今年2月我写一篇关于COVID-19的文章时，死亡人数为425人，确诊病例总数为2万例。现在，仅仅6个月后，全球新冠肺炎死亡人数已攀升至惊人的70万人，确诊病例近1900万例。虽然一些国家已经能够减缓传播速度，但该病毒在许多地区正在加速传播。

专家警告说，阻止病毒传播和重新开放全球经济的关键是检测和隔离那些检测呈阳性的人，以防他们将疾病传播给其他人。在热点地区，这意味着每周在人们上下班或上学时对他们进行一次或两次测试。统计“更安全的重新开放将需要每天增加数百万次Covid-19检测。”

美国和其他地方的检测工作一直受到供应短缺的困扰，原因是新的热点地区的发展导致需求飙升。美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)院长柯林斯博士说:“检测的平均延迟时间太长了。的纽约时报．“这真的降低了检测的价值，因为你做检测是为了找出谁携带了病毒，然后迅速将他们隔离，这样他们就不会四处传播。如果存在长时间的延迟，就很难做到这一点。”

世界第二大国家印度目前的疫情爆发速度最快，仅在上周就增长了20%。“实际病例数量可能更高一个数量级，因为印度是世界上检测率最低的国家之一，每1000人完成约11.8次检测;根据牛津大学的“数据中的世界”项目，在美国，这个数字是152.98《纽约》杂志。

那么，如何在不使用更多测试用品和实验时间的情况下测试更多的人呢?卫生官员越来越多地建议采用联合检测——将几个人的生物样本混合在一起，在一次检测中检测它们——在不增加检测数量的情况下大幅提高检测能力。当疾病流行率较低时，这种方法效果最好:但以这种方式对这类人群进行检测可以增加重灾区个人检测的可用性。根据史密森尼杂志，“联合检测可能是增加冠状病毒检测的最快和最便宜的方式。”

池测试如何工作

有多种实现池的方法。来自大约20人的样本被组合到一个单一的池中。对整个泳池进行一次冠状病毒检测。如果检测结果为阴性，研究人员知道他们可以继续寻找另一组样本。如果检测结果呈阳性，只有到那时才会对每个人进行检测。在下面这个简化的例子中，一组27人可以用12个测试进行测试。

联合检测最适用于人群的大规模筛查，比如对大学或工作场所的人进行每周检测，因为联合检测在阳性率较低的情况下最有效。如果人群阳性率高，单项检测仍是最佳选择。

另一个需要考虑的问题是稀释如何影响结果。“池子里的那个标本已经被其他标本稀释了，”他说克里斯Pilcher博士他是加州大学旧金山分校的医学教授。“所以，你想在标本中检测到的物质数量减少了。这就导致了测试检测灵敏度的相应降低。

“池检测可以用于COVID的原因是，病毒载量足够高，即使在稀释的样本中，也可以检测到。来自欧洲和中国的研究表明，在典型的感染中，冠状病毒的病毒载量——衡量一个人的样本中存在多少个病毒片段——往往会迅速达到较高水平。”

池测试研究

印度理工大学帕拉卡德分校的拉克什米·纳拉西姆汉·特阿加拉詹教授利用基于聚合酶链反应(PCR)的检测方法研究了COVID-19群体检测的效率。聚合酶链反应(PCR)是一种广泛用于快速复制数百万到数十亿个特定DNA样本的方法，使科学家可以提取非常小的DNA样本，并将其放大到足够大的数量，以便进行详细研究。

这项研究中,2019冠状病毒病群体检测:如何停止担忧并进行更多检测，研究了稀释等问题。研究发现，基于pcr的检测仍然可以很好地进行，但集合检测的方法应该根据人群中预计的感染率进行修改。该研究分析了不同类型的分组的好处，并确定了在不同场景下哪种方法最有效。例如，概率组检测(PGT)在感染率较高的地区最有效，而组合组检测(CGT)在感染率较低的地区需要较少的检测。

下图显示了多阶段测试(MST)中N(被测试样本的数量)和D(被感染样本的数量)的不同值所需的最大测试次数。它表明感染率(D/N)越低，所需的检测次数就越少。例如，如果48个测试的两个拭子呈阳性(超过4%)，确定两个阳性的最大测试次数为24次，而不是单独测试所有拭子所需的48次测试。如果人口感染率低于2%，所需的检测数量将进一步减少。

Theagarajan表示:“我们研究了群体测试中由于集合而产生的稀释效应，并表明即使存在稀释效应，群体测试也能表现良好。”“我们提出了多种组检测算法，可以减少COVID-19诊断的检测数量。我们分析了这些测试的效率，并就它们的实际相关性提供了见解。通过使用这里描述的算法，可以制定检测计划，使检测中心能够增加诊断的数量，而不增加PCR检测的数量。

“我的研究广泛涉及稀疏数据处理和统计推断领域。我已经使用MATLAB将近15年了，主要是因为它的工具箱和内置库，我不需要重新发明轮子，但实现我的算法和想法尽可能快;因此，我的研究很快就有了转机。”

生成测试计划的MATLAB代码是可用的在线．

全球部署的池测试

联合测试已经在全球许多地方部署。在卢旺达在美国，他们发现它更快、更经济。德国和以色列已经实施了泳池测试，香港大学的一位教授也实施了建议参考那些例子提升本地测试能力。

随着越来越多的地区难以满足检测需求，集中检测可能是遏制疫情的关键。