Epidemiologische Abklärung am Beispiel COVID-19

Zuletzt geändert: 31.07.2020

Entwicklung in Österreich

Bei der epidemiologischen Abklärung geht es darum, darzustellen, wie sich ein Krankheitsausbruch innerhalb der Bevölkerung verbreitet: Dafür versucht man, Quellen der Infektion bzw. Übertragungsketten der Fälle durch persönliche Befragungen von erkrankten bzw. positiv getesteten Personen (= Fällen) zu identifizieren. Wenn man weiß, wie sich die Krankheit in der Bevölkerung verbreitet, können Maßnahmen gesetzt werden, die am wahrscheinlichsten dazu beitragen, die Verbreitung einzudämmen oder zu verlangsamen.

Eine epidemiologische Abklärung ist nicht statisch: Die Zahl der abgeklärten Fälle und ihre Zuordnung zu Clustern ändern sich mit dem Fortschreiten der epidemiologischen Abklärung. Für die Zuordnung zu einem Cluster wird jenes Setting gewählt, in dem die meisten Übertragungen innerhalb der jeweiligen Fallhäufung erfolgten.

Tabelle 1: Clusteranalyse, Stand 23.07.
Clusterfälle9.297
Cluster1.004
Cluster-Typen5
Cluster-Settings14


Mit 23.07. konnten 9.297 von insgesamt 20.133 COVID-19-Fällen einem von 1.004 ermittelten Clustern zugeordnet werden (siehe Tabelle 1). Die Cluster werden derzeit in 5 Cluster-Typen eingeteilt. In jedem Cluster-Typ gibt es so genannte Cluster-Settings: Das bedeutet, dass die Mehrzahl der Infektionen (= Clusterfall) auf bestimmte Settings, z. B. Freizeitaktivität, Familie, Arbeitsplatz oder Altenheim zurückgeführt werden können. Es gib aber auch Settings mit mehr als einem relevanten Setting der Übertragung.

Abbildung 1: Cluster (N=1.004) nach Typ und Kalenderwoche des Auftretens des Index-Falls

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Verteilung der Cluster nach Kalenderwoche des Beginns und Cluster-Typ (Stand 23.07.)

Abbildung 2: Cluster des Typs "Lokale Häufung" (N=825) nach Settings und Kalenderwoche des Auftretens des Index-Falls

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Verteilung der Cluster "Lokale Häufung" nach Settings und Kalenderwoche (Stand 23.07.)

Abbildung 3: Cluster der Typen "Cluster in Reisegruppe mit lokaler Verbreitung", "Reise-assoziiert mit lokaler Verbreitung" und "Import-lokale Verbreitung" (N=117) nach Setting und Kalenderwoche des Auftretens des Index-Falls

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Verteilung der Cluster der Typen "Cluster in Reisegruppe mit lokaler Verbreitung", "Reise-assoziiert mit lokaler Verbreitung" und "Import-lokale Verbreitung" nach Setting und Kalenderwoche (Stand 23.07.)

Die Epidemie wird in drei Phasen unterteilt:

  • Phase I: Naive Phase bis zum 15.03.2020
  • Phase II: Lockdown ab dem 16.03.2020 bis zum 11.04.2020
  • Phase III: Zunehmende Lockerungen ab dem 12.04.2020

Abbildung 4: Inzidenz (Fälle pro 100.000 EW) nach Altersgruppe und Epidemiephase (Stand 30.7.)

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Inzidenz nach Altersgruppe Phase I (Stand 30.7.)
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Inzidenz nach Altersgruppe Phase II (Stand 30.7.)
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Inzidenz nach Altersgruppe Phase III (Stand 30.7.)
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7-Tages-Inzidenz nach Altersgruppe (Stand 30.7.)
Tabelle 2: Verteilung der Cluster und Clusterfälle nach Setting und Phase (Stand 23.7.2020)
Cluster-SettingPhase I Phase I Phase I Phase I Phase II Phase II Phase II Phase II Phase III Phase III Phase III Phase III
Cluster AnzahlCluster Anteil %Clusterfälle AnzahlClusterfälle Anteil %Cluster AnzahlCluster Anteil %Clusterfälle AnzahlClusterfälle Anteil %Cluster AnzahlCluster Anteil %Clusterfälle AnzahlClusterfälle Anteil %
Reisegruppenhäufung158,3 %581, 5 %93,4 %281,2 %386,8 %912,9 %
Freizeitaktivität2614,4 %72218,3 %00 %00 %122,2 %1254,1 %
Arbeitsplatz2513,9 %59515,1 %259,4 %28012,4 %6010,8 %76324,7 %
Haushalt7441,1 %45411,5 %15457,7 %68030,0 %39771,3 %1.42046,0 %
Krankenhaus137,2 %2105,3 %176,4 %24310,8 %122,2 %652,1 %
Senioren-/Alten-/Pflegeheim147,8 %3137,9 %6223,2 %1.03345,6 %183,2 %1304,2 %
Schule/Kindergarten10,6 %40,1 %00 %00 %50,9 %401,3 %
Mix: Freizeitaktivität und Arbeitsplatz21,1 %300,8 %00 %00 %20,4 %190,6 %
Mix: Freizeitaktivität und Haushalt73,9 %1.23831,4 %00 %00 %112,0 %40613,2 %
Mix: Freizeitaktivität und Senioren-/Anzahl-/Pflegeheim31,7 %3238,2 %00 %00 %00 %00 %
Mix: Haushalt und Schule00 %00 %00 %00 %20,4 %270,9 %
Total1803.9472672.2645573.086

a Es gibt auch Cluster mit mehr als einem relevanten Setting der Übertragung
b Setting "Haushalt" inkludiert Haushalt, Familie und Freunde
c Setting "Senioren-/Alten-/Pflegeheim" beinhaltet Heimbewohner (N=877), Pflegepersonal und Folgefälle im Haushalt
d Setting "Krankenhaus" beinhaltet hauptsächlich Krankenhaus-Personal

Tabelle 3: Cluster nach Typ und Setting (Datenstand 23.07.)
Cluster-Typ und -SettingAnzahl
Reisegruppen-Häufung62
Reisegruppen-Häufung61
Haushaltb1
Reisegruppen-Häufung und lokale Verbreitung
18
Haushaltb12
Senioren-/Alten-/Pflegeheimc3
Freizeitaktivität und Haushalt und Arbeitsplatza, b
1
Freizeitaktivität und Senioren-/Alten-/Pflegeheim1
Haushalt und Arbeitsplatza, b1
Reise-assoziiert und lokale Verbreitung81
Reisegruppenhäufung1
Freizeitaktivität4
Arbeitsplatz11
Haushalt
52
Krankenhausd4
Senioren-/Alten-/Pflegeheimc2
Freizeitaktivität und Arbeitsplatza1
Freizeitaktivität und Senioren-/Alten-/Pflegeheima, c
1
Haushalt und Arbeitsplatza, b5
Import und lokale Verbreitung18
Freizeitaktivität3
Arbeitsplatz5
Haushaltb8
Freizeitaktivität und Haushalta,b1
Haushalt und Arbeitsplatza,b1
lokale Häufung825
Freizeitaktivität31
Arbeitsplatz45
Haushaltb552
Krankenhausd32
Senioren-/Alten-/Pflegeheimc89
Schule und Kindergarten6
Freizeitaktivität und Arbeitsplatza2
Freizeitaktivität und Haushalta17
Freizeitaktivität und Senioren-/Alten-/Pflegeheima,c1
Haushalt und Arbeitsplatza, b
42
Haushaltb und Schule2
Haushaltb und Krankenhaus6
Total1.004

a Es gibt auch Cluster mit mehr als einem relevanten Setting der Übertragung
b Setting "Haushalt" inkludiert Haushalt, Familie und Freunde
c Setting "Senioren-/Alten-/Pflegeheim" beinhaltet Heimbewohner (N=877), Pflegepersonal und Folgefälle im Haushalt
d Setting "Krankenhaus" beinhaltet hauptsächlich Krankenhaus-Personal

Deskriptive epidemiologische Abklärung des AUSBRUCH von SARS-CoV2- Infektionen ausgehend von zwei Postverteilzentren in Wien und in NÖ, (CLusterFY), AGES, Datenstand 28.05.2020

Ausbruchsfalldefinition:

Ein Ausbruchsfall ist ein laborbestätigter Fall einer SARS-CoV2 Infektion mit dem Labordiagnosedatum nach 12.04.2020 bei Personen, deren Arbeitsstätte das Postverteilzentrum Hagenbrunn oder Inzersdorf ist (Ausbuchsfall-Kategorie A).

Ein Ausbruchsfall ist ein laborbestätigter Fall einer SARS-CoV2 Infektion mit dem Labordiagnosedatum nach 12.04.2020 bei Personen, die Haushaltmitglieder bzw. enge Freunde von Fällen der Ausbruchsfall-Kategorie A sind (Ausbuchsfall-Kategorie B).

Zusammenfassung:

Mit Stand 28.05.2020 sind 259 Fälle gemäß Ausbruchsfalldefinition dem Ausbruch "Postverteilzentrum" zuzuordnen. Dieser inkludiert 179 Fälle bei Personen, die in den Postverteilzentren (PVZ Inzersdorf, n=79; PVZ Hagenbrunn, n=100) tätig sind und 80, die durch Sekundärtransmission in den assoziierten Haushalten generiert wurden (Abbildung 3).

Der Indexfall mit dem Labordiagnosedatum 19.04.2020 und dem Erkrankungsdatum 16.04.2020 gehört dem Post-Eigenpersonal an, ist tätig im PVZ Inzersdorf und wohnhaft in Wien. Von den insgesamt 259 Fällen sind 223 Fälle wohnhaft in Wien, 35 in Niederösterreich und ein Fall wohnhaft in Tirol.

Abbildung 3: Fälle mit Wohnort im Bundesland Wien und NÖ, nach Labordiagnosedatum seit 12.04.2020 (N total =1.618), und Fälle des Ausbruchs „Postverteilzentrum“ rot markiert.

Beispiel Cluster A

Häufungen von Fällen innerhalb eines bestimmten Zeitraums in einer bestimmten Region werden als Cluster bezeichnet. Sie werden beim COVID-19-Ausbruch nach den Buchstaben des Alphabets geordnet, Cluster A ist somit der erste Cluster, der in Österreich aufgetreten ist.

In der Abklärung werden die Fälle eines Clusters einander zugeordnet: Man bildet so genannte Transmissionsketten, die zeigen, wie die Verbreitung zwischen den Fällen vor sich gegangen ist. Im Unterschied zur Fall-Definition wird dafür nicht das Datum der Labor-Diagnose herangezogen, sondern das Datum des Erkrankungsbeginns („onset of symptoms“), das sich durch die genaue Befragung der Person ergibt: meistens zeigt eine infizierte Person Symptome, bevor ein Labor-Test gemacht wird.

Grafisch dargestellt ergibt sich ein Bild ähnlich eines Baumes, bei dem vom Stamm ausgehende verschiedene Äste abzweigen:

Die Abteilung Infektionsepidemiologie & Surveillance der AGES führt im Rahmen der epidemiologischen Aufklärung des COVID-19-Ausbruchs in Österreich auch die Quellensuche zur Auffindung von Transmissionsketten durch. Beim Cluster A konnte der erste Fall (Primärfall) eindeutig mit einer Reisetätigkeit nach Italien in Verbindung gesetzt werden. Die große Aufgabe in der Abklärung besteht darin, unter einer bestimmten Zahl an Menschen, die alle untereinander Kontakt hatten, herauszufinden, wer Quelle ist und wer Folgefall. Wenn ein Folgefall wiederum eine weitere Person infiziert, ergibt sich daraus eine neue so genannte Fallgeneration. In weiterer Folge konnte gezeigt werden, dass dieser Primärfall beim Cluster A eine lokale Transmissionskette in Gang gesetzt hat, in der es mittlerweile sechs Fallgenerationen gibt.

Der Primärfall im Cluster A kam mit Symptomen einer Verkühlung aus Italien zurück. Vier Tage nach der Rückkehr wurde er getestet, das Ergebnis lag binnen 24 Stunden vor: SARS-CoV-2-positiv. Der Betroffene kam in Quarantäne. In diesen vier Tagen hatte dieser Primärfall allerdings soziale Kontakte. Die Kontaktpersonen wurden ebenfalls getestet. Es zeigte sich, dass einige von ihnen ebenfalls positiv waren (Folgegeneration) und wiederum andere Personen infiziert hatten ( Folgegeneration) usw. bis hin zur 6. Folgegeneration (siehe Grafik: Je größer der Punkt, desto mehr Übertragungen)

Aus dieser Abklärung lassen sich mehrere Schlussfolgerungen ableiten, die durch die Abklärung anderer Cluster bestätigt werden:

  • Infizierte sind oft bereits kontagiös (d. h. sie können das Virus übertragen), bevor sie selbst merken, dass sie Symptome haben
  • Die Übertragung von einem Infizierten auf einen empfänglichen Menschen erfolgt meist binnen weniger Tage (3 bis 5 Tage, serielles Intervall). Dieses kurze Zeitintervall macht die Kontaktpersonen-Erhebung zu einem Wettlauf mit der Zeit
  • Eine Übertragung erfolgt, wenn mehrere Menschen für längere Zeit (kumulativ 15 Minuten, z. B. 1 x 15 Minuten oder 3 x 5 Minuten) in einem engen Kontakt am selben Ort sind
  • Bisher abgeklärte Fallhäufungen konnten auf Verbreitungen in Settings wie Gruppensport, gemeinsames Singen, Seminare, Tanzkurse, Begräbnisse, Apres-Ski zurückgeführt werden
  • Ziel ist es, Cluster in Form von Transmissionketten (Primär-, Sekundär-, Tertiärgenertation ...) aufzulösen
  • Quarantänemaßnahmen und Barrieren zeigen Wirkung: Rechtzeitig erkannt, endet die Übertragung
  • Unter den abgeklärten Clustern lassen sich keine Fallhäufungen zurückführen auf den Besuch von Geschäftslokalen oder die Benutzung von öffentlichen Verkehrsmitteln

Mit fortschreitender Epidemie werden Transmissionsketten kürzer: Das Bewusstsein innerhalb der Bevölkerung über Symptome und Risikogebiete wächst, dadurch nehmen die Menschen bei Verdacht schneller Kontakt mit Ärzten und Gesundheitsbehörden auf. In der Folge können Containment-Maßnahmen wie z. B. Quarantäne, Abstandsregeln, mechanische Barrieren schneller umgesetzt werden - die Transmissionskette wird unterbrochen.

https://www.ages.at/en/wissen-aktuell/publikationen/beispiel-clusteranalyse-cluster-a/

Serielles Intervall, Reproduktionszahl

Durch den Vergleich mehrerer Transmissionsketten werden bestimmte statistische Daten gewonnen, mit denen sich der Verlauf einer Epidemie darstellen lässt:

Das so genannte Serielle Intervall beschreibt den Zeitraum zwischen der Erkrankung eines Falles und der Erkrankung seines Folgefalles. Dabei gilt es Fälle mit Kontakten, die eine Virusübertragung ermöglichen (Tröpfchenkontakt), auf Basis ihres Erkrankungsbeginns plausibel in eine Infektionskette zusammenzuführen. Dadurch ergeben sich Ketten von Quellenfall-Folgefall Paaren. Je kürzer das serielle Intervall ist, desto rascher entstehen neue Fallgenerationen. Derzeit beträgt das serielle Intervall in Österreich im Mittel 4,5 Tage.

https://www.ages.at/en/wissen-aktuell/publikationen/schaetzung-des-seriellen-intervalles-von-covid19-oesterreich/

Das serielle Intervall wird für die statistische Berechnung der Reproduktionszahl herangezogen. Diese schätzt die durchschnittliche Zahl der Fälle, die von einer infizierten Person ausgehen. Liegt die Zahl über 1, nimmt die Zahl der Infektionen kontinuierlich zu, liegt sie unter 1, geht die Zahl der Infektionen zurück.

https://www.ages.at/en/wissen-aktuell/publikationen/epidemiologische-parameter-des-covid19-ausbruchs-oesterreich-2020/

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