今年2月，我写了一篇关于COVID-19的文章，当时死亡人数为425人，确诊病例为2万例。现在，仅仅六个月后，这个数字已经攀升到惊人的70万人死亡和近1900万确诊病例。虽然一些国家已经能够减缓传播，但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，然后在那些检测呈阳性的人传播疾病之前隔离他们。在热点地区，这意味着在人们上下班或上学的时候，每周对他们进行一到两次检测。斯达他说，“更安全的重新开放需要每天进行数百万次新冠病毒-19检测。”

随着新热点的发展，需求激增，美国和其他地方的检测工作一直受到供应短缺的困扰。“测试的平均延迟时间太长了，”美国国家卫生研究院(National Institutes of Health)主任柯林斯博士说这个纽约时报“这真的削弱了测试的价值，因为你做测试是为了找出谁携带了病毒，然后很快将他们隔离，这样他们就不会传播病毒。而且，当存在长时间的延迟时，很难做到这一点。”

印度是世界第二大国家，目前疫情增长最快，仅上周就增长了20%。“事实上，病例数量可能更高，因为印度是世界上最低的测试率之一，每1000人完成了大约11.8次测试，在美国，这个数字是152.98，”牛津大学的世界数据计划说。纽约杂志。

那么，如何在不使用更多测试设备和实验室时间的情况下测试更多的人呢?卫生官员越来越多地建议进行混合测试——在一次测试中混合几个人的生物样本，从而在不增加测试次数的情况下大幅提高测试能力。当疾病流行率较低时，它的效果最好:但以这种方式对这些人群进行检测可以增加疫情严重地区的单个检测的可用性。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法。”

池测试的工作原理

有多种方法可以实现这些池。来自大约20人的样本合并到一个池中。对整个泳池进行一次冠状病毒检测。如果测试结果为阴性，研究人员知道他们可以继续使用另一组样本。如果检测结果呈阳性，只有到那时才能对每个人进行检测。在下面的简化示例中，一组27人可以进行12次测试。

集合测试最适合人群的大规模筛查，例如大学或工作场所的每周测试，因为集合测试最有效，阳性率较低。如果人群的阳性率很高，个体检测仍然是最好的选择。

另一个要考虑的问题是稀释对结果的影响。“池中的标本被其他标本稀释了。”克里斯Pilcher博士旧金山加利福尼亚大学的一位医学教授说：“所以，你想要在标本中检测到的东西减少了，这也导致了检测的灵敏度的相应降低。

“可以对新冠病毒进行池检测的原因是，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，冠状病毒的病毒载量——衡量一个人样本中存在的病毒片段数——在典型感染中往往很快达到较高水平纳什。”

水池试验研究

印度巴拉卡德理工学院教授Lakshmi Narasimhan Theagarajan研究了以聚合酶链反应(PCR)为基础的新冠病毒群体检测的效率。PCR是一种广泛使用的方法，可以迅速复制出数百万到数十亿份特定的DNA样本，使科学家能够提取非常小的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,新冠病毒-19的集体检测：如何停止担忧并进行更多检测他研究了稀释等问题。它发现基于pcr的检测仍然可以很好地执行，但联合检测的方法应该根据人口中的预期感染率进行修改。该研究分析了不同类型的分组的好处，并确定在不同的情况下哪种效果最好。例如，概率组检测(PGT)在感染率较高的地区效果最好，而组合组检测(CGT)在感染率较低的地区需要较少的检测。

下面的图表显示了采用多级测试(MST)的不同值N(被测试的样本数量)和D(被感染的样本数量)所需的最大测试数量。它表明感染率(D/N)越低，需要的检测次数就越少。例如，如果48个检测中的两个棉签呈阳性(超过4%)，识别这两个阳性的最大检测次数是24次，而不是分别检测所有棉签所需的48次检测。如果人口中的感染率低于2%，则需要进一步减少检测次数。

Theagarajan说：“我们研究了群体测试中由于合并而产生的稀释效应，并表明即使存在稀释效应，群体测试也能表现良好。”。“我们提出了多组测试算法，这些算法可以减少对新冠病毒-19诊断进行的测试数量。我们分析了这些测试的效率，并就其实际相关性提供了见解。通过使用本文所述的算法，可以制定测试计划，使测试中心能够增加诊断数量在不增加PCR检测次数的情况下进行。

“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近15年，主要是由于它的工具箱和内置的库，我不需要重新发明轮子，但实现我的算法和想法尽可能快;这样一来，我的研究就有了转机。”

生成测试计划的MATLAB代码可用在线.

在全球部署池测试

池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集体测试，香港大学的一位教授也实施了建议看看这些例子提高本地测试能力。

随着越来越多的领域努力满足测试需求，池测试可能是遏制的关键。