우리나라 신종 인플루엔자 대유행 예측 모델링 및 1918년 대유행에 대한 적용과 분석 Modelling for the Impact of Next Influenza Pandemic and Its Application to the 1918's Pandemic in Korea원문보기
목 적: 인플루엔자 대유행은 신종 인플루엔자 바이러스의 출현에 의하여 발생하는 세계적 범유행으로서, 일반인구가 이에 대한 면역력이 없기 때문에 높은 수준의 상병과 사망, 그리고 경제적 손실이 뒤따른다. 세계보건기구는 현재 모든 국가들에 대하여 서둘러 국가 계획을 수립할 것을 강력히 권고하고 있으나, 우리나라의 경우 일부 역사적인 고찰만 있었을 뿐, 지난 유행에 대한 분석이 거의 없으며 향후 발생 가능한 대유행에 대한 ...
목 적: 인플루엔자 대유행은 신종 인플루엔자 바이러스의 출현에 의하여 발생하는 세계적 범유행으로서, 일반인구가 이에 대한 면역력이 없기 때문에 높은 수준의 상병과 사망, 그리고 경제적 손실이 뒤따른다. 세계보건기구는 현재 모든 국가들에 대하여 서둘러 국가 계획을 수립할 것을 강력히 권고하고 있으나, 우리나라의 경우 일부 역사적인 고찰만 있었을 뿐, 지난 유행에 대한 분석이 거의 없으며 향후 발생 가능한 대유행에 대한 모델링과 예측에 대한 연구는 전무한 실정이다. 이 연구의 목적은 1918년 우리나라의 인플루엔자 대유행을 분석하고, 앞으로의 대유행 발생 가능성에 대비하여 그 영향을 수학적으로 평가함으로써 우리나라의 대비계획 수립을 위한 기본 자료로 활용하고자 함이다. 재료 및 방법: 1918년 대유행의 영향을 평가하기 위하여 조선총독부통계연감에 수록된 1915년∼1923년의 통계자료를 이용하여 초과사망률과 유행곡선, 인플루엔자 증상자 병원방문율 등을 분석하였다. 또한 향후 대유행 발생에 대한 예측을 위하여 결정론적 모델 프로그램인 'Influsim'을 사용하여 추정사망자, 입원자, 외래환자 등을 산출하였으며, 환자격리, 휴교, 집회금지 등 비약물적 유행통제수단 및 항바이러스제를 사용한 약물적 유행통제수단의 효과를 분석하였다. 결 과: 1918년 전 세계를 휩쓴 인플루엔자 대유행으로 인하여 당시 우리나라에서는 인구의 0.92%∼1.25%가 인플루엔자로 사망한 것으로 추정된다. 초과사망은 고연령층에서 더욱 뚜렷하게 나타났으며 유행기간은 1918년 10월부터 1919년 1월까지였다. 이 유행이 전국적인 유행으로 발전한 것은 1918년 11월로서 이때 유행의 정점에 이르렀다. 1918년 사망자 통계분석결과 전염성질환으로 인한 사망자, 인플루엔자 사망자, 호흡기병으로 인한 사망자가 각각 인플루엔자 유행기간동안 크게 증가한 것으로 관찰되어, 초과사망의 원인이 대부분 인플루엔자로 해석됨을 알 수 있었다. 1918년 우리나라의 인플루엔자 대유행은 전남, 충남, 경기 지역에서 시작된 것으로 추정되며 11월에는 모든 지역에서 유행의 정점에 도달하여 유행전파속도가 매우 빨랐던 것으로 추정된다. 우리나라에서 신종 인플루엔자가 다시 유행할 경우를 가정한 가장 가능성이 높은 모델링(Most likely) 분석결과 외래 환자는 12,113,634명이며 재원환자는 1,237,525인일(person-day), 사망자는 46,252명에 이를 것으로 추정되었다. 의학의 발달에도 불구하고 향후 1918년과 유사한 치명력을 가진 신종 인플루엔자가 발생할 것을 가정한 상황(1918-like)을 추가하여 분석하였을 경우 외래환자 12,113,176명, 재원환자 10,511,556인일(person-day), 사망자는 263,268명이 될 것으로 예측되었다 국가대비를 위하여 선택한 'Most likely'의 경우 최초 노출 79일 후에 환자발생은 정점에 이를 것으로 추정되며 정점일의 경우 하루 691,951명의 신환자가 발생할 것으로 추정된다. 환자수가 폭발적으로 증가하는 상황은 약 60일경 시작될 것으로 예상된다. 신종 인플루엔자이므로 모든 사람들이 감수성이 있다고 가정하면 약 100일에 감수성자-면역자 평형에 도달할 것으로 예상되며, 인구의 75%에서 면역이 성립된 후 유행이 종식될 것으로 전망된다. 그러나 1918년과 유사한 최악의 위중도를 보이는 대유행이 발생할 경우 사망자는 26만 명으로 증가할 수 있으므로 이에 대한 대비가 필요하다. 신종 인플루엔자 대유행의 완화와 차단을 위한 여러 종류의 방역조치 검토결과, 항바이러스제를 사용하지 않는 통제방법으로는 환자에 대한 격리가 가장 효과가 있었던 것으로 분석되었다. 경증환자의 10%, 중등도환자의 30%, 중증환자의 90%를 격리함으로서 전파를 제한한다면 25일간의 유행연기 효과와 환자발생 감소 215만 명, 사망자 감소 약 1만 명의 효과가 있는 것으로 평가되었다. 대중 집회의 제한이나 휴교 등의 조치는 단독 조치로는 큰 효과가 없으며 다른 대응조치와 결합될 때 효과를 발휘할 수 있었다. 항바이러스제를 사용하는 방역조치는 사망자를 감소하는데 큰 효과를 발휘하나 유행 자체를 완화하는 것은 한계가 있었다. 가장 합리적인 방역대책은 항바이러스제를 이용한 대책과 기타 대책의 결합이다. 최선의 전파차단 방역대책과 240만 명분의 항바이러스제 사용 전략을 효과적으로 구사할 경우 유행은 47일간 연기되고 환자는 32.8%, 사망자는 64.4%가 감소할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 전인구 대비 인구의 20%에 해당하는 1,000만 명분을 비축할 경우 유행은 109일, 환자발생은 64.4%, 사망자는 81.1%가 감소하여 실질적인 유행완화가 가능할 것으로 평가되었다. 결 론: 1918년 인플루엔자 대유행으로 인한 우리나라의 초과사망자는 143,787명∼203,170명 이었을 것으로 추정된다. 향후 대유행 발생에 대한 분석 결과 사망자는 환자가 집중적으로 발생하는 3개월 동안 46,252명이 발생할 것으로 예측되었다. 신종 인플루엔자 대유행의 완화와 차단을 위하여 항바이러스제를 사용하지 않는 관리전략과 항바이러스제를 사용하는 관리전략이 함께 수행되어야 실질적인 유행완화가 가능할 것으로 예측되었다.
목 적: 인플루엔자 대유행은 신종 인플루엔자 바이러스의 출현에 의하여 발생하는 세계적 범유행으로서, 일반인구가 이에 대한 면역력이 없기 때문에 높은 수준의 상병과 사망, 그리고 경제적 손실이 뒤따른다. 세계보건기구는 현재 모든 국가들에 대하여 서둘러 국가 계획을 수립할 것을 강력히 권고하고 있으나, 우리나라의 경우 일부 역사적인 고찰만 있었을 뿐, 지난 유행에 대한 분석이 거의 없으며 향후 발생 가능한 대유행에 대한 모델링과 예측에 대한 연구는 전무한 실정이다. 이 연구의 목적은 1918년 우리나라의 인플루엔자 대유행을 분석하고, 앞으로의 대유행 발생 가능성에 대비하여 그 영향을 수학적으로 평가함으로써 우리나라의 대비계획 수립을 위한 기본 자료로 활용하고자 함이다. 재료 및 방법: 1918년 대유행의 영향을 평가하기 위하여 조선총독부통계연감에 수록된 1915년∼1923년의 통계자료를 이용하여 초과사망률과 유행곡선, 인플루엔자 증상자 병원방문율 등을 분석하였다. 또한 향후 대유행 발생에 대한 예측을 위하여 결정론적 모델 프로그램인 'Influsim'을 사용하여 추정사망자, 입원자, 외래환자 등을 산출하였으며, 환자격리, 휴교, 집회금지 등 비약물적 유행통제수단 및 항바이러스제를 사용한 약물적 유행통제수단의 효과를 분석하였다. 결 과: 1918년 전 세계를 휩쓴 인플루엔자 대유행으로 인하여 당시 우리나라에서는 인구의 0.92%∼1.25%가 인플루엔자로 사망한 것으로 추정된다. 초과사망은 고연령층에서 더욱 뚜렷하게 나타났으며 유행기간은 1918년 10월부터 1919년 1월까지였다. 이 유행이 전국적인 유행으로 발전한 것은 1918년 11월로서 이때 유행의 정점에 이르렀다. 1918년 사망자 통계분석결과 전염성질환으로 인한 사망자, 인플루엔자 사망자, 호흡기병으로 인한 사망자가 각각 인플루엔자 유행기간동안 크게 증가한 것으로 관찰되어, 초과사망의 원인이 대부분 인플루엔자로 해석됨을 알 수 있었다. 1918년 우리나라의 인플루엔자 대유행은 전남, 충남, 경기 지역에서 시작된 것으로 추정되며 11월에는 모든 지역에서 유행의 정점에 도달하여 유행전파속도가 매우 빨랐던 것으로 추정된다. 우리나라에서 신종 인플루엔자가 다시 유행할 경우를 가정한 가장 가능성이 높은 모델링(Most likely) 분석결과 외래 환자는 12,113,634명이며 재원환자는 1,237,525인일(person-day), 사망자는 46,252명에 이를 것으로 추정되었다. 의학의 발달에도 불구하고 향후 1918년과 유사한 치명력을 가진 신종 인플루엔자가 발생할 것을 가정한 상황(1918-like)을 추가하여 분석하였을 경우 외래환자 12,113,176명, 재원환자 10,511,556인일(person-day), 사망자는 263,268명이 될 것으로 예측되었다 국가대비를 위하여 선택한 'Most likely'의 경우 최초 노출 79일 후에 환자발생은 정점에 이를 것으로 추정되며 정점일의 경우 하루 691,951명의 신환자가 발생할 것으로 추정된다. 환자수가 폭발적으로 증가하는 상황은 약 60일경 시작될 것으로 예상된다. 신종 인플루엔자이므로 모든 사람들이 감수성이 있다고 가정하면 약 100일에 감수성자-면역자 평형에 도달할 것으로 예상되며, 인구의 75%에서 면역이 성립된 후 유행이 종식될 것으로 전망된다. 그러나 1918년과 유사한 최악의 위중도를 보이는 대유행이 발생할 경우 사망자는 26만 명으로 증가할 수 있으므로 이에 대한 대비가 필요하다. 신종 인플루엔자 대유행의 완화와 차단을 위한 여러 종류의 방역조치 검토결과, 항바이러스제를 사용하지 않는 통제방법으로는 환자에 대한 격리가 가장 효과가 있었던 것으로 분석되었다. 경증환자의 10%, 중등도환자의 30%, 중증환자의 90%를 격리함으로서 전파를 제한한다면 25일간의 유행연기 효과와 환자발생 감소 215만 명, 사망자 감소 약 1만 명의 효과가 있는 것으로 평가되었다. 대중 집회의 제한이나 휴교 등의 조치는 단독 조치로는 큰 효과가 없으며 다른 대응조치와 결합될 때 효과를 발휘할 수 있었다. 항바이러스제를 사용하는 방역조치는 사망자를 감소하는데 큰 효과를 발휘하나 유행 자체를 완화하는 것은 한계가 있었다. 가장 합리적인 방역대책은 항바이러스제를 이용한 대책과 기타 대책의 결합이다. 최선의 전파차단 방역대책과 240만 명분의 항바이러스제 사용 전략을 효과적으로 구사할 경우 유행은 47일간 연기되고 환자는 32.8%, 사망자는 64.4%가 감소할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 전인구 대비 인구의 20%에 해당하는 1,000만 명분을 비축할 경우 유행은 109일, 환자발생은 64.4%, 사망자는 81.1%가 감소하여 실질적인 유행완화가 가능할 것으로 평가되었다. 결 론: 1918년 인플루엔자 대유행으로 인한 우리나라의 초과사망자는 143,787명∼203,170명 이었을 것으로 추정된다. 향후 대유행 발생에 대한 분석 결과 사망자는 환자가 집중적으로 발생하는 3개월 동안 46,252명이 발생할 것으로 예측되었다. 신종 인플루엔자 대유행의 완화와 차단을 위하여 항바이러스제를 사용하지 않는 관리전략과 항바이러스제를 사용하는 관리전략이 함께 수행되어야 실질적인 유행완화가 가능할 것으로 예측되었다.
PURPOSE : Influenza pandemic, a world wide epidemic due to the emergence of novel influenza virus, can lead to high levels of illness, death and economic loss, since the general population have no immunity for the new virus. While currently WHO strongly advises each country to set up its own nationa...
PURPOSE : Influenza pandemic, a world wide epidemic due to the emergence of novel influenza virus, can lead to high levels of illness, death and economic loss, since the general population have no immunity for the new virus. While currently WHO strongly advises each country to set up its own national preparedness plan, studies on past pandemic was rarely done in Korea except some historical studies. Also, modeling or forecasting studies has not been studied on next pandemic. The purposes of this study are to analyze the impact of past pandemic in 1918 in Korea and, in order to prepare for a future outbreak, to estimate the impact of next pandemic through mathematical modelling, which results could be used as a basic material for setting up a national preparedness plan in Korea. MATERIALS and METHODS: In order to estimate the impact of 1918 pandemic in Korea, the excess mortality, epidemic curve, and doctor visiting rate of patients with influenza symptoms were analyzed, based on the data in statistical almanac of governor-general of Chosun from 1915 to 1923. Also, in order to estimate the next pandemic impact, we used 'Influsim', a deterministic influenza modelling program, and calculated the estimated number of death, inpatients, and outpatients. We analyzed the effect of various preventive measures with no medication involved, including patients isolation, school closure, cancelling of mass gathering events and also the effect of a preventive measure with using anti-viral medication as well. RESULTS: The death toll of the pandemic influenza that swept across the world in 1918 is estimated 0.92%~1.25% of the Korean population. High occurrence of excess mortality was observed among the old age group. The pandemic influenza lasted from October, 1918 to January 1919, and reached its peak in november of 1918. Upon analyses of the data of 1918, the number of people who died from communicable diseases, influenza and respiratory illnesses showed a significant increase during the pandemic period, leading to a conclusion that the cause of the excess mortality was largely attributable to the influenza pandemic. The influenza pandemic in Korea in 1918 is assumed to have started from Cheollanam-Do, Chungcheongnam-Do and Kyeonggi-Do area, spreading out very fast and reaching its peak in November of the same year in every province. Upon analysis of the 'most likely' modeling which assumes the re-occurrence of a new pandemic influenza in Korea, the number of out-patient is estimated to be 12,113,634, the number of in-patient to be 1,237,525 person-day, and the number of deaths to reach 46,252 people. Further analysis is performed by assuming a new influenza pandemic which is as fatal as that in 1918 ('1918-like). In this analysis, the number of out-patients is estimated be 12,133,176, the number of in-patient to be 10,511,556 person-day and the number of deaths to be 263,268 people. In case of 'most-likely' modeling, which was selected for national preparedness, the outbreak is estimated to reach its peak on 79th day from the first exposure and on the peak day, the number of new patients is estimated to be 691,951. The surge, referring to the point when the number of patients hikes up explosively, is likely to begin on the 60th day from the first exposure. Assuming that everybody is susceptible because of the novel influenza virus, the susceptible-immune equilibrium is estimated to be reached the 100th day and the pandemic influenza is estimated to end after 75% of the population acquired immunity. However, if a new pandemic influenza is as virulent as the one in 1918 which was the extremely severe case, the number of deaths may grow to 260,000 and, therefore, we should seek measures in preparation of such outbreak. After reviewing various preventive measures for mitigation and blocking-off of pandemic surge, among the preventive measures excluding the use of anti-viral medication, the most effective method was analyzed to be isolation of patients. If 10% of moderate patients, 30% of severe patients and 90% of extremely severe patients can be isolated to block-off further transmission of the disease, it will have the effect of delaying the epidemic by 25 days, reducing 2,150,000 patients and 10,000 death tolls. While restriction of mass gathering or temporary school closure is not considered to be highly effective as an independent measure, they can be more effective when combined with other preventive measures. Use of anti-viral medication can be significantly effective in reducing the number of deaths but has only limited effectiveness in mitigating the pandemic itself. The most reasonable preventive measure is the combination of using anti-viral medication and other measures. When the most effective preventive measure is combined with use of anti-viral medication for 2.4 million people, the transmission can be delayed by 47 days and the number of patients and deaths can reduced by 32.8% and 64.4% respectively. And if the anti-viral medication for 10 million people, amounting to 20% of the whole population, can be kept in stock, the transmission can be delayed by 109 days, and the number of patients and deaths can be reduced by 64.4% and 81.1%, respectively, practically contributing to mitigation of pandemic transmission. CONCLUSION: In this study, we investigated the pandemic characteristics in 1918 in Korea and calculated the excess mortality caused by the influenza pandemic in 1918 to be between 143,787 and 203,170. Upon analysis of next pandemic modeling, the number of deaths is estimated to be more than 46,252 people in 3 month of flu-surge period. It is also estimated that practical mitigation of pandemic transmission can be achieved through the combination of using anti-viral medication and other non-medication related measures as well.
PURPOSE : Influenza pandemic, a world wide epidemic due to the emergence of novel influenza virus, can lead to high levels of illness, death and economic loss, since the general population have no immunity for the new virus. While currently WHO strongly advises each country to set up its own national preparedness plan, studies on past pandemic was rarely done in Korea except some historical studies. Also, modeling or forecasting studies has not been studied on next pandemic. The purposes of this study are to analyze the impact of past pandemic in 1918 in Korea and, in order to prepare for a future outbreak, to estimate the impact of next pandemic through mathematical modelling, which results could be used as a basic material for setting up a national preparedness plan in Korea. MATERIALS and METHODS: In order to estimate the impact of 1918 pandemic in Korea, the excess mortality, epidemic curve, and doctor visiting rate of patients with influenza symptoms were analyzed, based on the data in statistical almanac of governor-general of Chosun from 1915 to 1923. Also, in order to estimate the next pandemic impact, we used 'Influsim', a deterministic influenza modelling program, and calculated the estimated number of death, inpatients, and outpatients. We analyzed the effect of various preventive measures with no medication involved, including patients isolation, school closure, cancelling of mass gathering events and also the effect of a preventive measure with using anti-viral medication as well. RESULTS: The death toll of the pandemic influenza that swept across the world in 1918 is estimated 0.92%~1.25% of the Korean population. High occurrence of excess mortality was observed among the old age group. The pandemic influenza lasted from October, 1918 to January 1919, and reached its peak in november of 1918. Upon analyses of the data of 1918, the number of people who died from communicable diseases, influenza and respiratory illnesses showed a significant increase during the pandemic period, leading to a conclusion that the cause of the excess mortality was largely attributable to the influenza pandemic. The influenza pandemic in Korea in 1918 is assumed to have started from Cheollanam-Do, Chungcheongnam-Do and Kyeonggi-Do area, spreading out very fast and reaching its peak in November of the same year in every province. Upon analysis of the 'most likely' modeling which assumes the re-occurrence of a new pandemic influenza in Korea, the number of out-patient is estimated to be 12,113,634, the number of in-patient to be 1,237,525 person-day, and the number of deaths to reach 46,252 people. Further analysis is performed by assuming a new influenza pandemic which is as fatal as that in 1918 ('1918-like). In this analysis, the number of out-patients is estimated be 12,133,176, the number of in-patient to be 10,511,556 person-day and the number of deaths to be 263,268 people. In case of 'most-likely' modeling, which was selected for national preparedness, the outbreak is estimated to reach its peak on 79th day from the first exposure and on the peak day, the number of new patients is estimated to be 691,951. The surge, referring to the point when the number of patients hikes up explosively, is likely to begin on the 60th day from the first exposure. Assuming that everybody is susceptible because of the novel influenza virus, the susceptible-immune equilibrium is estimated to be reached the 100th day and the pandemic influenza is estimated to end after 75% of the population acquired immunity. However, if a new pandemic influenza is as virulent as the one in 1918 which was the extremely severe case, the number of deaths may grow to 260,000 and, therefore, we should seek measures in preparation of such outbreak. After reviewing various preventive measures for mitigation and blocking-off of pandemic surge, among the preventive measures excluding the use of anti-viral medication, the most effective method was analyzed to be isolation of patients. If 10% of moderate patients, 30% of severe patients and 90% of extremely severe patients can be isolated to block-off further transmission of the disease, it will have the effect of delaying the epidemic by 25 days, reducing 2,150,000 patients and 10,000 death tolls. While restriction of mass gathering or temporary school closure is not considered to be highly effective as an independent measure, they can be more effective when combined with other preventive measures. Use of anti-viral medication can be significantly effective in reducing the number of deaths but has only limited effectiveness in mitigating the pandemic itself. The most reasonable preventive measure is the combination of using anti-viral medication and other measures. When the most effective preventive measure is combined with use of anti-viral medication for 2.4 million people, the transmission can be delayed by 47 days and the number of patients and deaths can reduced by 32.8% and 64.4% respectively. And if the anti-viral medication for 10 million people, amounting to 20% of the whole population, can be kept in stock, the transmission can be delayed by 109 days, and the number of patients and deaths can be reduced by 64.4% and 81.1%, respectively, practically contributing to mitigation of pandemic transmission. CONCLUSION: In this study, we investigated the pandemic characteristics in 1918 in Korea and calculated the excess mortality caused by the influenza pandemic in 1918 to be between 143,787 and 203,170. Upon analysis of next pandemic modeling, the number of deaths is estimated to be more than 46,252 people in 3 month of flu-surge period. It is also estimated that practical mitigation of pandemic transmission can be achieved through the combination of using anti-viral medication and other non-medication related measures as well.
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