Востребованность быстрого тестирования на COVID-19

Массовое и регулярное тестирование на наличие коронавирусной инфекции — важный сдерживающий фактор в распространении пандемии. Если выявить инфекцию на раннем этапе, то можно принять меры защиты и обезопасить окружающих от заражения. Острая необходимость в выявлении инфицированных людей сохраняется даже спустя год после начала пандемии.

Существующие молекулярные тесты на COVID-19 не позволяют регулярно проверять все население на наличие инфекции. Главные недостатки существующих ПЦР-тестов:

  • проводится мало тестирований: не более 10% от общего числа людей;
  • тесты дороги для проверки всего населения;
  • время от взятия пробы до получения результата может исчисляться в часах и сутках;
  • тестирование невозможно проводить без дорогостоящего оборудования и высококвалифицированных специалистов.

Альтернативная стратегия тестирования на коронавирусную инфекцию заключается в мониторинге обонятельной дисфункции — аносмии. Стандартизованный тест дефектов обоняния не требует специальных навыков или оборудования. Он быстро показывает результат, может выполняться самостоятельно и в десятки раз дешевле, чем ПЦР-тест.

Обонятельная дисфункция при COVID-19

Аносмия — особенность коронавирусной болезни, которая отличает ее от других респираторных инфекций, например гриппа. Дефекты обоняния в 4 — 10 раз чаще ассоциированы с COVID-19, чем лихорадка.

Этот симптом обнаруживается в 41 — 53% случаев при самостоятельном наблюдении. А при использовании стандартизованного обонятельного теста COVID-19 выявляется уже в 76 — 83% случаев, включая бессимптомные. В ряде случаев аносмия предшествует другим симптомам болезни: затрудненному дыханию, кашлю, поносу.

Актуальность моделирования эффективности обонятельных тестов

Американские ученые из университетов Гарварда, Йеля и Колорадо смоделировали эффективность обонятельного теста для ограничения распространения пандемии COVID-19. Их работа является продолжением серии моделирующих исследований, в которых показано, что для ограничения пандемии решающее значение имеют частота тестирования и скорость получения результата, а чувствительность теста — вторична.

При моделировании ученые исходили из предположений, что тестирование обонятельной дисфункции:

  • достаточно дешево, чтобы проводить его часто;
  • можно провести самостоятельно и получить результат уже через несколько минут.

Общие параметры моделирования

Ученые представили все население в виде четырех групп: восприимчивые к инфекции, склонные к заболеванию, инфицированные, переболевшие.

Размер моделируемой группы составил 20 000 человек. Для сравнения: столько людей учится в крупном университете.

Уровень внешней инфицированности для моделируемой группы был постоянным. Скорость проникновения инфекции в группу — один случай в сутки. Уровень склонности к заболеванию и длительность заразности были взяты из авторитетного источника.

Ученые заложили в модель правило, что люди с выявленной обонятельной дисфункцией будут уходить на самоизоляцию.

Также модель учитывала, что 35% заболевших будет выделять жизнеспособный вирус в течение длительного периода времени. Такое предположение позволило более точно смоделировать вирусную динамику.

Моделирование предполагало, что 80% населения участвует в мониторинге обонятельной функции, причем 4% людей имеют обонятельную дисфункцию, не зависящую от COVID-19.

Мониторинг обоняния сдерживает распространение COVID-19

Ежедневное выявление дефектов обоняния предотвращало вспышки заболевания при условии, что симптом был в 50% случаев заболевания.

Если распространенность аносмии была в 75% случаев, то обонятельное тестирование, проводимое каждые 3 дня, было более эффективно, чем еженедельное ПЦР тестирование с однодневным сроком выполнения (график А).

После того как ученые оценили среднее число зараженных одним инфицированным человеком людей, они смогли спрогнозировать эффективность стратегии тестирования в зависимости от сценария передачи инфекции (график В).

Чем раньше обнаружена аносмия – тем меньше вероятность вспышки COVID-19

Обонятельная дисфункция – ранний симптом COVID-19. Однако в научной литературе пока мало данных о сроках появления аносмии у разных людей. Ученые смоделировали влияние проверки обонятельной дисфункции на время выявления симптомов.

Параметры модели:

  • аносмия была у 75% инфицированных;
  • продолжительность аносмии составляла 7 дней.

Было установлено, что если дефекты обоняния появлялись в течение 2 дней от начала заболевания, то тестирования ежедневно или раз в три дня было достаточно, чтобы распространение инфекции не переросло во вспышку (резкий рост числа заражений).

Для случая, когда аносмия появлялась в течение 3 дней от начала заболевания, нарастание эпидемии уже плохо контролировалось тестированием раз в 3 дня. Однако ежедневный мониторинг обоняния оставался эффективным инструментом сдерживания эпидемии.

Еженедельное тестирование было неэффективным.

Сколько раз в неделю проводить обонятельный тест на COVID-19

Дополнительное моделирование демонстрирует эффективность тестирования обонятельной дисфункции даже при снижении длительности аносмии.

Параметры модели:

  • аносмия была у 75% инфицированных;
  • потеря обоняния происходила через день после инфицирования;
  • продолжительность симптома: 1, 3, 5 или 7 дней.

Было установлено, что проверка обонятельной дисфункции раз в 3 дня эффективна, если продолжительность симптома – от 3 до 7 дней.

Длительность аносмии всего один день — маловероятный сценарий. Однако ежедневное тестирование было эффективно даже в этой ситуации. Ежедневное тестирование также было эффективно в сложной ситуации, когда обонятельная дисфункция появлялась через 3 дня после начала заболевания и длилась всего один день.

Еженедельное тестирование обоняния было недостаточным, чтобы не допустить взрывного роста заболеваемости:

Тестирование обонятельной дисфункции смягчает вспышку заболевания

Ученые оценили эффективность обонятельного тестирования во время уже начавшейся вспышки заболеваемости. В этой модели, тестирование начиналось, только если было инфицировано уже 2% населения.

Параметры модели:

  • аносмия была у 75% инфицированных;
  • обонятельная дисфункция появлялась через день после начала заболевания;
  • продолжительность симптома -7 дней.

Было установлено, что тестирование ежедневно или раз в три дня было достаточным, чтобы сдержать рост заболеваемости:

Выводы

Своей работой ученые демонстрируют, что мониторинг обонятельной дисфункции может быть эффективным инструментом сдерживания пандемии COVID-19.

Расчёты показывают, что еженедельное ПЦР-тестирование на 42% снижает среднее число людей, зараженных одним инфицированным человеком. Тестирование обоняния снижает этот же показатель уже на 55%. Причем во втором случае дешевле оказывается не только сам тест, но и отсутствуют затраты на персонал и средства защиты, сбор и транспортировку образцов.

Частота тестирования и скорость получения результатов играют ведущую роль в контроле распространения эпидемии.

Первоисточник

Modeling the effectiveness of olfactory testing to limit SARS-2-CoV transmission