献血者HIV 检测策略的成本效果分析

黄慧 周涛 朱正 马怡 陈丽 段婉平 李玲

（1.芜湖市中心血站，安徽 芜湖 241002；2.淮南市中心血站；3.宣城市中心血站；4.成都市第三人民医院）

血液安全一直是采供血工作的重中之重，我国自1998年实施无偿献血以来，随着筛查技术革新，经血传播传染病的筛查策略一直在变化。2015年之前，实行2 遍酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）的检测策略，2015 年开始逐步实现核酸检测（nucleic acid testing，NAT）全覆盖，《血站技术操作规程》明确表述，HIV、HBV和HCV 感染标志物应至少采用核酸和血清学试剂各进行1 次检测。世界卫生组织发布《2021 血液安全及可及性报告》，在参与全球血液实验室筛查现状调查问卷的171 个国家中，166 个报告对所有献血者进行艾滋病毒筛查的政策；21 个国家报告采用抗-HIV-1+2 ELISA，90 个国家报告采用抗-HIV-1+2 ELISA 和HIV Ag/Ab1+2 ELISA；55 个国家除进行血清学检测外，亦开展NAT[1]。瑞士的HIV 检测策略是HIV Ag/Ab1+2 ELISA 和NAT 单检(HIV ID-NAT)[2]。英国《输血服务指南》规定献血者HIV 检测策略为抗-HIV-1+2 ELISA 或HIV Ag/Ab1+2 ELISA，和NAT 混检(HIV MP-NAT)[3]。国内外HIV筛查策略因各国人群的流行率差异、经济水平不同等因素影响略而有所不同。本地区依据国家政策法规，具体实施何种检测策略，需要通过卫生经济学分析，试剂确认，选择最适宜本地区的筛查策略。我们以献血者HIV检测项目为研究对象，调查本省3家血站2018—2022年HIV检测结果，评估不同检测技术的HIV残余风险；同时建立卫生经济学决策树模型进行分析，讨论不同HIV检测策略的成本效果。

1 材料与方法

1.1 标本来源

2018年1月—2022年12月，安徽省3个城市的3个血站（A、B、C）献血者共251 240人，初次献血者（此期间第1 次献血，且只献血1 次）145 064 人，重复献血者（献血≥2 次）106 176 人，共献血268 700人次，检测413 764人次。

1.2 试剂与仪器

抗-HIV-1+2 ELISA 试剂（北京万泰公司，批号：I20170511/I20220928；英科新创公司，批号：2017086619/2022086615；北京科卫公司，批号：201706003）；HIV Ag/Ab1+2 ELISA 试剂（北京万泰公司，批号：H20190101/H20220814；英科新创公司，批号：2017116768/2022086712；珠海丽珠公司，批号：2017050308/2022070708；北京科卫公司，批号：201709004/201807003）；NAT 试剂（罗氏诊断公司，批号：215559/H18062；上海科华公司，批号：20171009/20220904），所有试剂均批检合格，并在效期内使用。STAR加样仪与FAME酶标分析系统（Hamilton公司），Cobas S201核酸检测系统（罗氏诊断公司），全自动核酸检测系统（上海科华公司）。

1.3 方法

1.3.1 HIV筛查及确认

HIV ELISA 检测结果为灰区（0.5≤S/CO＜1）和S/CO＞1.00的标本，均判定为反应性。NAT混检反应性（定性）经拆分检测后仍为反应性的标本，均上报当地疾控中心，进行确认试验。

1.3.2 残余风险计算

参照文献[4-5]的流行率-窗口期模型，估算残余风险。重复献血者（repeat donors，RD）计算公式：R（RD）=（WP/I）×P，重复献血者残余风险：[WP（窗口期）/ I（重复献血者平均血清转化时间）]×P（重复献血者的流行率）；初次献血者（first-time donors，FTD）残余风险：R（FTD）=（WP/LTR）×P，初次献血者残余风险：[WP（窗口期）/LTR（感染病毒后平均生存天数）]×P（初次献血者的流行率）；总残余风险R = R(FTD)× FTD% + R (RD)×RD% 。其中抗-HIV-1+2 ELISA、HIV Ag/Ab1+2 ELISA 及NAT窗口期（WP）分别按22、16、11 d 计算；感染病毒后平均生存天数（LTR）按3 650 d[5]计算；重复/初次献血者的流行率（P）以各组疾控确证阳性数除以各组总数计算。

1.3.3 成本-效果分析

采用TreeAge Pro 2022版，建立成本-效果决策树模型，并分析模型多因素敏感性。筛查成本=试剂成本+假阳性报废成本+设备成本+人力成本。效果为挽救生命数。每位HIV 确认阳性献血者预估可传染人数=年成分血制备袋数/年采集人数；HIV治疗成本=（药品+CD4检测）年治疗成本均值×平均存活年限[6-7]。P 为不同检测技术的残余风险概率。

1.3.3.1 抗-HIV-1+2 ELISA 和HIV Ag/Ab1+2 ELISA决策树模型

见图1。

图1 HIV ELISA方法比较的决策树模型Figure 1 Decision tree model for comparison of HIV ELISA methods

1.3.3.2 3 种不同检测方案下献血者HIV 筛查的成本-效果

方案1：抗-HIV-1+2 ELISA+NAT；方案2：HIV Ag/Ab1+2 ELISA+NAT；方案3：抗-HIV-1+2 ELISA+HIV Ag/Ab1+2 ELISA+NAT，见图2。

图2 献血者HIV检测策略比较的决策树模型Figure 2 Decision tree model for comparison of HIV testing strategies in blood donors

1.4 统计学分析

应用SPSS22.0软件统计数据，数据分析采用卡方检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 HIV筛查结果

2018 年1 月—2022 年12 月共检出抗-HIV-1+2 ELISA 反应性178 人，确认阳性40 人；HIV Ag/Ab1+2 ELISA 反应性157 人，确认阳性40 人；NAT反应性1 人，经市疾控定量PCR 确认为窗口期，故共计确认阳性41人。3家血站基线信息见表1。

表1 3家血站基线信息Table 1 Baseline information of three blood centers

2.2 ELISA与NAT的残余风险计算

重复、初次献血者残余风险见表2、3；总残余风险见表4。

表2 重复献血者残余风险估算Table 2 Residual risk estimation for repeat blood donors

表3 初次献血者残余风险估算Table 3 Residual risk estimation of first-time donors

表4 总残余风险估算Table 4 Estimates of total residual risk

2.3 决策树模型统计结果

2.3.1 HIV Ag/Ab1+2 ELISA 与抗-HIV-1+2 ELISA的增量成本效果

每检测10 万份，增量成本效果比为103 284元，具有成本效果优势。

2.3.2 3种检测方案的增量成本

3种方案均为ELISA+NAT，其中残余风险估算中“流行率”为同1 时期同1 人群，3 种方案一致；“窗口期”均以最短的NAT 窗口期11 d 计算；同时调查期间，各血站未见HIV 4 代阳性而3 代阴性的标本，HIV 4代优势无法体现，重复献血者的“平均血清转化时间”亦相同，故3种方案残余风险一致，效果一致。方案1(抗-HIV-1+2 ELISA+NAT)最具成本效果优势，方案2(HIV Ag/Ab1+2 ELISA+NAT)和方案3(抗-HIV-1+2 ELISA+HIV Ag/Ab1+2 ELISA+NAT)与之相比成本增加但效果一致,见表5。

表5 3种检测策略的成本比较（每10万份检测）Table 5 Cost comparison of three testing strategies (per 100 000 tests)

2.3.3 多因素敏感性分析

方案1 和方案2 筛查策略相比，显示“试剂成本”、“HIV治疗成本”、“假阳性报废成本”是影响方案结果的重要因素，见图3。

图3 TreeAge模型多因素敏感性分析Figure 3 Multi-factor sensitivity analysis of TreeAge model

3 讨论

卫生经济学是研究卫生服务资源的需求和供给，以及卫生服务资源对人口的影响[8]。卫生经济学有4 种评价方法：最小成本法（cost-minimization analysis CMA）、成本效果分析（cost-effectiveness analysis，CEA）、成本效用分析（cost-utility analysis，CUA）、成本效益分析（cost-benefit analysis，CBA）和成本最小化分析[9]，其中成本效果分析（CEA）评价方法，可通过成本一致比较效果大小、效果一致比较成本高低、比较ICER 显示明显优势[9]。增量成本效果比（ICER）是增量成本和增量效果的比率，即每单位增量效果需要付出的成本。

英国通过卫生经济学模型，评估不同的干预措施、预防策略对英国男同性恋和双性恋人群中艾滋病发病率的影响[10]。国内有李玲[11]通过建立HTLV筛查数学模型，探讨适用于我国的献血者HTLV筛查策略。血站为保证血液质量，提高安全性，会人为设置“灰区”，导致假阳标本的浪费，黄力勤等[12]对血站实验室设置ELISA 灰区进行成本-效果分析，发现设置灰区的成本远高于有效收益。通过卫生经济学方法，建立模型，可对血站的血液检测策略进行分析，并为做出决策提供参考依据。

HIV 反应性标本均需确认，故本研究选取HIV检测项目作为研究对象，在评估残余风险时，以确认阳性作为金标准，可避免假阳性结果的干扰。本文通过估算不同检测技术的HIV 残余风险，结果显示ELISA+NAT 的方式，残余风险最低。以此固定收益效果，评估3 种不同检测方案所需付出的成本。

调查地区的抗-HIV-1+2 ELISA、HIV Ag/Ab1+2 ELISA、ELISA+NAT 的残余风险分别1.17×10-6、0.84×10-6、0.59×10-6；ELISA的残余风险低于太原地区14.81×10-6[13]、兰州地区4.14×10-6[14]；ELISA+NAT的残余风险低于东莞地区（2.11～2.5）×10-6[15]、高于意大利1/1 917 250[16]，美国1/2 305 880[17]，可能与艾滋病地区间流行差异有关。

决策树各组分成本，按每筛查10万份，计算成本及挽救的生命数。依据3 家血站招标采购成交价，以每盒试剂检测80 人测算（含损耗），抗-HIV-1+2 ELISA 和HIV Ag/Ab1+2 ELISA 成本分别以216 000 元和337 500 元估算；NAT 为3 项联检，估算10 万人份HIV NAT 成本为1 166 667 元；假阳性报废成本以每10 万人份平均报废数×每单位血液计算平均成本为453.52元[18]，设备成本按每台设备每检测10 万人计算约花费200 000 元，安徽省2018—2022 年平均人力成本39 903.4 元/年[19]估算。效果为挽救生命数，挽救生命数=每10万人平均HIV 检出数×2.1（平均每袋血制备的成分血数）。每人的HIV治疗成本约101 038元估算。

经决策树模拟，若无NAT，每检测10 万人份，HIV Ag/Ab1+2 ELISA（HIV 4 代）较抗-HIV-1+2 ELISA（HIV 3代）的增量成本效果比为103 284元，并减少残余风险。现行国家政策允许的3 种方案均为ELISA+NAT，本研究调查时期为同一时期同一人群，且HIV 3代与4代ELISA阳性确证数一致，窗口期以NAT 检测窗口期计算，故残余风险一致，效果一致。HIV Ag/Ab1+2 ELISA+NAT 方案较抗-HIV-1+2 ELISA+NAT，增量成本为118 620元，成本有增长，但未降低残余风险；2遍ELISA+NAT方案较抗-HIV-1+2 ELISA+NAT，增量成本为593 469元，成本大幅上升，仍未降低残余风险。HIV Ag/Ab1+2 ELISA+NAT、2遍ELISA+NAT仅有成本增加，却不具有收益效果。故在不进行NAT 的情况下，HIV Ag/Ab1+2 ELISA与抗-HIV-1+2 ELISA相比，具有成本效果优势，但加上1遍NAT后，优势消失。NAT混检模式窗口期11 d，HIV Ag/Ab1+2 ELISA窗口期16 d，抗-HIV-1+2 ELISA 窗口期22 d。加上NAT 后，HIV Ag/Ab1+2 ELISA 的优势无法体现。故方案1（抗-HIV-1+2 ELISA+NAT)成本效果最佳。

本研究结果显示2 遍ELISA+NAT 不具成本效益。黄成垠等[20]报告HBV、HCV检测项目2遍ELISA+NAT较1遍ELISA+NAT，残余风险更低；而HIV检测项目减少1 遍ELISA 时，并不会增大残余风险。血站如果减少1 遍ELISA，需要对采用的ELISA试剂进行确认和评估。本研究经多因素敏感性分析法，从飓风图分析结果可以发现，“试剂成本”、“HIV治疗成本”、“假阳性报废成本”是影响方案结果的重要因素。其中“HIV 治疗成本”与筛查策略的选择无关，为后续治疗相关费用。HIV是社会舆论敏感的疾病，应重视HIV 假阳性献血者，虽然血站明确实验结果不作为疾病诊断标准，但仍将会给献血者本人及其家属带来巨大心理压力和负担[21]。这类精神损失的经济成本不易衡量，亦会造成宝贵的献血者资源流失。综合模型敏感性分析，故血站在选择HIV ELISA试剂时，除考虑“试剂成本”之外，应充分考虑HIV 3 代试剂与4 代试剂的假阳性率差异。

本论文局限之处：其一，因涉及多中心研究，故无法统一检测试剂厂家；其二，调查期间，未见抗-HIV-1+2 ELISA 阴性，而HIV Ag/Ab1+2 ELISA 阳性的献血者，4代试剂的优势未能充分体现。