Basisreproduktionszahl
Synonyme: Grundvermehrungsrate, Basisreproduktionsquote, basale Reproduktionszahl, R0
Englisch: basic reproduction number, basic reproduction ratio
Definition
Die Basisreproduktionszahl, kurz R0, ist ein Fachbegriff aus der Infektionsepidemiologie. R0 bezeichnet die Anzahl der Individuen, die durchschnittlich infiziert werden, wenn ein krankes (infiziertes) Individuum in eine gesunde Population ohne Immunität gegenüber dem Erreger eingebracht wird. Von der Basisreproduktionszahl abgeleitet wird die Nettoreproduktionszahl (Reff).
Hintergrund
Die Basisreproduktionszahl wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, u.a. durch die Zeitspanne, in welcher der Patient infektiös ist, die Kontagiosität des Erregers und die Anzahl der suszeptiblen Individuen in der Population.
Mit Hilfe der Basisreproduktionszahl lässt sich abschätzen, wie schnell sich eine Infektionskrankheit verbreitet. Ist R0 > 1, kann sich die Infektionskrankheit in der Population ausbreiten, ist R0 < 1, wird die Infektion langfristig auslaufen.
Eine Epidemie ist umso schwerer zu kontrollieren, je größer der R0-Wert ist. In einem einfachen Modell und bei Verfügbarkeit einer 100% effektiven Vakzine entspricht der Teil der Population, der geimpft werden muss, um die weitere Verbreitung der Infektionskrankheit zu unterbinden, 1 - 1/R0.
Berechnung
Wenn die Parameter für die zeitliche Entwicklung einer Epidemie oder Pandemie - etwa aus einem SIR-Modell oder einem SIS-Modell - bekannt sind, lässt sich die basale Reproduktionszahl mit
- R0 = alpha / beta * S(0)
berechnen.
Beispiele
| Erkrankung | R0 |
|---|---|
| Saisonale Influenza | 0,9–2,1 |
| Ebola | 1,5–2,5 |
| Grippepandemie 1918/1919 (Spanische Grippe) | 2–3 |
| COVID-19 | RKI: 2,4–3,3 CDC: 3,8–8,9 |
| Pocken | 6 |
| Poliomyelitis | 6 |
| Diphtherie | 7 |
| Pertussis | 14 |
Literatur
- Robeva RS, Kirkwood JR, Davies RL, Farhy LS, Johnson ML, Kovatchev BP, Straume M: An Invitation to Biomathematics. Academic Press, Burlington, MA, San Diego, CA, 2008. ISBN 9780120887712
- Bazett T: The MATH of Epidemics | Intro to the SIR Model, Video (11. März 2020).
- Krickeberg K, Pham Thy My Hanh, Pham Van Trong, Epidemiology, Springer 2012, S. 45
- Mills C, Robins J, Lipsitch M, Transmissibility of 1918 pandemic influenza, Nature, Band 432, 2004, S. 904–906, hier S. 905. PMID 15602562
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- Gani, Raymond; Leach, Steve (December 2001). "Transmission potential of smallpox in contemporary populations". Nature. 414 (6865): 748–751. doi:10.1038/414748a. ISSN 1476-4687.
- Truelove, Shaun A.; Keegan, Lindsay T.; Moss, William J.; Chaisson, Lelia H.; Macher, Emilie; Azman, Andrew S.; Lessler, Justin. "Clinical and Epidemiological Aspects of Diphtheria: A Systematic Review and Pooled Analysis". Clinical Infectious Diseases. doi:10.1093/cid/ciz808
- Wedig, M.P.: Basisreproduktionsrate. Dtsch Arztebl Int 2010; 107(15): 276; DOI: 10.3238/arztebl.2010.0276a