ค่าระดับการติดเชื้อพื้นฐาน

ในวิทยาการระบาด ค่าระดับการติดเชื้อพื้นฐาน หรือ เลขสืบพันธุ์พื้นฐาน (อังกฤษ: basic reproduction number, basic reproductive ratio) หรือค่า R₀ (อ่านว่า อาร์น็อต หรืออาร์ซีโร่ หรืออาร์ศูนย์) สามารถพิจารณาได้ว่า เป็นจำนวนกรณีการติดเชื้อของผู้ป่วยรายใหม่ที่คาดหมายซึ่งติดมาจากผู้ป่วยรายเดียวโดยสมมุติว่าคนในกลุ่มประชากรติดเชื้อได้ทุกคน นิยามนี้หมายเอาสถานการณ์ที่ไม่มีคนอื่นติดเชื้อหรือมีภูมิคุ้มกัน ไม่ว่าจะโดยธรรมชาติหรือโดยอาศัยวัคซีน มีนิยามบางนิยาม เช่น ของกระทรวงสาธารณสุขออสเตรเลีย ที่เพิ่มข้อสมมุติว่าไม่มีการแทรกแซงที่จงใจเพื่อชลอหรือยุติการแพร่เชื้อ ค่านี้ไม่ควรสับสนกับ effective reproduction number ซึ่งมีสัญลักษณ์ R และหาค่าโดยใช้สถานการณ์จริง ๆ/ปัจจุบันของกลุ่มประชากร ไม่ใช่สถานการณ์ที่ไม่มีการติดเชื้อ โดยนิยามแล้ว R₀ ไม่อาจเปลี่ยนได้โดยโปรแกรมการให้วัคซีน ให้สังเกตว่า R₀ ไม่มีหน่วย และไม่ใช่อัตราที่มีหน่วยเกี่ยวกับระยะเวลา

R₀ ไม่ใช่ค่าคงตัวทางชีวภาพของจุลชีพก่อโรค เพราะมันได้รับผลจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น ภาวะสิ่งแวดล้อมและพฤติกรรมของกลุ่มประชากร อนึ่ง ค่า R₀ มักประเมินจากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ จึงขึ้นอยู่กับแบบจำลองและค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่ใช้ ดังนั้น ค่าที่พบในวรรณกรรมจึงเหมาะกับบริบทนั้น ๆ จึงแนะนำไม่ให้ใช้ค่าล้าสมัยหรือเปรียบเทียบค่าที่ได้จากแบบจำลองต่าง ๆ กัน ค่า R₀ โดยตนเองไม่สามารถใช้ประเมินว่า การแพร่เชื้อจะเกิดเร็วขนาดไหนในกลุ่มประชากรนั้น ๆ

การใช้ค่า R₀ ที่เด่นสุดก็คือเพื่อช่วยประเมินว่า โรคติดเชื้อที่กำลังระบาดจะสามารถแพร่กระจายไปได้มากแค่ไหนในประชากรที่ยังไม่มีการติดเชื้อ และประเมินว่า สัดส่วนประชากรแค่ไหนต้องได้รับวัคซีนเพื่อกำจัดโรค ในแบบจำลองการติดเชื้อที่ใช้อย่างสามัญ เมื่อ R₀ > 1 เชื้อจะสามารถระบาดไปในกลุ่มประชากร แต่จะยุติเมื่อ R₀ < 1 ทั่วไปแล้ว ค่า R₀ ยิ่งสูงเท่าไร ก็ควบคุมการระบาดยากขึ้นเท่านั้น ในแบบจำลองง่าย ๆ สัดส่วนกลุ่มประชากรที่ต้องมีภูมิคุ้มกัน (คือไม่เสี่ยงติดเชื้อ) เพื่อป้องกันการระบาดอย่างต่อเนื่องจะต้องมากกว่า 1 − 1/R₀ โดยนัยตรงกันข้าม สัดส่วนประชากรที่ยังคงเสี่ยงติดเชื้อซึ่งก่อโรคประจำก็คือ 1/R₀

ค่านี้ได้รับผลจากปัจจัยหลายอย่างรวมทั้งระยะการแพร่เชื้อ (infectivity) ของคนไข้, สมรรถภาพให้ติดโรคของสิ่งมีชีวิต และจำนวนคนที่สามารถติดโรคในกลุ่มประชากรที่คนไข้พบเจอ

ค่าระดับการติดเชื้อยังผล (Effective reproduction number)

ในสถานการณ์จริง กลุ่มประชากรต่าง ๆ จะมีอัตราส่วนคนที่มีภูมิคุ้มกันต่อโรคหนึ่ง ๆ ไม่เหมือนกัน ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง เพื่อประเมินสถานการณ์เช่นนี้ จึงมี ค่าระดับการติดเชื้อยังผล (Effective reproduction number) โดยใช้ตัวแปรเป็น ${\displaystyle R_{e}}$ หรือ ${\displaystyle R_{t}}$ และมีนิยามเป็นจำนวนคนเฉลี่ยที่บุคคลผู้ติดโรคคนเดียวทำให้คนอื่น ๆ ติดโรค ณ เวลา t ในกลุ่มประชากรที่เสี่ยงติดโรคเป็นบางส่วน (คือบางคนจะมีภูมิค้มกัน) ซึ่งสามารถคำนวณได้โดยคูณค่า ${\displaystyle R_{0}}$ กับเศษส่วน S ที่กลุ่มประชากรนั้น ๆ เสี่ยงติดโรค ถ้าเศษส่วนประชากรที่มีภูมิคุ้มกันเพิ่มขึ้น (คือค่า S ลดลง) จนกระทั่งค่า ${\displaystyle R_{e}}$ เหลือน้อยกว่า 1 กลุ่มประชากรนั้นจัดว่ามี "ภูมิคุ้มกันหมู่" แล้ว และจำนวนการติดโรคในกลุ่มประชากรนั้นจะค่อย ๆ ลดลดจงเหลือศูนย์

แหล่งข้อมูลอื่น

• Heesterbeek, J.A.P. (2002). "A brief history of R₀ and a recipe for its calculation". Acta Biotheoretica. 50 (3): 189–204. doi:10.1023/A:1016599411804. PMID 12211331.
• Heffernan, J.M.; Smith, R.J.; Wahl, L.M. (October 2005). "Perspectives on the basic reproductive ratio". Journal of the Royal Society Interface. 2 (4): 281–293. doi:10.1098/rsif.2005.0042. PMC 1578275. PMID 16849186.
• Jones, James Holland (2007-05-01). "Notes on R₀" (PDF). สืบค้นเมื่อ 2018-11-06.
• Van Den Driessche, P.; Watmough, James (2008). "Further Notes on the Basic Reproduction Number". Mathematical Epidemiology. Lecture Notes in Mathematics. Vol. 1945. pp. 159–178. doi:10.1007/978-3-540-78911-6_6. ISBN 978-3-540-78910-9.