste une courbe lisse. Cela aide à réduire le bruit dans les données et permet une estimation plus précise de la positivité des tests. Des ajustements ont été faits pour tenir compte des différences dans la façon dont les données étaient rapportées dans l'enquête, comme l'utilisation de distributions beta pour l'incertitude. En faisant cela, le modèle pouvait mieux capturer les changements dans la propagation du virus à travers différentes périodes.
Défis et considérations
Différents pays et régions au Royaume-Uni avaient des niveaux variés de tests et de rapport de données. Par exemple, l'enquête de l'ONS avait un échantillonnage aléatoire qui incluait les quatre nations, mais des différences de taille de population ont conduit à des variations dans la quantité de données disponibles. Ces différences devaient être prises en compte lors de l'analyse des données.
Un autre défi était que R(t) et r(t) ne sont pas directement mesurables. Au lieu de cela, les estimations devaient être comparées aux estimations publiées par le gouvernement pour évaluer leur fiabilité. Les estimations gouvernementales étaient produites à l'aide d'une combinaison de différents modèles et hypothèses, et parfois ces estimations n'étaient pas disponibles pour toutes les régions.
Comparaison des estimations
Pour évaluer la relation entre les estimations basées sur l'ONS et celles publiées par le gouvernement, plusieurs méthodes ont été utilisées. Des modèles de régression linéaire ont aidé à déterminer combien de variabilité des estimations gouvernementales pouvait être expliquée par les données de l'ONS. De plus, des mesures de corrélation de rang ont donné un aperçu de la proximité des deux ensembles d'estimations. La proportion d'accord mesurait à quelle fréquence les deux estimations s'accordaient sur la croissance ou la diminution du virus.
Les résultats ont montré un fort accord entre les estimations basées sur l'ONS et celles publiées par le gouvernement pour la plupart des régions, indiquant que les données de l'ONS pouvaient efficacement suivre les tendances du virus. Cependant, en Irlande du Nord, la relation était plus faible, probablement à cause de tailles d'échantillons plus petites et de variations dans les données locales.
Résultats pour 2023
L'examen des données de l'enquête de l'ONS au début de 2023 a révélé que les taux de positivité des tests avaient diminué, indiquant une réduction de la présence du virus. Cela a été suivi d'une augmentation des cas à la mi-janvier, suggérant un retour du virus. La propagation variait d'une région à l'autre, certaines zones présentant des schémas de croissance différents. À la fin de la période d'observation, les estimations en Angleterre et en Écosse suggéraient une stabilisation, tandis que le Pays de Galles et l'Irlande du Nord continuaient à montrer une croissance.
Importance de l'étude
Les méthodes développées pour estimer R(t) et r(t) à partir des données de l'enquête de l'ONS sont précieuses pour suivre la propagation du COVID-19 au Royaume-Uni. Les résultats montrent qu même avec des systèmes de surveillance réduits, des estimations utiles peuvent encore être obtenues. L'approche n'est pas censée remplacer les méthodes d'ensemble qui utilisent diverses sources de données, mais plutôt les compléter.
La capacité à fournir des estimations en temps opportun est cruciale dans un environnement de santé en rapide évolution. À mesure que de nouveaux variants du virus apparaissent et que les circonstances changent, avoir des données fiables est essentiel pour prendre des décisions de santé publique éclairées.
Directions futures
En regardant vers l'avenir, la nouvelle étude COVID-19 d'hiver annoncée devrait fournir de nouvelles données pour surveiller les tendances du virus dans les mois à venir. Les techniques utilisées dans cette étude actuelle peuvent être appliquées à ce nouveau jeu de données, offrant des aperçus continus sur le comportement du virus alors qu'il continue d'affecter la population.
En résumé, l'enquête sur l'infection COVID-19 de l'ONS s'est révélée être un outil important pour suivre la pandémie au Royaume-Uni. Les méthodes d'estimation de R(t) et r(t) à partir de ces données soulignent l'importance de systèmes de surveillance bien conçus pour comprendre les maladies infectieuses. Ces efforts sont cruciaux pour garantir que les réponses de santé publique restent efficaces, même alors que le paysage de la pandémie évolue.
Titre: Inferring community transmission of SARS-CoV-2 in the United Kingdom using the ONS COVID-19 Infection Survey
Résumé: Key epidemiological parameters, including the effective reproduction number, R(t), and the instantaneous growth rate, r(t), generated from an ensemble of models, have been informing public health policy throughout the COVID-19 pandemic in the four nations of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland (UK). However, estimation of these quantities became challenging with the scaling down of surveillance systems as part of the transition from the "emergency" to "endemic" phase of the pandemic. The Office for National Statistics (ONS) COVID-19 Infection Survey (CIS) provided an opportunity to continue estimating these parameters in the absence of other data streams. We used a penalised spline model fitted to the ONS CIS test positivity estimates to produce a smoothed estimate of the prevalence of SARS-CoV-2 positivity over time. The resulting fitted curve was used to estimate the "ONS-based" R(t) and r(t) across the four nations of the UK. Estimates produced under this model are compared to government-published estimates with particular consideration given to the contribution that this single data stream can offer in the estimation of these parameters. Depending on the nation and parameter, we found that up to 77% of the variance in the government-published estimates can be explained by the ONS-based estimates, demonstrating the value of this singular data stream to track the epidemic in each of the four nations. We additionally find that the ONS-based estimates uncover epidemic trends earlier than the corresponding government-published estimates. Our work shows that the ONS CIS can be used to generate the key COVID-19 epidemics across the four UK nations. This is not intended as an alternative to ensemble modelling, rather it is intended as a potential solution to the aforementioned challenge faced by public health officials in the UK in early 2022.
Auteurs: Ruth McCabe, G. Danelian, J. Panovska-Griffiths, C. A. Donnelly
Dernière mise à jour: 2023-10-25 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.10.24.23297454
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.10.24.23297454.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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