2007年美赛C题：器官移植与肾脏交换网络
2007年美赛C题：器官移植与肾脏交换网络属于 2007 年 ICM C 题，英文原名为 Organ Transplant: The Kidney Exchange Problem。
器官供需与网络背景
题目描述的美国器官获取与移植网络 OPTN 负责匹配捐赠器官与等待移植者。当时等待器官的人数接近 94,000，预计很快超过 100,000；平均等待超过三年，在某些大城市可达其两倍。器官来源包括逝世者捐献和活体捐献，网络协作与信息交流影响器官使用效率。
以下数据和政策情境以 2007 年原题为准。研究须兼顾挽救与延长生命、匹配质量、个体权益及资源配置。
任务一、二：整体移植网络与国际比较
- 以 OPTN 的政策和数据库作为起点，建立美国一般器官移植网络模型。识别高效匹配的潜在瓶颈；判断若增加资源，应投入哪里、怎样使用；分析按州等尺度拆成较小网络是否更好；研究如何挽救并延长更多生命，提出政策改进并在模型中体现。
- 调查美国以外一个国家的器官移植政策，修改前述模型，判断采用其程序能否改善美国体系。以受国会委托、具公共卫生和网络科学知识的分析团队身份，写一页报告，回应任务一的问题，说明国际比较发现与可能改进，并交代模型如何支持判断。
肾脏交换的条件
肾衰竭患者可能依赖每年超过 60,000 美元的透析或等待移植。题面给出约 68,000 人等待逝世者捐献肾脏，而每年约完成 10,000 例此类移植和 6,000 例活体移植，匹配肾脏的等待中位数为三年。
移植需考虑受者身心状况、手术及术后用药支付能力，以及供者是否愿意捐献。肾脏必须符合 ABO 血型相容要求；六个 HLA 标记中不匹配项越少，移植物五年存活表现通常越好。题面估计每年至少 2,000 对有意捐献的供受者因血型或 HLA 不匹配而无法直接移植；另有资料指出，当前等待名单上超过 6,000 人有愿意但不相容的供者。
可研究的交换方式包括：
- 两对供受者交叉捐献，使各自供者与另一位受者相容，通常同院同日实施。
- 名单配对捐献：某供者向逝世者肾脏等待名单中的他人捐献，换取其原拟帮助的患者在等待相容逝世者肾脏时获得更高优先级。
- 三方、四方及 n 方循环配对，每位供者把肾脏给循环中的下一位受者。题面举例，2006 年 11 月 20 日，12 位外科医生完成一次五方交换，所有原定供受者组合均存在不相容。
等待名单持续变化，逝世者捐献肾脏每天进入并经分配、移植离开系统。
任务三、四：交换方案与患者选择
- 设计尽可能提高交换数量及质量的程序，考虑医学和心理动态；论证程序在何种意义上达到最大效果，估计每年可增加多少移植及其对等待名单的影响。
- 为患者设计是否接受当前提供的肾脏、是否参与交换的决策策略，考虑风险、备选方案和概率。例如一个 HLA 匹配勉强可接受的逝世者肾脏已经可用，患者应接受还是继续等待更好的匹配？题面指出逝世者肾脏的存续半衰期短于活体供者肾脏。
公平、年龄与区域问题
加入或退出等待名单的考虑可能涉及恶性疾病、HIV/AIDS、严重心血管疾病、既往不遵医嘱，以及控制不佳的精神病。分配优先次序考虑等待时间、匹配质量及供受者地理距离。题面讨论当时未满 18 岁者的优先政策，并列出 2006 年 10 月 27 日等待患者年龄人数：
| 年龄 | 人数 |
|---|---|
| 未满18岁 | 748 |
| 18—34岁 | 8,033 |
| 35—49岁 | 20,553 |
| 50—64岁 | 28,530 |
| 65岁及以上 | 10,628 |
年龄优先可能增加总体挽救生命年数，也涉及不同年龄者的公平。区域分配还影响小社区与大医院的机会：小社区医生需要一定年度手术量维持经验，但本地捐献器官可能流向大城市；集中到少量大型中心是否公平、是否提高效率，都需要分析。题面同时提出禁止买卖或强制捐献、捐献者补偿，以及推定同意并允许退出等政策讨论。
任务五：政策建议
基于分析，判断是否应修改上述标准和政策。讨论交换程序和患者策略的伦理维度；对拟采用的候选资格、优先级与分配标准排序并解释理由；回答是否考虑允许出售用于移植的器官。向美国卫生资源与服务管理局负责人写一页建议书。
任务六：供者的决定
从潜在供者角度，研究受者成功概率、供者生存概率、未来健康问题、剩余肾脏失效等后续风险，以及术后疼痛与恢复如何影响捐献决定。还须考虑风险感知和个人因素，如恐惧、错误信息、既往手术经历、利他程度和信任。
比较直接捐给亲友与参加名单或配对网络的情形，分析 n 方网络的规模是否影响供者决定；考虑如何修改模型反映这些问题，并提出发展和招募更多利他捐献者的办法。
成果包括六项分析、模型及修订、给国会的一页报告和给卫生资源与服务管理局负责人的一页建议书。
原题与来源
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