2021-06-11 06:27

家庭COVID-19风险和亲自上学

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COVID-19严重感染儿童的情况很少见,但许多学校仍然关闭,因为学校接触对成年人和更广泛社区造成的传播风险尚不清楚。观察美国各学区采用的方法的异质性,lesser et al。利用来自卡内基梅隆大学和Facebook的COVID-19症状调查数据,调查了不同策略对更广泛社区COVID-19传播率的影响。这组作者发现,如果采取了缓解措施,学校内的传播就会受到限制,而感染率与周围社区的情况一致。

科学, abh2939,这个问题第1092页

摘要

事实证明,在严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2 (SARS-CoV-2)大流行期间,面对面学校教育存在争议,很难进行研究。美国一项大规模在线调查的数据表明,与孩子一起上学的受访者患2019冠状病毒相关疾病的风险增加。以学校为基础的缓解措施与显著降低风险有关,特别是每天检查症状、掩盖教师身份和关闭课外活动。在低缓解水平下,亲自上学与COVID-19结果之间仍存在正相关关系,但当报告了7项或更多缓解措施时,就不再观察到显著关系。在教师中,外出工作与covid -19相关结果的增加有关,但这种关联与在其他职业(如卫生保健或办公室工作)中观察到的关联相似。虽然亲自上学与家庭COVID-19风险相关,但通过适当实施以学校为基础的缓解措施,这种风险很可能得到控制。

学校在传播中的作用——以及关闭学校的价值——一直是COVID-19大流行中最具争议的问题之一。关于亲身上学究竟会给个人和社区带来多少严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)风险,目前仍存在争论。尽管人们普遍认为,通过适当的缓解措施应该能够安全开学,但关于需要何种程度的缓解,数据很少,达成的共识更少。

许多生态学研究表明,亲身上学与社区SARS-CoV-2传播的速度和范围(1- - - - - -3.),尽管这些结果并不一致(4). 尽管在学校和类似学校的环境中多次爆发疫情(5- - - - - -7)以外的研究表明,如果采取了缓解措施,学校内的传播就会受到限制,而且感染率与周围社区的情况一致(89).

然而,亲身上学影响社区SARS-CoV-2发病率的方式是复杂的。在美国和其它国家的社会结构中,学校扮演着独特的角色,经常在本应截然不同的社区之间创造潜在的传播联系。即使在教室里传播的情况很少,围绕面对面上学的活动,如接送学生、教师互动以及上课时行为的更广泛改变,也可能导致社区传播的增加。

也有越来越多的证据表明,较小的儿童(例如,10岁以下的儿童)在接触(10); 然而,尚不清楚他们是否不太可能在感染后将病毒传给他人(1112),或这种降低的易感性是否会被在校期间接触人数的增加所抵消(13). 即使学龄儿童受到感染,他们患严重疾病和死亡的风险也很低(14). 这意味着关注学校的主要原因之一不是对学生造成的风险,而是亲身上学对教师和家庭成员造成的风险(15)及其对整个疫情的影响。然而,很少有研究关注亲身上学给家庭成员带来的风险(15).

在2020 - 2021学年,对证据和地方政治的不同解读导致美国各地的教育方式存在巨大的异质性(16)——从完全停止亲自学习到完全开放,不采取任何缓解措施。大多数已经开办的学校都做了一些努力来减少传播,但所采用的方法有很大的多样性。

这种学校教育方法的大杂烩创造了一个自然实验,从中我们可以了解什么对控制学校相关的SARS-CoV-2传播起作用,什么不起作用。然而,美国13万所学校实施的措施或这些学校的健康结果并没有一个中央资料库。尽管28%的学前班(学前班)到12年级的学生都在私立或特许学校上学,但这些数据往往仅限于传统的公立学校系统,而且很少能将数据与个人或家庭水平的结果联系起来。

COVID-19症状调查为收集和分析美国家庭的学校行为和sars - cov -2相关结果提供了机会。这项调查是通过Facebook与卡内基梅隆大学合作进行的,每周在美国获得约50万份调查回复(17). 它包括有关COVID-19相关症状、检测的问题,以及自2020年11月下旬以来家庭中任何儿童的上学经历[调查细节和问卷可在(18)]。分析权重根据无反应和覆盖偏差进行调整(见材料和方法)。

我们分析了2020至2021学年(2020年11月24日至2020年12月23日和2021年1月11日至2021年2月10日)两个时间段收集的数据。在美国50个州和华盛顿特区的2,142,887名受访者中,576,051人(26.9%)报告说,至少有一个学前班到高中的孩子住在家里(表S1和S2,图1A和图S1)。虽然较大的州有更多的回应,但各州的人均回应率相当一致(每10万人20人;范围为10 ~ 29 / 100000),较小的状态稍高(图S2)。在这些受访者中,有49%(576051人中有284,789人)报告说,家中有孩子全职(68.8%)或兼职(46.0%)亲自上学,州内和州间差异很大(图1和表S3)。总体而言,在这两个时期,亲身上学人数从48%增加到52%,尽管在一些州(如亚利桑那州)观察到下降(图S1和表S3)。以前的工作表明,通过COVID-19症状调查收集的家庭报告的亲自上学率与行政数据(19).

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图1调查结果空间分布。

一个)按县划分的受访家庭学龄学生人数。(B)报告有学龄儿童的家庭按县分列的亲自上学的百分比(不包括答复少于10个的县)(不包括答复少于10个的县以深灰色显示)(C报告有子女接受亲自教育而又报告接受全日制亲自教育的家庭百分比,不包括报告有子女接受亲自教育少于10个的县。(D)报告的针对亲身上学儿童的学校缓解措施的平均数量,不包括报告亲身上学人数少于10人的县。

在根据县级发病率和其他个人和县级因素(但不包括基于学校的缓解措施;表S1、S2和图S3)中,生活在有孩子从事全职亲自上学的家庭中,与优势(调整优势比(aOR) 1.38相关;报告covid -19样疾病的95%可信区间(CI), 1.30至1.47)[(CLI),定义为至少100°F的发烧,并伴有咳嗽、呼吸急促或呼吸困难],味觉或嗅觉丧失(aOR, 1.21;95%可信区间(CI, 1.16 - 1.27),或之前14天内SARS-CoV-2检测结果阳性(aOR, 1.30;95% CI, 1.24 - 1.35)(图2A和表S4)。COVID-19转归报告率与县级确诊SARS-CoV-2发病率呈正相关(图。S4和S5)。当按年级分层时(仅限于在单一年级中报告儿童的家庭),我们发现与全日制教育的关联强度随着年级的增加而增加(图2A和表S4)。

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图2亲自上学的风险和各级缓解措施的分布情况。

一个)按结果和年级水平划分的与有子女的家庭不接受当面教育相关的2019冠状病毒感染的相关结果的优势比,并根据个人和县级协变量进行了调整(但不包括缓解措施的数量),说明关联强度随年级水平的增加而增加。K,幼儿园。(B)缓解措施在所有职系中按职级和全职与兼职的情况分布情况。检测+,SARS-CoV-2检测结果阳性。

COVID-19结果与报告家庭中有儿童参加兼职亲自上学之间的相关性减弱,但在CLI方面仍具有统计学意义(aOR, 1.21;95% CI, 1.13 - 1.29),味觉或嗅觉丧失(aOR, 1.18;95% CI, 1.13 - 1.24),并报告阳性检测(aOR, 1.09;95% CI, 1.03 - 1.14)。在报告兼职教育的人群中,年级与covid -19相关结果之间的相关性不太明确(图2A和表S4)。

答复者被要求从一份包含14项措施的清单中选择为任何家庭儿童亲自上学而采取的所有缓解措施(见文字材料和方法)。为学生从事任何形式的面对面的学习,最常见的缓解措施报告是学生面具授权(88%,未加权的),其次是老师面具要求(80%)、限制条目(例如,没有父母或照顾者允许进入学校)(66%),和桌子之间的额外空间(63%)(见表S5 survey-weighted利率)。报告的缓解措施在全日制和非全日制亲身上学情况下的分布情况相似,尽管大多数措施在非全日制情况下报告的可能性略高一些(图2B)。除了整天与同一位教师和同一位学生呆在一起外,我们发现在主成分(表S6)或层次聚类分析(图S6)中,缓解措施聚类的证据极少。学生戴口罩是唯一被报道的干预措施。

总体而言,报告有家庭子女亲自上学的回答者报告,任何一所就读的学校平均采取了6.7项缓解措施[四分位数范围4至9]。报告独生子女接受非全日制教育的国家报告了更多的缓解措施(平均7.0;IQR, 5 - 10)比那些报告说只有全日制学校的孩子(平均6.4;IQR, 4至9)。报告的缓解措施数量存在显著的地理异质性(图1D、图S7和表S5和S7),南达科他州家庭报告的缓解措施最少(平均4.6;IQR, 2 - 7),佛蒙特州的家庭报告最多(平均8.9;IQR, 8到11)。

我们发现,在对个人因素和县级因素进行调整后,在接受调查的成年家庭成员中,实施的缓解措施数量和COVID-19结果风险与剂量-反应关系。平均而言,实施的每一项措施与CLI几率降低9%相关(aOR, 0.91;95% CI, 0.89 - 0.92),味觉或嗅觉丧失的几率降低了8% (aOR, 0.92;95%可信区间(CI, 0.91 - 0.93),近期SARS-CoV-2检测阳性的概率降低7% (aOR, 0.93;95% CI, 0.92 - 0.94)(表S8)。将每一项缓解措施视为具有独立效果的回归分析显示,与平均措施相比,每日症状筛选明显与更大的风险降低相关(图3和表S9),有一些证据表明,教师不强制要求和取消课外活动也与比平均水平更大的减少有关。相比之下,关闭自助餐厅和操场以及使用桌面防护屏与降低风险(甚至增加风险)有关;然而,这可能反映了饱和效应,因为这些通常与大量其他测量一起报告。值得注意的是,在考虑到其他缓解措施后,与全日制面对面教育相比,非全日制面对面教育与covid -19相关结果风险的降低并不相关。尽管在影响方面存在这种异质性,但我们发现,仅包括缓解措施数量的模型与单独模拟措施的模型很接近(图S8)。

cript>cript>图3个别缓解措施的影响。

一个

)采用对数线性(实线)和样条(虚线)模型的缓解措施数量与报告covid -19相关结果百分比之间的关系。(B)在包括所有措施在内的多变量模型中,缓解措施导致的2019冠状病毒相关结果与一般缓解措施导致的减少的比值(虚线)。探索什么,如果有的话,水平的缓解与消除面对面教育带来的风险,我们面对面接触组进行了分析,具体是否0,1,3,4到6、7到9或10或更多的缓解措施报告(图4、图S9和表S10和S11)。我们发现,当采取了7项或更多的缓解措施时,亲自上学与COVID-19结果之间的正相关性消失了。这一结果对于根据地理或个人水平的协变量调整干预的预期数量(即广义倾向得分)是稳健的,但当倾向得分基于两者时,结果就不那么明确了(图S10)。在报告了7项或7项以上缓解措施的国家中,80%报告要求学生和教师戴口罩、限制进入、课桌之间留出额外空间、不共享供应品,50%报告了学生分组、缩小班级规模和每天进行症状筛查。

cript>图4按报告的缓解措施数量分层的亲自上学风险。cript>(

一个
)根据结果和实施的缓解措施数量,根据个人和县级协变量进行调整的全日制和非全日制亲自上学相关的估计风险。(

B

)按已实施措施总数分列的缓解措施分布情况。这里提出的结果显示,在成年家庭成员中,当面上学与covid -19相关结果风险之间存在明显关联,而当报告了7项以上的学校缓解措施时,这种关联消失。然而,这种联系可能不是因果关系,特别是考虑到亲自上学和缓解措施并不是随机分布在人口中(图1和表S1至S3、S5、S7、S10和S11)。例如,有学生亲自上学的家庭倾向于居住在白人比例较高的县(图S2),其中受访者最近更有可能外出就餐或去酒吧(表S2)。尽管我们尽了最大努力来调整局部发病率、个体行为和其他潜在的混杂因素,但仍有可能是未测量的因素驱动了观察到的关联。一些子分析提出了一种可能性,即地理和个体因素之间的复杂相互作用(但不是单独的)可能可以解释一些观察到的结果(图S10),尽管这些模型中存在过度调整的问题。

解决与亲身上学有关的联系可能是城市、郊区和农村县之间差异的结果;局部发病模式;或其他差异,我们进行了几次分层分析(图5)。当按亲自上学的倾向进行分层,并按规模和城市地位或发病率进行分类时,我们发现很少有系统的或统计上显著的偏差从总体估计,即使总体的结果率不同(即,很少证据的影响修改的阶层)。当我们根据教育行为、州、白人比例、贫困程度和宽带网络接入情况(图)对各县进行分层时,也发现了类似的结果。S11到S14和表S12)。一个值得注意的例外是,家庭中有更高的倾向让孩子亲自去上课,与亲自上学相关的风险明显增加(图5C)。

cript>图5亲身上学与covid -19相关结果的亚组分析cript>(

一个

C

)当数据按县人口规模分层以及与大都市地区(大都市地区、非大都市地区、非大都市地区、非大都市地区)的关系进行分层时,来自全日制(圆形和虚线)和非全日制(三角形和虚线)的covid -19相关结果的估计优势比(相对于不报告亲身接受教育的阶层)(A);发病率的五分位数[五分位数1 (Q1)最低,Q5最高](B);倾向于亲自上学(Q5,最有可能亲自上学;(C)水平虚线和虚线分别显示全职和兼职亲自授课的总体点估计。 虽然我们无法具体研究亲自上学、缓解措施和对教师的风险之间的关系,但我们能够评估学前教育到高中教师报告家庭外有偿工作的风险。外出工作的教师比在家工作的教师更有可能报告与covid -19相关的结果(例如,检测呈阳性;优势比,1.8;95% CI: 1.5 ~ 2.2;图S15和表S13)。汇总风险升高的置信区间与在卫生保健工作相关的相应区间重叠(aOR, 1.7;95% CI, 1.5 - 1.9)和办公室工作(aOR, 1.6;95% CI, 1.5 - 1.7)。

这里提出的结果证明,亲自上学对生活在学生家庭中的人构成风险,但可以通过共同实施的学校缓解措施来管理这一风险。这与瑞典的研究结果一致,在瑞典,作者使用准实验方法(
15

). 然而,还有很多未知的东西。我们无法衡量亲自上学给学生本身带来的风险,也无法具体评估不同的政策对教师和其他学校工作人员的影响。尽管学校政策和当地发病率之间的相互作用是复杂的,可能是多向的,但我们发现,无论县内实施的缓解措施的平均数量如何,SARS-CoV-2发病率存在显著差异(图)。S8和S15),并观察到这种关联在研究期间持续存在。肌力S19)。本研究也对亲身上学增加风险的机制提供了有限的见解,而且仍然有可能教室传播起次要作用,其他学校相关活动驱动风险。

本研究有局限性。如果没有充分考虑混杂因素,对COVID-19结果和关键暴露之间关联的衡量可能会有偏差。虽然我们根据几个县级的社会经济状况衡量标准进行了调整,但这些数据无法在个人层面上获得,而已知这些数据与COVID-19风险和对当面上学的态度有关。对城市化、COVID-19背景风险和现场上学倾向进行分层分析(表S5),未显示对所调查因素水平的显著敏感性,也未检查个人和家庭COVID-19发生率的替代措施(图)。S20到S22),这在一定程度上缓解了这些担忧。尽管如此,更正式的研究,跨学院与多种政策和方法将提高对这些问题的洞察力。此外,基于互联网的横断面调查有局限性,并受到回应偏差的影响。尽管COVID-19各结果(基于症状、基于测试以及在所有测试结果中)在质量上保持一致(图)。S20到S22)],自我报告有许多局限性,例如,我们不能可靠地评估无症状传播。我们也无法评估报告的缓解措施的遵守情况或投资情况,而且在调查中有可能报告的缓解措施不准确。受访者可能不代表全美国人口,虽然调查权重帮助占nonresponse和偏见报道,权重计算的基础上,Facebook的用户群进行调整的代表性更广泛的人口只有年龄和gender-thus的基础上,这些权重可能不能确保所有协变量的代表性。然而,调查的样本量和各子分析结果的一致性缓解了部分担忧,对非covid -19结果的评估也缓解了部分担忧(图)。S23和S24)。此外,任何反应偏差都必须根据受教育程度而有所不同,才能使我们的结果偏离零值。

在美国,关于亲身上学的辩论一直很激烈,并加剧了全国范围内独立学校体系和个体家庭之间在方法上的差异。这种缺乏协调的情况提供了一个机会,让我们了解到当面上学的风险以及缓解措施可以在多大程度上减少风险。这里提出的结果为决策者提供了一个维度的证据,以考虑在一个复杂的政策环境中,有许多竞争的风险和优先事项。尽管在线调查有其特定的局限性,但COVID-19症状调查的广泛范围使我们能够从全国各地从事异质学校活动的家庭中收集数据,这是其他研究很少能做到的。通过分析这些数据,我们发现了亲身上学增加了家庭成员患COVID-19的风险这一观点的支持,但我们也发现了证据,表明常见的低成本缓解措施可以降低这一风险。

应答:

这项研究部分基于卡内基梅隆大学德尔菲集团的调查结果。

资助:

这项工作得到了约翰霍普金斯大学发现奖(E.B.-G。, C.L.-S。约翰霍普金斯大学2019冠状病毒病建模和政策中心奖(颁给E.B.-G。, C.L.-S。和卫生与公众服务部(给J.L.和M.K.G.)。 作者的贡献: 概念化:论文。,M.K.G C.J.E.M, A.S.A,和E.A.S.方法:学生论文,M.K.G,和E.A.S.调查:学生论文,M.K.G E.B.-G。, C.L.-S。项目管理:J.L. and E.A.S.监理:J.L., m.k.g., E.A.S.写作-原始草稿:J.L., m.k.g., K.H.G., e.b.g., C.J.E.M C.L.-S。, A.S.A和E.A.S.写作——审查和编辑:学生论文,M.K.G, K.H.G E.B.-G。, C.J.E.M C.L.-S。A.S.A和E.A.S. 利益冲突:作者们宣称他们没有相互竞争的利益。 数据和材料可用性:数据可以从CMU Delphi研究组免费获得,供大学和非营利机构的研究人员使用,详情请参见获取数据访问–Delphi Epidata API (https://cmu-delphi.github.io/delphi-epidata/)。所有带有虚拟数据集的分析代码都可以在https://github.com/HopkinsIDD/inperson-schooling-covid-survey上找到(注意,在没有从CMU获得基础数据的情况下,此代码不会复制纸质表格和图表)。分析代码可在Zenodo ( 20.). 本作品遵循知识共享署名4.0国际(CC BY 4.0)许可协议,允许在任何媒体中不受限制的使用、分发和复制,前提是原始作品被正确引用。要查看该许可的副本,请访问https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/。本授权不适用于文章中包含的由第三方提供的人物/照片/艺术品或其他内容;使用该等资料前,须取得版权持有人的授权。