Οι δημοσκοπήσεις και οι έρευνες χρησιμοποιούν τυχαία δειγματοληψία. Γιατί όχι δοκιμές πανδημίας; Gerville/E+ μέσω Getty Images

Εξετάστε αυτά τα δύο ερωτήματα: Ποιο ποσοστό των Αμερικανών έχουν μολυνθεί ή έχουν μολυνθεί με τον κοροναϊό; Και, ποια είναι η πιθανότητα να πεθάνεις από τον ιό εάν τον πιάσεις; Μία από τις πιο ανησυχητικές πτυχές της πανδημίας COVID-19 είναι αυτή Αυτά τα δύο θεμελιώδη ποσοστά - το ποσοστό μόλυνσης από κοροϊό και το ποσοστό θνησιμότητας περιστατικών - δεν είναι γνωστά.

Ως πολιτικός επιστήμονας και ένα εφαρμοσμένος μαθηματικός, συχνά μας ζητείται να βρούμε ποσοστά πεποιθήσεων ή απόψεων σε μεγαλύτερες ομάδες. Οι ίδιες προσεγγίσεις που χρησιμοποιούμε για την πολιτική ψηφοφορία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να απαντήσουμε πόσο διαδεδομένη και πόσο θανατηφόρα είναι η κοροναϊκή.

Λαμβάνοντας υπόψη τους άπειρους πόρους, ο απλούστερος τρόπος για να μάθετε πόσοι Αμερικανοί έχουν τον ιό και τι κίνδυνο ενέχει θα ήταν να δοκιμάσετε κάθε άτομο στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αλλά δεν υπάρχουν άπειροι πόροι και οι δοκιμές για τον κοροναϊό έχουν ήταν πολύ πιο επιλεκτική. Από τις 8 Απριλίου, οι κορυφαίες προτεραιότητες για δοκιμές του CDC είναι νοσηλευόμενοι ασθενείς και ιατρικό προσωπικό με συμπτώματα, και συνολικά είναι γενικά συμπτωματικά άτομα που έχουν ελεγχθεί.

Λόγω αυτής της επιλεκτικής εξέτασης, οι επιδημιολόγοι και οι αξιωματούχοι δημόσιας υγείας στις ΗΠΑ απλά δεν γνωρίζουν την πραγματική έκταση της διείσδυσης του κοροναϊού στη χώρα - δηλαδή, το ποσοστό μόλυνσης του ιού. Και χωρίς να γνωρίζουμε πόσα άτομα έχουν μολυνθεί, το ποσοστό θνησιμότητας της περίπτωσης - η πιθανότητα θανάτου από τον ιό εάν τον πιάσετε - και πολλά άλλα στατιστικά στοιχεία που σχετίζονται με τον κοροναϊό είναι αδύνατο να υπολογιστούν. Ευτυχώς, υπάρχει ένας απλός τρόπος για να μάθετε πόσο πραγματικά διαδεδομένο και θανατηφόρο είναι το COVID-19: Δοκιμάστε τυχαία.

Δοκιμή ασθενών και συμπτωματικών

Γιατί λοιπόν δεν είναι δυνατόν να υπολογίσουμε τα ποσοστά λοίμωξης και θνησιμότητας από κοροναϊό από το εκατομμύρια δοκιμές COVID-19 που έχουν ήδη πραγματοποιηθεί στις Ηνωμένες Πολιτείες? Το πρόβλημα δεν έγκειται στον αριθμό των δοκιμών, αλλά στο ποιος έχει δοκιμαστεί.

Ο έλεγχος συμπτωματικών ασθενών αντικατοπτρίζει ένα κλασικό σφάλμα στη δειγματοληψία. Οι ερευνητές θέλουν να μάθουν ποιος έχει κοροναϊό, αλλά επειδή οι περισσότεροι από αυτούς που δοκιμάστηκαν έχουν συμπτώματα, οι επαγγελματίες του ιατρικού τομέα έχουν δειγματοληψία από μια ομάδα με υψηλότερα ποσοστά μόλυνσης από ό, τι θα περίμενε κανείς στον πληθυσμό στο σύνολό του. Τα άτομα με συμπτώματα COVID-19 είναι πιο πιθανό να έχουν COVID-19 από ένα άτομο που επιλέγεται τυχαία.

Τα άτομα που πηγαίνουν για εθελοντική εξέταση είναι πιο πιθανό να είναι άρρωστα από ένα άτομο που επιλέγεται τυχαία. AP Photo / Sue Ogrocki

Οι λόγοι για αυτήν την επιλεκτική δοκιμή είναι απολύτως κατανοητοί. Όταν ο έλεγχος είναι περιορισμένος πόρος, τα άτομα με συμπτώματα COVID-19 πρέπει να δοκιμαστούν έτσι μπορούν να προσφερθούν κατάλληλες θεραπείες και να ξεκινήσει ο εντοπισμός επαφών. Επιπλέον, ο χρόνος και ο αριθμός των εργαζομένων στον τομέα της υγείας είναι και οι δύο περιορισμένοι και είναι βολικό να δοκιμάζετε άτομα που εμφανίζονται σε νοσοκομεία και ιατρεία που ζητούν δοκιμή. Όμως, οι άνθρωποι που εμφανίζονται σε εγκαταστάσεις υγείας είναι πιο πιθανό να είναι συμπτωματικοί και έχουν COVID-19 στην πρώτη θέση.

Οι άνθρωποι που δοκιμάστηκαν για τον κοροναϊό δεν αντιπροσωπεύουν μια καλή εκπροσώπηση του πληθυσμού των ΗΠΑ. Επομένως, το ποσοστό μόλυνσης και το ποσοστό θνησιμότητας περιπτώσεων σε αυτήν την ομάδα δεν αντιπροσωπεύουν τον μεγαλύτερο πληθυσμό των ΗΠΑ.

Η τυχαία δοκιμή είναι αντιπροσωπευτική δοκιμή

Η ικανότητα δοκιμής ολόκληρου του πληθυσμού για τον κοροναϊό μπορεί να είναι πολύ μακριά, αλλά δεν είναι απαραίτητο να δοκιμάσετε όλους στις ΗΠΑ για να λάβετε ακριβείς αριθμούς. Με τη δοκιμή ενός αρκετά μεγάλου αριθμού ατόμων τυχαία, είναι δυνατή η λήψη μιας ομάδας δείγματος της οποίας τα δημογραφικά στοιχεία είναι αντιπροσωπευτικά ολόκληρης της χώρας. Έτσι ακριβώς γίνονται έρευνες και δημοσκοπήσεις.

Οι αξιωματούχοι της δημόσιας υγείας θα μπορούσαν να αρχίσουν να επιλέγουν τυχαία άτομα από όλες τις Ηνωμένες Πολιτείες, να τους δοκιμάσουν για την παρουσία του κοροναϊού και, στη συνέχεια, να παρακολουθήσουν ποιο μέρος αυτών που έδειξαν θετικό για τον κοροναϊό πέθαναν από το COVID-19. Εάν η τυχαία δοκιμή γίνει σωστά, τα ποσοστά μόλυνσης και θνησιμότητας περιστατικών στο τυχαίο δείγμα θα πρέπει να είναι πολύ κοντά στα πραγματικά ποσοστά σε ολόκληρο τον πληθυσμό των ΗΠΑ.

Η συνομιλία ΗΠΑ, CC BY-ND

Πόσα άτομα πρέπει λοιπόν να δοκιμάσετε τυχαία για να λάβετε δεδομένα που μπορούν να περιγράψουν με ακρίβεια ολόκληρες τις ΗΠΑ; Ευτυχώς, τα μαθηματικά πίσω από αυτήν την ερώτηση έχουν επιλυθεί εδώ και πολύ καιρό και ο αριθμός είναι πιθανώς μικρότερος από ό, τι νομίζετε.

Η προεδρική έγκριση κάνει δημοσκοπήσεις συχνά δείγμα περίπου 1,000 ατόμων. Αυτό παράγει ένα περιθώριο σφάλματος περίπου 3%, που σημαίνει ότι η τυχαία πιθανότητα θα μπορούσε να μειώσει τα αποτελέσματα έως και 3%.

Ένα περιθώριο σφάλματος 3% μπορεί να είναι καλό για την εκτίμηση της προεδρικής έγκρισης, αλλά μάλλον δεν είναι αρκετά ακριβές για την πανδημία του κοροναϊού. Εάν 10,000 άτομα στις ΗΠΑ δοκιμάστηκαν για τον ιό, το περιθώριο σφάλματος για το ποσοστό μόλυνσης του ιού γίνεται 1%. Στην πράξη, αυτά τα περιθώρια σφάλματος είναι συντηρητικά. Τα πραγματικά περιθώρια σφάλματος από ένα τυχαίο δείγμα 10,000 ατόμων θα είναι πιθανώς πολύ μικρότερα και πιθανώς αρκετά ακριβή για να αρχίσουν να δίνουν στους υπαλλήλους της δημόσιας υγείας χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τον συνολικό αριθμό των μολυσμένων και των ποσοστών θνησιμότητας περιστατικών για όσους έχουν τον κοροναϊό.

Δέκα χιλιάδες μπορεί να φαίνονται μεγάλα, αλλά από τις 8 Απριλίου οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν ήδη δοκιμάσει περισσότερα από 2 εκατομμύρια άτομα. Το κλειδί είναι σε τυχαία επιλογή. Ένα δείγμα 10,000 Αμερικανών είναι πιο χρήσιμο εάν αυτοί που δοκιμάζονται επιλέγονται με λαχειοφόρο αγορά.

Με καλές πληροφορίες σχετικά με τη γεωγραφική και δημογραφική κατανομή του ιού, η βοήθεια μπορεί να ανακατευθυνθεί σε περιοχές που τη χρειάζονται περισσότερο. AP Photo / Elaine Thompson

Γιατί έχουν σημασία αυτά τα στατιστικά στοιχεία

Με ένα εθνικό τυχαίο δείγμα, οι επιδημιολόγοι θα μπορούσαν να μάθουν πολύ περισσότερα από τον συνολικό αριθμό των περιπτώσεων κοροναϊού και το ποσοστό θνησιμότητας του ιού στις ΗΠΑ. .

Αυτό το δείγμα θα παρέχει επίσης πληροφορίες σχετικά με τη γεωγραφία, την εθνότητα και άλλες δημογραφικές μεταβλητές. Υπάρχουν ήδη ορισμένα δεδομένα που δείχνουν ότι ορισμένα δημογραφικά στοιχεία - δηλαδή Αφροαμερικανοί και άτομα με χαμηλότερο εισόδημα - επηρεάζονται δυσανάλογα από τον ιό. Αυτό υποδηλώνει ότι τα ποσοστά μόλυνσης του COVID-19 και το ποσοστό θνησιμότητας των περιπτώσεών του ποικίλλουν σε διαφορετικές περιοχές των ΗΠΑ και σε διαφορετικές υποομάδες του πληθυσμού της χώρας. Η τυχαία δειγματοληψία θα μπορούσε να φωτίσει τάσεις όπως αυτές πριν γίνει η χειρότερη ζημιά, και οι υπάλληλοι της δημόσιας υγείας θα μπορούσαν να εφαρμόσουν στοχευμένες και λεπτές πολιτικές για να βοηθήσουν ομάδες ή περιοχές υψηλού κινδύνου.

Ενώ οι τυχαίες δοκιμές δεν ήταν μέρος της εθνικής συζήτησης για τον κοροναϊό, αυτό μπορεί να αλλάζει. Στις 4 Απριλίου, η διευθύντρια του Υπουργείου Υγείας του Οχάιο, Έιμι Άκτον, ανακοίνωσε ότι η πολιτεία της συνεργάζεται με το CDC αναπτύξει ένα τυχαίο σχέδιο δειγματοληψίας. Ο στόχος αυτού του έργου είναι να προσδιορίσει το πραγματικό έκταση του κορονοϊού στο Οχάιο χωρίς να δοκιμάσετε ολόκληρη την κατάσταση.

Οι υπάλληλοι της δημόσιας υγείας χρησιμοποίησαν τυχαιοποίηση σε άλλες ρυθμίσεις, όπως η παρακολούθηση της εξάπλωσης του τυφοειδής πυρετός σε περιοχές της Αιγύπτου, και λειτουργεί. Τα μαθηματικά πίσω από την τυχαία δειγματοληψία είναι θεμελιώδη σε πολλούς τομείς δημοσκοπήσεων και στατιστικών. Το μόνο που πρέπει να κάνουν οι αξιωματούχοι δημόσιας υγείας είναι να καταλάβουν την εκτέλεση. Οι τυχαίες δοκιμές είναι σίγουρα δυνατές στις ΗΠΑ και θα παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες στους αξιωματούχους της δημόσιας υγείας που μάχονται την κρίση του κορονοϊού.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Daniel N. Rockmore, William H. Neukom 1964 Διακεκριμένος Καθηγητής Υπολογιστικών Επιστημών, Αναπληρωτής Κοσμήτορας για τις Επιστήμες, Dartmouth College, Dartmouth College και Michael Herron, William Clinton Story Remsen '43 Καθηγητής Κυβέρνησης και Πρόεδρος, Πρόγραμμα Ποσοτικών Κοινωνικών Επιστημών, Dartmouth College

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικές Βιβλία:

The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma

από τον Bessel van der Kolk

Αυτό το βιβλίο διερευνά τις συνδέσεις μεταξύ του τραύματος και της σωματικής και ψυχικής υγείας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη θεραπεία και την ανάρρωση.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Breath: The New Science of a Lost Art

από τον James Nestor

Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της αναπνοής, προσφέροντας ιδέες και τεχνικές για τη βελτίωση της σωματικής και ψυχικής υγείας.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Το παράδοξο των φυτών: Οι κρυμμένοι κίνδυνοι σε «υγιεινές» τροφές που προκαλούν ασθένειες και αύξηση βάρους

από τον Steven R. Gundry

Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ διατροφής, υγείας και ασθένειας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-aging

από τον Joel Greene

Αυτό το βιβλίο προσφέρει μια νέα προοπτική για την υγεία και την ανοσία, βασιζόμενη στις αρχές της επιγενετικής και προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτιστοποίηση της υγείας και της γήρανσης.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Ο πλήρης οδηγός νηστείας: Θεραπεύστε το σώμα σας μέσω διαλείπουσας, εναλλασσόμενης ημέρας και παρατεταμένης νηστείας

από τον Δρ Jason Fung και τον Jimmy Moore

Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της νηστείας προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία