米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）新型冠状病毒感染风险测量与评估研究实验室（实验室主任：安高哲夫，以下简称“研究实验室”）实验室成员加茂正史、实验室主任安高哲夫和实验室副主任内藤渡正在研究日本职业足球联盟（J联赛）和体育场馆的感染预防措施实施状况调查研究正在进步。在这项研究中，我们与大阪大学特聘教授村上道雄（全职）和J联赛合作，以50名职业体育运动员和工作人员为对象，以明确如何有效检测新型冠状病毒感染。PCR检测是啊抗原定性检测的特点，我们利用传染病的数学模型进行模拟，分析各种测试场景下的感染动态并验证其有效性。
对 Omicron 菌株每周两次抗原定性检测和每两周一次 PCR 检测这两种方法进行比较，发现每周两次抗原定性检测减少了人群中感染人数，并被评估为具有更高的抑制效果。此外，如果团队中确认有一名感染者，每天进行PCR检测可以有效地减少感染人数，并缩短团队继续活动时感染消退所需的时间，但也证实了快速提供结果的每日抗原定性检测系统同样有效，并且在获得PCR检测结果之前暂停团队活动可以提高有效性。这些结果作为科学信息在2021年4月4日举行的NPB/J联赛新型冠状病毒对策联络会上报告，有助于考虑球员和工作人员的检测系统。未来，我们的目标是推广该模型，并将其与职业运动队球员和工作人员的公开感染数据进行比较。
虽然此内容尚未提交，但鉴于其社会重要性，现将其作为初步报告发布。
使用传染病数学模型对 50 人组成的小组进行模拟，分析各种测试场景中的感染动态
随着新型冠状病毒感染的持续，日本产业技术协会与政府、J联赛等合作，继续在体育场等场所进行防止新型冠状病毒感染的调查。
J联赛体育场、俱乐部会所等预防新型冠状病毒感染的调查（第三次报告）
通过政府技术示范调查大型活动中的感染预防措施（第一份报告）
随着新型冠状病毒的持续传播，为了职业体育的顺利进行，不仅要防止观众感染，还要降低运动员和工作人员的感染风险，防止群体感染的发生。比如J联赛，2021赛季是每两周对球员和工作人员进行一次定期 PCR 检测努力及早发现球员和工作人员的感染情况，防止群体感染的爆发。另一方面，由于PCR检测需要一定的时间才能得到结果，而且通过有症状者的自我检测发现的病例比每两周一次的官方检测发现的病例更多，因此需要更好的检测系统来及早发现感染者并防止群体感染的爆发。
一般来说，PCR检测的灵敏度（阳性预测值）高于抗原定性检测，但检测成本较高，难以提高检测频率，且需要数小时至数天才能获得检测结果。另一方面，抗原定性检测可在约15分钟内得出结果，且价格低廉，更容易进行多次检测，但灵敏度较低。这些特征提出了一个问题：是否可以减少感染人数并缩短病毒被控制的天数：有限次数地进行高敏感度测试或频繁地进行低敏感度测试。
在此背景下，从 2021 年 10 月开始，AIST 与大阪大学特聘教授村上道雄（全职）和 J 联赛合作，利用数学模型进行测试策略的研究。 NPB/J联赛新冠病毒对策联络会上报告称，结果显示，在对球员和工作人员进行检测时，对于Omicron毒株出现之前的常规Omicron毒株，每周两次的抗原定性检测比每两周一次的PCR检测更有效，从减少感染人数和防止群体感染的角度来看。基于这些结果，从2022赛季开始，JLeague从每两周进行一次PCR检测改为每周两次定性抗原检测。
另一方面，Omicron毒株（以下简称O毒株）自2022年1月起成为主流，从感染到出现症状的时间变得更短。为了应对疫情，迫切需要（1）确认每周两次的O株抗原定性检测的有效性，以及（2）确认在团队中一人确诊感染的情况下，什么样的检测系统可以有效地“缩短聚合天数”和“防止大规模感染的爆发”。在本研究中，我们研究了各种测试场景下传染病的动态，并评估了每种场景下的感染风险。
·数学模型
假设是一家 J 联赛俱乐部，评估了 50 人的小组。该人群出现1例感染者后，我们调查了该人群内的感染动态，评估了抗原定性检测、PCR检测等传染病控制措施的有效性和成本。
SEIR 模型的概念图。 SEIR模型是传染病动力学的标准模型，可以计算未感染的易感个体（S）、潜伏期感染个体（E）、感染个体（I）和康复个体（R）的数量（图1）。如果非感染者（易感者）与感染者接触，就有一定概率发生感染。经过潜伏期后，感染者就成为感染者，并有能力感染未感染者。具有感染能力的感染个体的状态会进一步发生变化，经过能够感染但无症状的状态（P），然后分为有症状的状态（Is）和无症状的状态（Ia）。此外，如果检测结果呈阳性，他们将被隔离。在本研究中，感染状态根据该模型随机变化
基于代理的模型模拟中，我们建立了多个测试系统，并检查了人群中首次感染后四个星期内发生的新感染数量。使用蒙特卡罗方法重复模拟 10,000 次。
图1 模型概念图
·参数
常规毒株和O毒株的潜伏期、发病期和感染期如图2所示，所用参数列表如表1所示。对于常规毒株，潜伏期和无传染性的时间（图2中的E）设置为3天，对于O毒株的评估，设置为1天。另外，O股与传统股不同基本再生数 (R0)被认为很大，R0有两种计算方式：25和50。 PCR测试灵敏度（通过PCR检测确定感染新型冠状病毒的人的感染率）在症状出现前两天（潜伏期感染者P1）为033，在症状出现前一天为062（潜伏期感染者P2），在发病期（I）为08，特异性设置为 0999。另外，抗原定性试验的灵敏度与PCR试验的比率设定为035、05、07。假设常规株和O株的PCR检测和抗原定性检测的灵敏度相同。此外，根据JLeague 2022年1月至2022年3月的病例，定性抗原检测与PCR检测的相对敏感度从症状出现前2天到症状出现后2天没有太大变化，平均为063。因此，05至07的相对敏感度被认为接近实际情况。
图2 常规毒株和O毒株的潜伏期、发病期和感染期
表1 评估中使用的参数摘要
·检查系统
我们考虑了三种类型的检测：A 定期检测，B 如果在日常症状检查期间出现症状则进行检测，C 如果确诊为阳性人员则进行额外检测。检查详情如表2所示。 A我们比较了三种定期检测：1）每两周一次PCR检测（以下简称双周PCR检测），2）每周一次PCR检测（以下简称每周PCR检测），3）每周两次抗原定性检测。定期检查时计算PCR检测结果的时间，常规株为3天，O株为1天、3天。
B关于基于日常症状检查的检测，如果一个人在日常症状检查期间出现症状，将进行 PCR 检测。
C我们假设一旦确诊为阳性，需要进行三种额外检测：抗原定性检测（立即出结果）、PCR检测（次日出结果，等待结果期间继续活动）、PCR检测（约3小时出结果，期间暂停活动）。我们计算出检测频率为每天一次、每两天一次、每三天一次，总共9例。检测结果呈阳性的人将立即与团体隔离。
此外，检测成本根据获得结果所需的时间、方法、机构和数量而有很大差异，但此估算是基于 PCR 检测 10,000 日元和定性抗原检测 1,000 日元。
表2 检查内容清单
·通过Ο株定期检测方法得出的感染人数
图3显示了采用A定期检测和B基于每日症状确认的检测时，每种定期检测方法到感染消退为止的累计感染人数的平均值。图3左侧为R0=25，右侧为R0=50，①～⑤为传统股票的结果，⑥～⑫为假设O股票的结果。无论是传统株还是O株，无论抗原定性检测的灵敏度如何，每周两次的抗原定性检测（③～⑤、⑩～⑫）均确认，与每两周一次的PCR检测（①、⑥、⑦）相比，感染人数较少。另外，即使与每周一次的PCR（②、⑧、⑨）相比，如果需要3天才能获得PCR结果，则无论抗原定性检测的灵敏度如何，每周两次抗原定性检测的感染人数都较低，而如果需要1天才能获得PCR结果，则当抗原定性检测的灵敏度为05或更高时，每周两次抗原定性检测的感染人数较低。这些结果表明，作为运动员工作人员常规毒株和 O 毒株的检测策略，每周两次定性抗原检测比每两周一次 PCR 更能有效减少感染人数。
图3 常规检测方法感染人数（左）R0=25（右）R0=50
*抗原定性检测中的数字即为PCR检测比率的灵敏度
·如果确认呈阳性，则进行额外检测
表3（R0 = 25）和表4（R0 = 50）显示了在出现阳性病例时进行额外检测的感染人数、控制人群的天数、爆发群体感染的概率（5名或更多感染者的概率）、PCR检测的数量、抗原定性检测以及假设条件下的检测成本。
最有效的应对措施是模式 3（每天进行 PCR 检测并立即得到结果（3 小时，在此期间暂停所有活动））。通过这种应对措施，感染人数将保持在05（R0 = 25）和19（R0 = 50）的较低水平，人口收敛最短为07天（R0 = 25）和20天（R0 = 50），群体感染爆发的概率将低至1％（R0 = 25）和9％（R0 = 50）。
其次是模式⑥（每两天进行一次PCR检测，立即出结果（3小时，暂停活动））、模式①（每日抗原定性检测（立即出结果））、模式②（每天进行PCR检测（第二天出结果），感染人数、人群聚集天数和发生群体感染的概率约为比模式 3 高 2 至 3 倍，在感染控制方面比不进行检测（图 3）或其他方法更有效
2022年1月1日至2022年3月17日期间（Omicron毒株流行期），58支球队中，有55支球队确诊球员和工作人员感染，每队平均感染人数约为66人。 J联赛每周两次进行抗原定性检测作为常规检测，不少俱乐部在确诊阳性者后每日进行抗原定性检测和PCR检测。本次测试的状态为表3、表4中的模式①、②，将模拟结果（59、64人）与实际感染人数（66人）进行比较，处于同一水平，因此推算本期R0接近50。在R0=50的情况下，在不进行额外检测而仅每周进行两次常规抗原检测的情况下（见图3右侧⑩至⑫），感染人数将接近17-19人，因此推断感染人数正在被俱乐部进行的额外检测所抑制。
此外，R0=25 和 50 的比较再次证实了在运动员和工作人员活动期间采取感染预防措施以抑制新感染增加（降低 R0）的重要性。
当我们检查估计的检测成本时，发现使用定性抗原检测更便宜。使用定性抗原检测时，无论是每天一次、两天一次还是三天一次，检测次数和检测费用几乎相同，但已证实每天进行的有效性（感染人数、人群汇聚所需天数、群体感染爆发的概率）更高。
表3不同附加测试的新增感染人数、收敛天数以及群体感染爆发概率（R0=25）
测试成本是直到模型中没有感染者那一天的测试成本。当发生群体感染时，往往是在所有人检测结果呈阴性后才进行多次检测，因此作为参考，（+）标记表示50人×3次检测的费用。
表4不同附加测试的新增感染人数、收敛天数以及群体感染爆发概率（R0=50）
这一结果作为科学信息在 2020 年 4 月 4 日举行的 NPB/J 联赛新型冠状病毒对策联络会上报告，有助于考虑球员和工作人员的检测系统。为了抑制感染在球员和工作人员之间传播，我们再次证实，在球员和工作人员活动期间，采取适当的检测策略和感染预防措施以降低R0非常重要。未来，我们的目标是推广该模型，并将其与职业运动队球员和工作人员的公开感染数据进行比较。
这个研究实验室是一个虚拟实验室，旨在通过学科融合促进研究和开发，以解决社会问题。本次研究主要由安全科学研究部风险评估战略组首席研究员加茂正史、研究组组长内藤涉、地圈资源环境研究部地圈化学研究组组长穗高哲夫等人进行。
国立产业技术综合研究所
新型冠状病毒感染风险测量与评估研究实验室主任
地圈资源与环境研究室地圈化学课题组组长
Tetsuo HodakaE-mail：tyasutaka*aistgojp（发送前请将*更改为@。）
新型冠状病毒感染风险测量与评估研究实验室副主任
安全科学研究部风险评估策略组研究组组长
Wataru Naito 电子邮件：w-naito*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）