接触者追踪方法比较建模研究：基于新加坡COVID-19防控实践的效率与成本效益分析

　　本研究针对COVID-19疫情期间接触者追踪(CT)策略效果评估的难题，通过构建新加坡人群结构的传播网络模型，系统比较了前向追踪(Forward Tracing)、扩展追踪(Extended Tracing)和集群追踪(Cluster Tracing)三种方法的防控效能。研究发现：在高病例发现率(75%)和接触者隔离条件下，所有CT方法均能将基本再生数(R0)降至1以下；而在低资源场景中，集群追踪以62%的传播抑制率和1242美元/感染避免成本展现最优性价比。该研究为疫情应对提供了基于实证的CT策略选择框架，发表于《Infectious Disease Modelling》。

为了促进科学的传播，生物通采集了这篇文章，订阅Biohot解锁原文链接索取(全文)

Research article Open access

　　

当COVID-19疫情席卷全球时，各国采取的接触者追踪(Contact Tracing, CT)策略呈现出惊人的多样性——从英国的前向追踪到韩国的集群调查，再到越南的代际追踪。然而这种"策略拼盘"背后隐藏着关键科学问题：在资源有限的情况下，哪种CT方法最能有效阻断传播？如何平衡防控效果与实施成本？新加坡国立大学联合卫生部的研究团队在《Infectious Disease Modelling》发表的研究，通过创新性的传播网络建模给出了答案。

研究团队利用新加坡2020年4月至2021年6月的真实CT数据，构建了包含七代传播的随机网络模型。模型创新性地整合了三个关键维度：基于Poisson分布的接触模式(家庭λ_H=3.4、工作/学校λ_ws=8.6、其他λ_o=20.8)、动态传染概率曲线和接触重叠比例。采用C++和R语言实现了10,000次蒙特卡洛模拟，系统评估了三种CT方法在四种场景下的表现：高低病例发现率(25% vs 75%)与接触者管理策略(检测vs隔离)的组合。

新！Twist Bioscience推出高通量抗体生产平台，只需输入基因序列下单，收到对应的纯化抗体！领 取

网络生成与疾病特征
基于新加坡CT数据生成的传播网络显示，基线情景下COVID-19的基本再生数R₀=2.66，70%的病例会造成二代传播。模型精确设定了44.1%的无症状比例（参照Wang等2023年研究），并假设无症状者传染性降低50%。通过负二项分布模拟了症状出现到确诊的延迟时间，为后续干预效果评估奠定基础。

CT方法实施
研究定义的三种CT方法具有显著差异：前向追踪覆盖病例隔离前2天（类似WHO建议）；扩展追踪回溯16天以捕获感染源；集群追踪则要求发现≥3例关联病例后实施群体筛查。成本计算纳入人力（15.3美元/小时）、隔离（1096.74美元/人）和检测（151.3美元/次）费用，首次量化了不同策略的资源消耗。

广告 纯正血源，助力科研，科进生物特级胎牛血清欢迎垂询！

主要研究结果
在低病例发现率场景中，单纯检测接触者时集群追踪表现最佳——将R值降至2.08（降低22%），但成本高达3041美元/感染避免；而隔离接触者时，集群追踪以62%的传播降低率和1242美元成本成为最优解。高病例发现率结合隔离措施展现出惊人效果：所有CT方法均使R₀<1，传播期缩短70%以上，其中集群追踪仅需298美元即可避免1例感染。值得注意的是，扩展追踪在低资源环境下识别了更多病例但成本过高（3195美元），而前向追踪在检测策略中性价比最高（1872美元）。

讨论与意义
该研究揭示了CT策略选择的黄金法则：当可实现高病例发现率和严格隔离时，三种CT方法差异不显著；但在资源受限时，集群追踪展现出特殊价值——通过识别潜在传播网络中的"超级传播事件"，以较小成本获取最大防控收益。这一发现解释了日本、韩国早期成功控制疫情的经验，也为资源调配提供了量化依据：例如在检测能力不足时，将资源倾斜至集群识别比扩大追踪期更有效。

研究的创新性在于首次将真实世界CT数据、传播动力学和卫生经济学分析相结合。局限性包括未考虑过度分散传播(overdispersion)和仅模拟七代传播。作者建议未来研究应探索不同R₀阈值下的策略转折点，并开发适应本地社情的技术工具。这项研究为全球传染病防控提供了重要范式：没有放之四海皆准的CT策略，但通过科学建模，每个地区都能找到属于自己的最优解。

打赏