Die Coronavirus Pandemie (COVID-19)

Jede Wahrheit durchläuft drei Stufen.
Zuerst wird sie lächerlich gemacht.
Dann wird sie bekämpft. Und schließlich wird sie als selbstverständlich angenommen.
Arthur Schopenhauer

Dieses Zitat schien mir passend, weil ich mich noch gut daran erinnern kann, wie kein Mensch die ersten Berichterstattungen aus Wuhan beachtet hat, geschweige denn ernst genommen hat. Keiner hat sich dafür interessiert, weil es subjektiv gesehen von uns viel zu weit weg liegt.

Und man beschäftigt sich auch erst mit einem Thema genauer, wenn man selbst damit konfrontiert wird. Noch ernster nimmt man es, wenn man darüber schreiben oder jemandem die Thematik erklären muss.

Das aktuelle Thema, das uns derzeit sicher alle beschäftigt, ist das Coronavirus. Man findet sehr viele Artikel und Berichte in Tageszeitungen, Webseiten, Reportagen und Dokumentationen; an Information fehlt es sicher nicht. Was aber irritiert, sind die vielfach komplett unterschiedlichen sogenannten «Fakten». Absichtlich werden irreführende Überschriften für Artikel gewählt, um Leser zu einem «Klick» zu verlocken. Zum einen hört man zum Beispiel, der Virus wäre nicht schlimmer als eine Grippe, zum anderen liest man aber, er könnte potenziell 500'000 Tote verursachen.

Tatsache ist, dass man die Situation sicher eine sehr lange Zeit unterschätzt hat. Schließlich war die ominöse Krankheit ja nur in China, die Berichterstattung war anfangs nur nebensächlich und Wuhan klingt für uns Europäer einfach weit weg.

Aktuell kann man keinen Fernseh- oder Radiosender einschalten, ohne etwas über die Pandemie zu hören. Man wird von der Informationsflut geradezu erschlagen. In solchen Fällen sollte man sich aber auf Basis von anerkannten und vertrauenswürdigen Quellen zuerst selbst einen Überblick verschaffen.

Ein, nach meiner Meinung, sehr gut recherchierter Artikel ist der von Max Roser, Hannah Ritchie und Esteban Ortiz-Ospina. ¹ Ausgehend von diesem «Basismaterial» zieht man dann – falls nötig – weitere Quellen hinzu. Alle Quellen sind in den Fußnoten erwähnt.

Warum sollte man sich zuerst selbst ein Bild machen? Ganz einfach, damit man eine gute, von einer schlechten Berichterstattung unterscheiden kann und dadurch nicht unnötig in Panik gerät, denn: Wer nichts weiß, muss alles glauben.

Das Virus

Die WHO hat den Namen für die Krankheit offiziell mit «Coronavirus-Krankheit» (abgekürzt COVID-19) festgelegt ². Das Virus selbst wird «severe acute respiratory syndrome coronavirus 2» genannt bzw. abgekürzt SARS-CoV-2. In den Medien wird aber oft vom COVID-19 Virus gesprochen.

Das erste Auftreten der Krankheit wurde am 29. Dezember 2019 in Wuhan, eine 11 Millionenstadt in China, gemeldet. Zu dieser Zeit wusste noch niemand, womit man es zu tun hat.

Das Vorkommen von Coronaviren im Menschen ist eigentlich nichts Ungewöhnliches, denn sie verursachen bis zu 30% aller normalen Erkältungen. Die Vorfälle in Wuhan jedoch waren neuartig. Sie wurden nachträglich dem «neuen Coronavirus» zugeordnet; daher SARS-CoV-2.

Zwei Krankheiten der jüngsten Vergangenheit basieren ebenfalls auf Coronaviren: SARS im 2003 (Severe Acute Respiratory Syndrome) welche ca. 1000 Todesfälle verursachte und MERS im 2012 (Middle Eastern Respiratory Syndrome) die für 862 Todesfälle verantwortlich war.

Bereits am 13. Januar ist das Virus außerhalb von China gemeldet worden; erstmals in Thailand und darauffolgend in Japan.

Mittlerweile ist das Virus weltweit verstreut. Derzeit in 169 Ländern (Stand 22. März 2020, Johns Hopkins CSSE). Die WHO spricht von einer Pandemie. Es gibt zahlreiche gute Visualisierungen der aktuellen Verbreitung:

ArcGIS Dashboards Classic

Impfdashboard | Corona-Schutzimpfung in Österreich

Dashboard mit Zahlen und Fakten zu der Corona-Schutzimpfung

ImpfdashboardBundesministerium für Soziales, Gesundheit, Pflege und Konsumentenschutz

Experience

Die Verbreitung

Für die Einschätzung der Ausbreitung einer infektiösen Krankheit muss man die Anzahl der aktuellen Fälle kennen und die Rate, um die sich diese Zahl verändert. Diese Rate kann zum Beispiel die Verdopplungszeit sein. Man stellt sich die Frage: Wie lange braucht es, bis sich die Zahl der Erkrankten verdoppelt? Dieser Wert ist während des Ausbruchs nicht konstant.

Das Problem ist, dass nicht alle tatsächlich erkrankten Personen bekannt sind. Bekannt sind nur jene, die bis jetzt positiv getestet wurden und all jene, die noch unter Verdacht stehen. Die wirkliche Zahl der Erkrankten ist aber höchst wahrscheinlich viel höher, da viele noch keine oder sehr milde Symptome aufweisen und dadurch nicht getestet und damit auch nicht mitgezählt werden bzw. noch gar nicht erkannt wurden.

In der folgenden Grafik zeigen die grauen und die orangen Balken genau dieses Problem. Die orangen Balken sind die durch Tests bestätigten Fälle, die grauen Balken zeigen die zu diesem Zeitpunkt tatsächlichen Fälle. Es besteht also ein grosser Unterschied, zwischen dem, was wir mit Tests ermitteln, und dem, was tatsächlich vor sich geht ³:

Daher kann die Verdopplungszeit nur für die bekannten Fälle ermittelt werden und diese sind, wie oben ersichtlich, viel kleiner als die tatsächlichen Fälle. Zum Beispiel werden am 21. Januar insgesamt 100 neue Fälle in Hubei registriert, tatsächlich waren es aber 1500 neue Fälle, was bis dahin natürlich niemand wissen konnte.

Die Verdopplungszeit ist mit Stand 6. März 2020 derzeit wie folgt:

• Verdopplungszeit Global inkl. China: 21 Tage
• Verdopplungszeit Global exkl. China: 4 Tage

Wenn China mitberücksichtigt wird, ist die Verdopplungszeit größer, da die Rate von neuen Fällen in China sinkt. Dies ist auf die massiven Maßnahmen von China zurückzuführen.

Realistischer ist jedoch die Betrachtung der Verdopplungszeit auf Länderbasis, denn nicht jedes Land hat die Ausbreitung so gut unter Kontrolle wie China. Für Deutschland, Österreich und die Schweiz liegt die Verdopplungszeit der Erkrankten derzeit bei 3 Tagen, für Italien bei 4 Tagen ⁴.

Wie wichtig die Sofortmaßnahmen sind, erkennt man an folgender Grafik. Obwohl Südkorea, Italien und Iran fast einen Monat Zeit hatten, entsprechende Maßnahmen umzusetzen, wurde nichts getan. Sehr wahrscheinlich wurde die Lage nicht ernst genug genommen. Das Ergebnis von diesem Nichtstun ist das unkontrollierte, exponentielle Wachstum neuer Fälle:

Japan, Taiwan, Singapur, Thailand und Hongkong haben wie China ebenfalls sehr gut reagiert. Ein Grund dafür ist, dass diese Länder bereits durch SARS im 2003 viel gelernt und daher die Sache sofort ernst genommen haben. ⁵

Eine Verdoppelung der Fälle alle 4 Tage entspricht einem exponentiellen Wachstum. Exponentielles Wachstum kann man sich gedanklich nur schwer vorstellen. Menschen denken eher linear ⁶. Daher unterschätzen wir gerne diese extremen Wachstumsraten. Ein Beispiel für exponentielles Wachstum ist der Zinseszins-Effekt oder auch die Legende von Sissa ibn Dahir (Veranschaulichung mit Weizenkörnern auf einem Schachbrett).

Mit initial 500 Fällen, hätten wir also rein rechnerisch nach 11 Verdopplungszeiten bereits mehr als 1 Mio. Fälle und nach 10 weiteren Verdopplungszeiten mehr als 1 Milliarde. Dies lässt sich aber nicht 1:1 auf die Ausbreitung des Virus übertragen, da erstens, die Verdopplungszeiten nicht konstant ist und zweitens, entsprechende Eindämmungsmaßnahmen vorgenommen werden.

Das nachfolgende Diagramm zeigt die weltweit gemeldeten Todesfälle pro Tag. Seit März nehmen die Zahlen sehr rasant zu:

Ab einem gewissen Zeitpunkt kann die Ausbreitung nicht mehr aufgehalten werden. Viele Länder haben diesen Zeitpunkt bereits verpasst und versuchen durch extreme Maßnahmen (das einzige was jetzt noch einen Effekt hat), wie das komplette Herunterfahren des gesellschaftlichen Lebens, die Ausbreitung zu verlangsamen (denn verhindert hann sie nicht werden). Leider viel zu spät wie sich zeigt, wenn man die Dynamik der Ausbreitung in Wuhan mit den aktuellsten Daten europäischer Länder vergleicht.

Die Zeit spielt aber eine entscheidende Rolle. Nehmen wir an, wir würden nur das Social Distancing (also soziale Distanzierung, Selbst-Quarantäne) als Maßnahme einführen. Nehmen wir weiters an, dass wir in einer Stadt die Maßnahme sofort anwenden (grüne Kurve), in einer anderen Stadt einen Tag später (rote Kurve) und in einer dritten Stadt überhaupt keine Maßnahme umsetzen (schwarze Kurve). Die Verbreitung würde sich wie folgt abspielen:

Wir sehen, dass bereits 1 Tag Verzögerung, einen großen Unterschied bei exponentiellem Wachstum ausmachen kann. Der Spitzenwert ist höher (ca. 40% mehr Fälle!) und zeitlich etwas später und das Abklingen verlangsamt sich massiv. Es handelt sich um eine Modellrechnung, die aber auf realen Daten von Hubei basiert. ⁷

Die Symptome

Für eine zuverlässige Identifikation ist eine banale Auflistung der Symptome nicht genug. Jedes Symptom tritt mit einer bestimmten Häufigkeit auf, diese muss ebenfalls angegeben werden. Eine solche Auflistung erhält man nur aus möglichst vielen Daten bisher erkrankter Personen. Das Problem ist, dass viele Symptome sich mit anderen häufigen Erkrankungen, wie der Grippe oder einer Erkältung, überlappen.

Als gutes Unterscheidungsmerkmal zwischen COVID-19 und einer gewöhnlichen Erkältung gilt die «rinnende Nase», die bei einer Coronavirus-Krankheit praktisch nicht auftritt.

Die wichtigsten und aussagekräftigsten Symptome sind Fieber und trockener Husten. 40% der Fälle berichteten zusätzlich von Müdigkeit.

Inkubation, Krankheitsdauer und Krankheitsverlauf

Die ersten Symptome machen sich ca. 5 bis 6 Tagen nach der Infektion bemerkbar. Die Inkubationszeit kann aber zwischen 1 und 14 Tagen variieren. Diese Daten basieren auf dem Großteil der bisher bekannten Fälle. Es sind aber auch Ausnahmen mit bis zu 27 Tagen bekannt.

Die Krankheit dauert in der Regel 14 Tage. Dies basiert wiederum auf den bisher bekannten Fällen. Bei schweren oder kritischen Fällen, können es auch 3 bis 6 Wochen sein. Für Person, die an der Krankheit gestorben sind, lag die Zeitspanne vom Auftreten der ersten Symptome bis zum Tod zwischen 2 und 8 Wochen ⁸.

Der Verlauf der Krankheit ist unterschiedlich. Üblicherweise sind die ersten Anzeichen Fieber und anschließend ein trockener Husten. Nach ein paar Tagen haben einige Patienten Kurzatmigkeit verspürt.

Kritischer Verlauf

In einigen schweren und kritischen Fällen kann COVID-19 zum Tod führen.

Die Symptome werden in mild, schwerwiegend und kritisch eingeteilt.

Zirka 80% aller Fälle zeigen Symptome der Kategorie "Mild".

Über die Wahrscheinlichkeit, an der Krankheit zu sterben (Letalität)

Die Letalität kann hoch sein, obwohl die Symptome für den Großteil der Erkrankten mild sind. Das ist zunächst einmal nicht einleuchtend. Für die meisten Betroffenen sind die Symptome mild und sehr ähnlich einer Grippe, aber im Falle einer Epidemie/Pandemie kann es trotzdem zu einer großen Zahl von Todesfällen führen.

Warum ist das so? Im Falle von schweren und kritischen Fällen sind für die Behandlung Intensivstationen nötig. 25% von diesen Fällen brauchen eine künstliche Beatmung, da die eigene Spontanatmung nicht mehr ausreicht.

Ein Worst-Case-Szenario wäre also, wenn so viele Menschen erkranken, dass für den Anteil der schweren Fälle nicht mehr genug medizinische Hilfe zur Verfügung steht; wenn also das Gesundheitssystem komplett überlastet ist. Daher ist es äußerst wichtig, die Zahl und die Geschwindigkeit von Neuerkrankungen in Schach zu halten und zu kontrollieren, damit dieser Fall nicht eintritt. Nur so kann das Gesundheitssystem wirkungsvoll seine Aufgaben ausüben.

Im folgenden Diagramm sieht man die Auswirkung von rechtzeitig eingeführten Einschränkungsmaßnahmen: die Kurve wird «flachgedrückt». Man möchte also um jeden Preis diese Spitze vermeiden, denn diese Zahl von Erkrankten in kürzester Zeit können die Spitäler nicht auffangen.

Die Letalität nach einer Infektion mit COVID-19 ist derzeit noch nicht genau bekannt (Stand März 2020). Es gibt nur ungefähre Angaben, basierend auf den bisher bekannten Fällen.

Was bedeutet Letalität genau? Im Zusammenhang mit COVID-19 ist meist von der «case fatality rate oder CFR» also der Letalitätsrate die Rede. Sie gibt das Verhältnis der Todesfälle zu den mit dem Virus infizierten Personen an:

LetalitätinProzent=Anzahl der Todesfälle / Anzahl der Erkrankten ∗100

Wo liegen die Probleme bei der Ermittlung dieser Kennzahl? Die große Schwierigkeit ist die Ermittlung der Gesamtzahl aller Erkrankten. Denn in der Praxis steckt hinter dieser Zahl nur die Summe aller positiv getesteten Personen (=bestätigte Fälle). Es fehlen aber alle jene, die noch gar nicht getestet wurden aber auch positiv sind. Dies liegt zum Beispiel daran, dass Personen mit sehr mildem Krankheitsverlauf erst gar nicht getestet werden. Aktuell ermittelte Letalitätsraten sind daher vermutlich höher als der wahre Wert, da die genaue Zahl der Erkrankten sehr wahrscheinlich viel höher ist, als derzeit angenommen ⁹.

Vor allem während des Ausbruchs ist es schwierig, eine Zahl zu ermitteln. Denn diese ändert sich praktisch mit jedem neuen Todesfall. Daher kann sich eine CFR, die während des Ausbruchs ermittelt wurde, sehr stark von jener nach des Ausbruchs, unterscheiden. ¹⁰¹¹

Die Letalität darf nicht mit der rohen Mortalität verwechselt werden. Die rohe Mortalitätsrate (crude mortality rate) gibt die Anzahl der Todesfälle pro Gesamtbevölkerung (also alle Personen, nicht nur die Erkrankten) pro Zeiteinheit an. Anders ausgedrückt: Sie gibt an, wie wahrscheinlich es ist, dass eine beliebige Person an Krankheit X in einem gewissen Zeitraum stirbt.

Letalität ist die Mortalität bezogen auf die Gesamtzahl der an einer Krankheit Erkrankten. Diese beiden Kennzahlen wurden im Zusammenhang mit der Spanischen Grippe fälschlicherweise oft gleichbedeutend verwendet.

Die Letalitätsrate (CFR) kann nicht mit einer einzigen Zahl für eine Krankheit angegeben werden. Sie ist vielmehr in einem Kontext zu sehen, sie gilt für einen bestimmten Zeitraum und für eine bestimmte Bevölkerungsgruppe. Es kommt auf die individuelle Person an, wann und wie die Person im Falle einer Erkrankung Hilfe bekommt, welche Hilfe sie bekommt und in welchem Zustand sie sich befindet. All dies beeinflusst die CFR.

Bis jetzt lässt sich festhalten, dass die CFR länderabhängig ist und sich mit der Zeit verändert hat. In der folgenden Grafik wird die Veränderung der CFR für verschiedene Regionen in China über die Zeit dargestellt ¹²:

Man sieht deutlich, dass zu Beginn des Ausbruchs die CFR viel höher war. Mit der Zeit hat diese abgenommen, weil zum Beispiel mehr Wissen über die Krankheit erlangt hat und dadurch die gesundheitliche Erstversorgung verbessert werden konnte.

Für COVID-19 kann also keine einzelne Zahl für die CFR angegeben werden. Diese muss immer für eine bestimmte Region und eine bestimmte Zeit definiert werden, ansonsten ist sie nicht aussagekräftig.

Globale Letalitätsrate für COVID-19

Derzeit kann folgendes zur Letalitätsrate angegeben werden. Wie bereits erwähnt sind diese Angaben nur in Verbindung mit einer Region und einer Zeit aussagekräftig:

Bis und mit 9. März 2020 gilt folgende CFR für COVID-19:

Globale CFR=3.48 %

(basierend auf 109'578 Fällen und 3'809 Todesfällen)

China CFR=3.86 %

(basierend auf 80'904 Fällen und 3'123 Todesfällen)

GlobaleCFRexChina=2.39%

(basierend auf 28'674 Fällen und 686 Todesfällen)

Im Vergleich zu SARS-CoV mit 10% und MERS-CoV mit 34% ist die CFR für das COVID-19 (noch) gering. Aber wenn man den Wert mit der saisonalen Grippe in den USA mit 0.1% vergleicht, wiederum sehr hoch.

Letalitätsrate für COVID-19 nach Alter

Es ist wichtig zu wissen, welche Bevölkerungsgruppen, wie stark betroffen sind. Damit können entsprechend sinnvolle Vorkehrungen getroffen werden. Die bisher bekannten Daten deuten auf große Unterschiede der CFR in Bezug auf das Alter hin. Man erkennt, dass für Kinder eher wenig Gefahr besteht, das Risiko aber mit dem Alter sehr stark ansteigt. Fast 15% der Erkrankten über 80 Jahre sind verstorben.

Gründe für dieses erhöhte Risiko für die älteren Leute könnte einerseits das schwächere Immunsystem sein und andererseits auch, dass diese Menschen höchstwahrscheinlich schon vorher einen beeinträchtigen Gesundheitszustand hatten; zum Beispiel Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Probleme mit der Atmung oder Diabetes.

Bisher gesammelte Daten aus China bestätigen diese Annahme. Wie in der Grafik ersichtlich, ist das Sterberisiko für Erkrankte, die bereits an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung leiden, mehr als 10 mal so hoch, wie für einen gesunden Menschen.

Testen

Das Testen spielt eine entscheidende Rolle, denn wie bereits erwähnt ist es wichtig, eine möglichst exakte Zahl der insgesamt erkrankten Personen zu erhalten. Nur so lässt sich ein genaueres Bild von der Ausbreitung der Krankheit zeichnen.

Solange es noch keine Medikamente gibt, ist das Testen die einzige sinnvolle Massnahme die bleibt, denn so können infizierte Personen gezielt unter Quarantäne gestellt werden, um eine weitere Verbreitung zu verhindern.

Beim Test handelt es sich um einen sogenannten PCR-Test, bei dem Abstriche vom Rachen oder der Nase genommen werden. Die Firma Roche hat inzwischen einen Schnelltest entwickelt, mit dem das Ergebnis bereits nach 3–4 Stunden zur Verfügung steht.

Südkorea hat zum Beispiel – im Vergleich zu allen anderen Ländern – sehr viele Tests durchgeführt und daher ist der aktuelle Rückgang der Neuerkrankungen besonders aussagekräftig. Südkorea hat im Vergleich zu den USA im vergleichbaren Zeitraum bereits 18 mal mehr Tests durchgeführt. Wenn man bedenkt, dass die Bevölkerung der USA um ein vielfaches größer ist, ist die Anzahl der bisher durchgeführten Tests bedenklich. Wenn man die Tests pro Bevölkerungszahl vergleicht, haben bereits viele kleinere Länder mehr Tests durchgeführt als die USA.

COVID-19 und saisonale Grippe

Es gibt gewisse Ähnlichkeiten zwischen COVID-19 und der saisonalen Grippe. Zum Beispiel ist die Letalitätsrate für beide Krankheiten bei älteren Menschen höher. Aber zu beachten ist, dass die Letalitätsrate für COVID-19 für alle Altersgruppen weitaus höher ist. Der Vergleich zeigt folgende Grafik ¹³:

Quellen