病毒传播与接触者追踪：两种竞争的传染过程

在 2020 年上半年许多国家为阻止 COVID-19 发病曲线增长而实施的封锁之后，它们面临着恢复社会和经济活动的挑战。SARS-CoV-2 的快速空气传播以及缺乏疫苗，要求采取积极遏制措施以避免传播链的扩散。迄今为止最佳策略，俗称检测-追踪-治疗（TTT），包括检测人群以诊断、追踪感染者接触者，并通过隔离治疗所有这些病例。更好描述前述机制联合作用的动力学过程是一种与病原体传播相竞争、切断潜在传染路径的传染过程。在此我们提出一个区室模型，将感染动力学与接触者追踪和病例隔离相耦合。我们推导了有效病例再生数 $R_c(t)$ 的解析表达式，揭示了接触者追踪在缓解和抑制流行病中的作用。我们表明，感染传播与病例隔离之间存在权衡。若隔离仅限于有症状个体，发病曲线可被压平但无法弯曲。然而，若接触者追踪也应用于无症状个体，该策略可使曲线弯曲并抑制流行病。定量结果依赖于网络拓扑。我们量化了接触者追踪有效性的最重要指标，即其逆转流行曲线上升趋势、使其弯曲的能力。