作為一名急診醫師，梅根·蘭尼已經習慣於處理有關損傷和疾病的棘手問題。但在 COVID-19 大流行期間，她發現自己正在努力尋找答案。“我一直被人們問及，進行某些活動是否安全，”蘭尼說。“‘去海灘、參加戶外派對或去餐館安全嗎？’”
在整個 2020 年，數百萬人都在與同樣的問題作鬥爭。科學家和臨床醫生仍在研究冠狀病毒 SARS-CoV-2 的流行病學和病理學，對於公眾而言，如何在最大限度地降低感染風險的同時維持某種程度的正常生活可能很困難。
作為羅德島州普羅維登斯市布朗-生命週期數字健康中心的聯合主任，蘭尼看到了利用她在開發公共衛生線上工具方面的專業知識的機會。她與布朗-生命週期中心的同事伊麗莎白·戈德堡合作，開發了 MyCOVIDRisk，這是一個簡單的、基於問卷調查的網路應用程式，可以根據使用者在特定地點或情況下的計劃活動，讓他們瞭解自己的感染風險。
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填補空白
MyCOVIDRisk 於 10 月份推出，只是為向公眾傳達 COVID-19 風險而開發的幾個應用程式之一（請參閱“COVID 風險計算器”）。這些工具正在填補公共衛生資訊傳遞中的重要空白，尤其是在美國，該國對疫情應對不力，加劇了疫情的嚴重程度。“這種型別的應用程式本應由[美國]疾病控制與預防中心或其他國家實體在大流行早期開發出來，”蘭尼說。“但不幸的是，這並沒有完成。”
圖片來源：《自然》
各個研究團隊從不同的角度入手進行風險評估。也許最直接的方法是由佐治亞理工學院亞特蘭大分校的科學家開發的基於網路的 COVID-19 事件風險評估規劃工具。該網站根據聚會規模和活動地點，估算一個人在聚會中遇到 COVID-19 感染者的機率（以百分比表示）。例如，截至 12 月 14 日，該工具預測，在馬薩諸塞州波士頓舉行的 10 人聚會中，至少有一名與會者攜帶病毒的機率為 30%。
由新澤西州普林斯頓市的政策研究公司 Mathematica 開發的 19 and Me 計算器，利用人口統計和健康資訊，以及使用者行為（如洗手和佩戴口罩）來確定暴露、感染和重病的相對風險。12 月，由馬里蘭州巴爾的摩市約翰·霍普金斯大學的生物統計學家尼蘭詹·查特吉領導的團隊釋出了 COVID-19 死亡風險計算器，該計算器根據個人的所在地、既往病史和總體健康狀況，估算其因 COVID-19 死亡的相對風險。
MyCOVIDRisk 採取更具情境性的方法，估算與特定差事或休閒活動相關的風險。估算基於聚會的地點和持續時間，以及參加聚會的戴口罩或不戴口罩的人數。這可以幫助使用者避免在疫情熱點地區可能存在高風險的活動，例如在室內健身房待一小時，而選擇更安全的替代方案——例如，在公園裡進行戴口罩的聚會。
為了進行預測，這些工具需要最新的資料和模型，以準確捕捉當前的感染水平和各種情景下的傳播可能性。《紐約時報》運營著一個冠狀病毒資料庫，該資料庫已成為一種受歡迎的資源，MyCOVIDRisk 和佐治亞理工學院的工具都使用它來評估當地的疾病活動。這些計算器目前專注於美國，儘管佐治亞理工學院的團隊已將其工具擴充套件到涵蓋十個歐洲國家。
研究人員仍在梳理使某些個體易受感染和患重病的因素，他們繼續研究距離、通風和口罩如何減輕載有病毒的飛沫的傳播。對於 19 and Me，Mathematica 的資料科學家、該工具的負責人胡新迪和她的同事定期梳理最新的同行評議文獻，以完善他們的感染模型，並嚴重依賴美國疾病控制與預防中心 (CDC) 的報告。對於 MyCOVIDRisk，該團隊求助於大氣化學家何塞-路易斯·希門尼斯和他在科羅拉多大學博爾德分校的同事開發的 аэрозоль 傳播估算模型，該模型模擬病毒顆粒在各種室內和室外情景中可能傳播的距離。
然後，研究人員必須想出方法，將這些資訊整理成非專業人士易於理解的形式，同時又不會讓人覺得有侵擾性或令人沮喪。為了構建一個簡單而引人入勝的應用程式，在深度和可用性之間取得平衡，布朗-生命週期團隊依靠使用者測試和行為科學家的指導。“在理想的世界中，你會問你所在的房間有多大，通風率是多少，”蘭尼說，“但如果你問我，我甚至不知道答案。”
這種對簡單性的需求也激勵了佐治亞理工學院的團隊。它的工具僅索取兩條資訊：使用者的位置和預期人群的規模。最初，範圍從 10 人到 10,000 人不等。“當夏季舉行政治集會時，這些上限很有用，”安德里斯說。但隨著假期臨近，該團隊將上限降至 5,000 人，並在規模較小的範圍內提高了工具的細節水平，以便為 10 人、15 人或 20 人的相對適度的聚會提供估算。
為了傳達風險，MyCOVIDRisk 選擇了一個簡單的、從綠色到紅色的 5 級連續量表，而 19 and Me 團隊設計了一個從 0 到 100 的抽象數字讀數，胡新迪將其比作信用評分。“這是我們為了保持計算的嚴謹性，同時使其成為普通大眾容易理解的數字而做出的妥協，”她說。“我們還將其與文字解釋和互動式風險量規相結合。”該解釋總結了暴露和感染的可能性，以及如果發生感染，出現嚴重健康後果和住院的可能性。
然而，開發人員告誡說，這些應用程式提供的估算旨在幫助決策，而不是感染疾病可能性的明確指標。
撒下更廣闊的網路
量化和繪製 COVID-19 風險圖一直具有挑戰性，因為科學家和醫生一直在努力瞭解與該疾病相關的複雜症狀範圍。國家和地區的政策根據可能無法完全反映感染流行程度的症狀限制人們接受檢測，這加劇了這種情況。線上調查現在正在幫助研究人員更好地掌握該疾病的臨床表現。
作為冠狀病毒大流行病學 (COPE) 聯盟的一部分，馬薩諸塞州總醫院波士頓分院的流行病學家安德魯·陳和他的美國和英國同事發起了 COVID 症狀研究。這項工作最初在美國和英國招募了數十萬名已經參與臨床研究的志願者；隨後，這項研究已向這兩個國家的公眾開放。與此同時，由以色列雷霍沃特魏茨曼科學研究所的計算生物學家埃蘭·西格爾領導的團隊，在該國部署了自己的線上症狀問卷調查。“我們建立了一種演算法，基本上允許自我評估測試，該測試整合了您報告的所有症狀，並告訴您 COVID 陽性的可能性，”西格爾說。
此類調查受到其對願意使用者的依賴以及網際網路訪問的限制。為了擴大參與度，西格爾的團隊在受 COVID-19 影響最嚴重的以色列城市使用了電話調查。這些資料揭示了寶貴的見解，可以區分該疾病與感冒和其他常見疾病。“這些調查為將味覺和嗅覺喪失確定為 COVID-19 最明顯的症狀做出了很大貢獻，”西格爾說，並指出以色列現在已經改變了其檢測做法，以承認這種症狀的診斷重要性。
症狀調查也在為疫情地圖提供資訊。西格爾說，他的問卷調查的初步資料表明，以色列的活躍 COVID-19 病例是當時官方臨床報告中代表病例的兩到三倍。因此，從這些調查中產生的訊號可以為新興熱點地區提供即時的紅色警報，這些地區需要檢測和個人防護裝置，從而使公共衛生部門在應對方面獲得寶貴的先機。
在英國，國家醫療服務體系正在支援進一步開發 COVID 症狀研究應用程式，該應用程式現在也已在瑞典部署。陳對美國的更多資料感到興奮。“我們一直對將我們在應用程式上的發現與關於檢測結果或住院率的公開資訊對齊感興趣，”他說。
但公眾同樣熱情，甚至更熱情。蘭尼說，自 MyCOVIDRisk 推出以來，已被使用超過一百萬次，佐治亞理工學院的團隊表示，截至 11 月下旬，其工具已交付超過 4000 萬次風險估算，在美國感恩節假期前後尤為突出。儘管有幾種疫苗正在進入臨床，但公眾很可能在 2021 年及以後仍然渴望獲得這些資料。“在未來的幾個月甚至一年裡，仍然會存在一些非常高風險的活動，”蘭尼說。“因此，我認為這種資訊性和行為改變驅動計劃不幸地仍然具有相關性。”
本文經許可轉載，並於 2020 年 12 月 21 日 首次發表。