基于多重PCR与ARIMA模型的新冠疫情期间及后期呼吸道病毒动态监测与预测研究（2020–2027）

本综述系统回顾了2020–2024年间利用多重PCR（QIAstat-Dx Respiratory Panel）对748例下呼吸道感染（LRTI）患者样本的检测结果，结合自回归积分滑动平均（ARIMA）模型预测至2027年的病毒流行趋势。研究发现新冠疫情显著扰乱了呼吸道病毒（如SARS-CoV-2、流感病毒、呼吸道合胞病毒（RSV）和鼻病毒/肠道病毒（Rhinovirus/Enterovirus））的季节性传播规律，并揭示了儿童群体中病毒阳性率（71.5%）及共感染率（14.1%）显著高于成人的流行病学特征。研究强调多重PCR技术在病原体快速鉴定与共感染检测中的临床价值，并为后疫情时代呼吸道病毒性疾病的公共卫生防控策略提供了数据支持。

　　

引言

呼吸道病毒是全球范围内引起急性和下呼吸道感染（LRTI）的主要病原体，对成人和儿童均构成重大健康负担。在COVID-19大流行之前，这类病原体通常表现出可预测的季节性流行规律。然而，大流行显著改变了这一规律——封锁措施导致病毒检测率下降，而后期则出现异常高峰。本研究旨在利用多重PCR技术识别LRTI患者中的呼吸道病原体，评估COVID-19大流行期间及之后不同年龄段人群中病毒分布的变化，并借助ARIMA时间序列模型预测至2027年的病毒活动趋势。

材料与方法

研究回顾性分析了2020年3月至2024年11月期间在Sanko大学医院采集的748例鼻咽拭子样本（每例患者采集一份）。所有样本使用QIAstat-Dx?呼吸道多重PCR检测 panel进行分析，该技术可同步检测19种病毒和3种细菌目标，包括SARS-CoV-2、流感病毒（A型及B型）、呼吸道合胞病毒（RSV-A/B）、鼻病毒/肠道病毒、腺病毒、人偏肺病毒、副流感病毒1–4型以及多种冠状病毒（229E、HKU1、NL63、OC43）等。

患者按年龄分为儿科组（0–18岁）和成人组（>18岁），研究时间划分为大流行期（2020年3月–2021年12月）及后大流行期（2022年1月–2024年11月）。统计分析包括描述性统计、卡方检验、多变量逻辑回归，并利用ARIMA模型对SARS-CoV-2、鼻病毒/肠道病毒和RSV的月阳性数进行建模与预测。

结果

在所有样本中，43.6%检测出至少一种呼吸道病毒。儿科患者的病毒阳性率（71.5%）显著高于成人（40.0%）。大流行期间，SARS-CoV-2是主导病原体，占阳性样本的65.5%；而在后大流行阶段，鼻病毒/肠道病毒成为最主要病原（71.5%）。共感染现象在儿童中更为常见（14.1%），成人仅为2.7%。

时间趋势上，2020年11月达到病毒检测高峰（60.3%阳性率）。RSV在2022年底重新出现，但在2024年未被检出。流感病毒在2024年初活动显著增强。多变量分析确认，儿童年龄是病毒阳性的最强独立预测因子（OR = 3.68，95% CI: 2.25–6.03）。

ARIMA模型预测显示，2025–2027年间呼吸道病毒活动将呈现周期性冬季–春季高峰，预计月病例数介于15至26例之间。其中，SARS-CoV-2预测不确定性最高，鼻病毒/肠道病毒则表现出较稳定的季节性，RSV活动趋于平缓但仍具波动性。

讨论

多重PCR技术因其高灵敏度、快速检测能力和多病原同步筛查的优势，成为后疫情时代呼吸道感染诊断的关键工具。本研究证实，随着公共卫生措施的放松，非SARS-CoV-2呼吸道病毒——尤其是鼻病毒/肠道病毒和流感病毒——出现显著复苏，儿童成为主要受影响群体。这可能与大流行期间群体免疫水平下降、接触机会减少后免疫差距扩大有关。

共感染在儿童中更为常见，且以鼻病毒/肠道病毒为主导，这一发现与多项国际研究一致。尽管多重PCR极大提高了病原体检出能力，但其在区分定植与感染、涵盖细菌范围有限等方面仍存在局限。因此，结合传统细菌培养和分子诊断将更有利于临床决策。

ARIMA模型为呼吸道病毒的季节性回升和潜在流行提供了早期预警，但其预测能力受病毒变异、公共卫生政策突变等外部因素影响，因此长期预测需谨慎解读。未来的研究应纳入更多中心、无症状人群及环境变量，以提高模型的鲁棒性和预测准确性。

结论

本研究系统描绘了COVID-19大流行期间及后期呼吸道病毒的流行病学变迁，表明多重PCR结合时间序列分析是监测病毒活动、预测流行趋势的有效工具。病毒活动的复苏及其在儿童中的高发态势提示，有必要持续开展病原体监测、推广多病原检测策略、并制定针对性强的公众健康干预措施，以应对后疫情时代呼吸道传染病的挑战。