计算机模型显示如何更好地控制MRSA爆发

由哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的科学家领导的一个研究小组报告了一种新方法，旨在帮助卫生官员控制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的爆发，这是一种威胁生命的抗生素耐药性感染，常见于医院。研究人员首先揭示了控制这些疾病传播的无形动态，并展示了一种新的，更有效的方法来防止它们的传播。调查结果发表在eLife期刊上。

该研究小组使用来自瑞典斯德哥尔摩县66家医院的200多万份入院记录开发了MRSA暴发的计算机模型，为期六年。他们的模型再现了最流行的MRSA菌株 - 英国EMRSA-15的爆发，该菌株存在于全球16个国家，包括美国。该模型采用天气预报中使用的统计技术，模拟了个体尺度上的两种相关动态：医院内的传播和社区引入的感染。有关患者入院和出院的时间和地点以及被诊断为MRSA的信息用于揭示一组“隐形殖民者” - 具有传染性但身份无形的个体。

模型推理系统估计瑞典医院每月有多达400例无症状的MRSA病例，并且在医院环境中诊断出的MRSA感染率高达61%是从社区进口的。

新的MRSA模拟方法不仅揭示隐藏的传播动力学，还计算每位患者可能感染的机会。研究人员通过模拟为高风险患者提供治疗的干预措施来测试这些概率的价值。他们发现他们有针对性的干预措施比目前的做法更能控制疫情，这种做法包括治疗住院时间最长的患者，治疗住院时间最多的患者，或使用接触者追踪治疗接触过的患者。对感染检测呈阳性的患者。有针对性的干预使感染进一步减少50%，并使定植患者进一步减少80%。

“与可能忽略相当数量的隐形定居患者的传统干预策略相比，这种新的模型推理系统可以确定一个关键的治疗组，即可能无症状传播MRSA的个体，”第一作者Sen Pei说，博士后研究哥伦比亚邮递学院环境健康科学系的科学家。

研究人员首先使用计算机模型生成的虚拟爆发验证了他们的推理方法。与来自医院的记录不同，此处仅观察到感染，该模型产生的爆发“观察”所有爆发特征(例如，“隐形”定居患者的数量)。然后，他们使用模拟的感染观察作为他们的模型推理方法的输入，并能够可靠地估计虚拟爆发的隐藏动态，包括来自社区的MRSA输入率和定居患者的数量。这些发现证实了该方法的有效性，并促使其应用于瑞典医院数据。

研究人员表示，他们计划将他们的系统应用于其他抗菌素耐药性病原体以及疾病负担较高的环境中。

“我们的方法为医院和公共卫生官员提供了一种强大且具有成本效益的方式，可以控制MRSA和其他抗生素耐药性感染的爆发，因为它们越来越常见，”资深作者，哥伦比亚邮报环境健康科学副教授Jeffrey Shaman说。。

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