(Tóth István János közgazdász, a CRCB igazgatója, az KRTK KTI tudományos főmunkatársa.)
Ebben a cikkben*Ezúton szeretnénk megköszönni Hajnal Zoltánnak, Kiss Tamásnak, Kozák Eszternek, Simonovits Andrásnak és Várdi Katalinnak a cikk első változatához fűzött észrevételeit, javaslatait, segítségét. egy hálózatelemzési szempontot ajánlunk a COVID-19 járvány elleni fellépés hatékonyabbá tételéhez, a járvány terjedési sebességének lassításához. Amellett érvelünk, hogy a fertőzések fékezése és a halálos áldozatok számának csökkentése érdekében a magyar kormánynak minél előbb hathatós lépéseket kell tennie az úgynevezett szuperterjesztők (super spreader) csoportjainak rendszeres tesztelésére és védőfelszereléssel (ebben a legfontosabbak a megfelelő maszk, kesztyű és kézfertőtlenítő) való állandó ellátására. Ezekkel az intézkedésekkel hatékonyan lehet blokkolni a járvány terjedését.
A vírus terjedése a fertőzöttek regisztrált számában mérve 2020. március 4. óta egyre gyorsul. Változatlanul a két-három-négy naponta való duplázódás jellemzi az európai országokat és a járvány magyarországi lefutását is (itt). A hálózatelemzés egyik fontos megfigyelése, hogy az egyének kapcsolatainak valószínűségi eloszlása a közösségi hálózatban skálafüggetlen hatványfüggvényt követ (itt). Mi e jelenségnek a Zipf- vagy Zipf-Mandelbrot-törvény (itt és itt) által meghatározott két egyszerű illusztrációját hívjuk segítségül, hogy bemutassuk:
a járvány lassítását célzó stratégiák közül az egyének társadalmi kapcsolathálózatát figyelembe vevők a célravezetők,
miközben az e szempontokat semmibe vevők – minden más feltétel változatlansága esetén – a járvány tovaterjedésének gyorsításához járulnak hozzá.
Kik lehetnek szuperterjesztők? Többek között azok, akik munkájukból kifolyólag nap mint nap kénytelenek személyesen találkozni vagy kapcsolatba kerülni a potenciális fertőzöttekkel: például a kórházakban dolgozó orvosok, ápolók, a kórházi kiszolgáló személyzet, rendelőintézetek dolgozói, háziorvosok, szociális munkások, hajléktalanokat gondozók, autóbusz-sofőrök, bolti eladók, pénztárosok. Nemcsak azok tehát, akik a jelenlegi magyarországi protokoll szerint találkozhatnak koronavírus-fertőzöttel. Nemcsak őket kell (kellett volna!) ellátni szükséges védőfelszereléssel. Sokkal nagyobb csoportról van szó. Mindazok ide tartoznak, akik, ha megfertőződnek, akkor a társadalmi hálózatban elfoglalt pozíciójuknál fogva sok embert képesek aztán megfertőzni, és ezért – ha védtelenek – pont kapcsolataik hálózatán keresztül tudnak a járvány terjedésében robbanásszerű folyamatokat elindítani.
E csoportok rendszeres ellátása védőfelszereléssel (a maszkokat, illetve bizonyos típusokban a szűrőt gyakran cserélni kell!) és rendszeres tesztelése hatékonyan csökkenti a járvány terjedését, és biztosítja, hogy a járvány során az intenzív ellátásra szorulók száma ne szökjön egyik pillanatról a másikra az égbe.
Az egyének társadalmi kapcsolatainak, kapcsolati hálójának mint a járvány terjedésében játszott fontos szempontnak a fel nem ismerése, illetve a késlekedés e szempont felismerésében mindenképpen hatással lesz a járvány terjedési sebességére. Hiba abban reménykedni, hogy ha nem értettük meg ennek a jelentőségét, akkor nem vétünk nagy hibát, mert egy ilyen szempont amúgy csak kis mértékben tudná javítani az időben, késlekedés nélkül meghozott, „a járvány jelenlegi állásának megfelelő” professzionális, elemzésekkel és adatokkal alátámasztott kormányzati intézkedések hatékonyságát; e szempont elhanyagolása pedig csak kicsit fog rontani az amúgy már javuló helyzeten.
Ez koránt sincs így. Ugyanis amennyire a járványban érintettek társadalmi kapcsolathálózatának figyelembe vétele elengedhetetlen eszköze a járvány elleni hatékony fellépésnek, úgy e szempont elhanyagolása messzemenőkig képes rombolni minden más eszköz hatékonyságát. Sőt, e szempont elhanyagolása – és ez a perverz hatás – önmaga képes arra, hogy igazán berobbantsa a járványt. Ha egy kormány nem ismeri ezt fel, akkor ez a magatartása nem lesz indifferens, hanem robbanásszerűen fogja gyorsítani a járvány terjedését.
Az előbb a szuperterjesztők védőruházattal és maszkkal való ellátásáról és rendszeres teszteléséről volt szó. Erre sokan mondhatják, hogy hiszen többek között az orvosok és szociális munkások túlnyomó többsége már megkapta a védőruházatot és az FFP3-as maszkot! De itt a logika hasonló ahhoz, amikor egy kormányzat az árvíz elleni védekezés részeként úgy dönt, hogy egy 100 kilométeres gátrendszer építésébe kezd (például egy olyan folyó mentén, mint a Tisza) és mikor már a gát 99 kilométere felépült, akkor megállapítja: a munkát sikeresen elvégezte, mivel a gát 99 százaléka már áll. Ez nyilvánvaló tévedés:
a fel nem épült egy kilométeren el fogja önteni az országot az ár.
Itt ugyanaz a logika érvényesül. A maszkok és védőfelszerelések problémáját akkor lehet megoldottnak tekinteni, ha nincs egyetlen érintett (orvos, ápoló, mentős, idősekkel, elesettekkel foglalkozó szociális munkás, bolti eladó, buszsofőr, és még sorolhatnánk) sem, aki nincs ellátva védőeszközzel. Azt, hogy egy potenciális terjesztőnek milyen védőfelszerelésre van szüksége, leginkább az általa betöltött munkakör határozza meg. A várhatóan koronavírusos betegeket kezelő egészségügyi dolgozók esetében szükséges az FFP3 maszk, védőszemüveg vagy arcpajzs, védőköpeny és kesztyű együttes használata. Mivel jelenleg nem zárható ki, hogy a vírus már a fertőzés korai (kevés, nem jellegzetes tünettel járó) szakaszában is terjeszthető, észszerű óvintézkedés volna a sebészi maszk viselete minden olyan egészségügyi dolgozó számára, aki bármilyen beteggel közeli kontaktusba kerül. Más potenciális szuperterjesztők (például autóbusz-vezető, áruházi kasszás) esetében a megfelelő védelmet a sebészi maszk, kesztyű és kézfertőtlenítő biztosíthatja.
Észszerű döntésnek tűnhet mindenkit egyformán, a lehető legmagasabb védettséget jelentő FFP3 maszkkal ellátni, de a nem egészségügyi dolgozók esetében több érv is szól az FFP3 maszk ellen, és az egyszerű sebészi maszkok mellett. Az egészségügyi személyzet az FFP3 maszk viselését a megfelelő védőöltözettel és fertőtlenítési eljárásokkal kiegészítve használja, és az ebben a formában biztosít kiemelt szintű védelmet. A fenti gát-hasonlattal élve, a vírus elleni védelem csak olyan erős, mint a leggyengébb pontja – a kéz és a szem nyálkahártyájának megfelelő védelme nélkül hiába veszünk fel a vírust tökéletesen kiszűrő maszkot. Ennek csak akkor van értelme, ha a védőfelszerelés minden elemét használjuk. A nem egészségügyben dolgozó potenciális terjesztők számára megfelelő védelmet biztosít a szakszerűen használt sebészi maszk, eldobható kesztyű viseletével, rendszeres kézfertőtlenítéssel, illetve COVID-19-teszteléssel kiegészítve.
Kapott-e minden időseket ellátó szociális kézfertőtlenítőt és megfelelő maszkot? Az eddigi olasz adatokból nyilvánvaló, hogy a koronavírus-fertőzésnél az idősek halálozási rátája nagyságrendekkel magasabb a fiatalokénál, és a 65 év felettieknél gyakoribb a fertőzés súlyos lefolyása (itt). Amíg nem kapott mindenki védőfelszerelést és maszkot, addig e problémát nem lehet megoldottnak tekinteni.
Először egy egyszerű példa segítségével szeretnénk megvilágítani, hogy miért fontos egy járványnál figyelembe venni, hogy egy társadalom tagjainak megoszlása a társas kapcsolatok sűrűsége szerint hatványfüggvényt követ. Ehhez illusztrációként egy, a Zipf-törvény által leírt eloszlást*A Zipf-törvényt egy amerikai nyelvész, George Kingsley Zipf (1902–1950) fedezte fel, miután Shakespeare műveit nyelvészeti szempontból vizsgálva megfigyelte, hogy ezekben a szavak eloszlása különös mintát követ. Shakespeare műveiben viszonylag kevés szót használ viszonylag sokszor, miközben az általa használt szavak jó része csak ritkán fordul elő műveiben. Zipf ezt a jelenséget a „legkisebb erőfeszítés törvényeként” értelmezte. Az író is és az olvasó is öntudatlanul vonzódik gyakran használt szavakhoz: ez megkönnyíti az írást és az írt szöveg megértését is. Lásd George K. Zipf.1949. Human Behavior and the Principle of Least Effort. Addison-Wesley. A Zipf-törvény jól ismert és részletesen kutatott területe a tudománymetriai kutatásoknak. De hasznos segítség olyan egyéb problémáknál is, amikor világos, hogy a kutatott jelenség egyedeire érvényes a Zipf-eloszlás. választottunk (lásd a melléklet excel file-t). Ezek után egy képzeletbeli vidéki kórház betegeinek és orvosainak példáján mutatunk be egy másik összefüggést: a sűrűbb társas kapcsolatokkal rendelkezők barátai, ismerősei is jellemzően sűrű társas kapcsolattal rendelkeznek. A szuperterjesztők társas kapcsolataiban nagy valószínűséggel más szuperterjesztőket találnunk. Ez következik a társas kapcsolatok megoszlásából: akiknek sok társas kapcsolatuk (ismerősük, barátjuk) van, azok ismerőseinek és barátainak is jellemzően sok ismerőse és barátja van. Ha pedig így van, akkor az egyébként a járvánnyal szemben védtelen szuperterjesztők (esetünkben orvosok, ápolók, szociális munkások stb.) egymásnak is képesek átadni a fertőzést. Ha így az utóbbiak is megfertőződnek, akkor az elsőként megfertőződők járványt berobbantó hatása a társas kapcsolataikon keresztül még hatványozottabban érvényesül*Jól példázza ezt a mechanizmust a szegedi egyetem rektorának, Rovó Lászlónak az esete. Dél-tiroli síelése után nem vonult karanténba, sőt még operált is, miközben már koronavírussal fertőzött volt. A magyar protokoll által előírt karantén helyett bement dolgozni. A saját maga által aláírt szabályokat sem tartotta be. Nagy szerencse, hogy egyetemi kollégái közül, akikkel a munkája során találkozott, március 23-ig senkinél sem mutatták ki a fertőzést, bár vannak híradások, amelyek ennek ellenkezőjéről tudósítanak: „Rovó László koronavírusos megbetegedése miatt legalább kilenc aneszteziológus, több fül-orr-gégész, szakápoló és műtős is karanténba kényszerült. Ha nem jelentkeznek náluk a betegség tünetei, akkor is két hétig kiesnek a munkából” (itt). A rektor ellen a Magyar Orvosi Kamara etikai eljárás megindítását kezdeményezte (itt). Egy intézményvezető főorvos fertőzöttsége, ha nem ismerik fel időben (mivel rá mint potenciális szuperterjesztőre kell tekintenünk, aki széles társadalmi kapcsolatokkal rendelkezik), képes lehet egész osztályok megbénítására az általa vezetett intézményben. Arról nem is beszélve, hogy az általa megfertőzött orvosok a megfertőződés és a tesztelésük közötti időben gyanútlanul praktizálhatnak, találkozhatnak betegekkel is, akiket így megfertőzhetnek..
Az első példa a társas kapcsolatok sűrűsége figyelembe vételének fontosságát illusztrálja. Arról szól, hogy egy korlátosan rendelkezésre álló eszközt (esetünkben a megfelelő védőruházat megléte és a fertőzöttség rendszeres tesztelése) két kormány kétféleképpen oszt ki az ország lakosságának egy járvány idején, amikor már a lakosságot önkéntes karanténra szólították fel. Az iskolákat bezárták, a tömegrendezvényeket megtiltották, de a boltok, a tömegközlekedés, a vonatok, buszok, metrók járnak még, és természetesen az egészségügyi intézményrendszer is fogadja a betegeket, a szociális munkások pedig dolgoznak. Az első kormány nem veszi figyelembe, hogy a különböző helyeken dolgozó állampolgárok eltérő mértékben találkozhatnak másokkal munkájuk során, lehetnek egy légtérben másokkal. Azt tételezi fel, hogy mindenki nagyjából azonos számú emberrel találkozik munkája során és lesz kitéve a COVID-19 fertőzésnek. Ezért a szűkösen rendelkezésre álló eszközök kiosztásánál e kapcsolatok sűrűségét nem veszi figyelembe – az elosztást erre nézve véletlenszerűen végzi el. A másik kormányzat ellenben figyel erre a szempontra, és úgy osztja el a járvány fékezésére, blokkolására szolgáló, szűkösen rendelkezésre álló erőforrásokat, hogy azokat a legkiterjedtebb kapcsolatokkal rendelkező csoportokra (mint potenciális szuperterjesztőkre) koncentrálja, kizárólag nekik juttat ebből. Feltesszük, hogy e kormányzat ismeri azt mindenki esetében, hogy mindennapi munkája során hány emberrel kerül személyes kapcsolatba, illetve lesz egy légtérben egy nap vagy egy hét során.
A modellben egy ország 18-65 év közötti népességét (legyen ez 6,5 millió fő) 100 percentilisbe soroltuk aszerint, hogy az egyes percentilisbe esők hány emberrel kerülnek legalább egyszer kapcsolatba munkájuk során egy héten keresztül úgy, hogy ha fertőzöttek a COVID-19 vírussal, akkor e kapcsolat révén megfertőzhetik a többieket. A legfelső percentilisbe tartozók esetében látható, hogy 1000 emberrel is kapcsolatba kerülhetnek így, míg az emberek 23 százaléka csak egy emberrel érintkezik. A lakosság megoszlását a munkahelyhez köthető társas kapcsolatok sűrűsége szerint a következő két ábra mutatja log-lineáris és log-log skálán.
Mindkét kormány csak a lakosság 20 százalékát tudja ellátni megfelelő védőfelszereléssel, és csak a lakosság 20 százalékának tesztelését lehetővé tévő teszt áll rendelkezésére, és mindkét kormány célja, hogy minél inkább lefojtsa, lassítsa a járványt. Az a kormány, amely véletlenszerűen osztja el a korlátozottan rendelkezésre álló erőforrásokat, a példa szerint az összes társas kapcsolat 35 százalékát tudja blokkolni. Míg a másik kormány, amely figyelembe veszi azt, hogy a lakosság megoszlása a társadalmi kapcsolatok sűrűsége szerint hatványfüggvényt követ, és így tekintetbe veszi a szuperterjesztők létét, és azt, hogy a védtelen, potenciális szuperterjesztők védelem hiányában ténylegesen is azzá válhatnak, az összes társas kapcsolat 90 százalékának blokkolására képes.
Ezt úgy éri el, hogy azoknak osztja ki a védőfelszereléseket, és azokat kezdi tesztelni, akik a legtöbb emberrel kerülhetnek kapcsolatba, lesznek egy légtérben munkájuk során. Ezzel a példa szerint
a társadalmi kapcsolatok szerepét figyelembe vevő kormányzat 2,5-ször magasabb hatékonyságot képes elérni,
ennyivel hatékonyabban tudja lassítani a járványt az e szempontot elhanyagoló kormányzathoz képest.
Természetesen más modellspecifikációk esetén más arányokat kapunk – erre ad lehetőséget a cikkhez mellékelt excel file. Ebben mindenki beállíthat más paramétereket, eljátszhat ezekkel. A járvány terjedésének megakadályozásában döntő jelentőségű javak (például a védőfelszerelések és tesztek) elosztásánál a társadalmi kapcsolatok szerepét figyelembe vevő kormányzat előnye szinte mindig megmarad. Ez a nyeresége annak, hogy e kormányzat a védekezési stratégiáját nyilvánvaló tudományos megfigyelésekre alapozza.
Persze az elosztást a véletlenre bízó kormányzat is elérhet ilyen sikert, hiszen lehet, hogy véletlenszerűen éppen úgy osztja el a rendelkezésére álló védőfelszereléseket, és úgy végzi el a tesztelést, mint a másik, célzott stratégiát alkalmazó kormányzat. De ennek esélye rendkívül kicsi: mindössze 1/2100 (≈ 1/100010) valószínűséggel következik be. A társas kapcsolatok szerepét elhanyagoló kormányzat csak ilyen eséllyel érheti el a tudományos eredményeket felhasználó, ezekre építő kormányzat szintjét. A kormányzás jóságában csak ilyen eséllyel nőhet fel hozzá.
Minden orvos, szociális gondozó, bolti eladó, buszsofőr, és minden más, sok kontaktussal járó foglalkozás betöltőjének védőruházattal és maszkkal való ellátása tehát nemcsak azért fontos, hogy őket védjük a fertőzéstől. Az egészségügyi dolgozók védelme nemcsak azért fontos, mert ha ők megfertőződnek és kiesnek a munkából, akkor a védekezés legfontosabb szereplői esnek ki, és kiesésükkel csökken az egészségügyi rendszer kapacitása, hanem azért is, mert ők védelem hiányában a helyzetüknél fogva szuperterjesztőkké válhatnak. Védtelenségük hatványozott mértékben képes felgyorsítani a járvány terjedését*Ezt az összefüggést – bár a járvány olaszországi terjedése sajnos empirikus evidenciát is szolgáltat erre – az országos tisztifőorvos még 2020. március 26-án sem vette számításba, ennek a fontosságát nem említette: „Az egészségügyi dolgozóknak azért fontos a maszk viselése, hogy magukat megóvják a fertőzésektől. A betegnek viszont azért kell maszkot viselniük, hogy csökkentsék az esélyét annak, hogy másokat megfertőzzenek.” (itt).. Tehát nemcsak az nem igaz, hogy ne viseljenek maszkot azok, akik nem betegek (itt), hanem az sem, hogy az orvosoknak csak saját egészségük megőrzése érdekében kell maszkot viselniük.
Ezek után nézzük meg egy képzeletbeli vidéki kórház példáján, hogy hogyan válhatnak az orvosok megfelelő védőfelszerelés híján szuperterjesztővé. Tudjuk, hogy a legjobb tudásuknak megfelelően és hősiesen gyógyítanak, de ha nem kapnak megfelelő védőfelszerelést, akkor szándékaikon kívül hozzájárulhatnak a járvány robbanásszerű terjedéséhez.
Tegyük fel, hogy egy vidéki város kórházában dolgozik három, egymással gyakran konzultáló orvos, akinek egyenként van öt rendszeresen megvizsgált vagy ellátott betege. Tegyük fel továbbá, hogy egy fertőzött, ha egy védőfelszereléssel nem rendelkező fertőzöttel találkozik, akkor meg fogja fertőzni. Az orvosokat az alábbi ábrasorozaton zöld, a betegeket narancssárga pontokkal jelöljük. Az összesen tizenöt páciens között van azonban egy pirossal jelölt személy is (2a. ábra). Ő egy olyan COVID19-fertőzött, aki tünetmentes még, nem is tud a fertőzöttségéről, de már fertőz. Tőle a vírust védőfelszerelés hiányában el is kapja az orvosa. Ezt pirossal keretezett türkiz színnel jelöltük.
Ez az orvos védelem hiányában szuperterjesztővé válik, tudniillik (ahogy általában az összes többi egészségügyi dolgozó is) központi helyzetben van, már ami kapcsolati hálóját*A társadalmi hálózatelemzések szakkifejezéseivel élve ezeket az embereket csomópontként (hub) azonosíthatjuk, ugyanis magas a kapcsolataik száma (degree). Lásd itt. illeti: nap mint nap számtalan beteggel érintkezik, a kollégáival pedig gyakran értekezik. A középső gráfon (2b. ábra) látható, amint az elsőként megfertőzött – de még szintén tünetmentes – doktor hat embernek adja tovább a megbetegedést. A hozzá hasonlóan védtelen, FFP3-as maszkok nélkül dolgozó kollégáit könnyen megbetegíti a megbeszéléseik során (a fertőzés átvételét úgy ábrázoljuk, hogy őket is piros körrel keretezett türkizzel jelöljük), illetve a saját betegei között is elterjeszti a kórt, miközben vizsgálja vagy kezeli őket (a fertőzött betegeket pirossal jelöljük). Vagyis a példánkban összesen hat új fertőzött (újabb négy pirossal jelölt páciens és két piros körívben türkizzel jelzett orvos) lesz, amint azt a 2b. ábra szemlélteti.
Innentől a két újabb orvos szuperterjesztő részvételével az előbbinél is gyorsabb iramban fertőz tovább a vírus, ők ugyanis a saját pácienseik között is elterjesztik azt. Ennek eredménye pedig a példánkat nézve még tíz új piros ponttal jelölt beteg, ahogy az az utolsó 2c. gráfon látható.
Kiindulásként 15 pácienst és három védtelen orvost láthattunk. Az első lépésként egy tünetmentes fertőzött páciens érkezett, míg végül a három szuperterjesztőn keresztül már mindenki fertőzötté vált. Ez a fertőzöttek számának 15-szöröződését jelenti. Ez a három lépés egy nap alatt is megtörténhet. Természetesen ugyanez a mechanizmus érvényesül, ha reálisabb feltételezéssel élünk, és úgy számolunk, hogy minden orvos 20 pácienst lát el naponta. Ekkor a fertőzöttség egyik napról a másikra hatvanszorosára nő!
Mindez azonban elkerülhető. Teljesen más a helyzet ugyanis, ha minden orvosnak, aki beteggel érintkezhet, rendelkezésére áll megfelelő védőfelszerelés (védőöltözet, kesztyűk, védőszemüveg és FFP3-as maszk). Ezt a helyzetet mutatja a 3. ábra. Ekkor is bemegy az első orvoshoz vizsgálatra a még tünetmentes, de koronavírussal fertőzött páciens, azonban a védőfelszerelés óvja az orvost, és blokkolja a fertőzés tovaterjedését. Az orvos, bár társadalmi pozíciója kiterjedt kapcsolathálózatot is jelent, nem válik szuperközvetítővé. Egy fertőzött volt a munkanap kezdetén, és tizennégy nem fertőzött páciens, illetve három egészséges orvos. És e számok a munkanap végén is ugyanezek lesznek.
Hangsúlyozzuk tehát, hogy ha a fentebb vázolt hálózat központi szereplői – az orvosok – védőfelszerelést kapnak, akkor az őket, a kollégáikat és a betegeiket is meg fogja védeni egy esetleges COVID-19 fertőzött pácienssel való találkozás következményeitől. Ahogy ezt a 3. ábra is szemlélteti.
Reméljük e két példánk meggyőzően mutatta be a társadalmi kapcsolatok és a potenciálisan szuperterjesztő csoportok, foglalkozások figyelembe vételének szükségességét a járvány megfékezését célzó kormányzati lépések között. Az orvosoknak, ápolóknak, kórházi kisegítő személyzetnek, szociális munkásoknak – mindegyiküknek – mindenképpen megfelelő védőruházat és maszk kell, hogy ne lehessek akaratukon kívül szuperterjesztők. Ezen kívül szükséges e foglalkozási csoportok rendszeres tesztelésére, hogy mielőbb észre lehessen venni, ha esetleg mégis megfertőződtek.
Közélet
Fontos