《Frontiers in Public Health》:Preparedness of the Ghana Health Service for field epidemiology and applied biostatistics: a systematic review of infectious disease surveillance, outbreak investigation methodologies, and statistical modeling capacities in resource-limited settings
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摘要
引言:传染病暴发持续威胁全球卫生安全,资源有限环境在监测、暴发调查和应用生物统计学能力方面面临尤为严峻的挑战。世界卫生组织《国际卫生条例(2005)》通过可测量的核心能力定义准备度,而基于182个和186个国家《国际卫生条例》缔约国年度自评报告数据的重
摘要
引言:传染病暴发持续威胁全球卫生安全,资源有限环境在监测、暴发调查和应用生物统计学能力方面面临尤为严峻的挑战。世界卫生组织《国际卫生条例(2005)》通过可测量的核心能力定义准备度,而基于182个和186个国家《国际卫生条例》缔约国年度自评报告数据的重要多国分析一致表明,撒哈拉以南非洲国家在全球范围内报告的准备度缺口最大。加纳尽管主办了西非首个领域流行病学与实验室培训项目,但此前尚未有研究对其跨越所有相关《国际卫生条例》领域的准备度进行综合整合。本综述因此回应一个综合性问题:加纳卫生服务在领域流行病学与应用生物统计学方面的准备程度如何,具体通过监测系统绩效、暴发调查能力、队伍建设、实验室基础设施以及与WHO《国际卫生条例》核心能力基准相一致的统计建模能力进行评估?
方法:本系统综述遵循PRISMA 2020指南,并在PROSPERO(CRD420261299788)前瞻性注册。检索在PubMed、African Index Medicus、AJOL和Google Scholar中进行,并辅以灰色文献,时间覆盖2000年1月至2026年2月。两名评审员独立筛选328条独特记录,评估75篇全文,最终纳入38项具有加纳特定分类数据的研究。质量评估采用设计特异性工具,并透明协调为低、中、高偏倚风险类别。叙述性综合为主要分析方法。
结果:监测完整性介于71%至94%(中位数82%);及时性介于48%至91%(中位数76%),区域绩效显著优于地区绩效。加纳领域流行病学与实验室培训项目(GFELTP)在2007年至2017年间培养420名毕业生,相当于WHO基准队伍需求的45%。暴发应对时间从可比暴发的14天改善至3天。实验室能力仍集中在2至6个哨点。没有纳入研究考察生物统计建模能力。2017年WHO联合外部评价将整体《国际卫生条例》能力评为67%。
讨论:加纳展现出进步但尚不完全的准备度。优先干预措施应针对队伍扩展、外围监测强化、实验室权力下放以及本土生物统计能力发展。
系统综述注册:https://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/view/CRD420261299788,标识号:CRD420261299788。
主体部分总结
1 引言
1.1 全球背景与《国际卫生条例》核心能力的开创性研究
传染病暴发对资源有限环境造成不成比例的严重影响。2014至2016年西非埃博拉疫情、撒哈拉以南非洲地区反复出现的霍乱暴发、脑膜炎地带流行性脑脊髓膜炎疫情、COVID-19大流行以及刚果民主共和国持续的埃博拉疫情,共同暴露了中低收入国家基本的准备与应对能力缺口。世界卫生组织《国际卫生条例(2005)》通过19个核心能力领域定义准备度,涵盖预防、发现和应对。基于《国际卫生条例》缔约国年度自评报告和联合外部评价的重要跨国研究一致表明,撒哈拉以南非洲国家面临最大的准备度缺口。Kandel等人对182个国家的分析显示,仅约半数国家具备应对高影响呼吸道病原体的行动准备能力,缺口集中在撒哈拉以南非洲。Eze等人对186个国家2018至2022年自评报告的分析发现,尽管能力在过去五年略有改善,约三分之一国家在国家和次国家级仍不具备充分的功能性能力,撒哈拉以南非洲在所有五项能力指数中缺口最显著。Gostin等人对2024年《国际卫生条例》修正案的批判性分析指出,即使在第七十七届世界卫生大会通过监管修订后,准备度融资和能力的结构性不平等在中低收入环境中持续存在。
领域流行病学定义为应用流行病学方法调查和控制特定人群中的健康问题,构成暴发发现和应对的操作核心。拥有成熟领域流行病学培训项目的国家在埃博拉疫情期间展现出可测量的更优暴发控制效果。应用生物统计学和统计建模能力对于分析监测数据、预测流行轨迹、指导资源分配和评估项目有效性同样关键。COVID-19大流行证实了本土流行病建模能力对于时效性政策决策的必要性,但此类能力在资源有限环境中基本缺失。
1.2 加纳背景
加纳是西非中低收入国家,人口约3300万,横跨16个地区,在卫生部领导下实行分权式卫生系统,加纳卫生服务是公共卫生服务的主要实施机构。该国承受大量传染病负担,包括占门诊量38%的地方性疟疾、沿海和城市地区反复出现的霍乱、北部地区的流行性脑脊髓膜炎、黄热病、疫苗可预防疾病以及病毒性出血热和COVID-19等新发感染。加纳自2003年起实施WHO支持的综合疾病监测与应对策略,通过地区卫生信息管理系统2电子平台进行每周疾病报告。加纳领域流行病学与实验室培训项目于2007年在加纳大学公共卫生学院建立,得到美国疾病控制与预防中心支持,是西非首个此类项目,并作为英语国家次区域培训中心。
尽管有这些重大投入,此前尚未对加纳在监测系统、暴发调查能力、队伍充分性、实验室基础设施和生物统计能力方面的准备度进行全面的系统综合。
1.3 研究设计(系统综述)的选择
鉴于所考虑的准备度领域范围广泛,研究者权衡了系统综述与范围综述的适用性。范围综述适用于绘制广泛主题的证据范围、范围与性质,不进行明确质量评价和效应量定量汇总。系统综述适用于回答聚焦问题、应用透明纳入标准、进行正式批判性评价并针对预先指定结局领域综合发现。本综述按系统综述设计和实施,理由有三:第一,研究问题严格聚焦于单一国家卫生系统和一组与WHO《国际卫生条例》核心能力一致的准备度结局领域;第二,对所有38项纳入研究使用设计特异性工具进行正式偏倚风险评估;第三,所有报告符合PRISMA 2020指南。
1.4 主要研究问题与目标
主要研究问题为:加纳卫生服务在领域流行病学与应用生物统计学方面的准备程度如何,通过监测系统、暴发调查、队伍建设、实验室基础设施和统计建模能力方面与WHO《国际卫生条例》核心能力一致的绩效指标来评估?次要目标包括评估传染病监测系统绩效、暴发调查方法与应对能力的时间趋势、GFELTP成果、实验室诊断能力、对照WHO基准的健康系统准备度,以及识别生物统计和流行建模能力的证据缺口。
2 方法
2.1 方案与注册
本系统综述遵循PRISMA 2020指南,方案于2026年2月3日在PROSPERO前瞻性注册(注册号CRD420261299788),无实质性方案偏离。
2.2 纳入标准(PICOS框架与加纳特定数据要求)
纳入要求研究提供可分离分析的加纳特定数据;多国研究仅在加纳特定数据单独报告或可提取时纳入。PICOS框架规定:人群为加纳卫生服务、加纳公共卫生系统、疾病监测基础设施、GFELTP队伍或人群水平疾病监测;干预为监测系统和综合疾病监测与应对策略实施、暴发调查与应对、GFELTP项目、实验室能力、生物统计能力和流行建模、《国际卫生条例》核心能力发展;比较为WHO基准、区域平均值或先前时间段的比较;主要结局为监测系统绩效指标和暴发应对指标;次要结局为队伍能力、实验室能力、准备度评估得分;研究设计包括横断面研究、队列研究、病例对照研究、混合方法研究、项目评估、监测系统评估、暴发调查报告、WHO、GHS、WAHO和AFENET的技术报告与灰色文献;环境为加纳或加纳卫生服务运作,时间2000年1月至2026年2月,语言为英语。
2.3 信息来源与检索策略
在PubMed/MEDLINE、African Index Medicus、African Journals Online和Google Scholar四个电子数据库进行检索,检索词围绕地理术语、卫生系统术语和领域流行病学术语三组概念构建。灰色文献包括WHO联合外部评价报告、加纳卫生服务年度报告、GFELTP项目评估、综合疾病监测与应对评估报告、暴发调查报告等。检索于2026年1月30日前完成。
2.4 研究筛选过程
两名评审员使用Covidence软件独立进行标题和摘要筛选,校准练习kappa=0.82。初步筛选排除250条记录,主要原因包括地理不匹配、结局不符、研究类型不符、时间范围不符、系统综述、非英语和重复。78条记录进入全文评估,成功获取75篇(96.2%),全文阶段kappa=0.76。最终纳入38项研究。
2.5 数据收集与提取
开发了综合数据提取表,涵盖研究特征、人群特征、方法学细节、监测系统绩效指标、暴发调查细节、FELTP和队伍数据、实验室能力指标、生物统计方法和准备度评估得分。提取表经5项研究预试验后完善,两名评审员独立提取全部38项研究数据。
2.6 质量评估
质量评估采用设计特异性工具。横断面研究和实验室监测研究使用纽卡斯尔-渥太华量表(0至10星);监测系统评估使用CDC更新指南(九个属性);项目评估使用RE-AIM框架;暴发调查报告使用WHO/CDC标准改编的八项检查表;灰色文献使用AACODS检查表。各工具评分经明确协调规则映射为低、中、高风险三类。
2.7 数据综合
叙述性综合为主要分析方法,因研究设计、人群、结局定义和时间段的高度异质性排除了定量荟萃分析。数据按六个预设主题领域组织,对可比较指标计算中位数和范围,并按卫生系统层级、地理区域、时间段和疾病类型进行亚组分析。
3 结果
3.1 研究筛选
数据库和灰色文献检索共识别471条记录,去除143条重复后,328条独特记录进入筛选,排除250条,78条进入全文评估,成功获取75篇,全文阶段排除37篇,最终纳入38项研究。
3.2 研究特征
38项研究发表年份2011至2024年,63.2%自2016年起发表。研究设计包括横断面研究(n=15)、暴发调查报告(n=10)、监测系统评估(n=9)、项目评估(n=8)、实验室监测研究(n=4)和灰色文献技术报告(n=2),部分研究涉及多个类别。地理覆盖包括国家层面(n=12)、多区域(n=8)和单一区域或地区(n=18)。
3.3 质量评估结果
38项研究中,19项(50.0%)为低偏倚风险,16项(42.1%)为中等偏倚风险,3项(7.9%)为高偏倚风险。
3.4 按主题的综合发现
3.4.1 监测系统绩效与能力
九项研究评估了综合疾病监测与应对策略及疾病特异性监测。地区层面完整性在北部加纳2011至2013年间为75.8%至78.3%,区域层面完整性达94.2%。疾病特异性监测显示结核病完整性89%、病毒性出血热82%、麻疹监测水平相近。国家级DHIMS2数据显示报告完整性从2012年52%改善至2015年89%。COVID-19中断了这一趋势,一个市的结核病监测完整性从89%降至71%,及时性从76%降至64%。报告定量完整性数据的八项研究汇总中位数为82%(范围71%至94%)。地区层面及时性显著偏低,为48.3%至52.6%。疾病特异性及时性估计较高:病毒性出血热91%、霍乱87%、麻疹83%、结核病76%。报告定量及时性数据的研究汇总中位数为76%(范围48%至91%)。病毒性出血热监测尽管及时性达91%,阳性预测值较低,反映实验室确认限制影响监测特异性。
3.4.2 暴发调查能力与应对
十项研究考察了暴发调查方法。应对时间从2016年Central Region霍乱暴发的14天缩短至2016年Jirapa脑膜炎暴发的3天,约五倍改善。2014年Greater Accra霍乱暴发(28,975例,243例死亡,病死率0.84%)是加纳有记录以来最大霍乱事件,GFELTP毕业生在流行病学调查中发挥核心作用。2020年COVID-19应对中,紧急行动中心在加纳首例确诊病例后48小时内启动,GFELTP毕业生领导接触者追踪。Ablekuma North接触者追踪调查完成94.3%追踪,记录续发攻击率8.3%。2022年Western North Region流行性腮腺炎暴发因被动监测缺口延迟4周发现。
3.4.3 GFELTP项目评估与队伍建设
八项研究涉及GFELTP成果。2007至2017年间,项目培养52名高级毕业生、158名中级毕业生和210名一线毕业生,总计约420名。对照WHO基准队伍需求,这相当于所需领域流行病学队伍的约45%。毕业生保留率68%超过许多非洲FELTP项目。GFELTP毕业生在2007至2015年间参与87次有记录的暴发调查。一线培训在2014至2015年覆盖8个地区240名外围卫生工作者。2018年加纳拥有25名ECOWAS领域流行病学家中的18名(72%),并在COVID-19期间部署至区域应对。加纳对照WHO基准约需40名高级领域流行病学家,意味着高级层面缺口为22名。
3.4.4 传染病监测实验室能力
四项研究涉及实验室能力。抗菌素耐药性监测2010至2013年在6个哨点运行,培养和药敏测试充分但外部质量评估覆盖不足。流感哨点监测2011至2019年在4个站点进行,类流感病例确认率18.6%。病毒性人畜共患病能力评估记录了关键诊断缺口:拉沙热、裂谷热和克里米亚-刚果出血热无国内检测能力;猴痘检测仅在2022年暴发期间建立;埃博拉和马尔堡病毒PCR能力有限且仅作为应急响应。狂犬病、黄热病和登革热诊断可用但地理上局限于Greater Accra。COVID-19实验室从2个站点三个月内扩展至43个测试点,展示了快速扩容潜力。持续限制包括高级能力地理集中、哨点覆盖不足、外部质量保证薄弱、生物安全基础设施不足、分子诊断有限和实验室队伍不足。
3.4.5 卫生系统准备度与《国际卫生条例》核心能力
五项研究评估了整体准备度。加纳2017年WHO联合外部评价显示《国际卫生条例》核心能力总体67%,高于ECOWAS区域平均。最强能力为抗菌素耐药性监测(83%)、人畜共患病整合(79%)和食品安全(75%)。最弱能力为辐射应急(42%)、生物安全和生物安保(50%)、实验室系统(58%)、卫生应急管理(63%)和人力资源开发(63%)。2019年国家评估证实总体准备度67%。加纳在2019至2020年ECOWAS 15国比较中排名第三。医护人员准备度调查显示,384名受访者中73%感觉对埃博拉病毒病患者管理准备不足,58%报告个人防护装备获取不足,65%未接受充分的埃博拉病例定义培训。
3.4.6 生物统计能力与流行建模
本系统综述的一个突出发现是完全没有研究考察加纳的生物统计能力或流行建模能力。38项纳入研究均未评估传染病统计建模、流行预测、暴发检测预测分析或生物统计与数据科学队伍能力。部分项目评估提到数据分析作为FELTP能力,但未指明统计方法或建模方法。
3.5 研究间偏倚风险评估
潜在发表偏倚来源包括Greater Accra和Ashanti区域地理过度代表、偏好发表成功项目和大型或不寻常暴发。缓解因素包括综合检索策略纳入灰色文献和非洲数据库、多元资助来源以及独立研究结果的趋同。
3.6 亚组分析
按卫生系统层级,区域监测完整性(94%)显著超过地区表现(76%)。按时间段,DHIMS2完整性从2012年52%增至2015年89%,暴发应对时间约缩短五倍,GFELTP毕业生数量稳步增长。COVID-19中断上升趋势。按疾病类型,2014年埃博拉疫情后获得专门资源的高后果病原体(病毒性出血热、COVID-19)展现出更好的监测指标和更快的应对时间,而政治关注度较低的地方病(流行性腮腺炎、常规结核病)表现较弱。
4 讨论
4.1 主要发现总结
本系统综述综合38项研究,发现加纳卫生服务准备度在进步但尚不完全。监测系统中位完整性82%、及时性76%,区域与地区表现梯度显著,COVID-19导致常规监测受损。暴发应对时间从14天改善至3天,GFELTP毕业生参与87次暴发调查。GFELTP是加纳最强的准备资产,产生420名毕业生,保留率68%,但队伍密度仅达WHO基准的45%,且课程中完全没有生物统计训练。实验室能力是速率限制因素,集中2至6个哨点,大多数新发和人畜共患病原体能力缺乏。健康系统准备度达中等水平(《国际卫生条例》核心能力67%),医护人员一线准备度不足。
4.2 发现解释
加纳证据与开创性《国际卫生条例》分析显示的全球模式一致。GFELTP的重大影响验证了FETP模式在非洲的有效性,但当前产出速度需二十年才能达到WHO建议队伍密度。区域与地区绩效梯度提示需要差异化强化策略。实验室集中化带来地理可及性挑战,COVID-19展示了快速扩容的可行性。生物统计和流行建模能力缺失构成策略性缺口,现代流行准备依赖实时数据分析、统计异常检测、流行预测和干预效果建模,而加纳缺乏本土建模能力。
4.3 局限性
本综述存在发表偏倚、语言限制(仅英语)、数据库访问限制(无法检索Embase、Web of Science和Scopus)、方法学异质性、三项高偏倚风险研究的影响、代理偏倚(用完整性和及时性代表准备度)和异质性偏倚。
4.4 对政策和实践的意义
六个优先领域需采取行动:第一,积极扩大GFELTP,包括增加高级培训班摄入量至每批10至15名、大幅扩展一线培训、实施部署政策、将生物统计和流行建模纳入核心课程、多样化资金来源;第二,按卫生系统层级实施差异化监测强化策略,强化地区级督导和反馈;第三,扩展实验室网络,促进地理权力下放和测序能力;第四,发展生物统计和流行建模能力,建立建模单位、整合高级统计培训、培训专门生物统计学家并建立全球伙伴关系;第五,通过专用预算拨款和快速获取机制实现可持续准备度融资;第六,将一线医护人员准备从培训研讨模式转向实践训练、设施级个人防护装备储备和定期模拟演练。
4.5 结论
本系统综述记录了加纳卫生服务准备度的进步与不足。GFELTP确立了加纳的区域领导地位,暴发应对时间大幅改善,实验室能力扩展。但队伍密度仅为基准的45%,外围监测及时性低于55%,实验室网络地理集中,生物统计建模能力基本缺失,应急融资不足。弥合这些缺口需要持续政治承诺、充足资源分配、各级队伍扩展、差异化监测强化、实验室网络权力下放以及本土生物统计和流行建模能力发展。加纳的经验为资源有限环境提供了广泛适用的教训。