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提升冷链系统：挑战以及解决措施
摘要：随着大量新型疫苗推向发展中的世界，冷链系统正努力提升效率来支持国家免疫接种项目，从而确保疫苗的安全性和可使用性。本文反映了克林顿卫生准入倡议（CHAI）的自2010年起施行情况，这一倡议是国家免疫接种项目的一部分，用以提升印度、坦桑尼亚等10个国家的疫苗冷链系统效率，并找出限制冷链系统效率的三个主要根源及相应的解决措施。主要建议如下：
（1）解决冷链系统容量问题
①基于当前和未来需求提高冷链系统容量
②进行资源调度
③在实施过程中进行有效监督
（2）鼓励在新技术下我国冷链系统的升级改良
①在国内试点使用一些新设备
②提升工具利用率来促进冷链贸易
③引导设备选择以及加强同供应商的合作
（3）控制温差及减少设备故障
①引入温度监控装置
②提升现存及未来技术人员的竞争力以及专业能力
③确保备用零件的可用性
总之，这些详细列出的解决措施实质上可以提升整个冷链系统的效率。结合全球及国内的环境，在未来几年冷链系统问题将成为提升免疫接种项目效率及做到免疫全覆盖的重要阻碍。
一、本文的创新点
1、政府资金的作用
前言：免疫冷链系统的重要性
免疫接种项目在历史上一直被当做是最成功的、最有效率的公共卫生干预，每年会拯救3百万人的生命[1]，新型疫苗如肺炎链球菌疫苗和轮状病毒疫苗每年会拯救4百万人[2,3]。但是国家免疫接种项目仍面临一些挑战，包括缩小免疫覆盖范围的差距、引入新型疫苗、获得相应的资金援助等。
疫苗冷链物流系统着力解决以下几个挑战[4-7]，随着大量新型疫苗推向发展中的世界，冷链系统正努力提升效率来支持国家免疫接种项目，从而确保疫苗的安全性和可使用性。这就导致：（a）疫苗管理效能降低的风险（如：温度控制不当，设备运转不良）。（b）库存不足、服务交付不及时等导致的免疫供给不足。（c）对有限的人力及资金资源使用不当。提升冷链物流系统效率可以提升免疫覆盖率并更好解决由疫苗预防疾病造成的死亡。
例如：在埃塞俄比亚，肺炎链球菌、轮状病毒等五价疫苗的引入将人们的抗原数量增加了五倍1。相应的，疫苗的价值增加了十倍，这意味着由冷链物流系统不足（不良温度控制和无法充分利用库存容量）导致的疫苗浪费会产生巨大成本2。因此，冷链系统的安全性、充分性和效率十分重要。本文反映了克林顿卫生准入倡议（CHAI）的自2010年起施行情况，这一倡议是国家免疫接种项目的一部分，用以提升印度、坦桑尼亚等10个国家的疫苗冷链系统效率，并找出限制冷链系统效率的三个主要根源及相应的解决措施。
尽管近年来冷链物流系统的低效率受到国内外学者们的重视，但是评估解决这些问题措施的相关研究较少[4-7,9]。因此，第二部分讨论了一些导致冷链系统不足的结构性因素，在第三部分讨论了三个对冷链系统产生挑战的领域及相应的解决措施。
2.提升冷链系统所面临的挑战
在许多低收入国家，疫苗供应系统一直不完善，因此限制了其达到免疫接种项目要求的能力。考虑到未来人口规模，冷链系统的规模增大和覆盖区域的扩展都面临挑战。肯尼亚每年会有近150万的新生儿，近年来肯尼亚为提供免疫服务使用了近6000台提升冷链系统的库存容量的设备[10]。
此外，不同的人口聚集地（如城镇、半城镇、乡村）都存在完全不同的冷链系统容量和管理响应挑战，比如，公路问题和主要的准入力度就对乌干达的超过70%的卫生设施产生了挑战。在其他情形下，服务交付规模也会造成很多挑战。一些国家提供超过50%的额外服务，包括对卫生部门工作人员设置额外的负担并影响了一系列有关免疫接种项目会议的效果。
最后，对冷链系统效率的不善管理通常会影响对供应链系统的理解。尽管对冷链系统的大略观察有时有用，但是库存和温度控制研究等方面都提供了对冷链系统效能的持续观察视角4。
3.免疫冷链系统：主要挑战和解决措施
在当地政府的支持下，CHAI的工作定义了三个限制冷链系统的关键问题：（1）不足的冷链系统容量。（2）缺乏先进的技术和最佳的设备。（3）不足的温度监控和运营系统。
图1 对冷链系统的需求不断增加 改编自[8]
3.1冷链容量不足
3.1.1问题描述
虽然常规免疫需求、运动和人口增长导致冷链存储容量需求增加，但新疫苗的引入是冷链系统容量扩展需求的主要驱动力[4,5,12,13]。如果没有这种能力，就会产生严重后果:
- 新疫苗的引进可能会延迟，或者，如果不延迟的话，可能会超过现有的容量，导致所需的疫苗缺货。
- 应对能力不足的策略扩大了交付挑战。当供应链的更高层增加交付频率时，就会创造空间，但交付成本会增加。如果疫苗根据容量而不是消费、需求转移到现场，这也可能会危及疫苗库存的可用性和覆盖面[13,14]。
- 任何级别的设备故障都会给疫苗带来更高的风险，因为系统的“灵活性”更低。这可能会破坏库存和疫苗管理原则，导致更高水平的受损或过期疫苗库存[7]。
- 容量不足会中断服务交付。未装备的设施5通过外联活动提供服务，这可能难以确保整个会议期间有足够的安全疫苗。
3.1.2能力不足的原因
3.1.2.1不清楚或不了解当前冷链设备的状态。
大多数冷链库存没有常规数据收集系统，这限制了问责制结构的存在，并阻碍了准确和定期的库存更新。作为回应，各种项目转向为昂贵的站点级库存调动资源，因为这些资源提供了全面更新数据库的可靠性。然而，过渡时期的免疫接种计划缺乏可见性，无法确定能力差距并确定其优先次序，也无法采取有针对性的行动来填补这些差距。
3.1.2.2对未来容量需求的预测不足
预测未来需求至关重要，特别是考虑到采购和安装冷链设备的准备时间( 1.5至2年)。随着新疫苗的引入、运动和人口增长，容量需求也随着时间的推移而变化。例如，随着IPV、轮状病毒、Td和MR在乌干达的引入，所有疫苗的存储和需求量将增加67%。
图2 乌干达新疫苗引进的体积影响( cm3 )
以上资料来源:乌干达2016 - 2020年冷链扩张和恢复计划。
3.1.2.3 执行系统不足
即使发现了足够的缺口，免疫接种项目也往往缺乏系统和资源来填补这些缺口。例如，当各国审查其冷链库存时，他们通常会发现需要采购数量惊人的设备，这可能会受到以下因素的阻碍:
①资金不足:无法筹集足够的资金迫使各国以零敲碎打的方式填补资金不足的缺口，包括CCE捐款或通过现有GAVI HSS赠款进行采购。
②交付和安装能力有限:许多国家在储存、测试和运输新设备的能力方面面临瓶颈，导致部署延迟。技术人员的有限可用性进一步降低了部署速度，质量差的安装会导致早期故障和设备寿命缩短。
③执行监测和管理不足:如果没有强有力的跟踪进展的系统，各国将无法跟踪已填补的能力差距，而这导致规划和分配过程的崩溃。
3 . 1 . 3 解决充足差距的办法
3.1.3.1
根据当前和未来的需求，准确了解冷链容量差距，以制定强有力的行动计划。为了实现对冷链的必要可见性，需要数据来描述以下内容: 每个存储地点都有可用的设备(例如，功能状态、类型和年限)、地点(例如，他们服务的目标人口、电力供应和天气状况等)，为确保定期可见性，需要固定的报告结构，包括问责制、数据报告责任、收集和分析当前和未来3 到5年的容量需求。各国还可能希望修改其冷链网络，使之与有效的免疫方法保持一致。例如，尼日利亚的“每个病房的SDD”政策旨在改善获得稳定储存的机会，方便疫苗的提取[ 15 ]。同样，埃塞俄比亚最近决定扩大其网络，包括了位于牧民地区6的大部分设施，以解决免疫覆盖面不公平的问题[16]。
当冷链的可见性处于站点和模型级别时，它能使计划包含: 根据各个站点的背景和需求，就设备选择做出明智的决策；冷链修复和扩建需求的成本；优先重点是首先满足最大和最紧迫的需求；使采购的设备与实施能力保持一致，充分利用分阶段采购、储存、测试、运输和安装设备的能力，并将设备适当分配到现场；政府向捐助者和合作伙伴进行知情的宣传，使政府能够主动要求捐助特定类型和数量的设备。
3.1.3.2制定资源调动计划以实施行动
一旦知道冷链充足的资金需求，资源动员战略至关重要。在全球范围内，冷链设备的资金来源越来越多，包括Gavi的健康系统强化( HSS )和冷链设备优化平台( CCEOP )赠款。正如使用HSS资金来满足CCEOP共同支付要求的国家所表明的那样，这些也可以用来相互补充。然而，为了充分和可持续地满足他们的需求，政府必须在内部调动资金，并将设备采购(占免疫接种总成本的比例相对较小)纳入预算。有效利用这些资金需要实施规划，从而确保资源在需要时可用，并且设备部署时间表与部署能力保持一致7。
3.1.3.3 监测计划执行情况
监测所针对的冷链不足问题应该是国家和地方物流审查的中心内容。定期评估设备采购和安装进度等指标，可以在需要时采取协调一致的纠正措施，并保持时间表。 与此相一致，一些国家正在采用“实时库存系统”，标记产能不足、缺少设备或无法运行的站点。这可用于触发重新采购和维护更换操作。此类系统必须考虑到国家背景——这意味着确定一种更新方法，该方法：a)足够定期(实时、季度、两年一次)进行跟踪。b)足够准确，根据运营和预算限制做出重大决策。c)可行。
3.2不安全的技术和缓慢采用更好的设备
3.2.1问题的描述
大量过时的设备阻碍了冷链系统的性能，这些设备无法提供近期设计的保护优势。这些前代机组通常温度控制不佳，滞留时间较短，缺乏冷冻保护，使新疫苗面临风险，限制了冷链的效率。疫苗的温度损害在许多国家是一个已知的问题，通常是由设备故障引起的[9,17-23]。这给国家项目带来了重大风险——仅在埃塞俄比亚，由于温度控制不善，疫苗浪费增加1 %，每年将导致超过800万美元的疫苗损失8。
根据CHAI的经验，许多国家的冷链组合的特点是:a）陈旧过时的技术: 15 %到50 %的设备比建议的10年更老，此后更容易出现故障和温度控制不良。b）“家用冰箱”:家用冰箱更便宜、更容易买到、更容易买到。然而，它们对疫苗储存不安全，因为它们不能可靠地维持最佳温度范围[ 24 ]。尽管如此，一些国家用这种冰箱满足了45 %的CCE需求。c）吸收式冰箱:以煤油或瓶装液态石油气体为燃料的冰箱被广泛使用(在一些国家占CCE的60 - 80 % )，但不再得到世界卫生组织( WHO )产品、质量和安全( PQS )系统9的批准[24]。它们对稳定的服务交付和储存构成风险，因为燃料供应很容易因资金、采购或分配方面的缺口而中断[ 25 ]。
3.2.2较好技术采用不力的原因
3.2.2.1对这些新功能的益处认识不足，认识不足
对个别国家设备升级新特点和好处的相关性缺乏认识是采用新技术的最大障碍之一。 许多国家在进行研究以揭示储存和运输过程中暴露的程度之前，并没有意识到其冷链系统中的风险。例如，在印度的一项研究发现，多达三分之二的疫苗在10个州的国营商店和行政场所之间的冷藏链中受到了破坏[22]。在尼日利亚东部，另一项研究发现，私营部门42 %的黄热病疫苗受到了冰冻破坏[23]。
3.2.2.2转换成本
对最新一代机组性能和可靠性的担忧也可能会抑制对新技术的吸收。没有证据表明新单位在国内的表现，免疫接种项目可能会沉默寡言，突然偏离被认为运作良好的模式。鉴于全球太阳能电池技术的经验，这些对新技术的担忧是可以理解的。这些装置中有很大一部分——最初被推荐作为气体和煤油吸收式冰箱的替代品——因在超过3 -5年后未能正常工作，也未能充分保持所需温度而被废弃[26]。
3.2.2.3昂贵的产品
一些国家青睐较老的技术，因为最佳设备最初很昂贵；尽管新技术在“总拥有成本”( TCO )基础上评估时具有成本竞争力，但不断变化的市场动态通过监管和商业激励正在促进更激烈的竞争，并使“最佳”技术变得更具成本竞争力[25]。世卫组织的新指导方针和标准如PQS目录[24]中的冷冻保护等级，激励供应商推出更好的产品，提高了最佳设备市场的竞争力。商业上，提供市场情报的努力为供应商提供了更大的确定性，使他们能够降低利润率。
3.2.3鼓励采用更好设备的解决方案
3.2.3.1在国内试用新设备，以确定给定类型的最佳性能和最具成本效益的型号
试点技术能够收集性能、成本效益和可用性方面的证据。这使得政府能够基于在较小规模上观察到的表现，逐步走向更广泛的采用，从而在利用最新技术特征的同时，最大限度地降低项目风险。从供应商的角度来看，试验是测试产品并征求用户对如何改进产品的反馈的好机制。例如，由CHI在当地政府和合作伙伴的支持下，在尼日利亚进行的对长效冰衬冰箱的试点研究，有助于确定这类型号所需的
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