Likely effectiveness of pharmaceutical and non-pharmaceutical interventions for mitigating influenza virus transmission in Mongolia

Bull World Health Organ. 2012 Apr 1;90(4):264-71. doi: 10.2471/BLT.11.093419.

Abstract

Objective: To assess the likely benefit of the interventions under consideration for use in Mongolia during future influenza pandemics.

Methods: A stochastic, compartmental patch model of susceptibility, exposure, infection and recovery was constructed to capture the key effects of several interventions--travel restrictions, school closure, generalized social distancing, quarantining of close contacts, treatment of cases with antivirals and prophylaxis of contacts--on the dynamics of influenza epidemics. The likely benefit and optimal timing and duration of each of these interventions were assessed using Latin-hypercube sampling techniques, averaging across many possible transmission and social mixing parameters.

Findings: Timely interventions could substantially alter the time-course and reduce the severity of pandemic influenza in Mongolia. In a moderate pandemic scenario, early social distancing measures decreased the mean attack rate from around 10% to 7-8%. Similarly, in a severe pandemic scenario such measures cut the mean attack rate from approximately 23% to 21%. In both moderate and severe pandemic scenarios, a suite of non-pharmaceutical interventions proved as effective as the targeted use of antivirals. Targeted antiviral campaigns generally appeared more effective in severe pandemic scenarios than in moderate pandemic scenarios.

Conclusion: A mathematical model of pandemic influenza transmission in Mongolia indicated that, to be successful, interventions to prevent transmission must be triggered when the first cases are detected in border regions. If social distancing measures are introduced at this stage and implemented over several weeks, they may have a notable mitigating impact. In low-income regions such as Mongolia, social distancing may be more effective than the large-scale use of antivirals.

Objectif: Évaluer le bénéfice probable des interventions à l’étude pour une utilisation en Mongolie lors des pandémies de grippes à venir.

Méthodes: Un modèle patch stochastique et compartimenté de la susceptibilité, de l’exposition, de l’infection et du rétablissement a été établi afin d’appréhender les effets clés de plusieurs interventions – restrictions de déplacement, fermeture d’école, éloignement social généralisé, mise en quarantaine des proches contacts, traitement des contacts par antiviraux et prophylaxies – sur les dynamiques des épidémies de grippe. Le bénéfice probable ainsi que le moment et la durée optimaux de chacune de ces interventions ont été évalués au moyen de techniques d’échantillonnage latin hypercube, en calculant la moyenne de nombreux paramètres de transmission possible et de mixité sociale.

Résultats: Les interventions effectuées à temps ont permis de réduire significativement la progression et la gravité de la grippe pandémique en Mongolie. En cas de scénario pandémique modéré, des mesures précoces d’éloignement social ont diminué le taux d’attaque moyen d’environ 10% à 7-8%. De même, en cas de scénario pandémique grave, de telles mesures diminuent le taux d’attaque moyen d’environ 23% à 21%. En cas de scénario pandémique tant grave que modéré, une série d’interventions non pharmaceutiques se sont révélées aussi efficaces qu’une utilisation ciblée d’antiviraux. Les campagnes ciblées sur les antiviraux se révèlent généralement plus efficaces en cas de scénario pandémique grave qu’en cas de scénario pandémique modéré.

Conclusion: Un modèle mathématique de la transmission de la grippe pandémique en Mongolie indique que, pour être efficaces, les interventions visant à prévenir la transmission doivent être déclenchées dès la détection des premiers cas dans les régions frontalières. Si des mesures d’éloignement social sont introduites à ce stade-là et appliquées durant plusieurs semaines, leur impact réductionnel pourra être significatif. Dans des régions à faible revenu telles que la Mongolie, l’éloignement social peut être plus efficace qu’une consommation d’antiviraux à grande échelle.

Objetivo: Evaluar la eficacia posible de las intervenciones que están siendo estudiadas para ser aplicadas en Mongolia durante pandemias de gripe futuras.

Métodos: Se construyó un modelo de parche estocástico y compartimental de susceptibilidad, exposición, infección y recuperación para detectar los efectos clave de varias intervenciones (restricciones de viaje, cierre de colegios, distanciamiento social generalizado, cuarentena de contactos cercanos, tratamiento de casos con antivirales y profilaxis de los contactos) sobre la dinámica de las epidemias de gripe. Se evaluó el beneficio posible, así como la coordinación óptima y la duración de cada una de dichas intervenciones por medio de métodos de muestreo por hipercubo latino realizando un cálculo a través de numerosos parámetros posibles de transmisión y mezcla social.

Resultados: Las intervenciones oportunas pudieron reducir de manera considerable la evolución y gravedad de la gripe pandémica en Mongolia. En una hipótesis de pandemia moderada, las medidas tempranas de distanciamiento social disminuyeron la tasa de ataque de aproximadamente el 10% al 7-8%. De igual modo, en una hipótesis de pandemia grave, dichas medidas reducen la tasa media de ataque de aproximadamente el 23% al 21%. En ambas hipótesis de pandemia, tanto moderada como grave, las intervenciones no farmacéuticas demostraron ser tan efectivas como el uso focalizado de antivirales. Las campañas antivirales focalizadas parecieron por lo general más efectivas para las hipótesis de pandemia graves que para las hipótesis moderadas.

Conclusión: Un modelo matemático de transmisión de gripe pandémica en Mongolia indicó que, para que tengan éxito, las intervenciones para prevenir la transmisión deben ponerse en marcha en cuanto se detecten los primeros casos en regiones fronterizas. Las medidas de distanciamiento social podrían tener un impacto de mitigación notable si se introducen en esta fase y se aplican durante varias semanas En las regiones de ingresos bajos como Mongolia, el distanciamiento social podría ser más eficaz que el uso de antivirales a gran escala.

الغرض: تقييم الفائدة المحتملة للتدخلات التي يتم دراسة استخدامها في منغوليا أثناء جائحات الأنفلونزا في المستقبل.

الطريقة: تم بناء نموذج رقعة مقسمة ذي تسلسل عشوائي للحساسية والتعرض والعدوى والشفاء لالتقاط التأثيرات الرئيسية للتدخلات المتعددة على ديناميكيات وباء الأنفلونزا، مثل فرض قيود على السفر، وإغلاق المدارس، والمباعدة المعممة بين الناس، فرض الحجر الصحي على الأشخاص الذين يتم الاتصال بهم عن كثب، وعلاج الحالات باستخدام المضادات الفيروسية، ووقاية الأشخاص الذين يتم الاتصال بهم عن كثب. وتم تقييم الفائدة المحتملة والتوقيت الأمثل لكل من هذه التدخلات ومدته باستخدام تقنيات عينات المكعبات اللاتينية الزائدة وحساب متوسط العديد من متثابتات الانتقال والاختلاط الاجتماعي المحتملة.

النتائج: أدت التدخلات في الوقت المناسب إلى تخفيض الفترة الزمنية للأنفلونزا الجائحة وحدتها في منغوليا. وفي سيناريو جائحة معتدلة، أدت الإجراءات المبكرة للمباعدة بين الناس إلى خفض متوسط معدل الهجوم من حوالي 10 % إلى 7-8 %. وعلى نحو مشابه، في سيناريو جائحة حادة، خفضت هذه الإجراءات متوسط معدل الهجوم من 23 % إلى 21 % تقريبًا. وفي كل من سيناريو الجائحة المعتدلة والحادة، أثبتت مجموعة التدخلات غير الدوائية فعالية تماثل فعالية الاستخدام المستهدف للمضادات الفيروسية. وبشكل عام، اتضح أن حملات مضادات الفيروسات المستهدفة أكثر فعالية في سيناريوهات الجائحة الحادة عنها في سيناريوهات الجائحة المعتدلة.

الاستنتاج: أشار نموذج حسابي لانتقال الأنفلونزا الجائحة في منغوليا إلى أن تحقيق النجاح يستلزم إحداث تدخلات لمنع الانتقال عند اكتشاف الحالات الأولى في المناطق الحدودية. وفي حالة اللجوء إلى إجراءات المباعدة بين الناس في هذه المرحلة وتنفيذها على مدار عدة أسابيع، ربما تحقق تأثيرًا تخفيفيًا ملحوظًا. وفي الأقاليم منخفضة الدخل مثل منغوليا، قد تكون المباعدة بين الناس أكثر فعالية من الاستخدام واسع النطاق لمضادات الفيروسات.

目的: 评估考虑在未来流感大流行期间在蒙古实施的干预的可能益处。

方法: 构建敏感性、暴露、感染和复原的随机、区划补丁模型捕捉多个干预(旅行限制、学校关闭、广义的社会疏远、密切接触者隔离、抗病毒药病例治疗和预防接触)对流行感冒力度的关键作用。使用拉丁超立方体采样技术,求出多个可能的传播和社会混合参数平均值,评估每个干预的可能益处、最佳时间和持续时间。

结果: 及时干预可能显著降低蒙古大流行性流感的时间进程和严重性。在中度流行情况下,早期社会疏远方法可以将平均发病率从约 10% 降低至 7–8%。同样,在严重流行情况下,这种方法可以将平均发病率从大约 23% 降低至 21%。在中度和严重流行情况下,一系列非药物干预已证明具有和使用针对性抗病毒药一样的效果。针对性抗病毒药活动在严重流行情况下的效果一般会比中度流行情况下的效果好。

结论: 蒙古大流行性流感传播的数学模型表明,要想成功,需要在边境地区检测到首个病例时触发防止传播的干预措施。如果在此阶段采用社会疏远方法并且持续多个星期,则具有显著的缓解作用。在低收入地区,如蒙古,社会疏远方法比大规模使用抗病毒药物更有效。

Цель: Оценить предполагаемую эффективность и пользу рассматриваемых в Монголии мер, направленных на борьбу с будущими пандемиями гриппа.

Методы: Для получения основных результатов, демонстрирующих влияние на динамику распространения пандемии гриппа определенных мер, таких как ограничение поездок, закрытие школ, общее социальное дистанцирование, введение карантина для тесно контактирующих людей, лечение больных противовирусными препаратам и профилактика контактов, была создана стохастическая блоковая модель восприимчивости, контактов с источником заражения, инфицирования и восстановления. Предполагаемые выгоды, а также оптимальные сроки и продолжительность каждой из этих мер были оценены с использованием метода выборочного контроля «латинский гиперкуб», который позволяет вывести средние значения, основываясь на многих возможных путях передачи вируса и параметрах взаимодействий в обществе.

Результаты: Своевременное принятие мер может существенно сократить продолжительность и интенсивность пандемии гриппа в Монголии. В сценарии умеренной пандемии ранние меры по увеличению социальных расстояний снизили среднюю интенсивность распространения с 10% до 7–8%. Подобным образом в сценарии сильной пандемии аналогичные меры снизили среднюю интенсивность распространения приблизительно с 23% до 21%. В обоих сценариях – с умеренной и сильной пандемией – комплекс нефармацевтических мер позволил достичь такой же эффективности, как и направленное использование противовирусных средств. В сценариях с сильной пандемией направленные противовирусные кампании продемонстрировали более высокую эффективность по сравнению со сценариями с умеренной пандемией.

Вывод: Математическая модель передачи вируса гриппа в Монголии продемонстрировала, что для достижения успешных результатов применения мер по предотвращению распространения вируса, необходимо задействовать эти меры при обнаружении первых случаев обнаружения вируса в пограничных регионах. Если меры по социальному дистанцированию будут применены на этом этапе на протяжении нескольких недель, они могут в значительной степени уменьшить распространение вируса. В регионах с низким уровнем доходов, таких как Монголия, социальное дистанцирование может быть более эффективным, чем полномасштабное использование противовирусных препаратов.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Research Support, U.S. Gov't, P.H.S.

MeSH terms

  • Antiviral Agents / therapeutic use*
  • Chemoprevention / methods
  • Humans
  • Influenza, Human / epidemiology
  • Influenza, Human / prevention & control*
  • Influenza, Human / transmission
  • Models, Theoretical
  • Mongolia / epidemiology
  • Orthomyxoviridae / drug effects
  • Orthomyxoviridae / pathogenicity
  • Pandemics / prevention & control*
  • Patient Isolation
  • Sentinel Surveillance
  • Social Isolation
  • Stochastic Processes
  • Travel

Substances

  • Antiviral Agents