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為了控制流行病，多次檢測、短時間出結果才是最重要的。

為了控制從新發地開始的疫情，北京正在全市范圍內進行大規模的流行病學監測。

官方通報，截至6月28日12時，北京全市累計完成采樣829.9萬人，已完成檢測768.7萬人，基本完成“應檢盡檢”人員的動態清零。

6月28日，北京新增確診病例量再次回到個位數，但是“假陰性”問題，為日漸明朗的防控局勢投下一絲陰影。北京6月25日11例新增確診病例中，有5例首次核酸檢測為陰性。其中，3人核酸檢測結果為陰性，但血清抗體檢測為陽性，最終被確診。

檢測的“假陽性”、“假陰性”、什么時候出檢測報告、是否需要多次檢測，成為過去兩周里北京市民最關心的事情。

來自科羅拉多大學和哈佛大學的研究人員，同樣在關注不同的流行病監測模式的有效性問題。但是他們發現，病毒篩檢手段靈敏度的重要性被高估了，檢測頻率和短時間出結果更加重要。

研究人員通過大量模擬測試發現，在全人群的水平上，每14天進行一次冠狀病毒檢測，最終的感染總數和沒有檢測一樣，都會快速攀升。但是，出于成本和效率考慮，如果使用不那么靈敏的檢測方法，但每周進行檢測，結合隔離措施，仍然可以控制疫情的爆發。

這項研究6月22日發表在預印本平臺medRxiv，目前尚未經過同行評議。

病毒篩檢手段

論文一開始，研究者就開宗明義地指出：由于在感染病毒的各個階段，甚至無癥狀感染者都能夠傳播病毒，強有力的流行病監測對于現階段在全球范圍內控制病毒傳播，促進社會的重新開放尤為重要。

其中，病毒篩檢手段往往是最為重要的工具。目前，即時定量聚合酶連鎖反應（Real-time Quantitative Polymerase Chain Reaction，簡稱RT-qPCR）是檢測新冠病毒最準確有效的黃金標準。然而，qPCR仍然昂貴。而且作為一種基于實驗室的檢測方法，樣品-報告時間通常很長，在 24-48 小時之間。

新的篩檢技術的發展有可能顯著降低成本，從而擴大檢測范圍，提高檢測頻率，并顯著減少出結果的時間。但是，這些方法在很大程度上并不符合分析靈敏度的黃金標準，阻礙了它們更廣泛的應用。

在進一步的介紹這一研究前，首先需要清楚一個概念——分析靈敏度，也被稱為檢測限（limit of detection ，簡稱LOD)，指的是可檢測的最低分析物濃度。

RT-qPCR的檢測限為103cp/ml，更便宜也更快的檢測方法，如RT-LAMP和快速抗原檢測的檢測限則較高，大約是105cp/ml。

人體感染新型冠狀病毒后，會有一段時間的潛伏期，在此期間病毒滴度通常過低而無法被檢測到，隨后病毒呈指數增長，病毒載量和傳染性達到峰值，之后病毒水平下降直到被完全清除。

根據新冠病毒載量的動力學模型，在病毒指數增長期間，103cp/ml 和 105cp/ml 之間的時間窗很短。雖然對SARS-CoV-2 的時間窗尚沒有嚴格的定義，但對于其他呼吸道病毒，例如流感病毒，以及 SARS-CoV-2 在雪貂身上的傳播模型來說，這個時間窗口大約是一天。

為了弄清使用不同的病毒檢測方法，不同的監測策略對全人群感染水平的影響，研究者使用數學建模的方法，來分析檢測手段的靈敏度、檢測頻率和出報告的時間長短，對流行病監測效果的影響。

流行病學啟示

論文的主要作者科羅拉多大學博爾德分校計算機科學系教授 Dan Larremore 在 Twitter 上解釋了這項研究的幾個主要的發現：首先，檢測方法的靈敏性沒有我們想象的那么重要。qPCR相比其他檢測的靈敏度優勢，只體現在12小的時間窗口里。

研究發現：流行病檢測的有效性取決于檢測頻率/論文截圖

其次，只有高頻率的檢測，才能利用這個很短的時間窗口。因此，研究者指出，如果是出于監測流行病的目的，那么不應該排除靈敏度較低的檢測方法。

考慮到新冠病毒載量動力學的模式，研究者將病毒的傳染性建模為病毒載量的函數，來對流行病的監測效果進行分析。研究者改變檢測的頻率，從每天檢測一次到每14天檢測一次。采用類似于 RT-qPCR 和 RT-LAMP/快速抗原測試，檢測限為103cp/ml和105cp/ml兩種不同的檢測手段。同時，研究使用了兩種不同的流行病學模型，以確保重要的觀察結果獨立于特定的模型。

研究發現，檢測頻率是影響流行病是否得到控制的主要驅動因素，使用更靈敏的檢測方法只能提供很小的改善。

同時，模擬結果表明，在沒有監測或兩周做一次檢測的情況下，病毒的傳播都得不到控制。而每周一次檢測，無論檢測限是103cp/ml還是105cp/ml，配合積極病例隔離，都能有效的控制病毒的傳播。

流行病監測中還有一個重要影響因素，從收集檢測樣本到報告檢測結果的時間。研究者通過建模發現，報告的延誤將大大影響病毒傳播的控制效果。這一結論再一次強調，快速報告檢測結果在任何流行病監測中都是至關重要的。

總而言之，有效的流行病監測，主要取決于檢測的頻率和報告結果的速度，而提高檢測的敏感性僅能略微提高監測的效率。

當然，研究者提醒，用于臨床診斷的檢測手段不同于流行病篩查，靈敏性對于臨床診斷依然非常重要。研究者也指出了這項研究的局限性：所有的數據和模型都建立目前對新冠病毒動力學和傳染性的理解上。而“這里有很多未解的謎團，持續的研究將是很有價值的”。

最后，研究者建議，食品藥品管理局、政府和其他機構應該鼓勵開發和使用具有替代性的、更快、成本更低的檢測方法，即使它們的靈敏度較低。“如果現在的新冠檢測點，能夠更快的出結果，或者能夠提高檢測頻率，我們的研究結果表明，這將具有很高的流行病學價值。”

來源：醫學界

作者：朱雪琦

審稿：田棟梁

校對：臧恒佳

責編：鄭華菊