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Re-emerging Diseases and the Need for Diagnostic Readiness

公众对这些疾病的讨论往往集中在疫苗接种率、治疗方案或公共卫生政策上。这些讨论固然重要,但却忽略了一个关键点:诊断才是疫情暴发的第一道防线。
如果没有快速、准确的实验室诊断,临床医生就无法确诊病例,公共卫生官员就无法追踪传播途径,社区也无法采取有效的应对措施。每一次疫情暴发都始于一个诊断问题:是什么导致患者患病? 医学实验室和公共卫生专业人员——他们往往在幕后默默工作——在识别新发和再发病原体方面发挥着决定性作用,并生成推动现代医学发展的数据。
研究始终表明, 大多数临床决策都依赖于实验室数据。 每一例确诊的麻疹、结核病或其他传染病病例都始于实验室专业人员的工作,他们处理样本、进行检测、验证结果并沟通发现。然而,即使在医疗保健系统内部,许多人也低估了实验室在疫情应对中的核心作用。
医学实验室专业人员( MLP):
- 利用培养、分子检测、抗原检测和血清学方法检测病原体。
- 确认异常或出乎意料的诊断结果。
- 当出现危险病原体时,应立即通知临床医生和感染控制团队。
- 提供监测数据,以指导地方、州和国家公共卫生行动。
实验室系统运转良好时,疫情就能得到及早控制。而一旦诊断系统出现故障,感染就会悄然蔓延。如今,传染病的再次出现凸显了美国面临的一个紧迫问题:美国的诊断准备能力可能跟不上那些需要快速实验室识别的疾病的卷土重来。 劳动力短缺 、基础设施老化以及某些疾病暴露风险的降低,都威胁着早期发现疫情所需的诊断准备能力,我们必须正视这些挑战。
风险:旧传染病卷土重来

美国于 2000 年消除了 麻疹的地方性传播。 然而,近年来,由于疫苗接种率下降和国际旅行增加,麻疹疫情反复爆发。同样,结核病仍然是持续存在的公共卫生威胁,尤其是在弱势群体和医疗资源匮乏的地区。
这些疾病给诊断系统带来了一个难题。 许多近几十年接受培训的临床医生缺乏诊断美国大规模疫苗接种运动后变得罕见的疾病的第一手经验 ,例如:麻疹(其早期症状可能与其他病毒性呼吸道感染相似)、脊髓灰质炎、结核病(需要专门的实验室检测和生物安全操作)以及百日咳(在接种过疫苗的成年人中,百日咳的症状往往不典型)。同样的挑战也影响着实验室。人员流动、劳动力短缺和检测项目的变化都会降低机构对曾经需要常规检测的疾病的熟悉程度。
此外,像尼帕病毒或克里米亚-刚果出血热这样的新发人畜共患病可能不会立即被临床医生识别出来,而且总的来说,延迟或漏诊会导致传播链在公共卫生干预措施开始之前就扩大。
缓解措施:诊断准备
重新获得那些可能随着时间推移而逐渐衰退的能力,需要对诊断准备工作有全面的理解和执行,这不仅仅意味着拥有实验室检测能力。它需要一个协调一致的系统,将临床意识、实验室能力和公共卫生基础设施整合起来。
关键要素包括:
- 临床识别——医生和高级执业医师在鉴别诊断中必须考虑再次出现的疾病。如果临床医生没有怀疑麻疹或结核病,他们可能永远不会进行相应的检查。
- 实验室专业技术——实验室必须具备开展专业检测和识别异常结果所需的技术专长。经验丰富的微生物学家往往能够发现自动化系统可能遗漏的模式。
- 诊断基础设施——医院和参考实验室需要现代化的仪器、经过验证的检测方法和稳定的供应链才能进行及时的检测。
- 公共卫生实验室网络——州和联邦实验室确认诊断、进行基因组监测并协调疫情调查。
当这些组件中的任何一个出现故障时,诊断准备工作就会失败。
风险:实验室人员短缺
美国疾病控制与预防中心(CDC)近期关于暂停和审查部分传染病检测的声明,应促使我们超越眼前的困境,审视我们体系中一个更深层次、持续存在的脆弱性——诊断人员能力。尽管 CDC 强调此举体现了其致力于维持高质量实验室标准的承诺,但也凸显了我们国家诊断基础设施在多大程度上依赖于一支规模相对较小、训练有素的队伍,以及维持和支持这支队伍的策略。参考检测一旦中断——即使是短暂的——也会对临床诊疗、公共卫生监测和疫情应对产生连锁反应,尤其对于狂犬病和痢疾等低频但高影响的病原体而言更是如此。
这一刻再次印证了实验室医学界多年来的共识:诊断准备不仅仅关乎平台或检测方法,更关乎人。临床微生物学家和实验室专业人员身处实验室科学与临床医学的交汇点,在许多医疗保健系统中扮演着诊断管理者的角色。他们对于确保正确选择检测项目、准确解读结果以及及早识别新出现的威胁至关重要。这些技能并非一朝一夕就能培养 ,而是需要持续的教育、实践培训和丰富的实际经验 。
不幸的是,我们持续面临着人才储备日益萎缩的困境。一些趋势引起了医疗保健领导者的担忧。退休人员数量超过了新加入的实验室科学专业的人员数量。持续的培训项目正在减少。临床微生物学专业知识日益集中在少数专业实验室,而整体而言,人员倦怠和短缺问题持续影响着全国各地的医院和公共卫生实验室。这些挑战早在新冠疫情爆发之前就已存在,但疫情暴露了诊断能力在压力下可能变得多么脆弱, 许多系统至今仍在努力维持人员配备水平 。总而言之,人才短缺对诊断准备构成重大威胁,而再次出现的疾病只会加剧这种压力。
缓解措施:扩大实验室工作人员队伍
随着传染病的再次出现和检测复杂性的增加,加强和投资实验室人员队伍对于维持我们医疗保健系统赖以生存的诊断能力至关重要。医疗保健系统必须支持各级医学实验室专业人员的培训项目,包括临床微生物学家和分子诊断专家。必须扩大人才储备,以填补退休专业人员的空缺并满足未来的诊断需求。
必须避免采取短期解决方案,例如在职培训,因为这些方案往往会在无法满足教育和实习要求的情况下降低人员标准。医疗保健系统、公共卫生系统、认证机构、专业组织以及其他与实验室工作人员相关的机构必须采取长期解决方案, 以吸引、招聘和留住医学实验室专业人员 (MLP)。
ASM-WSU 微生物学证书课程提供在临床微生物实验室工作所需的教育和培训。
风险:实验室基础设施老化
医疗和公共卫生实验室基础设施老化是一个日益严峻的挑战,因为许多实验室仍然依赖过时的设备、老旧的信息系统以及无法满足现代检测需求的物理空间。这限制了疫情爆发期间的应对能力,延长了检测周转时间,并增加了出错、生物安全漏洞和人员压力等风险。在传染病不断涌现和诊断技术日趋先进的时代,对实验室现代化投入不足会削弱及时发现、数据整合和协调一致的公共卫生应对措施,最终损害整个医疗保健系统保护社区的能力。
缓解措施:投资实验室基础设施和支持公共卫生实验室网络
要使医院和公共卫生实验室有效运作,需要在以下四个基础领域进行持续投资:
- 优化的诊断服务网络,包括但不限于高通量分子检测平台、快速病原体检测系统和基因组测序能力。
- 训练有素的员工队伍。
- 强大的数据和信息系统。
- 更新了物理基础设施。
这些工具共同提高了检测速度,提供了宝贵的流行病学见解,并确保实验室能够应对日常需求和激增的检测能力。
联邦政府的持续投入——尤其是疾病控制与预防中心(CDC)的公共卫生基础设施拨款项目,该项目已拨款超过 50 亿美元用于人力、数据现代化和基础能力建设——既体现了需求的规模,也表明了行动的可行性。此外 ,流行病学和实验室能力(ELC)合作协议等项目的额外支持,以及来自美国国立卫生研究院(NIH) 和生物医学高级研究与发展局(BARDA) 的资助,进一步凸显了实验室系统对国家基础设施的重要性。
然而,如果我们想要充分配备实验室以发挥效用,就必须超越资金投入,着眼于可持续性。实验室系统的资金投入往往处于被动应对、危机驱动的循环模式,导致它们在两次紧急情况之间准备不足。来自联邦、州和医疗保健系统的稳定、长期投资,结合现代化的报销模式和公私合作,对于打破这种循环至关重要。公共卫生实验室是国家疾病监测的支柱。持续的资金投入能够确保它们可以确诊病例、监测疫情并支持临床实验室。否则,实验室将继续面临基础设施老化、人员短缺和数据系统碎片化等问题——这些问题必然会导致诊断延误、医疗成本增加,并在最关键的时刻削弱公共卫生应对能力。

漏诊的代价
前期投资实验室基础设施和支持公共卫生实验室网络的成本看似很高,但漏诊的代价要高得多 。延误诊断的影响不仅限于个体患者,还可能演变成更广泛的公共卫生危机,包括医疗机构内未被识别的传播、学校或社区的疫情爆发、因延误治疗而导致的医疗成本增加以及公众对医疗系统的信任度下降。
实验室基础设施老化不仅仅是技术上的限制,它还会带来可衡量的后续临床、经济和公共卫生后果。当实验室缺乏现代化的诊断平台、数据系统或应急能力时,检测延误会迅速导致错失控制疫情的机会。对于麻疹等高传染性疾病,即使是短暂的延误也可能造成指数级的后果。 有证据表明 ,在美国,每例麻疹病例平均会造成约 4.3 万美元的损失,而疫情爆发的总成本可达数十万至数百万美元,其中包括启动应对措施所需的约 24.4 万美元,以及每增加一例病例约 1.6 万美元的成本。
简而言之, 对实验室和公共卫生基础设施投资不足是一种得不偿失的做法 :诊断和应对的延误会导致病情加重、治疗成本更高、疫情控制工作范围扩大——最终给卫生系统和社会造成的损失远远超过及时的前期投资。
展望未来
传染病不断演变。 病原体跨越国界 ,适应新的宿主,并利用卫生系统的薄弱环节。 新冠肺炎疫情凸显了诊断能力在公共卫生紧急事件中的重要性 。 疫情初期 ,检测延误减缓了病例发现速度,并使公共卫生应对措施复杂化。随着实验室扩大分子检测并建立新的诊断网络,国家追踪感染的能力显著提高。同样的道理也适用于再次出现的传染病。
快速诊断使公共卫生官员能够迅速识别病例、启动接触者追踪、实施感染控制措施并监测传播模式,但当诊断滞后时,疫情就会蔓延。即使是那些一度看似得到控制的疾病,一旦条件允许,也可能卷土重来。临床医生和实验室专业人员必须对那些今天看似不常见但明天可能变得更加普遍的疾病保持警惕,而应对这些风险需要医疗保健系统、学术机构和公共卫生机构之间的协调投入。
美国历经数十年构建了完善的诊断网络,但维护这些系统需要持续的关注和投入。医疗保健领导者、政策制定者和公众必须认可那些奋战在诊断第一线的专业人员。持续教育和跨学科合作在保持诊断能力方面发挥着至关重要的作用。
下一次疫情爆发将始于一名患者和一次实验室检测。这项检测能否及时下达、完成和解读,可能决定局部感染是否会演变成全国乃至全球危机。 实验室专业人员必须参与到国家和全球的应对进程中来!
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