新冠抗原检测 ｜ 不必纠结灵敏度！UP检测频率和反馈速度更有效

　　《Literature report》发表的研究显示，Daniel B. Larremore通过给定病毒载量动力学的模式，通过建立模型探究测试灵敏度，频率和反馈时间，对疫情的监测效果的影响。文章的结论是有效的监测很大程度上取决于检测频率和反馈的速度识别。

　　

　　COVID-19大流行造成了公共卫生危机。强有力的检测将促进社会的重新开放和对病毒传播的控制。由于新冠病毒临床检测只是针对有症状个体，很难对没有症状的个体进行有效的检测，从而无法对其进行有效预防，而群体筛查对以上三种个体都可以进行有效的检测、采取措施从而达到预防的效果。

　　本文讨论了群体筛查检测的三个重要因素：检测频率，反馈时间及灵敏度。关于灵敏度，用实时定量PCR方法进行检测，检测限为每毫升病毒RNA量为103为金标准，但是该方法既耗时又耗人力金钱。并且基于实验室的分析通常需要24-48小时才能拿到反馈结果。SARS-CoV-2诊断程序的新发展潜力有可能显着降低成本，从而允许扩大测试范围或提高测试频率，并将周转时间缩短至数分钟，例如即时检测核酸LAMP和快速抗原检测。

　　方法

　　通过给定病毒载量动力学的模式，通过建立模型探究测试灵敏度，频率和反馈时间，对监测效果的影响。

　　结果

　　使用SARS-CoV-2感染的预测病毒轨迹对10,000个模拟个体的病毒载量和传染性曲线进行建模（图2A）。计算在103和105的LOD以及不同 频率下通过监测和隔离可以去除的总感染力的百分比，结果表明没有接受筛查检测，在有症状后进行隔离的相对传染性降低了65%；（图2B）。通过每天或每三天进行测试，可以观察到个体总感染力的显着降低；每周进行测试时，可降低约65％；在每两周测试中，其<50％可以降低，检测频率越高，总感染率下降的越多（图2C）。由于个体间病毒载量和传染性的差异，我们还分析了不同监测方案对个体传染性分布的影响，发现检测频率越高，相对传染性越低。（图1D）。

　　

　　图1：（A）显示了一个示例病毒载量轨迹（B）A组测试前显示的病毒载量的相对传染性，总计35％（蓝色），分离后总计65％（黑色）。（C）监测程序使用指定频率在103和105的LOD下进行的测试应用于10,000个样本的轨迹。（D）对于每个监测程序，均显示了监测对100个人的感染力的影响。

　　01 高频率的检测可以限制病毒传播

　　我们改变测试的频率（从每天测试到每14天测试一次），并测试LOD为103和105的情况，类似于RT-qPCR和RT-LAMP /快速抗原检测。我们将个体病毒载量轨迹整合到两个不同的流行病学模型中（完全混合模型和元素依赖模型），以确保结果与建模方法无关。通过生殖数R的降低及总感染数的增加表明高频率的检测可以限制病毒传播。

　　

　　图2：监测程序会影响完全混合的模型（上排）和元素依赖的模型（下排）。（A，B）更频繁的测试会降低有效生殖数R。（C，D）相对于不进行测试，每天或每三天进行测试时，能抑制两个模型中的感染总数，但每周或每两周进行测试仅部分缓解总病例数。

　　02 延迟报告会影响筛查的有效性

　　监测中的一个重要变量是测试样本收集到诊断报告之间的时间。我们比较了即时报告的结果延迟一天，以及延迟两天对流行病控制的影响。报告的延迟显着减缓了个体感染力的降低。去除的总感染力，个体感染力的分布或流行病学的动态模型结果表明，延迟报告会影响筛查的有效性。

　　

　　图3：（A）显示了示例性病毒载量轨迹（B）A组测试前（35％；蓝色）和测试后但诊断前（34％；绿色）和分离后（31％；黑色）中显示的病毒载量的相对传染性。（C）监测指定频率下的LOD为103和105的测试，并在0、1或2天后返回结果（D）延迟反馈诊断0、1或2天的监测对100个个体的传染性的影响。

　　03 结果对建模假设变化的普适性

　　我们在完全混合模型中，将外部感染比率增加三倍，通过不同检测方式的调节，证明检测频率增加限制了病毒传播，报告的延迟降低了筛查的有效性（图8A）。在两个模型中，将基本生殖数增加一倍，并确认了在较高的R0时，还需要更频繁的监测（图8B和C）。通过不同检测方式的调节，检测频率增加限制了病毒传播，报告的延迟降低了筛查的有效性。

　　

　　图4：（A）来自完全混合模拟的结果，外部感染率是原来的三倍，即每人每天3 / N。（B）R0加倍的完全混合模拟的结果。（C）R0加倍的元素依赖的模拟结果。

　　利用稳定的群体模型对流行病学模型进行模拟，有效生殖数R的增加及总感染数的升高表明对于新冠病毒肺炎的筛查最重要的因素是检测频率和反馈时间，检测灵敏度次之。

　　

　　图5：各种测试LOD，频率，传染性函数以及报告延迟的流行病学模型结果。模拟了完全混合模型和基于主体的模型（方法），具有各种测试频率，范围从每天到每14天一次，LOD为103、105和106，延迟为0、1、2或3天。

　　结论

　　模型研究结果表明：有效的监测很大程度上取决于检测频率和反馈的速度，与临床测试不同，临床诊断针对有症状的个体，需要较高的准确性和敏感性，并且不受成本的限制。相比之下，无症状个体的监测结果需要迅速返回，因为即使一天的诊断反馈延迟也会影响监测的有效性。至少对于感染动力学类似于SARS-CoV-2的病毒，我们发现反馈报告的速度比敏感度重要得多，尽管更灵敏的测试在某些方面上更有效。

　　综上所述，有效的监测很大程度上取决于检测频率和反馈的速度，而检测的灵敏度是相对次要的。

　　参考文献：

　　1.Test sensitivity is secondary to frequency and turnaround time for COVID-19 surveillance