南非结核病筛查策略的人口层面影响与成本效益分析：基于诊所与社区筛查模式的数学建模研究

《PLOS Global Public Health》：Projected population level impact and cost-effectiveness of clinic and community-based tuberculosis screening approaches

　　

摘要专业翻译 南非国家卫生部设定了扩大结核病（TB）检测规模的宏伟目标，主要聚焦于诊所就诊人群。在结核病防治资金持续缩减的背景下，亟需确定最具成本效益的检测目标人群策略。研究人员构建了一个南非结核病传播数学模型，该模型明确纳入了按性别及HIV/ART状态分层的诊所就诊行为。研究模拟了2026—2035年间六种筛查策略（单独及联合实施）：三种基于诊所的策略（症状筛查、强化靶向全民结核病检测[TUTT，即对关键风险人群中的诊所就诊者进行无视症状的痰液检测]，以及允许使用唾液样本的强化TUTT）和三种基于社区的靶向策略（社区影像学筛查、社区症状筛查及全民Xpert Ultra检测），每种策略均在多种覆盖率水平下实施。模型输出与机制性成本函数相结合，从社会视角评估了各策略的潜在影响与成本效益。最具成本效益的独立策略为10%年度人口覆盖率的社区影像学筛查，其增量成本效益比（ICER）为每避免一个伤残调整生命年（DALY）421美元。扩展路径上的10/11种情景均包含逐步提高覆盖率的社区影像学筛查，并与一种基于诊所的策略相结合。与独立策略相比，联合互补策略以覆盖结核病高风险人群（如基于诊所的筛查）和筛查覆盖率较低的人群（如基于社区的筛查），可能提高结核病筛查的成本效益。在设计结核病筛查策略时，应同时考虑人群风险与现有筛查覆盖率。

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一、研究背景与问题提出

结核病仍是南非的主要致死原因之一，过去十年间该国结核病死亡率仅下降17%，远低于实现终止结核病战略2025年里程碑所需的75%降幅目标。据估计，约26%的结核病发病者从未获得诊断。南非国家卫生部在其2025/26年度终止结核病运动中设定了检测500万人的目标，策略重点在于基于诊所的检测，具体包括：一是靶向全民结核病检测（TUTT），即对预先定义的风险人群（包括HIV感染者、近期结核病史者及近期密切接触者）进行无视症状的检测；二是采用WHO四症状筛查法对所有诊所就诊者进行症状筛查。

然而，这一扩大筛查规模的行动正与全球结核病防治资金的大幅削减并行发生。美国国际开发署（USAID）的骤然解散及全球基金捐款的减少，导致南非结核病资金净损失达3400万美元，预计将使2025年接受结核病检测的人数减少58万。在此背景下，亟需证据来指导检测人群的选择及检测方法的确定，以在有限预算内最大化健康收益。尽管WHO推荐在高负担地区开展系统性结核病筛查，但证据确定性较低，且对筛查策略的选择缺乏明确指导。现有证据表明主动病例发现（ACF）项目通常具有较好的成本效益，但成本与效果因背景不同而异质性显著。

二、研究内容与核心结论

针对上述问题，研究人员开发了一个基于个体的结核病传播数学模型，该模型按性别和HIV/ART状态分层，并明确纳入了诊所就诊行为。研究模拟了2026—2035年间六种筛查策略（三种基于诊所、三种基于社区）在多种覆盖率水平下的单独及联合实施效果，并结合机制性成本函数从社会视角评估了各策略的潜在影响与成本效益。

研究得出以下核心结论：其一，最具成本效益的独立策略为10%年度人口覆盖率的社区影像学筛查，其增量成本效益比（ICER）为每避免一个伤残调整生命年（DALY）421美元。其二，扩展路径上的10/11种情景均包含逐步提高覆盖率的社区影像学筛查，并与一种基于诊所的策略相结合。其三，与独立策略相比，联合互补策略以覆盖结核病高风险人群和筛查覆盖率较低的人群，可能提高结核病筛查的成本效益。研究强调，在设计结核病筛查策略时，应同时考虑人群风险与现有筛查覆盖率。

三、主要技术方法

研究人员构建了一个基于个体的结核病感染传播、死亡、诊断和治疗模型，并校准至南非国家患病率调查数据和WHO估计值。模型按性别和HIV/ART状态分层，区分了细菌学阳性且无结核病所致症状、细菌学阳性且有结核病所致症状两类传染性结核病状态。模型使用历史匹配和模型仿真（R包hmer）进行校准，全面捕捉模型参数和校准目标的不确定性。成本估算采用机制性成本函数，区分固定项目成本、固定机构和实验室层面成本及可变成本，并纳入患者自付费用。患者费用数据来源于一项在夸祖鲁-纳塔尔省Umkhanyakude地区13家初级卫生保健诊所开展的横断面调查，共纳入99名在2022年2月1日至2024年2月29日期间开始治疗的合格结核病患者。效果指标采用伤残调整生命年（DALYs），所有成本和效果均按5%的贴现率进行贴现。

四、研究结果

模型对数据的拟合： 研究人员生成了1041组参数集，均处于全部42个校准目标的靶范围内。图1展示了30个关键校准目标的拟合情况，其余12个目标的拟合情况见S1附录。

干预措施的影响： 2026—2035年间，与基线相比，诊所症状筛查在降低结核病发病率方面最为有效，平均降幅达25%（95%不确定区间19—31%）。这反映了该方法相较其他策略具有更高的人群层面Xpert检测覆盖率（2026年中位覆盖率为9.7%，其他策略为3.6%—8.1%），且结核病患者因症状就诊时接受Xpert检测和诊断的概率更高，减少了诊断延误。不同策略的即时效果因HIV/ART状态而异：社区策略对各人群的Xpert覆盖率相似，但对HIV阴性人群的2026年通报率改善最大，原因是该人群病程更长，更易被筛查捕获；诊所症状筛查对未接受ART的HIV感染者和HIV阴性人群的Xpert覆盖率和通报率提升最大，但对接受ART人群影响甚微，因为基线情景中该人群的诊所症状筛查覆盖率已相对较高；两种强化TUTT策略是唯一能显著提升接受ART人群检测覆盖率或通报率的策略，因为它们允许对该人群中的无症状诊所就诊者进行更频繁的检测。

成本与成本效益： 基线方案成本最低且效果最差，诊所症状筛查成本最高且效果最佳。增量成本主要由Xpert Ultra检测数量的增加驱动，尤其在基于诊所的策略中；避免的增量DALYs主要由寿命损失年（YLLs）的减少驱动。社区影像学筛查是最具成本效益的策略，98%的模型运行结果低于最低成本效益阈值（618美元/DALY）。在918美元/DALY阈值下，强化TUTT（97%）和诊所症状筛查（99%）同样具有成本效益；在最高阈值下，所有策略均极可能具有成本效益。扩展路径分析显示，联合社区与诊所干预策略的情景优于独立干预策略。扩展路径上的11种情景中有10种包含社区影像学筛查，以逐步提高的覆盖率与一种基于诊所的策略（诊所症状筛查或强化TUTT）相结合。在619美元/DALY阈值下，最可能被采纳的最佳策略为10%人口覆盖率的社区影像学筛查联合强化TUTT；在985美元/DALY阈值下，该覆盖率提升至20%。

敏感性分析： 贴现率和时间跨度的选择对ICER影响最大。终身时间跨度和1%贴现率使多数ICER较基准情景上升，将社区症状筛查和社区全民Xpert推高至3，127美元/DALY以上。将Xpert Ultra价格调整至与MiniDock MTB一致、增加CAD4TB软件成本以及移除假阳性诊断的成本和影响，对各情景影响甚微。将移动胸部影像学设备年吞吐量减半使平均ICER升至585美元，但未改变扩展路径上的策略排序。

五、讨论与结论

讨论部分指出，社区影像学筛查是南非发现结核病患者最具成本效益的独立策略，联合社区与诊所策略始终比独立策略更具成本效益。研究结果提示，采取双管齐下的策略——既开展诊所层面的病例发现，又开展社区层面的胸部影像学筛查——可能是有限资金的最佳使用方式。在诊所层面，研究强调了在设计病例发现项目时考虑人群结核病发病风险、就医频率和现有筛查覆盖率的重要性。尽管接受ART的HIV感染者结核病风险较高，但他们已因ART治疗频繁就诊，且就诊期间已有一定程度的结核病筛查；相比之下，HIV阴性人群（尤其是男性）的诊所就诊率低得多，且无法获得ART就诊期间的结核病筛查。单独考虑时，全民诊所症状筛查（主要提升非ART人群的检测覆盖率）比强化TUTT（检测覆盖率提升集中在接受ART的HIV感染者中）更具成本效益；但与社区筛查联合时，强化TUTT比全民诊所症状筛查更具成本效益，因为社区筛查已独立提升了非ART人群的覆盖率，诊所症状筛查的增量价值相应减弱。

研究优势在于：基于个体的建模方法能够详细模拟诊所就诊行为，不仅按HIV/ART状态和性别分层，还纳入了个体间差异；机制性成本函数的应用区分了固定成本和可变成本，考虑了规模经济和范围经济，提供了更稳健的国家层面成本与成本效益估计。研究局限性包括：未能考虑限制检测人数的卫生系统约束；社区病例发现可能针对高患病率地区，使用地区级通报率变异作为患病率地理变异的代理指标可能不完美；未纳入覆盖更大人口份额所需的额外项目成本；结核病自然史（尤其是症状方面）存在较大不确定性。

研究结论为：分析展示了如何将行为学、流行病学和经济学数据统一纳入建模框架，为国家级筛查策略提供信息。研究表明，将项目与亚人群风险和现实服务利用情况相结合，对于在有限结核病资源下最大化健康收益至关重要。