TÓM TẮT
Biến thể Delta xâm nhập Việt Nam vào giai đoạn tháng 4 năm 2021 đã gây ra nhiều khó khăn thách thức trong việc kiểm soát COVID-19 ở nước ta. Nghiên cứu mô hình hóa này được thực hiện vào đầu tháng 7/2021 nhằm dự báo tình hình dịch COVID-19 tại Thành phố Hồ Chí Minh (TPHCM) và đề xuất chính sách đáp ứng dịch trong làn sóng dịch lần thứ 4. Nghiên cứu sử dụng mô hình đa tác nhân Covasim có hiệu chỉnh với dữ liệu đầu vào là quy mô dân số, kết quả xét nghiệm SARS-CoV-2, số tử vong, số được tiêm chủng vắc xin phòng COVID-19 từ ngày 24/4/2021 đến 28/6/2021 tại TPHCM. Kết quả mô hình cho thấy đợt bùng phát này cho đến 04/7/2021 đã gây ra 22.000 ca nhiễm, trong đó khoảng 27% đã được chẩn đoán. Các can thiệp được thực hiện từ tháng 4 đến tháng 6/2021 đã làm giảm hệ số lây truyền theo thời gian (Rt) từ trên 5 xuống còn 1,3. Tuy nhiên vì hệ số Rt vẫn còn > 1 nên đã đề xuất can thiệp mạnh hơn. Việc nới lỏng can thiệp sẽ đưa đến 400.000 ca nhiễm, 6.000 ca nặng nhập viện và 350 ca tử vong xảy ra trong bốn tuần tới (31/7/2021), gần như không thể giành lại được quyền kiểm soát dịch bệnh tại thời điểm đó. Để ngăn chặn sự phát triển liên tục theo cấp số nhân của dịch bệnh, có thể cần thắt chặt can thiệp.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trước đợt bùng phát dịch lần thứ 4 từ tháng 4/2021, Việt Nam đã thành công trong việc ngăn chặn các đợt bùng phát cộng đồng mặc dù vẫn tiếp tục có sự xâm nhập của các trường hợp nhiễm SARS-CoV-2 qua nhập cảnh [1, 2]. Thành công này là do nhiều yếu tố, chẳng hạn như tỷ lệ xét nghiệm cao tại các điểm nhập cảnh, tuân thủ khẩu trang và truy vết hiệu quả. Tuy nhiên, việc xâm nhập biến thể Delta dễ lây lan phát hiện lần đầu vào tháng 4 năm 2021 đã tiếp tục đe dọa thành công của Việt Nam trong việc kiểm soát COVID-19.
Tại Thành phố Hồ Chí Minh (TPHCM), trường hợp nhiễm biến thể Delta đầu tiên được phát hiện trong cộng đồng vào ngày 18/5/2021. Biến thể này có khả năng lây lan gấp đôi với biến thể Alpha trước đó. Do vậy, việc bùng phát dịch COVID-19 do biến thể Delta tại TPHCM đòi hỏi thông tin dự báo về các xu hướng dịch bệnh hiện tại và các phương án để giành lại kiểm soát dịch COVID-19 tại thành phố này. Vào tháng 6/2021, 2 mô hình dự báo đã được phát triển để dự báo đợt bùng phát dịch lần thứ 4 tại TPHCM. Kết quả dự báo của cả 2 mô hình cho rằng xu hướng dịch đã gần đạt đỉnh trong tháng 6, giảm nhẹ trong tháng 7 và dự kiến đợt dịch này sẽ kết thúc vào cuối tháng 8/2021 với Chỉ thị 15 và Chỉ thị 10 triển khai tại thời điểm đó. Đặc điểm chủng vi rút gây bệnh, khả năng lây nhiễm, thông số diễn tiến bệnh, dịch tễ, hành vi của người dân (như mang khẩu trang, giãn cách) và các chiến lược khác như (như xét nghiệm, truy vết, cách ly và vắc xin) chưa được kiểm soát đầy đủ trong các mô hình này.
Để cung cấp thêm bằng chứng khoa học hỗ trợ việc ra các quyết sách đáp ứng dịch COVID-19 trong làn sóng dịch lần 4 tại TPHCM, đầu tháng 7/2021, chúng tôi đã sử dụng mô hình đa tác nhân để dự báo tình hình dịch COVID-19 và xu hướng dịch bệnh với các phương án kiểm soát dịch trong đợt bùng phát lần thứ 4 tại TPHCM.
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu mô hình hoá.
2.2 Nguồn dữ liệu
Nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu tổng hợp về kết quả xét nghiệm Real-time RT-PCR phát hiện SARS-CoV-2 của các phòng xét nghiệm được cấp phép khẳng định, số lượng tử vong do COVID-19, số lượng tiêm chủng mũi 1 và mũi 2 vắc xin phòng COVID-19 từ ngày 24/4/2021 đến 28/6/2021 và quy mô dân số từ điều tra dân số và nhà ở năm 2019 của Tổng Cục thống kê tại TPHCM.
2.3 Mô hình dự báo dịch tại Thành phố Hồ Chí Minh
Dữ liệu được chỉnh với mô hình đa tác nhân Covasim (covasim.org, v3.0.7). Mô hình này dẫn dắt phát triển bởi Viện Mô hình hóa - Hoa Kỳ nhằm dự báo xu hướng dịch, ước đoán tác động của các kịch bản can thiệp và ước tính nguồn lực [3]. Một cách tóm tắt, mô hình mô phỏng dân số, bao gồm tuổi, giới tính và các bệnh đi kèm. Các cá thể được kết nối vào mạng lưới dựa trên độ tuổi của họ và các đặc tính. Mạng lưới giao tiếp được mô phỏng cho hộ gia đình, trường học, nơi làm việc và cộng đồng. Trạng thái của cá thể được mô phỏng dựa vào xác suất thay đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác của một cá nhân nhất định trong một bước thời gian nhất định với các chủng vi rút khác nhau, phù hợp với sự nổi trội qua thời gian của các chủng. Thông số nền về đặc điểm vi rút và diễn tiến bệnh theo y văn, ví dụ thời gian sau khi phơi nhiễm trước khi một cá nhân trở nên lây nhiễm, khoảng thời gian từ khi bắt đầu phát tán vi rút đến khi bắt đầu có triệu chứng, thời gian phục hồi theo các bệnh cảnh.
Trước nghiên cứu này, mô hình Covasim đã được áp dụng tại Úc, Hoa Kỳ, Vương Quốc Anh và tại Việt Nam sau vụ dịch tại Đà Nẵng [4 - 7]. Qua hợp tác với Viện Mô hình hóa, Hoa Kỳ, chúng tôi đã cấu trúc mô hình cho Việt Nam với biến thể Delta để chạy các tình huống can thiệp sau khi hiệu chỉnh chuẩn được thực hiện với dữ liệu về ổ dịch COVID-19 ở TPHCM (Hình 1).
Hình 1. Hiệu chỉnh mô hình với dữ liệu về dịch COVID-19 ở Thành phố Hồ Chí Minh
2.4 Các kịch bản trong mô hình
Nghiên cứu đã chạy các kịch bản phản ánh qua một loạt các chính sách can thiệp, bao gồm: i) Tiếp tục chính sách can thiệp đã triển khai, ii) Nới lỏng can thiệp, iii) Thắt chặt can thiệp.
Bảng 1. Các chính sách can thiệp tại Thành phố Hồ Chí Minh trong đợt bùng phát dịch COVID-19 lần thứ 4 đến cuối tháng 6/2021
| Thời gian | Biện pháp can thiệp chính |
| 30/4/2021 | Tạm dừng hoạt động các cơ sở kinh doanh dịch vụ karaoke, vũ trường và quán bar |
| 03/5/2021 | Tạm dừng hoạt động cơ sở kinh doanh: massage, xông hơi, sân khấu ca nhạc, sân khấu kịch, rạp chiếu phim, hát với nhau, các điểm kinh doanh trò chơi điện tử (Internet, game), các sự kiện thể thao tập trung đông người
Tạm dừng tổ chức các hoạt động hội nghị, hội thảo chưa cần thiết
Các hoạt động tôn giáo, hội họp tùy theo quy mô, điều kiện không gian để cân đối số lượng người tham dự không quá 50% sức chứa của địa điểm tổ chức |
| 07/5/2021 | Tạm dừng các cơ sở kinh doanh dịch vụ thể dục thể thao trong nhà (gym, fitness, billiards, yoga…), các trung tâm nhà hàng tiệc cưới, các cơ sở kinh doanh dịch vụ ăn uống theo mô hình buffet, ăn uống có tổ chức hát với nhau, karaoke dưới mọi hình thức, các sự kiện, hoạt động tập trung trên 30 người ở nơi công cộng (thể dục thể thao ngoài trời, hội chợ,…) |
| 10/5/2021 | Tạm ngưng các hoạt động dạy học, hoạt động giáo dục trực tiếp tại các đơn vị, cơ sở giáo dục, giáo dục nghề nghiệp |
| 22/5/2021 | Tạm dừng loại hình hoạt động: spa, cơ sở làm đẹp, phòng khám và bệnh viện chuyên khoa thẩm mỹ, nhà hàng ăn uống, các địa điểm du lịch, tham quan, di tích, bảo tàng, thư viện
Các hoạt động tại phố đi bộ, chợ đêm, công viên công cộng, các cơ sở kinh doanh thể dục thể thao ngoài trời tập trung trên 10 người
Các hộ gia đình hoạt động cơ sở kinh doanh dịch vụ ăn, uống, kinh doanh thức ăn đường phố tuyệt đối không phục vụ tại chỗ
Nhà hàng trong khách sạn chỉ được hoạt động để phục vụ khách lưu trú tại khách sạn, phải bố trí chỗ ngồi thông thoáng, bảo đảm khoảng cách giữa 2 người là từ 2m trở lên, không phục vụ quá 20 người cùng một thời điểm.
Các cơ sở kinh doanh lưu trú.
Tạm dừng các hoạt động, nghi lễ tôn giáo tập trung từ 10 người trở lên tại các cơ sở tôn giáo, tín ngưỡng, thờ tự. |
| 31/5/2021 | TPHCM thực hiện giãn cách xã hội 15 ngày
Tạm dừng trung tâm thương mại, siêu thị điện máy, trò chơi điện tử có thưởng và casino |
| 19/6/2021 | Chỉ thị 10: Siết chặt và tăng cường các biện pháp phòng chống dịch COVID-19
Dừng các loại hình kinh doanh không thiết yếu
Không tụ tập trên 03 người ở nơi công cộng
Yêu cầu người dân chỉ ra ngoài khi thực sự cần thiết
Tạm dừng vận chuyển bằng phương tiên công cộng |
| | Triển khai tiêm chủng vắc xin COVID-19 theo ngày của TPHCM |
Với mỗi kịch bản, chúng tôi ước tính số mắc, số ca nặng nhập viện, số tử vong và hệ số Rt đến hết 31/7/2021 (4 tuần). Mỗi kịch bản được chạy 20 lần để ước tính các khoảng tứ vị và khoảng tin cậy (KTC) 90%.
III. KẾT QUẢ 3.1 Tình hình dịch COVID-19 tại Thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 4 đến đầu tháng 7/2021
Tính đến 04/7/2021, hơn 6.000 trường hợp COVID-19 đã được chẩn đoán trong đợt bùng phát dịch thứ 4. Con số này chỉ phản ánh 27% tổng số ca nhiễm ước tính (22.000, KTC 90%: 9.500 - 52.000). Các biện pháp can thiệp (đóng cửa trường học, giãn cách xã hội, Chỉ thị 10, tăng cường xét nghiệm, truy vết và tiêm phòng vắc xin) đã làm giảm đáng kể Rt, từ trên 5 ở cuối tháng 4/2021 xuống còn khoảng 1,3 vào đầu tháng 7/2021. Tuy nhiên, dịch bệnh vẫn đang phát triển theo cấp số nhân.
Tuy nhiên, ít trường hợp tử vong được ghi nhận (9 trường hợp) so với dự kiến đối với dịch do biến thể Delta. Số ca tử vong sẽ nhiều so với dịch do SARS-CoV-2 gốc (chủng có nguy cơ mắc bệnh nặng thấp hơn).
3.2 Dự báo tình hình dịch với các chính sách can thiệp đến cuối tháng 7/2021
Hình 2. Tác động tiêm vắc xin so với kịch bản không triển khai các can thiệp phòng chống dịch tại Thành phố Hồ Chí Minh
Với sự tiếp tục của các biện pháp can thiệp Chỉ thị 10 vào thời điểm trước dự báo vào đầu tháng 7/2021, chúng tôi ước tính sự lây truyền tương ứng giảm khoảng 60% so với không có bất kỳ can thiệp. Kết quả dự báo cho thấy vào ngày 31/7/2021, đợt bùng phát sẽ tăng thêm 30.000 (KTC 90%: 14.000 - 74.000) ca nhiễm, với khả năng là 660 (KTC 90%: 230 - 1.900) trường hợp nặng nhập viện và 75 (KTC 90%: 18 - 161) trường hợp tử vong.
Nếu từ ngày 06/7/2021, TPHCM dỡ bỏ các biện pháp can thiệp của Chỉ thị 10 được áp dụng vào ngày 19/6/2021, tỷ lệ xét nghiệm quay lại như vào ngày 26/6/2021 trước chiến dịch xét nghiệm 5 triệu người (27/6/2021 đến 05/7/2021) và thực hiện cách ly những người tiếp xúc gần ở nhà thì dự đoán sẽ có thêm 78.000 (KTC 90%: 42.000 - 220.000) ca nhiễm (giảm ~40% sự lây truyền so với không có bất kỳ can thiệp), 1.000 (KTC 90%: 580 - 4.000) ca nặng nhập viện và 81 (KTC 90%: 31 - 274) ca tử vong vào cuối tháng 7/2021.
Ở thời điểm đầu tháng 7/2021, tỷ lệ bao phủ vắc xin phòng COVID-19 là thấp (< 2% người trên 18 tuổi được tiêm ít nhất 1 mũi) và ngay cả khi TPHCM có thêm 1,2 triệu liều vắc xin theo kế hoạch phân bổ và tiêm nhanh trong vòng 10 ngày trong tháng 7/2021 thì tác động của vắc xin COVID-19 cũng không đủ để kiểm soát dịch do biến thể Delta (Hình 2).
Hình 3. Tác động của các kịch bản can thiệp đối với số nhiễm, nặng nhập viện
và tử vong, từ 4/7/2021 đến 31/7/2021
Hình 4. Số nhiễm mới mỗi ngày theo từng trong ba kịch bản chính sách
Nếu có thể thắt chặt các hạn chế song hành với việc tăng cường độ bao phủ vắc xin theo kế hoạch phân bổ, chúng tôi dự đoán sẽ chỉ có 5.600 (KTC 90%: 2.900 - 13.000) ca nhiễm (giảm đến 80% sự lây truyền so với ban đầu), 260 (KTC 90%: 130 - 800) ca nặng nhập viện và 49 (KTC90%: 29 - 155) tử vong. Các kết quả này được thể hiện hình 3 và hình 4.
IV. BÀN LUẬN
Trong đợt bùng phát dịch do biến thể Delta, mô hình của chúng tôi đã giúp dự báo xu hướng dịch, cảnh báo sự bùng phát dịch lớn và không thể giành lại được quyền kiểm soát dịch bệnh tại TPHCM nếu nới lỏng can thiệp trong tháng 7/2021. Kết quả dự báo của chúng tôi đã cung cấp các dữ liệu quan trọng để nhận định tình hình dịch COVID-19 tại khu vực phía Nam vào đầu tháng 7/2021 cũng như là cơ sở để tham mưu các giải pháp thắt chặt can thiệp phòng chống dịch do biến thể Delta với việc ban hành và áp dụng Chỉ thị 16 tại TPHCM và tại nhiều tỉnh thành phố tại miền Nam. Việc áp dụng Chỉ thị 16 cùng với các giải pháp can thiệp đồng bộ đã góp phần kìm hãm sự lây lan và giảm tác động của biến thể Delta lên sức khỏe cộng đồng.
Trước đợt bùng phát dịch lần 4 do biến thế Delta, Việt Nam đã thực hiện rất tốt việc ngăn chặn sự lây lan của COVID-19. Không như các đợt bùng phát dịch trước đây với số giảm nhanh sau khi dịch được phát hiện và khi can thiệp được đẩy mạnh, số ca bệnh và tử vong là đáng kể trong đợt bùng phát lần thứ 4 và đòi hỏi việc đánh giá mức độ dịch cũng như dự báo xu hướng dịch để can thiệp kịp thời và phù hợp.
Chúng tôi ước tính đợt bùng phát này cho đến 04/7/2021 đã gây ra 22.000 ca nhiễm, nhưng chỉ 27% được chẩn đoán. Nguy cơ lây lan rộng trong cộng đồng tiềm tàng từ các ca mắc chưa được chẩn đoán. Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng dù các can thiệp được thực hiện từ tháng 4 đến tháng 6/2021 đã làm giảm hệ số lây truyền theo thời gian (Rt) từ trên 5 xuống còn 1,3. Tuy nhiên, Rt vẫn còn trên 1, nên cân nhắc can thiệp mạnh hơn.
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng việc nới lỏng can thiệp tại TPHCM dự báo đưa đến sự bùng nổ dịch COVID-19 với số lượng lớn ca nhiễm, gia tăng nhập viện và tử vong do COVID-19 trong bốn tuần sau dự báo và gần như không thể giành lại được quyền kiểm soát dịch bệnh tại thời điểm đó. Để ngăn chặn sự phát triển liên tục theo cấp số nhân của dịch bệnh, có thể cần thắt chặt các hạn chế một cách nghiêm ngặt.
Nghiên cứu cũng cho thấy việc áp dụng thành công Covasim tại Việt Nam, bên cạnh các áp dụng mô hình dự báo này tại các nước phát triển để xem xét tác động lên xu hướng dịch của nới lỏng can thiệp tại Úc, chiến lược can xét nghiệm - truy vết - cách ly tại Hoa Kỳ, mở cửa trường học tại Vương Quốc Anh và các can thiệp đã triển khai cũng như hành vi mang khẩu trang của người dân trong vụ dịch tại Đà Nẵng vào tháng 7 - 8/2020 [4 - 8]. Dù vậy, nghiên cứu của chúng tôi có một số hạn chế. Cụ thể, chúng tôi sử dụng mô hình dựa trên cá thể, kết quả của chúng tôi dựa trên các giả định về cách thức mà các cá nhân này tương tác. Chúng tôi chỉ mô phỏng các tương tác của cá nhân qua bốn mạng lưới (hộ gia đình, trường học, nơi làm việc và cộng đồng), không lập mô phỏng rõ ràng các cuộc tụ họp lớn có khả năng trở thành sự kiện siêu lan truyền. Những sự kiện như vậy được cho là có khả năng bùng phát [9, 10]. Một hạn chế khác là giả định rằng quần thể là đồng nhất về hành vi và tuân thủ cách ly. Thêm nữa, khả năng có nhiều biến thể - ví dụ, một cá nhân đơn lẻ có tải lượng vi rút cao, tiếp xúc nhiều và không đeo khẩu trang - là những yếu tố quan trọng để xem xét nguy cơ bùng phát dịch. Lưu ý thêm rằng chúng tôi không mô hình hóa các giới hạn của xét nghiệm hoặc truy vết, những việc sẽ trở nên triển khai khó khăn và hạn chế tác dụng một khi dịch bệnh tiến triển nhanh, nhất là nỗ lực truy vết người tiếp xúc với khả năng ngăn chặn ở một ngưỡng nhất định. Cuối cùng, các tham số của chúng tôi cho các yếu tố như xác suất xuất hiện các triệu chứng hoặc tử vong phụ thuộc vào tuổi dựa trên các giá trị đã được công bố, mặc dù chúng đại diện cho thông tin tốt nhất tại thời điểm dự báo [11], nhưng các kết quả này từ các nghiên cứu không riêng cho Việt Nam và có thể được thay thế khi có thông tin mới.
V. KẾT LUẬN
Kết quả ứng dụng mô hình Covasim có hiệu chỉnh, dự báo ngắn hạn, phù hợp với biến thế ưu thế tại thời điểm mô hình hóa cũng như tình trạng miễn dịch (miễn dịch một phần và mức độ được miễn dịch hoàn toàn thấp) và chiến lược và mức độ đáp ứng dịch COVID-19. Tuy vậy, để đối phó với đại dịch chưa từng có như COVID-19, vai trò của mô hình hóa trong việc dự báo xu hướng dịch và ước tính hiệu quả của can thiệp ở góc độ cộng đồng là hết sức quan trọng cho việc ra quyết định các chiến lược ứng phó dịch.
Lời cảm ơn: Chúng tôi cảm ơn các đồng nghiệp từ Viện Mô hình hóa, Hoa Kỳ đã hỗ trợ trong quá trình triển khai nghiên cứu này. Nghiên cứu được tài trợ bởi Bộ Khoa học và Công Nghệ (ĐTĐL.CN.32/20).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dinh L, Dinh P, Nguyen PDM, et al. Vietnam’s response to COVID-19: prompt and proactive actions. J Travel Med. 2020; 27 (3): taaa047.
2. Thai PQ, Rabaa MA, Luong DH, et al. The first 100 days of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) control in Vietnam. Clin Infect Dis. 2021; 72 (9): e334 - e42.
3. Kerr CC, Stuart RM, Mistry D, et al. Covasim: An agent-based model of COVID-19 dynamics and interventions. PLoS Comput Biol. 2021; 17 (7): e1009149.
4. Scott N, Palmer A, Delport D, et al. Modelling the impact of relaxing COVID-19 control measures during a period of low viral transmission. Med J Aust. 2021; 214 (2): 79 - 83.
5. Kerr CC, Mistry D, Stuart RM, et al. Controlling COVID-19 via test-trace-quarantine. Nat Commun. 2021; 12 (1): 2993.
6. Panovska-Griffiths J, Kerr CC, Stuart RM, et al. Determining the optimal strategy for reopening schools, the impact of test and trace interventions, and the risk of occurrence of a second COVID-19 epidemic wave in the UK: a modelling study. Lancet Child Adolesc Health. 2020; 4 (11): 817 - 827.
7. Pham QD, Stuart RM, Nguyen TV, et al. Estimating and mitigating the risk of COVID-19 epidemic rebound associated with reopening of international borders in Vietnam: a modelling study. Lancet Glob Health. 2021; 9 (7): e916 - e924.
8. Panovska-Griffiths J, Stuart RM, Kerr CC, et al. Modelling the impact of reopening schools in the UK in early 2021 in the presence of the alpha variant and with roll-out of vaccination against SARS-CoV-2. J Math Anal Appl. 2022; 126050.
9. Dave D, McNichols D, Sabia JJ. The contagion externality of a superspreading event: The sturgis motorcycle rally and COVID-19. South Econ J. 2021; 87 (3): 769 - 807.
10. Lemieux JE, Siddle KJ, Shaw BM, et al. Phylogenetic analysis of SARS-CoV-2 in Boston highlights the impact of superspreading events. Science. 2021; 371 (6529): eabe3261.
11. Du Z, Xu X, Wu Y, et al. Serial Interval of COVID-19 among Publicly Reported Confirmed Cases. Emerg Infect Dis. 2020; 26 (6): 1341 - 1343.
Phạm Duy Quang, Lương Chấn Quang, Lê Ngọc Tú, Nguyễn Viết Thinh, Đoàn Ngọc Minh Quân, Võ Ngọc Quang,
