Community structured model for vaccine strategies to control COVID19 spread: a mathematical study
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Efforts to mitigate the COVID-19 pandemic have relied heavily on non-pharmaceutical interventions ( NPIs ), including physical distancing, hand hygiene, and mask-wearing. However, an effective vaccine is essential to containing the spread of the virus. The first doses were distributed at the end of 2020, but the efficacy, period of immunity it will provide, and percentage of coverage still remain unclear. We developed a compartment model to examine different vaccine strategies for controlling the spread of COVID-19. Our framework accounts for testing rates, test-turnaround times, and vaccination waning immunity. Using reported case data from the city of Toronto, Canada between Mar-Dec, 2020 we defined epidemic phases of infection using contact rates, which depend on individuals’ duration of time spent within the household, workplace/school, or community settings, as well as the probability of transmission upon contact. We investigated the impact of vaccine distribution by comparing different permutations of waning immunity, vaccine coverage and efficacy throughout various stages of NPI’s relaxation in terms of cases, deaths, and household transmission, as measured using the basic reproduction number (R 0 ). We observed that widespread vaccine coverage substantially reduced the number of cases and deaths. In order for NPIs to be relaxed 8 months after vaccine distribution, infection spread can be kept under control with either 60% vaccine coverage, no waning immunity, and 70% efficacy, or with 60% coverage with a 12-month waning immunity and 90% vaccine efficacy. Widespread virus resurgence can result when the immunity wanes under 3 months and/or when NPI’s are relaxed in concomitance with vaccine distribution. In addition to vaccination, our analysis of R 0 showed that the basic reproduction number is reduced by decreasing the tests turnaround time and transmission in the household. While we found that household transmission can decrease following the introduction of a vaccine, public health efforts to reduce test turnaround times remain important for virus containment. Our findings suggest that vaccinating two-thirds of the population with a vaccine that is at least 70% effective may be sufficient for controlling COVID-19 spread, as long as NPI’s are not immediately relaxed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,011 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».