罗旺达的COVID-19混检:病毒流行率低时的明智之选

A Rwandan police checks the temperature of a motorist as he enforces a lockdown to stem the coronavirus disease (COVID-19) outbreak in Kigali, Rwanda April 15, 2020. Picture taken April 15, 2020. REUTERS/Jean Bizimana - RC286G9BGM1U
Rwanda are using pooling to test for COVID-19Image: REUTERS/Jean Bizimana - RC286G9BGM1U
本内容由人工智能自动翻译。
  • 混合检测是指同时检测多份样本,以减少对大量人群进行检测所需的检测次数。

  • 当检测试剂供应和财政资源有限时,混合检测策略对各国颇具吸引力。

  • 混合检测最初于1943年由罗伯特·多夫曼(Robert Dorfman)开发,他是一位美国经济学家,用于为美国陆军征召新兵进行梅毒检测。

东非许多国家已采取接触者追踪措施,并对数千人进行COVID-19检测,以此监测并努力遏制新型冠状病毒的传播。在卢旺达,相关部门一直在研究如何大幅扩大检测规模。但他们并未对每个人进行检测(这将需要数百万次检测),而是采用了另一种策略:混合检测。《对话非洲》(The Conversation Africa)的莫伊娜·斯普纳(Moina Spooner)请莱昂·穆特萨(Leon Mutesa)解释了这一方法的运作方式。

什么是混合检测?它此前曾用于哪些方面?

混合检测是指将多人的样本合并在同一试管中,并通过分子生物学检测方法一次性完成检测:若混合样本的检测结果为阴性,则判定该混合样本中的所有患者均未感染COVID-19;若混合样本结果为阳性,则对每位患者的样本单独进行检测。

混合检测策略颇具吸引力,尤其是在检测试剂供应和财政资源有限的情况下。

混合检测最初于1943年由罗伯特·多夫曼(Robert Dorfman)开发,他是一位美国经济学家,用于为美国陆军征召新兵进行梅毒检测。此后,该策略已被用于性传播感染、疟疾检测以及血液库筛查。

混合检测在病毒流行率较低的环境中效率最高。因为如果病毒传播过于广泛,混合样本将始终呈阳性,因此仍需进行单独检测。

混合检测在病毒流行率较低的环境中效率最高。

在非洲国家,COVID-19感染率与世界其他地区相比仍然较低。因此,只有少数国家——例如加纳——选择采用混合检测方法进行大规模检测。为更好地追踪COVID-19的传播情况,美国现在也正考虑在该国病例数较低的部分地区采用混合检测。

采用这一方法有哪些优点和缺点?

混合检测的两大主要优点是大幅降低成本,并显著缩短结果反馈的周转时间,在检测能力有限的环境中尤为如此。

用于SARS-CoV-2检测的方法成本高昂,在大多数国家,单次检测费用为30美元至100美元。例如,将20至50份样本混合检测,即可节省大量资源。

其次,由于分子生物学方法较为复杂,SARS-CoV-2检测耗时较长。因此,通过合并多份样本,有可能在混合20份样本时大幅缩短周转时间。

混合检测的另一优点在于,它能够发现无症状感染者,从而有助于及早干预,并切断病毒的传播链。由于混合检测可以同时对大量人员进行检测,因此能够更清晰地掌握流行病学数据概况。

混合检测的缺点在于,检测灵敏度可能有所下降。例如,近期感染的患者病毒载量往往较低,而由于样本混合造成的稀释效应,可能会漏检阳性病例。不过,任何基于聚合酶链式反应(PCR)的检测(SARS-CoV-2检测也采用此类方法)均可能出现假阴性。因此,对于临床高度怀疑感染COVID-19的患者,即便首次检测结果为阴性,也建议进行复检。

卢旺达使用混合检测的策略是什么?该策略是如何制定的?

卢旺达的混合检测算法由我的同事Wilfred Ndifon教授开发,并由我本人在我们的COVID-19实验室检测中进行了验证。该算法是一个复杂的数学模型,用于确定检测SARS-CoV-2的最佳分组规模。

当群体中完全不存在感染者时,群体检测的效果最为明显。将一组样本混合检测时,只需一次检测即可证明无人感染。我们开发的方法旨在选出最佳分组规模,使第一次检测即可得出阴性结果。

我们的研究表明混合样本量为20份和50份时,检测结果更为准确、效率更高。大多数受检样本来自社区外展项目,并依据政府指令开展。目标人群包括市场、银行、监狱及其他人员密集聚集的群体。

卢旺达针对COVID-19的公共卫生应对已经迅速且有力,因此感染人数相对较低。目前,卢旺达采用样本混合方法开展具有成本效益的大规模连续检测,以了解SARS-CoV-2在全国范围内的空间传播情况。该方法还将有助于识别新的感染热点地区,以便公共卫生官员迅速作出应对。

其他国家能否采用这一策略?

当然可以。检测是各国掌握COVID-19疫情形势的核心。通过检测,可以识别病例、进行管理、降低发病率和死亡率、遏制传播,并最终阻止疫情蔓延。

我们的方法最显著的成效在于,随着传播率下降、流行率降低,对全体人口进行检测的成本会迅速下降。这应促使决策者在疫情初期果断行动。尽管在初期将流行率降下来成本高昂,但此后维持低流行率,乃至彻底消除COVID-19,将逐步变得更加经济可行。

因此,这一方法可供包括低收入和高收入国家在内的所有国家采用,以降低包括学校在内的所有群体中大规模检测的相关成本。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。