SARS-CoV-2 – высококонтагиозный вирус, основным источником которого являются больные люди, бессимптомные носители и лица, находящиеся в инкубационном периоде. Высокая интенсивность распространения SARS-CoV-2 объясняется простотой реализации механизмов передачи инфекции – респираторного (аэрогенного) и контактно-бытового.
02.03.2020 был зарегистрирован первый случай COVID-19 в Москве. С этого момента в мегаполисе стал отмечаться наивысший уровень заболеваемости COVID-19 по сравнению с другими регионами Российской Федерации, составлявший 30–50% общей заболеваемости в стране, что объясняется высокой численностью населения мегаполиса (12 678 170 чел. по данным Росстата на 01.01.2020); активной внутренней миграцией с высоким ежедневным трафиком; внутренним туризмом,; активным посещением москвичами общественных мест, заведений общепита; высоким уровнем формирований организованных коллективов населения, в том числе в общежитиях.
Высокая частота контактов среди представителей организованных коллективов является основным фактором реализации механизмов передачи COVID-19 с последующим повышением коэффициента распространения вируса. При многократной передаче SARS-CoV-2 внутри человеческой популяции геном вируса подвергается ключевой мутационной изменчивости, инициирующейся в процессе адаптации SARS-CoV-2 к организму человека, в особенности у лиц с иммуносупрессией [1–4]. Ряд мутаций в гене гликопротеина S вируса SARS-CoV2 объясняется увеличением способности вируса к трансмиссии [5].
Организованные коллективы общежитий во время пандемии COVID-19 оказались подвержены серьезной угрозе формирования очаговых форм течения эпидемического процесса новой коронавирусной инфекции.
Простота реализации инфекционного процесса COVID-19 в общежитиях зачастую приводила к формированию длительно текущих крупных очагов .
Клиническая картина COVID-19 определяется как острая респираторная вирусная инфекция (ОРВИ) с рядом возможных осложнений, наиболее опасным из которых является первичная вирусная пневмония. Инкубационный период при COVID-19 колеблется от 2 до 7 сут., редко удлиняется до 14 сут. О большей продолжительности инкубации убедительных данных нет. В течении COVID-19 можно выделить следующие клинические варианты [6, 7].
1. Острое респираторное заболевание с поражением только верхних отделов респираторного тракта.
2. Пневмония без острой дыхательной недостаточности.
3. Пневмония с острой дыхательной недостаточностью и снижением SpO2 < 88% (более чем у 30% пациентов).
4. Острый респираторный дистресс-синдром (3–4% пациентов).
5. Сепсис.
6. Септический (инфекционно-токсический) шок.
По степени тяжести различают легкие (80,9%), среднетяжелые (13,8%) и тяжелые (5,3%) формы COVID-19. Среди инфицированных более 50% составляют лица в возрасте до 45 лет, 34% – от 46 до 65 лет, 4,7% – дети [8].
Метаанализ результатов 31 исследований в общей сложности 46 959 пациентов позволил еще весной 2020 г. обобщить представления о клинической картине COVID-19. Был сделан вывод, указывающий на формирование у 75,7% заболевших двусторонней полисегментарной различной степени тяжести [9].
По данным городского Комитета по туризму, в Москве насчитывается 1860 общежитий, представленных двумя основными типами планировочного устройства: обособленным (373) и сообщенным (1487).
Сообщенные общежития представлены зданиями, имеющими коридорный тип планировочного устройства, который предполагает линейное размещение комнат для проживания постояльцев. На каждом этаже располагаются общие мужские и женские санитарные узлы и душевые комнаты. Кухонное помещение для приготовления пищи является общим для одного или нескольких этажей. Проживание в общежитиях сообщенного типа предполагает наличие постоянных контактов между постояльцами в местах общего пользования. Зачастую жильцы используют общую посуду для приготовления пищи.
К обособленным общежитиям относятся здания, имеющие блочный, квартирный, гостиничный типы планировочного устройства. Они представлены изолированными квартирами, квартирными группами, включающими санитарные узлы, душевые комнаты, помещения, приспособленные для приготовления пищи. В отличие от общежитий сообщенного типа общежития обособленного типа обеспечивают относительно изолированное пребывание постояльцев (жильцов). Доля лиц, недовольных условиями проживания в общежитиях сообщенного типа, была в 1,7 раза больше в сравнении с жителями общежитий обособленного типа. Наиболее существенное влияние на полученные результаты оказали санитарно-гигиеническое состояние общежитий сообщенного типа (им были недовольны 44,1% проживающих) и материально-техническая база, которая не устраивала 53,6% постояльцев [10].
В период с 12.04 по 23.06.2020 очаги COVID-19 были зарегистрированы в 350 общежитиях с числом заболевших 3228 чел.
В проводимом исследовании из представленной генеральной совокупности была сформирована выборка из 2 4-этажных общежитий совмещенного типа с сопоставимым числом заболевших (общежитие А – 195 чел.,, общежитие Б – 215 чел.). В этих общежитиях очаговая заболеваемость COVID-19 протекала с различной интенсивностью. Для подтверждения различного течения клинико-эпидемического процесса в общежитиях различных типов планировочного устройства, в выборку, состоящую из общежитий совмещенного типа, было включено общежитие обособленного типа С.
Сравнение течения клинико-эпидемического процесса в данных общежитиях позволит сформировать вывод о влиянии длительности течения очагового процесса, а также начала и объема проведения противоэпидемических мероприятий на клинические проявления COVID-19 у заболевших и особенности очаговой заболеваемости COVID-19.
Цель исследования – установление связи между тяжестью клинического течения COVID-19 и интенсивностью эпидемического проявления очаговой заболеваемости в общежитиях различного типа планировочного устройства.
Материалы и методы
В период с 15.04 по 02.06.2020 проведено выборочное продольное проспективное аналитическое исследование течения COVID-19 в очагах, сформировавшихся в общежитиях с различным планировочным устройством, в зависимости от длительности течения очагового процесса. Общее число заболевших составило 515 чел.
Отдельные очаги COVID-19 с целью анализа эффективности противоэпидемических мероприятий выбирали на основании оценки эпидемической значимости различных типов очагов групповой заболеваемости. Оценивали среднее количество заболевших, показатель первичной и вторичной (среди контактных лиц) заболеваемости (I), средней длительности существования очага, скорости распространения инфекции (IR), коэффициент распространения коронавируса (Rt), кумулятивной инцендентности (CI) и распространенности (PR). Длительно текущий (хронический) очаг определялся как существующий более 2 максимальных инкубационных периодов (более 28 дней).
При расчете показателей мы использовали следующие формулы:
IR = число новых случаев, выявленных в период наблюдения/численность популяции риска х 10n,
где 10n – временная характеристика наблюдения (дни/недели/месяцы).
I = число впервые выявленных случаев за период наблюдения/численность исследуемой популяции х %; %о.
СI = число людей, у которых развилось заболевание за определенный промежуток времени/популяция риска в тот же период.
PR = число всех выявленных случаев/численность исследуемой популяции.
Rt = (X8 + X7 + X6 + X5)/(X1 + X2 + X3 + X4),
где: Rt – коэффициент распространения коронавируса;
X1…X8 – число зарегистрированных больных коронавирусом за соответствующие сутки.
Для проверки статистической гипотезы применяли р-уровень значимости. Разность между сравниваемыми величинами оценивали с помощью 95% ДИ
Результаты
Очаговый процесс в общежитии А сформировался 15.04.2020 Первый случай COVID-19 был зафиксирован на 2-м этаже. С 15.04 по 29.05.2020 общее число заболевших на 2-м этаже увеличилось на 21 чел. В этот период CI была равна 0,23 (95% ДИ 0,21–0,25). С 30.04 по 14.05 интенсивность распространения COVID-19 увеличилась, CI возросла в 2,5 раза (p < 0,05) и стала равна 0,58 (95% ДИ 0,56–0,61). Общее число заболевших выросло на 31 чел. Из-за особенностей планировочного устройства общежитий сообщенного типа распространение высококонтагиозного вируса SARS-CoV-2 на другие этажи произошло в течение одного инкубационного периода. Инфекционной процесс, реализующийся на 1, 3, 4-м этажах общежития А, отмечался более высокой интенсивностью. Более позднее возникновение первых случаев COVID-19 у постояльцев этих этажей (1-й этаж – 22.04; 3-й этаж – 25.04; 4-й этаж – 28.04) приводило к интенсивному распространению длительно циркулирующего вируса SARS-CoV-2 в этом общежитии.
CI среди проживающих на всех этажах была значительно выше со 02.05, что соответствовало началу второго инкубационного периода SARS-CoV-2 с даты формирования очага (рис. 1).
Одним из важнейших эпидемиологических показателей, характеризующих скорость распространения инфекционного процесса, является IR. Особенностью длительно текущего эпидемического процесса COVID-19 в общежитии А явилась высокая интенсивность распространения вируса на 3-м и 4-м этажах с 30.04 по сравнению с 1-м и 2-м этажами (p < 0,05), где были зафиксированы первые случаи COVID-19 (рис. 2).
При одинаковом периоде наблюдения достоверное увеличение IR среди проживающих на всех этажах общежития А с 30.04 свидетельствует о повышении активности эпидемического процесса прямо пропорционально дате регистрации первого случая на этаже и длительности существования очага. Об этом свидетельствовали и другие эпидемиологические показатели.
При одинаковом периоде наблюдения достоверное увеличение IR среди проживающих на всех этажах общежития А с 30.04 свидетельствует о повышении активности эпидемического процесса прямо пропорционально дате регистрации первого случая на этаже и длительности существования очага. Об этом свидетельствовали и другие эпидемиологические показатели.
На 4-м этаже, где первый случай COVID-19 был зафиксирован 28.04, отмечен наивысший показатель заболеваемости – 11,34 на 100 чел. (p < 0,05), в то время как на 1–3-м этажах, где первые случаи заболевания начали регистрировать раньше, он не превышал 9,8 на 100 чел.
В свою очередь, длительная циркуляция вируса SARS-CoV-2 на 2-м этаже привела к распространению вируса и формированию интенсивного инфекционного процесса среди проживающих на всех этажах здания. Важным аспектом, свидетельствующим об истиной распространенности COVID-19 на разных этажах, является сопоставимое число постояльцев: 1-й этаж – 135 чел., 2-й – 135 чел., 3-й – 127 чел., 4-й – 141 чел.
Достоверное увеличение показателей CI, I, IR, изменяющихся в зависимости от длительности течения очагового процесса, прослеживалось на всех этажах общежития А. Важную роль играла также дата регистрации первого случая COVID-19 на этаже: чем позже он был зарегистрирован (с момента регистрации первого заболевшего в общежитии), тем интенсивнее проявляется эпидемический процесс.
Первый случай внебольничной пневмонии среди заболевших постояльцев общежития А был зафиксирован 21.04.2020. Данный случай был отмечен у постояльца, заболевшего первым 15.04.2020. До 29.04.2020 было зафиксировано 8 случаев внебольничной пневмонии. Длительность развития клинических симптомов, характеризующих пневмонию составляла 6-8 дней. С 30.04 по 15.05.2020 был зафиксирован 31 случай пневмонии у проживающих лиц. Длительность COVID-19 до развития пневмонии снизилась до 4–5 дней (рис. 3.)
Немаловажным является сравнение доли заболевших пневмонией, проживающих на разных этажах: на 1-м – 12,50%, на 2-м – 15,09%, на 3-м – 22,45%, на 4-м – 26,23%, что указывает на зависимость развития тяжелого течения COVID-19 от длительности эпидемического процесса.
При одинаковом типе планировочного устройства 2 4-этажных общежитий совмещенного типа А и Б с сопоставимым числом проживающих (А – 538 чел., Б – 760 чел.) и заболевших (А – 195 чел., Б – 215 чел.) на течение эпидемического процесса COVID-19 наибольшее влияние оказала длительность очагового процесса в этих общежитиях.
Хронический очаг COVID-19 в общежитии А, длившийся с 15.04 в течение 46 календарных дней, характеризовался высокой интенсивностью клинико-эпидемического процесса. В нем были инфицированы 195 чел., из них у 39 чел. были отмечены симптомы пневмонии, у 53 – симптомы ОРВИ, у 101 – бессимптомное течение инфекции.
Для анализа течения клинико-эпидемического процесса в общежитиях в зависимости от длительности COVID-19 нами был исследован очаг новой коронавирусной инфекции во 2-м общежитии совмещенного типа – общежитии Б.
Оно представляло собой 4-этажное здание с большим числом проживающих в сравнении с общежитием А.
В общежитии Б очаг COVID-19, зафиксированный с 18.04 по 09.05.2020, был локализован и ликвидирован значительно раньше. Пик заболеваемости в общежитии Б пришелся на 24.04. С 18.04 по 25.04 там было выявлено 215 случаев COVID-19. Существенные отличия динамики заболеваемости в общежитиях А и Б (t = 2,4; p ≤ 0,05) связаны с большим числом проживающих и контактных лиц в общежитии Б, а также с проведением скринингового обследования постояльцев, позволившего своевременно выявить инфицированных лиц на разных этажах общежития. В отличие от общежития А, в общежитии Б случаев позднего распространения SARS-CoV-2 на этажи, не вовлеченные в формирующийся очаг новой коронавирусной инфекции, отмечено не было. Все случаи инфицирования были выявлены во время, соответствующее первому инкубационному периоду SARS-CoV-2.
Своевременное выявление инфицированных лиц, находящихся в инкубационном периоде, позволило предотвратить формирование длительно текущего очага COVID-19.
Несмотря на интенсивное выявление инфицированных лиц в общежитии Б, распространение COVID-19 в общежитии А происходило быстрее. Средний темп прироста новых случаев в общежитии А был равен 3,0, что выше, чем в общежитии Б, в 1,4 раза (t = 3,2; p ≤ 0,05).
Средний коэффициент распространения (PR) COVID-19 в общежитии Б был ниже в 1,3 раза (t = 2,9; p < 0,05). Данный факт особо важен, если учитывать, что число проживающих в общежитии Б было больше, на 222 чел. Плотное поэтажное заселение в общежитии Б в случае длительного существования очага инфекции могло привести к повышению PR SARS-CoV-2 с интенсивным распространением между проживающими лицами.
Правильная противоэпидемическая тактика, предпринятая в очаге COVID-19 в общежитии Б, позволила не допустить повышения рисков инфицирования для контактных лиц среди постояльцев. Средний показатель CI в общежитии Б был в 1,8 раза ниже, чем в общежитии А (t = 3,3; p < 0,01)
За период наблюдения в общежития Б было зарегистрировано 8 случаев внебольничной пневмонии, 45 случаев ОРВИ и 162 случая бессимптомного течения инфекции. В отличие от общежития А, в котором было отмечено снижение сроков манифестации пневмонии, все 8 случаев заболевания выявлены в срок от 6 дней с момента установления диагноза COVID-19.
При бóльшем числе заболевших в общежитии Б число внебольничных пневмоний было в 4,8 раза ниже, чем в общежитии А, в то время как удельный вес пневмоний в общежитии А был выше в 5,4 раза (t = 2,6; p < 0,05).
Для выявления особенностей течения COVID-19 в очагах, сформировавшихся в общежитиях различных типов, был проведен сравнительный анализ течения инфекционного процесса в общежитиях сообщенного (общежитие А) и обособленного типа (общежитие С).
Общежитие С представляет собой 6-этажное здание обособленного типа с общим числом проживающих– 386 чел. Все постояльцы проживают в изолированных блоках по 3 квартиры.
В общежитии С, как и в общежитии А, был зафиксирован длительно текущий очаг COVID-19. Он длился с 20.04.2020 в течение 46 календарных дней. За период эпидемического неблагополучия было зафиксировано 105 случаев COVID-19 среди проживающих на 2-м и 5-м этажах. На 1-м, 3-м, 4-м и 6-м этажах общежития случаев новой коронавирусной инфекции не зафиксировано, что было связано с низкой кратностью контактов среди постояльцев в сравнении с общежитием А.
В связи с этим наблюдались различия в динамике уровня заболеваемости. В общежитии А она имела длительный период положительной динамики, который на 9 дней превысил аналогичный период в общежитии С (t = 1,9; p ≤ 0,05). Средний уровень заболеваемости в общежитии А в сравнении с общежитием С также был выше в 1,3 раза (p ≤ 0,05).
Особенности планировочного устройства обособленных общежитий, в отличие от сообщенных, позволяют избежать высокой частоты контактов среди постояльцев. Это обеспечивает низкую распространенность инфекции в обособленном общежитии С – 0,30 против 0,36 в общежитии А (95% ДИ 0,28–20,32 и 0,34–0,37 соответственно).
Коэффициент Rt, показывающий, сколько контактных лиц может заразить 1 инфицированный, также был ниже в общежитии С – 0,25 против 3,0 в общежитии А (95% ДИ 2,5–2,7 и 2,9–3,1 соответственно).
В общежитии С после 1 инкубационного периода CI увеличилась на 2-м этаже в 2,8 раза, на 5-м – в 2,8 раза, тогда как на 4-м этаже общежития А этот показатель увеличился в 66 раз, а на 3-м – в 17 раз.
За весь период эпидемического неблагополучия в общежитии С было зафиксировано 2 случая внебольничной пневмонии, что в 19,5 раза ниже по сравнению с числом пневмоний, зафиксированных в общежитии А.
Обсуждение
Длительное течение очагового процесса в общежитии А привело к увеличению CI за 1 инкубационный период. CI на всех этажах увеличилась: на 1-м этаже в 2 раза, на 2-м – в 2,5 раза , на 3-м – в 17 раз и на 4-м – 66 раз. Отмеченная закономерность связана с длительностью циркуляции SARS-CoV-2 и повышением контагиозности вируса.
Этот факт подтверждают и результаты исследования, проведенного сотрудниками ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России: скорость передачи инфекции определяется базовым репродуктивным числом R (ожидаемое количество вторичных случаев заражения, вызванное одной инфекцией в полностью восприимчивой популяции). С учетом возможных ошибок, связанных с выбором модели расчета и временного интервала оценки, предположительно для SARS-CoV-2 показатель R1, зарегистрированный в начале пандемии, в период проведения исследования составлял 2,68 [11].
Динамика других эпидемиологических показателей также свидетельствовала о повышении распространенности вируса с истечением одного инкубационного периода. Учитывая сопоставимое чис ло проживающих на 1–4-м этажах, более поздняя регистрация 1-го случая COVID-19 на 4-м этаже сопровождалась наивысшей заболеваемостью, I = 11,34 (95% ДИ 10,70–11,86) и IR = 4,28 (95% ДИ 4,18–4,50). C увеличением периода эпидемического неблагополучия в общежитии А также участилась регистрация случаев внебольничных пневмоний. Так, с даты регистрации очага до 29.04.2020 было зарегистрировано 8 случаев пневмонии, в то время как с 30.04 по 15.05 был зафиксирован 31 случай заболевания со снижением длительности развития характерных симптомов до 4 дней. При одинаковом типе планировочного устройства 2 4-этажных общежитий совмещенного типа А и Б, сопоставимом числе проживающих и заболевших тяжесть клинико-эпидемического процесса COVID- 19 оказалась в прямой зависимости от длительности существования очага. В общежитии Б позднего распространения SARS-CoV-2 на этажи, не вовлеченные в формирующийся очаг COVID-19, отмечено не было. Все случаи инфицирования были выявлены во время, соответствующее первому инкубационному периоду SARS-CoV-2. Своевременно проведенное скрининговое исследование проживающих позволило одномоментно выявить большое число инфицированных постояльцев, находящихся в инкубационном периоде заболевания и проживающих на разных этажах общежития, а предпринятые меры позволили исключить формирование длительно текущего очага и способствовали формированию существенных различий в динамике заболеваемости в общежитиях А и Б (t = 2,4; p ≤ 0,05). Общее число зафиксированных случаев пневмонии в общежитии Б было ниже в 4,8 раза. Факт повышения трансмиссивности возбудителя COVID- 19, прямо коррелирующий с длительностью существования очага инфекции был также подтвержден зарубежными учеными: частота инфицирования проживающих при частых и тесных контактах в крупных очагах COVID- 19 возрастала до 27% [12, 13].
Сравнительный анализ течения COVID-19 в очагах, сформировавшихся в общежитиях различного типа (сообщенном общежитии А и обособленном общежитии Б), показал, что особенности планировочного устройства общежитий кардинально влияют на характеристики очаговой заболеваемости. На это обратили внимание авторы исследования, в котором были выявлены множественные пики передачи инфекции, включающие по меньшей мере 5467 случаев заражения SARS-CoV-2 в 6 общежитиях. Было установлено, что число случаев заражения SARS-CoV-2 удваивалось каждые 1,56 дня (95% ДИ 1,29–1,96) в зданиях сообщенного типа, а е время удвоения для квартирных (обособленных) общежитий составило 2,65 дня (95% ДИ 2,01–3,87) [14].
Нами показано, что при сравнительно равном числезаболевших в общежитиях А и С динамика заболеваемости имела существенные различия и характеризовалась более низким уровнем среди проживающих в общежитии С (t = 1,9; p ≤ 0,05).
Особенности планировочного устройства обособленных общежитий позволили снизить кратность контактов среди проживающих, что обеспечило низкую распространенность инфекции в них при длительно текущем очаговом процессе.
Заключение
Таким образом, длительность очаговой заболеваемости COVID-19 является одним из основополагающих факторов, влияющих на интенсивность эпидемического процесса в общежитиях как сообщенного, так и обособленного типа.
Длительно текущие очаги COVID-19 в общежитиях характеризуются высокой заболеваемостью с колоссальными рисками распространения инфекции. Высокая контагиозность и затяжная циркуляция вируса приводят к увеличению темпов распространения SARS-CoV-2, что ведет к быстрой манифестации симптомов пневмонии у заболевших.
Планировочное устройство общежитий оказывает значительное влияние на формирование эпидемического процесса в них и, как следствие, объясняет формирование различий в проявлении клинических симптомов инфекционного процесса COVID-19 у заболевших.
