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期刊导读

预防传染病多轮检测与二分法分组方案探讨

来源:无损检测 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-05-08

一、引言

我国人口众多,如果逐个对每个人进行检测以确诊传染病病毒病例,检测工作量太大,检测成本太高,检测条件难以满足,实施困难非常大。针对这一情况,本文提出多轮分组法以及二分法分组的检测方法,以提高检测效率,降低检测成本。

二、多次分组检测方法

以学生为例,对于我国的高等学校来说,规模都很大,学生数量多,一般来说都要接近万人,很多高校学生都有几万人,对每个学生逐一进行检测较为困难,另外,我们考虑到学生患有传染病病毒的可能性较低,检测结果呈阳性的人数非常少的这一特点,建议采用多次分组检测方法,就是将疑似病例人员根据要求进行分组进行检测。对接受检测人员提取样本,然后将每组被检人员的全部样本放到一起进行检测,我们称之为混样检测。如果是阴性,则表明该组被检人员均不是传染病病毒患者,全部通过检测。如果是阳性,则表明该组被检人员中有传染病病毒患者,然后就对该组人员分别进行逐一的检测,以确定其中哪一位,或者那些人是传染病病毒 患者。因为学生患有传染病病毒 的比例很低,所以,分组检测后,检测结果呈阳性的比例很低,而检测结果呈阴性的比例很高。也就是说,分组检测后,大部分被检人员在第一次全组检测后就通过了检测,排除了是否是传染病病毒患者的疑虑。由于每组被检人员较多,而只通过一次检测,就有了明确的结果,检测效率高,检测成本也很低。

三、基本分组检测方案分析

考虑到我国高校规模比较大,大多数都是万人以上,为了分析方便我们就先以一万名学生为例进行分析,然后再考虑不同学生规模的情况。另外,考虑到学生患病比例非常低这一特点,所以分组规模大一点。对于要检测一万名学生,就可将其平均分成10组,每组1 000人,进行第一轮分组检测。如果按学生患病比例为万分之一考虑,就是说这一万名学生中有一人是患者。那么第一轮分组检测后,一般来说10组中有一组检测结果是阳性,而其他组检测结果就是阴性。这就是说患病学生就在检测结果是阳性的这组1 000人当中,而其他9组检测结果是阴性的9 000名学生均未感染病毒,可以排除。这就表明我们通过第一轮检测就排除了9 000人,第一轮检测只检测10组,也就是检测10次,可见检测效率明显提高。

接着我们进行第二轮检测。就是将第一轮检测结果是阳性的那组1 000名学生,仍然平均分成10组,每组100人继续进行分组检测。那么一般来说第二轮检测结果仍然有一组的检测结果是阳性,而其余9组的检测结果是阴性。患者在检测结果为阳性的这组100人当中,而检测结果是阴性的9组中的900人被排除。

下面进行第三轮检测。将第二轮检测结果是阳性的那组100人平均分成10组,每组10人进行分组检测。结果一般来说也应该有一组检测结果是阳性的,而其他9组检测结果是阴性。患者在检测结果是阳性的那组10人当中,而检测结果是阴性的那9组中的90人被排除。

第四轮检测就是对第三轮检测中检测结果是阳性的那组中的10名学生分别进行逐一检测。检测结果是阳性的那名学生就是患者,而检测结果是阴性的学生就直接排除。

这样按我们的检测方案,通过四轮检测就能在10 000名学生中找出患者。每轮检测10组,也就是检测10次,四轮检测总共检测40次。而通常采用的逐一检测方式,对于10 000名学生,就要检测10 000次,可见其检测次数多,检测效率低,检测成本高。按我们的算例,采用分组检测的检测次数可以降低为原来的0.4%,即检测次数减少了99.6%。由此可见分组检测优势明显。

四、患病比例不同情况分析

我们前面分析是假定学生患病比例是万分之一的情况,下面我们再分析一下学生患病比例不是万分之一的情况,比如说患病比例是万分之二的情况。对于这种情况,我们仍然可以参照学生患病比例是万分之一的情况进行分组检测。

首先我们仍将要检测的一万名学生平均分成10组,每组1 000人,进行第一轮分组检测。考虑到学生患病比例为万分之二,就是说这一万名学生中有二人是患者。那么第一轮分组检测后,10组中就有一组或者两组检测结果是阳性,而其他组检测结果就都是阴性。从可靠性角度考虑,只有一组检测结果是阳性的情况较为简单,检测次数也比较少,出现的概率低,所以我们只考虑出现概率较高的、较复杂的情况,那就是有两组学生检测结果是阳性,而其余8组检测结果是阴性。这就是说患病学生就在检测结果是阳性的这两组2 000人当中。而另外其他8组检测结果是阴性的8 000名学生均未感染病毒,可以排除。

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