Denník N

Vedci: Ponúkame lacnejšiu a účinnejšiu alternatívu k plošnému testovaniu

Foto N - Vladimír Šimíček
Foto N – Vladimír Šimíček

Metóda REDACS predstavuje štatisticky prepracovanú alternatívu k celoplošnému testovaniu, ktoré sa vzhľadom na potrebu veľkého množstva zdrojov nedá opakovať často.

[Tip na knihu od Denníka N: Ľudskosť. Optimistická história človeka.]

Milan Stehlík je štatistik a matematik,
Linz Institute of Technology a Katedra aplikovanej štatistiky,
Univerzita Johannesa Keplera, Linz, Rakúsko;
Katedra Štatistiky, Univerzita vo Valparaise, Čile    

Alexandra Bražinová je epidemiologička,
Lekárska fakulta Univerzity Komenského v Bratislave

Jozef Kiseľák je matematik,
Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach

Potreba pravidelného monitorovania šírenia ochorenia covid-19 nás viedla k vývoju metódy REDACS (Regional emergency driven adaptive cluster sampling for effective covid-19 prevalence, Regionálny adaptívny klastrový výber vzorky zohľadňujúci akútny stav). Celkový počet aktívnych prípadov, celkový počet vyliečených prípadov a celkový počet úmrtí spôsobených covid-19 patria medzi ukazovatele, ktoré sa sledujú národnými agentúrami po celom svete za účelom monitorovania šírenia pandémie.

Najdôležitejším nástrojom na spomalenie šírenia ochorenia je testovanie. Jeho cieľom je identifikovať a izolovať infikovaných. Naša metóda je zásadne odlišná od toho, čo sa dnes robí v rámci cieleného vyhľadávania infikovaných. Na rozdiel od cieleného vyhľadávania prípadov ochorenia pracuje s incidenciou a prevalenciou ako so štatistickými znakmi a súčasne berie do úvahy kapacity zdravotného systému s cieľom zabrániť kolapsom.

Od počiatku doposiaľ funguje celoslovenská sieť vyhľadávania prostredníctvom regionálnych úradov verejného zdravotníctva a odberových miest a laboratórií na PCR diagnostiku ochorenia, ktoré slúžia najmä cielenému vyhľadávaniu ľudí, u ktorých je podozrenie, že sú infikovaní vírusom SARS-CoV-2. Okrem toho máme za sebou niekoľko kôl plošného testovania, v rámci ktorého bola počas dvoch dní pretestovaná naraz veľká časť populácie krajiny či jej častí.

Plošné testovanie je metódou na jednorazové zachytenie čo najväčšieho počtu infikovaných v populácii. Na cielené vyhľadávanie, ako aj plošné mapovanie situácie však navrhujeme účinnejší, presnejší, oveľa menej nákladný a vedecky podložený spôsob.

REDACS predstavuje štatisticky prepracovanú alternatívu k celoplošnému testovaniu, ktoré sa vzhľadom na potrebu veľkého množstva zdrojov nedá opakovať často. Niektoré krajiny uprednostnili testovanie na malých, ale štatisticky reprezentatívnych vzorkách. Napríklad Island vo februári a marci testoval šesť percent obyvateľstva. Ďalším príkladom je Rakúsko, ktoré tento rok testovalo v troch prevalenčných štúdiách, v apríli, máji a novembri spolu menej ako jedno percento svojho obyvateľstva.

Vedecké skúsenosti a poznatky z testovania prevalencie vírusového ochorenia poukazujú na potrebu úpravy celoplošných plánov testovania. Čo treba upraviť? Je potrebné nahradiť celoplošné testovanie takzvaným adaptívnym testovaním ohnísk nákazy (takzvaných klastrov). Posledné výskumy v prípade koronavírusu ukazujú, že robustné, adaptívne a opakované testovanie prinesie v praktickom zmysle výrazne bezpečnejšiu, výrazne lacnejšiu a tiež výrazne presnejšiu metódu monitorovania šírenia covidu-19.

Zjednodušene povedané, testovaný klaster, čiže skupina ľudí, ktorých je potrebné otestovať, sa vytvorí okolo ohniska nákazy. Ak máme v jednom okrese zachytených viacerých pozitívnych, ktorí sa nakazili na jednom mieste, napríklad na oslave, otestujeme všetkých okolo nich, všetky ich úzke kontakty. Ak je niekto z kontaktov pozitívny, zase otestujeme všetkých okolo neho, všetky jeho úzke kontakty. Takto postupujeme, kým v testovaných „kruhoch“ prestaneme zachytávať infikovaných.

To, aké veľké „kruhy“ musia byť testované, nám určí model REDACS, do ktorého okrem základných informácií o výskyte prípadov v danom regióne vstupujú aj ďalšie údaje, najmä o kapacite zdravotného systému.

Testované klastre („kruhy“) sa nazývajú adaptívne, nakoľko sa zakaždým, počas testovania, ako aj pri každom ďalšom testovaní, prispôsobujú momentálnej situácii.

Metóda REDACS je vhodná jednak na zastavenie šírenia infekcie covid-19 v okolí ohniska, a aj na presný odhad prevalencie v definovanej geografickej oblasti.

Zásadnou výhodou tejto metódy je, že výber testovacích miest a počet testovaných osôb využíva už existujúcu infraštruktúru – okresy, kraje, regionálne úrady verejného zdravotníctva. V každom regióne sa vyhodnotí rozsah infekčnosti v každom jednotlivom ohnisku nákazy a súčasne sa určí riziková miera kapacity nemocníc a systému záchrannej zdravotnej služby. Na základe toho REDACS určí regióny s najväčším výskytom covidu-19.

Napríklad v prípade Slovenska to mohli byť v októbri 2020 okresy Bardejov a Dolný Kubín. Pre každé ohnisko nákazy REDACS počíta rozsah adaptívneho klastra (t. j. vzorky potrebnej na otestovanie), pričom sa berie do úvahy riziko zaťaženosti nemocníc v danom regióne. Potom sa otestuje potrebný počet ľudí a vypočítajú sa intervaly spoľahlivosti. Takto sa štatisticky určí pre každý región počet infikovaných.

Toto nám umožní nielen zastaviť šírenie v ohnisku, ale aj presne odhadnúť situáciu v danom regióne.

Takýto prístup je tiež vhodnejší na pravidelné opakovanie ako masívne testovanie. To je podporené stanoviskami európskych a svetových zdravotníckych organizácií.

Na základe štandardov môže byť základným testovacím postupom kombinácia testu PCR a následného voliteľného antigénového testu. Testovanie pomocou PCR bude dobrovoľné. Ak sa respondent rozhodne netestovať, môže byť umiestnený do dvojtýždňovej karantény. V takom prípade bude monitorovaný v konkrétnom klastri a bude hodnotený štatistickými technikami ako „non-response“ (v tom prípade sa pristúpi k testovaniu ľudí okolo neho). Tu upozorňujeme na skutočnosť, že testy na antigén sú vhodné (podľa WHO a FDA) iba pre symptomatických pacientov, a preto predchádzajúci test PCR významne znižuje chybu diagnostiky. Dôvodom je v poslednom čase často diskutovaná špecificita a senzitivita (citlivosť) testu.

Jedným z dôležitých aspektov metódy REDACS je, že berie do úvahy kapacitu záchrannej zdravotnej služby a systému zdravotnej starostlivosti – model zohľadní miestne údaje pri výpočte potrebnej veľkosti testovaného súboru. Kvalitné štatistické odhady budúceho počtu nových pacientov umožňujú lepšiu reakciu na situáciu aj miestnym zdravotným zložkám.

Na Slovensku sa o probléme kapacity záchrannej zdravotnej služby stále málo diskutuje. Dostupnosť voľných sanitiek je tiež štatistický znak. Po prevoze chorého pacienta s podozrením na ochorenie covid-19 trvá dezinfekcia sanitky niekoľko hodín, pričom je potrebné vymeniť takúto sanitku za rezervnú. Dôsledky transportov covidových pacientov na kapacitu a rýchlosť tímov záchrannej zdravotnej služby treba preskúmať pomocou správneho štatistického modelovania. Podporu pre takúto simuláciu môžu poskytnúť štatistiky odchodov a príchodov záchrannej zdravotnej služby, rovnako údaje o výjazdoch záchraniek v rôznych časoch, ktoré sú vložené do metódy REDACS.

Tá integruje štatistické monitorovanie epidemiologickej situácie, stavu záchrannej zdravotnej služby a prvej línie nemocníc, čím umožňuje zabrániť a predvídať kolaps nemocničného systému. Takto poskytuje lepší a uskutočniteľnejší spôsob populačného prieskumu a monitorovania šírenia infekcie covid-19 pre krajiny s relatívne krehkým zdravotným systémom.

Ak chceme s čo najväčšou štatistickou presnosťou zistiť prevalenciu ochorenia covid-19 a identifikovať infikovaných, potrebujeme pripraviť správny štatistický návrh testovania, správne ho štatisticky uplatniť a následne ho správne štatisticky vyhodnotiť.

Tu treba zdôrazniť výraz „štatisticky správne“, lebo všetky vlastnosti, ktoré zbierame pri takomto testovaní, sú štatistické znaky. Napríklad prevalencia je štatistický znak, ktorý sa týka počtu prípadov ochorenia, ktoré sa vyskytujú v konkrétnej populácii v danom čase. Bez kvalitného štatistického návrhu testovania, štatisticky korektného zbierania údajov a následne štatisticky správneho spracovania sa dáta priamo posudzovať a používať vôbec nedajú.

Neštatistickým zrealizovaním testovania sa dáta znehodnotia, a ani veľmi pokročilé štatistické a dátové metódy z nich už informáciu nevydolujú. Správne štatisticky podložený zber údajov a ich následné spracovanie, správny návrh populačných prieskumov sú veľmi dôležité. REDACS je založený na multidisciplinárnom spojení výsledkov štatistického, stochastického, matematického a epidemiologického modelovania spolu so známymi informáciami o testovaní prevalencie, napr. z dostupných dokumentov WHO, EÚ, FDA a CDC. Táto metóda predstavuje uskutočniteľnú a výhodnejšiu alternatívu k masívnemu testovaniu prevalencie.

REDACS je alternatívou celoplošných testov a takáto alternatíva je potrebná z dlhodobého hľadiska, pretože covid-19 bude s vysokou pravdepodobnosťou vstupovať po istom čase do endemického obdobia, ako hovorí Hans Heesterbeek, profesor teoretickej epidemiológie z Utrecht University v Holandsku. Pred vstupom do tejto fázy musia štáty prežiť niekoľko ďalších vĺn šírenia covidu-19.

V súhrne povedané, viacnásobné opakovanie metódy REDACS je menej nákladné, presnejšie a v konečnom dôsledku účinnejšie ako testovanie na celom území.

Plošné testovanie

Komentáre

Teraz najčítanejšie