新发呼吸道传染病疫情中大规模检测策略的优化 | Infectious Diseases of Poverty

应对新发呼吸道传染病疫情，可通过检测及时发现和隔离传染源。如，在近三年的COVID-19大流行中，大规模核酸检测在遏制社区传播中发挥了重要作用。而采取这一公共卫生措施亦面临不少问题，如检测资源有限，成本高昂，大规模检测带来一定的社会经济负担。复旦大学公共卫生学院张志杰课题组在Infectious Diseases of Poverty上发表研究论文“Optimizing the nucleic acid screening strategy to mitigate regional outbreaks of SARS-CoV-2 Omicron variant in China: a modeling study”。该研究利用基于个体的随机动力学模型模拟了疫情暴发的情况下各种检测策略的疫情控制效果和资源消耗，以探索更具有成本效益的核酸检测策略。结果提示检测频率达到一定阈值后，检测频率增加带来的收益明显降低，对疫情控制的效果改善不明显。在医疗卫生资源不足时，分批次检测和家庭抽样检测是一个更为可行的方案。

在新发呼吸道传染病应对过程中检测的重要性与现实问题

近年来，MERS、甲流、禽流感、SARS、COVID-19等新发呼吸道传染病，具有传染性强、人群普遍易感，致病力强，危害重大的特点。疫情的暴发与流行会给医疗资源带来巨大的压力，甚至资源挤兑。

在应对新发呼吸道传染病的早期阶段，疫情的控制需要依赖公共卫生措施。检测是其中的一个关键环节，作为“检测-追踪-隔离”链条的第一步，在早发现传染源和尽早切断传播途径中发挥重要作用，在发现无症状感染者方面检测的优势更为突出。相比采取学校关闭、停工停产等社会隔离措施，检测对群众生活的影响更小，发挥作用的滞后性更短。

但检测措施的应用，伴随着成本高昂以及检测相关物资和人力有限等问题。高强度的检测不可持续甚至可能导致结果报告延迟、采样与检测质量下降、聚集性传播等后果。因此需要科学设计检测策略，以兼顾疫情有效控制与资源成本。

探索大规模核酸检测中的优化策略

本研究基于中国的情况构建了2000人的社区接触网络，应用基于个体的随机动态传播动力学模型模拟了100天Omicron疫情在社区的传播情况。设计全员检测、家庭抽样检测（即对每个家庭中与外界接触最多的人进行检测）、随机抽样检测（检测比例同家庭抽样检测）三种检测的抽样方式，在不同的检测频率下进行了情景模拟。通过疫情控制效果和资源消耗的情况等方面对不同策略进行了对比。

研究发现，全员检测时如果频率达到每周4次，累计感染率可以降低到13%（95% UI：1%，51%），漏检率降至2%（95% UI：0%，22%），隔离和医疗资源消耗都低于更高频率的全员检测，也低于同频率的两种抽样检测。当全员检测的频率从每周5次再增加到每周7次，累计感染率仅减少了2%，但检测的成本大大增加，平均每检出一个病例所需要的检测次数增加了2581。

每周将所有人平均分成七批检测一轮的感染率比每周一天进行1次全员检测的低73%，其控制疫情的效果近似于每周4次全员检测，但所需的检测量大大减少。全员检测平均每检出一个病例所需要的检测次数多于抽样检测。每周7次的家庭抽样检测或随机抽样检测的累积感染率与每周4次全员检测相近。漏检率、平均每检出一个病例所需要的检测次数和酒店隔离资源消耗等指标的结果显示家庭抽样检测优于随机抽样检测。

结论与展望

如果酒店隔离能力以及医院、方舱医院的收治能力严重不足，为了尽早阻止病毒的传播，高频率的全员检测是必要的。但随着频率的增加，增加频率对控制疫情产生的边际效应会逐渐降低，中等水平的检测频率可能更具成本效益。如果检测能力有限的情况下，建议分多批次进行检测，避免造成巨大的检测高峰，挤兑检测资源，同时控制疫情的效果也更好。另外，家庭抽样检测可能更加高效可行。一方面它能节约检测资源，另一方面可以与家庭隔离措施相配合。家庭抽样检测的理念，即分“层”思想，还可以进一步拓展到重点区域、重点人群，例如学校按照班级、年级进行抽样检测。

转自：“BMC科研永不止步”微信公众号

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