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新冠“抗原+核酸”組合檢測的原理與最佳策略

日期:2022-04-22

“4月18日,上海市人民政府新聞辦公室舉行疫情防控工作新聞發布會,市衛健委一級巡視員吳乾渝介紹,根據市疫情防控工作安排,從15日開始對封控區、管控區內所有人員進行“抗原+核酸”組合檢測篩查,對防范區內所有人員進行抗原檢測篩查:

封控區內,今天起到21日,每天進行1次核酸檢測
管控區內所有人員,18日、19日、21日各進行1次抗原檢測;20日進行1次核酸檢測,錯峰下樓采樣。
防范區內所有人員,7天進行2次抗原檢測,這幾天我們已做過一次,21日再做1次。

一、“抗原+核酸”組合檢測篩查的原理
未來抗原+核酸”組合檢測篩查將成為一種常見的篩查手段,使用多種不同檢測方法進行組合檢測時主要有兩種策略:
1.平行試驗Parallel test
進行多重試驗時,至少有一種試驗結果是陽性就認為該個體為陽性.在疾病流行率一定的情況下,采用平行策略會增加診斷試驗的敏感性,從而使得陰性預測值升高;使得特異性和陽性預測值降低.當采用這種策略時,可能會使得健康個體被誤診.
2.序列/垂直試驗Serial test
進行多重試驗時,必須得所有試驗結果為陽性才能認為個體為陽性.在疾病流行率一定的情況下,采用垂直策略會增加診斷試驗的特異性,并使得陽性預測值升高;使得敏感性和陰性預測值降低.當采用這種策略時,可能會使得發病個體被漏檢.

二、不同“抗原+核酸”組合策略的敏感性計算
????假設一個城市的人口為2500萬真實流行率為1%,則該城市有25萬感染者。根據WHO于2021年10月6日發布的《抗原檢測用于診斷SARS-CoV-2感染臨時指南抗原檢測平均敏感性為70%我假定熒光定量PCR核酸檢測的敏感性為90%
表1 新冠抗原檢測的敏感性與特異性
????在陽性患者不再傳染他人(陽性不增加),不轉陰的(陰性不增加)的現實中不可能發生的理想情況下進行全員檢測。為了把所有感染者都檢測出,需要采用“抗原+核酸”的平行試驗策略,只要有一次檢測為陽性就判為陽性,因此每增加一輪檢測,敏感性就會提高,漏檢的人數會逐漸減少,直至漏檢人數小于1。
????按照國家醫保局的文件,核酸單人單檢降至不高于每人份28元、多人混檢統一降至每人份不高于8元;新冠抗原檢測價格項目不高于每人次5元。為了方便計算,又要考慮混檢陽性后需要拆單檢測,我們把核酸檢測的成本定為10元每人份,新冠抗原檢測成本定5元每人次。

1.連續進行核酸檢測
全部采用核酸檢測時,需進行6輪檢測,漏檢人數小于1。每人的檢測成本為6×10元=60元。

2.連續進行抗原檢測
全部采用抗原檢測時,需進行11輪檢測,漏檢人數小于1。每人的檢測成本為11×5元=55元。
3.1次核酸1次抗原檢測交替進行
抗原核酸檢測交替進行時,先做核酸的情況下需進行4輪核酸和3輪抗原共7輪檢測,漏檢人數小于1。每人的檢測成本為4×10元+3×5元=55元。
如果先做抗原則需進行4輪核酸和4輪抗原共8輪檢測,漏檢人數小于1。每人的檢測成本為4×10元+4×5元=60元。
4.1次核酸2次抗原檢測交替進行
1次核酸2次抗原檢測交替進行時,先做核酸的情況下需進行3輪核酸和5輪抗原共8輪檢測,漏檢人數小于1。每人的檢測成本為3×10元+5×5元=55元。
如果先做抗原則需9輪檢測。

5.1次核酸3次抗原檢測交替進行
1次核酸3次抗原檢測交替進行時,需進行3輪核酸和6輪抗原共9輪檢測,漏檢人數小于1。每人的檢測成本為3×10元+6×5元=60元。

三、不同“抗原+核酸”組合策略的成本計算
????上文中的成本計算僅供參考,因為各地政采價格肯定比指導價低,具體是多少我也不知道。另外核酸檢測還有很高的采樣成本和受到檢測通量的制約,抗原檢測相對更容易實施。結合上文的檢測成本和時間成本計算得到,初次篩查需要使用敏感性更高的核酸檢測,1次核酸1次抗原和1次核酸2次抗原檢測交替進行的策略綜合成本最低。當然如果能知道更準確的成本,計算出的結果會更加準確。如果算上疫病的持續傳染,建議每天檢測。
本文中有很多很多的漏洞,我只是想給大家提供一種分析的思路。我一直堅信所有科學的問題都需基于科學的數據,以科學的方式來解決。
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