《Infection and Drug Resistance》:Economic Barriers to Antimicrobial Susceptibility Testing as a Structural Contributor to Antimicrobial Resistance in Low- and Middle-Income Countries: A Narrative Review
背景:细菌抗微生物耐药性(AMR)在2019年直接导致约127万人死亡,且疾病负担沉重。抗微生物药物敏感性试验(AST)对于指导靶向治疗和管理至关重要,然而,在资源匮乏环境中阻碍其推广的具体经济机制仍未被充分理解,并且在政策中也未得到充分应对。
方法:本研究遵循SANRA指南和PRISMA透明度原则进行了一项叙述性综述。检索了PubMed/MEDLINE、Scopus和Google Scholar数据库(2026年1月1日至4月30日),使用了涵盖三个领域的布尔逻辑组合检索词:AST与诊断;经济与卫生系统障碍;以及AMR与管理。纳入标准为2019年至2026年间发表的研究,这些研究涉及LMICs中AST的经济障碍、处方行为、耐药模式或融资策略。证据按主题进行了综合。
发现:AST的经济障碍存在于三个层面:患者层面的自付费用和交通成本;实验室层面的基础设施缺陷、试剂短缺和劳动力缺口;以及卫生系统层面的投资不足和对外部援助的依赖。这些障碍维持了广谱经验性处方的使用,放大了选择压力,并推动了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)肠杆菌目细菌以及碳青霉烯类耐药菌的出现。后果包括治疗失败、灾难性家庭支出以及对全民健康覆盖的威胁。有效的应对措施需要补贴诊断服务、将微生物学服务纳入保险覆盖范围、分层级的实验室强化建设,以及将诊断管理与抗微生物药物管理相结合。
结论:AST的经济障碍是LMICs中AMR的一个结构性、多层面的促成因素。可持续的AMR控制需要有资金支持的国家行动计划,该计划应明确资助可获取且质量有保障的AST,同时推进处方改革。
论文主体部分总结
抗微生物药物敏感性试验的经济学
直接成本
在许多低收入和中等收入国家(LMICs),培养和抗微生物药物敏感性试验(AST)给患者带来了即时的自付费用,尤其是在诊断服务仅被部分覆盖或被排除在保险之外,且公立和私立医疗机构普遍存在收费制度的情况下。在印度尼西亚医院,细菌培养检测被认为成本过高,并受到保险覆盖阈值的限制,这表明即使存在管理政策,价格也直接抑制了检测的使用。提供者也报告称,单个检测的成本以及运行检测所需的资本投入仍是常规诊断应用的主要障碍。会诊费进一步提高了检测的实际价格,因为患者在提交标本前后通常需要支付临床复查的费用,这使得AST比立即进行经验性治疗更难以负担。
间接成本
间接成本往往同样具有决定性。患者可能因前往能够进行培养和药敏检测的机构或返回取结果而产生交通费、食宿费以及收入损失。在巴基斯坦,交通成本构成了与耐药感染相关的直接负担的一部分,而生产力损失约占额外成本的三分之一。额外的就诊次数也很重要,因为标准的AST耗时较长:传统方法仍然耗费时间,结果通常会延迟数天,这要求患者要么等待不进行治疗,要么在已经开始经验性抗生素治疗后再次复诊。对于低收入家庭而言,这些累积成本可能会阻止他们进行正式的检测,并促使他们选择基于药店的自我药疗或一次性咨询,以尽量减少现金支出。
卫生系统成本
在系统层面,AST需要大量的前期和经常性投资。在卢旺达农村地区,在三家地区医院建立基本的微生物学能力需要245,871美元的设备和物资,处理600份样本的样本处理成本为29,500至92,590美元。LMICs的实验室还面临耗材和试剂短缺、高昂的设备维护和能源成本、脆弱的供应链以及对短期外部资金的依赖。质量保证通过认证、标准化和持续的质量控制(QC)系统增加了额外费用,而劳动力发展则需要训练有素的微生物学家、技术人员和管理人员。公立医院尤其脆弱,因为它们通常服务于更贫困、人流量更大但预算更紧张的人群,而私立机构可能拥有更大的灵活性,但对低利润的诊断服务有更强的盈利动机。
患者和提供者为何规避AST
患者和临床医生常常绕过AST,因为即时治疗比等待实验室确认更便宜、更快且在操作上更简单。结果的延迟周转时间是一个持续的阻碍因素:标准的AST可能需要1-3天甚至大约四天才能获得最终结果,而实验室集中化和薄弱的基础设施则加剧了更长的周转时间。医疗专业人员一致认为,患者成本、机构资源分配和周转时间是诊断服务利用不足的主要原因。在实践中,当检测费用过高、无法获得或过于缓慢时,患者和提供者都会理性地默认采用经验性处方。
相互关联的经济障碍:关键模式
最一致的障碍是高检测成本、薄弱的实验室基础设施、试剂和人员配置的限制以及缓慢的周转时间。尼日利亚的实验室科学家指出,高检测成本、基础设施不足和熟练人员有限是实施AST的主要障碍,而跨国和LMIC的管理研究也同样强调了资源、教育和运营方面的限制。这些障碍在经济上是相互关联而非孤立的。资金不足的实验室无法维持供应品、人员和质控体系;缓慢或不可靠的结果降低了临床医生的信任;而感知价值低下则进一步削弱了投资,形成了一个有利于经验性处方并加速AMR的恶性循环。在资源匮乏的环境中,AST的主要经济障碍因此不仅仅是检测的价格,而是涵盖可及性、运营、质量和劳动力的整个资金缺口,这使得抗生素处方保持经验性,并使耐药性不受控制。
经济障碍如何助长经验性抗生素处方
资源约束下的临床决策
对AST的经济障碍通过使微生物学确认变得不可用、负担不起或过于缓慢以致无法影响一线治疗,从而将处方推向经验主义。在LMIC医院,有限的实验室基础设施、最低限度的资金、不可靠的药敏谱以及薄弱的微生物学支持反复制约着管理措施的实施,而临床医生报告称,缺乏当地耐药数据以及对实验室结果的不信任迫使他们在处方时依赖传闻和经验习惯。AST本身受到高检测成本、基础设施不足和熟练人员短缺的阻碍;在一项尼日利亚的调查中,这些是实验室专业人员报告的主要障碍,直接将诊断投资不足与持续的经验性治疗联系起来。因此,将经济限制与经验性处方联系起来的路径似乎是结构性的而不仅仅是行为上的,尽管它受到多种相互作用因素的影响。传统的AST仍然相对昂贵且耗时,因此临床医生通常在获得结果之前就开始治疗;在周转时间慢的地方,检测的实际价值进一步下降,广谱覆盖成为默认选择。建模工作表明,更好的诊断覆盖率和更快的周转时间可以减少21%的不适当抗生素使用天数并将死亡人数减少高达6%,但这仅在实验室系统功能足够强大以提供及时结果的情况下才可能实现。来自LMICs的证据在方向上是一致的,但大部分是定性、横断面或侧重于实施的,而非基于试验,因此该机制虽高度可信但在不同环境下尚未完全量化。
广谱抗生素偏好
当AST不可用时,处方者倾向于选择在不确定性下能最大化感知覆盖范围的抗生素,尤其是头孢曲松、氟喹诺酮类和大环内酯类。对LMIC管理障碍的综述显示,缺乏针对具体环境的指南和地方药敏数据促进了广谱处方,而不信任微生物学结果的医生通常基于个人经验继续经验性治疗。这一动态反映在机构层面的处方数据中:在北印度的一家公共卫生中心,74%的抗微生物药物处方是广谱的,只有9%的病例在治疗前被建议进行AST。对头孢曲松的偏好尤为重要,因为它提供每日一次或两次的给药方案、感知的广谱覆盖以及在资源匮乏的住院环境中的操作便利性;其使用因有限的诊断和不良的处方培训而进一步常态化。氟喹诺酮类和大环内酯类在门诊和社区环境中同样具有吸引力,因为它们熟悉、广泛可用,并且被视为治疗未分化的发热或呼吸道疾病的强效药物,即使细菌感染未经确认。然而,这一证据对于一般处方模式比对个别药物更强:所综述的文献一致显示LMICs中世界卫生组织(WHO)“监测”(Watch)组别抗生素的过度使用,但在区域间每种命名药物的精确比较使用方面,其对抗生素类别偏好的支持更强。
患者期望和就医行为
当AST增加成本和延误时,患者需求加剧了经验性处方。在整个LMICs,患者通常期望为自限性疾病开具抗生素,并将先前的抗生素处方解释为抗生素是对感染症状的适当反应的证明。获得正式诊疗的后勤和财务障碍使这种期望变得更加重要:当接触临床医生和诊断服务困难时,患者和提供者都将即时配发抗生素视为最合理和最实惠的选择。来自多国社区研究的证据表明,自我药疗通常因其比机构诊疗更便宜、更快、更方便而被选择,尽管各国之间的患病率差异显著。这些差异很重要:LMICs不应被视为单一的行为类别,因为法规、公共部门可及性和地方规范在很大程度上改变了从成本障碍到滥用的路径。
非正规抗生素市场
非正规和监管薄弱的抗生素市场完成了从AST不可及到不受控制的经验性使用的完整路径。在许多LMICs,抗生素无需处方即可从药店、私营药品商店和非正规供应商处轻易获得,这使得治疗决策可以绕开临床评估和微生物学检测。一项荟萃分析发现,LMIC社区儿童使用的抗生素中有45%是非处方获得的,零售药店是主要获取点。定性综合分析表明,此类做法并非仅仅源于无知:它们受到成本、旅行障碍、对本地销售商的信任、重复使用先前处方以及认为抗生素是值得快速获取的强效药物等观念的强化。药剂师自身通常认可管理原则,但仍受制于执法不力、患者压力和对抗生素销售的经济依赖。综上所述,对AST的经济障碍不仅仅移除了一种诊断选项;它们重塑了临床和社区的决策过程,使得经验性的、通常是广谱的抗生素使用成为阻力最小的路径。这种反复经验主义、延迟降级和非处方获取的常态化创造了抗微生物耐药性得以放大和持续的生态条件。
有限的AST与抗微生物耐药性之间的关联
选择压力
有限的AST获取途径加强了经验性抗生素使用与AMR之间的联系,因为临床医生必须在没有病原体药敏数据的情况下进行治疗,这增加了广谱抗生素暴露,延迟了降级治疗,并削弱了调整地方处方政策所需的监测。这种选择性环境有利于耐药亚群的存活,增加了耐药性赋予突变的频率,并促进了微生物群落内耐药基因的水平转移。其后果不仅是指标病原体的耐药性,还包括患者、医院及周围环境中更广泛耐药组的富集。经验性处方在LMICs中尤其具有严重后果,因为这些地方的常规微生物学检查有限,且抗生素获取途径常常不受管制。社区获得性感染通常在没有培养支持的情况下进行治疗,这种模式被明确指出会导致耐药性的发展。来自也门的医院数据从临床上说明了相同的机制:经验性治疗率达到98%,且常常与药敏模式不匹配,常用药物的耐药性很高。
耐药病原体
在这些条件下最明显出现的病原体是那些已被WHO和全球监测系统优先关注的病原体:耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)肠杆菌目细菌以及碳青霉烯类耐药菌。在低收入和低中收入国家(L-LMICs),金黄色葡萄球菌医院分离株的合并甲氧西林耐药率为48.4%,表明抗葡萄球菌的经验性治疗经常发生在耐药性已经很常见的环境中。对于肠杆菌目细菌,在L-LMICs的医院获得性感染中对第三代头孢菌素的耐药性特别高,肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌的合并估计值约为78%,这与ESBL产生菌的区域性上升相一致。中非的数据进一步显示ESBL肠杆菌目细菌的合并流行率为22%,同时警告说AST通常由患者自费支付,这使得检测偏向于能够负担得起或已经治疗失败的患者。碳青霉烯类耐药反映了在诊断不确定情况下反复升级治疗的终点。在L-LMIC医院,肺炎克雷伯菌的合并碳青霉烯类耐药率达到34.9%,鲍曼不动杆菌复合群达到72.4%。从生物学角度看,碳青霉烯类耐药肠杆菌目细菌传播效率高,因为碳青霉烯酶基因通过水平基因转移传播,使得即使没有直接接触碳青霉烯类药物的患者也能发生定植和感染。
治疗失败
有限的AST将耐药性从一个微生物学问题转化为临床问题,因为它增加了一线治疗无效的可能性。在内罗毕,只有53%的培养确诊尿路感染(UTI)病例接受了适当的经验性治疗,而40%的患者接受了其分离株对其耐药的抗生素。对多重耐药病原体(包括产ESBL肠杆菌目细菌)的延迟识别与死亡率增加相关,而对碳青霉烯类耐药感染的诊断延迟则提高了死亡率和医院成本。即使在失败不能完全由遗传编码的耐药性解释的情况下,缺乏AST仍然通过延迟严重感染和脓毒症的有效治疗而加剧了风险。
传播
在人群层面,有限的AST还加速了传播,因为检测不足掩盖了宿主,削弱了感染预防,并延迟了疫情识别。定植是一个关键中间环节:在LMIC新生儿中,耐药定植常先于感染发生,新生儿期抗生素暴露与第三代头孢菌素耐药肠杆菌目细菌定植几率更高相关。加纳的医院环境含有广泛的产ESBL和碳青霉烯酶的革兰氏阴性菌,包括跨病房菌株传播的证据,显示了诊断可见性不足与环境持久性和交叉传播之间的相互作用。传播并不局限于医院:社区传播、动物宿主、受污染的食物链、苍蝇和迁徙野生动物都有助于耐药菌在LMICs中的循环,尤其是在监测和诊断能力仍然薄弱的地方。总体而言,有限的AST不仅仅是一个诊断差距;它是一个生物和流行病学上的AMR促成因素,放大了选择压力,促进了MRSA、ESBL产生菌和碳青霉烯类耐药菌的出现,增加了治疗失败,并维持了医院和社区内的传播。在资源匮乏的环境中,降低AST成本并扩大其覆盖面因此对于患者层面的护理和人群层面的AMR遏制都至关重要。
公共卫生和经济后果
增加的医疗保健支出
短期内,不充分的AST通过增加不适当的抗生素使用、延长病程以及将护理转向更昂贵的二线或最后手段药物来提高治疗成本。耐药感染还需要更长的住院时间、更多的诊断检查和更复杂的管理,所有这些都增加了患者、提供者和支付者的支出。对于低收入和低中收入国家的家庭来说,这些成本尤其具有破坏性,因为自付费用仍然很高,财务风险保护不完善。灾难性卫生支出集中在较贫困的五分之一人口中,经济困难不仅可能导致贫困,还会导致放弃就医和困境融资。长期来看,不受控制的AMR预计将抑制经济生产力和增长,估计到2050年将导致巨大的GDP损失和贫困大幅增加,尤其是在LMICs。
对卫生系统的负担
AST障碍也对本已脆弱的卫生系统造成了运营压力。薄弱的实验室能力、碎片化的信息系统、训练有素的人员短缺以及不稳定的融资限制了设施指导治疗、检测疫情和有效分配资源的能力。这产生了一个循环,其中糟糕的诊断驱动了更多的经验性抗生素使用,进而助长了进一步的耐药性和更高的服务需求。最近的多国证据说明了这种系统性失败的规模:在参与FALCON试验的LMIC医院中,80.4%的手术部位感染未被取样送检,而在接受检测的分离株中,69.4%为多重耐药。相反,改善诊断覆盖率可以减少死亡、住院天数和不适当的抗生素暴露,并且在AMR流行率高且周转时间短的情况下甚至可能节省成本。来自LMICs的医院管理证据进一步表明,微生物学支持和及时的实验室输入与较低的抗生素和住院费用相关。
对全民健康覆盖的影响
AMR威胁着全民健康覆盖(UHC),因为它同时增加了对护理的需求并降低了卫生系统提供有效、可负担治疗的能力。财务风险保护是UHC的核心目标,然而许多LMICs仍然未能保护家庭免受过度自付费用的影响。当AST不可用或负担不起时,患者常常为重复咨询、无效药物、长期住院或私立部门服务付费,从而损害了服务覆盖面和财务保护。其长期影响更为广泛。AMR威胁着联合国可持续发展目标3(良好健康与福祉)的进展,并可能在没有有效抗生素、诊断和监测的情况下使其若干健康目标无法实现。从这个意义上说,对AST的投资不足不仅仅是一个实验室缺口;它是UHC、管理和基本传染病控制的一个制约因素。
公平性考量
AST可及性差的后果分布不均。AMR和诊断能力不足受到更广泛的社会和结构性决定因素的影响,包括贫困、卫生条件差、基础设施薄弱、歧视和护理机会不平等。农村居民、低收入家庭、妇女和其他边缘化群体面临更长的旅行时间、更少的实验室服务以及更大的自付费用风险,使得延迟或不适当的治疗更有可能发生。这些不平等是自我强化的。高成本阻碍了求医行为并降低了依从性,而不充分的治疗助长了耐药性,随后在卫生条件差、拥挤的环境中最容易传播。因此,对AST的经济障碍加深了现有的健康不平等:那些最无力支付的人最有可能接受无效的经验性治疗,遭受经济困难,并承受AMR的下游负担。
公共卫生后果总结
有限的AST可及性驱动了经验性广谱处方,延迟了有效治疗,并削弱了耐药性监测,这些共同加速了AMR并对卫生系统造成压力。
改善AST可及性的策略
补贴诊断服务
对培养和AST的直接补贴可以减少阻碍检测使用的自付费用,特别是在患者和医院成本是诊断应用主要障碍的情况下。公共融资和公私合作模式尤其相关,因为仅靠市场准入不太可能在LMICs使诊断服务变得可负担。主要的实施挑战是可持续性:如果没有专门的预算项目,试剂采购、维护和质量保证常常失败,即使在政策支持存在的情况下也会破坏常规AST。
扩大健康保险覆盖范围
将基本微生物学服务纳入更广泛的保险覆盖范围可以将AST从一项可自由支配的开支转变为标准护理中可报销的组成部分。在实践中,对实验室服务的报销不足仍然是一个主要障碍,而基于价值的融资已被提议用于激励诊断使用和质量结果。专门针对LMICs中AST保险设计的证据仍然有限,但现有综述认为,融资模式必须捕捉诊断的系统性价值,包括更好的处方、更低的抗微生物药物过度使用和更短的住院时间。
加强实验室基础设施
扩大AST的可及性仍然依赖于基本的微生物学能力:标本采集、培养处理、训练有素的人员、质量控制、信息系统和可靠的供应链。来自赞比亚的证据发现,用于AMR监测的总体实验室能力较低,而印度的研究表明,数字化报告和自动化药敏谱使培养检测量增加了四倍,并改善了周转时间。实用的政策模式包括国家支持的监测平台和次国家级实验室强化建设,但偏远地区仍然面临严重的地理不平等和运输延误。
即时诊断技术
即时检测(point-of-care)和快速AST平台似乎有望分散诊断可及性,特别是在集中化实验室将周转时间延长至1-3天的情况下。然而,证据比宣传更为谨慎:撒哈拉以南非洲的实施研究显示出可行性和强大的技术性能,但关于临床结果和成本效益的数据有限,并且目前没有任何可用的平台能满足可负担性、可扩展性和可持续性的所有标准。因此,近期政策应优先考虑在分级网络内有针对性地部署快速检测,而不是假设即时AST可以取代传统实验室。
将诊断管理与抗微生物药物管理相结合
最有证据支持的方法是将AST可及性与诊断管理(DS)和抗微生物药物管理(AMS)联系起来,以便为正确的患者开具检测、正确解读检测结果并将其转化为处方改变。联合干预措施的表现优于单一措施:在2025年一项针对低收入和低中收入国家儿童的系统综述中,结合即时检测的抗微生物药物管理项目(ASPs)比单独使用任何一种方法更能改善处方。成功的政策范例,如喀拉拉邦全州范围内的公私合作AMR项目,依赖于多学科领导、指南制定、培训和因地制宜的实施,而非单纯依靠技术。总体而言,改善LMICs中AST的可及性需要集合融资、可报销的诊断服务、更强大的实验室、审慎采用快速技术以及紧密的DS-AMS整合。证据支持分阶段、系统级的投资,而不是独立采购检测。
政策启示
LMICs中AST的经济障碍既是一个实验室问题,也是一个政策问题:诊断资金不足、治理薄弱、数据系统碎片化以及AMR计划执行不力,维持了经验性处方和不适当的抗生素使用。因此,使AST政策与WHO全球行动计划和各国AMR战略保持一致,需要明确的资金、更清晰的问责制以及从初级保健到转诊医院的分阶段实施。
对政府的建议
政府应将AST可及性视为国家AMR行动计划(NAPs)中核心的卫生系统和管理投资,而非外围的实验室项目。在14个撒哈拉以南非洲国家中的12个,加强细菌检测和AMR检测仅占拟议NAP干预措施的不到20%,尽管在可及性和准备度方面存在巨大差距。因此,国家战略应为分层的实验室扩张(特别是区级细菌学)、哨点指定、实验室信息系统和质量管理的成本核算和提供资金,并与国家战略实验室计划相结合。融资应结合国内预算项目、集中采购以及对基本微生物学服务的战略性购买或报销,因为仅靠短期外部赠款很少能维持能力。监管改革也很重要:在抗生素在正规医疗之外更容易、更便宜、更快获得的地方,对AST的需求仍然很低,经验性治疗占主导地位。政府应将仅凭处方才能获取的规定与扩大可负担的诊断服务和与AWaRe相关联的管理指标相结合,以便更严格的抗生素控制不会简单地减少可及性而不提高靶向性。
对医疗机构的建议
医疗机构应将AST嵌入管理之中,而不是将微生物学视为一项独立的专业技术服务。LMICs的医院管理实施反复受到缺乏微生物学支持、领导力、人力资源和可持续资金的制约,而成功的项目依赖于多学科团队、可靠的数据和及时的实验室支持。机构应优先考虑低成本、高收益的步骤:标本送检流程、药敏谱制作、临床医生-实验室反馈回路,以及在能缩短周转时间以改变处方的条件下选择性使用快速或便携式诊断设备。公私合作实施模式有助于推广这些功能;喀拉拉邦的多层级伙伴关系表明,共同制定的指南、培训和跨部门领导可以在混合卫生系统中运作AMR计划。
对国际合作伙伴的建议
国际合作伙伴应从零散的项目支持转向共同资助由国家主导的AST和管理优先事项的实施。外部支持在资助各国难以独自建设的公共产品时最为有用:实验室劳动力培训、认证路径、数字数据系统、技术评估和跨国知识交流。支持应与国家拥有的计划、透明的监测和现实的经常性成本策略挂钩,因为许多LMICs在纸面上有政策,但实践中执行薄弱且监测有限。合作伙伴还应支持针对快速AST、即时检测部署和公平获取模式的、因地制宜的实施研究,因为在LMICs中的采纳更多是由更广泛的卫生系统约束决定的,而非单纯的技术性能。在LMICs,减少AST的经济障碍将需要资金充足的国家计划、负责任的治理以及机构层面将诊断与管理相结合。没有这一转变,AMR战略将继续认可合理的抗生素使用,却对使之成为可能所需的诊断能力投资不足。