近日,第十四屆中澳醫院論壇在上海市第十人民醫院舉行,美國微生物學院院士湯一葦教授受邀出席大會,介紹了新冠病毒快速檢測的方法。
美國微生物學院院士湯一葦教授
他演講的題目是《新冠病毒床旁快速檢測的方法》,分享了針對新冠病毒等危險病原體的床旁快速檢測的一些方法,詳細介紹了樣本採集、轉移、檢測以及檢測結果判定、解釋等過程。
美國微生物學院院士湯一葦教授
以下是演講全文:今天,我給大家講一個亟待解決的新冠患者或者新發病原體的快速診斷的問題。我們希望能夠實現在病床旁對新冠病毒的檢測並保證準確。
下面我大概用25分鐘的時間給大家講這麼幾個點。第一點談一個故事,這個故事現在還正在發生當中,還沒有結束。第二點,在臨床微生物或者說感染的診斷當中,有哪些實時的或者是床旁的,或者說現場的快速診斷的技術的存在。第三點重點給大家講講新冠病毒檢測當中現在有哪些快速的診斷產品。如果我提到的問題有偏見的話請大家指正。
新冠病毒床旁快速檢測的實戰案例這個故事發生在我們美麗的海南島,具體來說就是海南島的三亞機場。這個事情是4月8號開始的,主要的目的是希望能夠防止病原體或者新冠病毒從大陸地區轉到我們的海南島。
那麼當時為什麼會有這種情況?大家可能知道在4月份或者說更早的時間,當時我們中國經歷了這一場災難。那麼實際上我們的領導人也想到了,這場「戰爭」如果不能很快控制的話,我們一定要保證我們中國有那麼幾個地方是完全沒有病原體存在,這樣有機會可以領導全國的抗疫。
那麼當然我們就選擇了海南島。為什麼是海南島?因為海南島周圍全部都是海,大家要到海南島去的話,可能基本上一個辦法就是飛機,所以如果把海南島的機場控制住的話,基本上問題不是太大。
所以這樣一來,我們從4月8號開始,對海南島的三個大機場來自於所謂高風險或者中風險的旅客進行篩查。那麼當時最早對這些旅客們進行篩查,因為大家都知道檢測試劑一般需要大概6~8個小時甚至更長的時間才能出結果,所以這些旅客進來以後在機場收集標本,然後如果他沒有發燒,這些旅客該到哪就到哪去。如果有些什麼問題,我們再請旅客回來進行進一步的研究,或者是進一步的篩查。
實際上差不多有一個月的時間這樣做都沒有發生什麼事情。一直到4月24號,當時我們發現了一例病原體的陽性,當然這個人是一個無症狀的感染者。就馬上把感染者找到,結果發現這位感染者已經產生了將近300多例(確切數字264例)的密切接觸者。那麼大家可以想像這200多例每一個人都要重新進行隔離,重新進行篩查,這是非常大的一個工作量。
所以在這種情況下,我們就和解放軍總醫院海南醫院的李慧玲醫生一起就做了一個決定,我們就立即用一個快速篩查的產品,它的樣本結果可以在40分鐘以內就出來,所以它可以在現場上做篩查這麼一個工作。但是因為當時的試劑來自於美國,它的疫情也非常嚴重,我們能拿到的試劑量也非常少,所以我們用10:1的方法,就是10個旅行者的標本混在一起,進行所謂的混樣的檢測。結果也是很巧,我們是在5月3號開始這樣做,然後在5月的5號和6號分別發現了兩例病原體陽性,及時被我們抓到了。
它的意義在什麼地方呢?我們的第一例病人,因為我們在34小時以後才發現他陽性,所以這個病人就產生了超過200例的接觸者,導致我們當地的預防或者說感控受到了一個巨大的挑戰。那麼後來兩例我們都是讓旅行者不離開機場,在45分鐘或者說在一個半小時以內,如果全部都陰性的話,那麼就可以離開機場。
那麼這樣的原因,雖然我們有兩例陽性,這兩例都沒有產生任何的密切接觸者。目前為止,我們一共找到了9例的這樣的陽性旅行者,其中有8例是無症狀感染者,有一例是病人。因為我們能夠在機場及時地抓住了這些病人或者說感染者,所以就沒有進一步傳播。
美國微生物學院院士湯一葦教授
床旁檢測的優勢那麼講完了這麼多,我就想提這麼一個概念,就是說如果我們能夠在現場或者是病床旁有個快速檢測的方法,我們就可以防止病原體的進一步的擴散蔓延。所以這裡提到一個概念就是叫point of care,也就是說床旁或者說及時現場檢測這麼一個概念。
這個概念有4個方面的因素。第一點,這個方法一定是能夠在病人所在的位置,或者說我們在檢測所在的位置,比如說機場能夠實施。第二點,這種方法一般不需要很大的設施,比如說我們現在實驗室需要的4個房間,從汙染區到半汙染區到清潔區這樣去做,同時也不需要非常有經驗的技師們來做這件事情。第三點就這種方法做起來非常簡單,結果的解釋也是非常容易。第四點很重要的就是這種方法要快,一般來講就是在30分鐘或者最多是一小時以內就完成。
我們為什麼需要這個方法?實際上有很多的理由,最主要理由就是要減少樣本到結果出來之前所謂的周轉時間。這裡周轉時間有兩個概念,第一個是樣本從採集以後到實驗室產生結果所需要的時間。第二個是病人來求醫到醫生開化驗單的時間。這兩個時間都是一個所謂實驗室結果的周轉時間,如果這個實驗能夠在床旁進行檢測的話,前面所有的周轉時間,還有後面檢測的時間可以大大縮短。
臨床微生物實驗大家都曉得,實際上我們過去臨床微生物科裡面有很多方法可以進行微生物的檢查,包括病原體的檢查。這裡有些方法,其中比如說形態學的方法,它是不能夠作為床旁檢測的,因為比較複雜,而且主觀性各方面也比較差。還有比如說我們講的培養的方法基本上是不能夠在床旁做的。
床旁檢測的應用案例現在可以做的,一個就是檢測抗體的方法,還有一個就是檢測病人特異性核酸的方法。下面我就給大家的很快提幾個目前一些感染性疾病的已經可以用的床旁檢測的方法。
第一個就是大家可能都知道的就是甲型鏈球菌的咽喉炎的檢測方法。如果你喉嚨痛到醫院去了,一般醫生會給你做快速的床旁的這種抗原的檢測。如果是甲型鏈球菌,這時候就很快用抗原方法進行檢測,這種方法它的優點就是很快,它的缺點就是靈敏度比較差。
再下面一個比較重要的床旁檢測是呼吸實驗,每次我們去體檢的時候都要吃一點酸奶,吃完酸奶以後開始對一個球裡面吹氣,吹氣檢測什麼?就是檢測幽門螺旋菌它是不是存在。大家知道幽門螺旋菌它有一個非常強烈的一個尿素酶的這麼一個能力,所以在短期內它就可以使得尿素分解產生二氧化碳,二氧化碳就可以被我們的這個機器檢測出來。
我下面要重點講的就是以呼吸道病毒為例的 SARS病毒的檢測。那麼實際上SARS病毒的檢測也是分成三個部分。第一部分就是SARS病毒的標本採集,還有標本的轉移的問題。第二部分就是標本的在實驗室的實際檢測。第三部分就是標本結果的解釋問題。
標本早期收集大家都知道很重要。早期的感染要收集上呼吸道標本,晚期的感染要收集大便的標本。這裡我就很快地給大家講講。標本的質量非常重要,我們國內最早的時候是用咽試劑收集標本,當然收集的相對要容易一點,但它的靈敏度或者說特異性都不是太好,為什麼這麼講?就是說安全性不夠,因為我們要收集病人的口咽拭子的時候,我們的採集者一定要站在病人的前邊,一定要讓病人張開嘴,而且一定要看準病人的口腔位置,才能放咽拭子。
在座各位很多是院長,很多是做管理的,實際上你們可能覺得這是很簡單的事情,但這個事情是非常複雜的,為什麼?因為你去採集標本的時候,稍微不小心就會引起病人的咳嗽,這個病人咳嗽對我們採集者來說是一個很危險的情形。
那麼鼻咽拭子的好處是什麼?就是採集者可以站在病人的旁邊或者病人的後面,而且採集的時候從鼻腔裡塞進去,塞到指定的位置。它上面有根線,沒有採到這個位置,採集的質量就沒有到,所以質控比較容易。當然除了鼻咽拭子以外,我們還可以唾液標本,唾液標本是2003年SARS的時候由香港大學袁國勇團隊他們提出來的。當然他提的不是普通的口水標本,是所謂的深喉的唾液標本。
下一點就是採集標本安全性的問題。大家知道我們國內用了50~30分鐘滅活等等,但實際上有些滅活的手段,可能會降低檢測的靈敏度。但是我這裡建議就是說,如果我們需要進行處理的時候,要防止氣溶膠的產生。比如我們如果用離心機的話,就建議用那種處理結核標本的離心機,這種類型離心機的好處它上面有個蓋子。
講完了標本的前處理,下面我就很快地給大家講講檢測的方法。檢測方法當然最主要的還是培養方法,培養是我們新冠病毒檢測的金標準,但是大家知道培養方法需要設施,也需要時間,更重要地是它需要在P3實驗室才可以做。所以這種方法目前在我們中國主要是用於研究,用於大量的疫苗的研究,治療結果的判定等等。
那麼抗原的檢測它實際上還是一個比較快速的方法,但是它的一個缺點就是我剛才提到的靈敏度比較差。實際上靈敏度68%~98%這種根本就是不可能達到一個條件,一般來講都是在50%~60%的這麼一個靈敏度。
那麼最主要的方法就是核酸反應。大家知道核酸檢測有很多種方法。在我們國內現在用的最多的方法就是實時螢光的方法。
美國微生物學院院士湯一葦教授
講完這個以後我們就要講學血清學方法。實際上一開始我們國家對血清學這個方法是比較過度的宣傳,因為最早的時候我們的核酸檢測的準確性不是太好,所以大家就比較多著重在血清學的方法。現在看來它不是那麼好,它在早期感染檢測應用靈敏度比較差,抗體產生需要時間,在晚期應用它有一定的判斷確認感染的一個能力。但它有的時候有很多的交叉汙染交叉的反應,特別是IgM。懷孕的婦女或者是在有自身免疫性疾病的一些病人當中,會有很多的交叉反應這麼一個情況。
那麼下面我再給大家很快速的講一下檢測結果的判定。分子生物學是新冠感染檢測的金標準,或者說白金標準。但是我們要注意一些問題,比如說我們要有一些對照,比如說我們要儘量避免用單個的靶標。我們可能要兩個靶標,一個靶標是靈敏度比較高的,但是可以檢測的新冠病毒可能不是非常特異。比如只是檢測所有的冠狀病毒,那麼另外一種靶標它的特異性可能更好,只是檢測我們現在的新冠病毒,但是靈敏度就可能會差一點。
檢測的方法有很多,有的是為了診斷做的,有的方法是為了篩查用的,有的方法是為了判定治療效果的好壞,那麼更多的方法是用來檢測病人是不是治癒了。
床旁檢測的產品及其標準我講了這麼多,那麼我們能不能夠在現場在床旁提供快速的檢測的方法?實際上現在這些方法都已經開始有了。
中國國內在過去的差不多3個月以內也產生了大量的所謂的床旁的試劑,那麼這裡我給大家提個4個產品,包括卡尤迪的、優思達的,還有奧然的、萬孚福的這些產品,它們的效果我們還要等待進一步的核實。
床旁檢測或者說現場檢測是非常有用的,但是床旁檢測或者現場檢測需要有哪些要求?實際上WTO在好多年以前就給這種床旁檢測或者是現場檢測提供了一些標準,「ASSURED」的標準。
這個詞本身是有意思的,在英文中就是有保證的意思。實際上這個單詞是由下面這幾個詞來的首字母組成的。第一個就是付得起(Affordable),一般來講應該是10美元以下的,現在中國新冠的試劑都可以賣到十幾塊人民幣,所以這個不是一個問題。
再下面很重要的是靈敏度和特異性(Sensitive and Specific)。我個人覺得現在我們國內的所有的產品在靈敏度特異上都還沒有達到WTO所需要的要求。那麼再下面一就是User-friendly,用起來非常容易,這個也還有一些距離要走。那麼第四點就是快速(Rapid and robust),我們國內的這些產品都沒有問題。
那麼還有一個儘量不要用儀器(Equipment-free),如果用儀器的話,這個儀器也非常小。最後一點能夠帶著走(Deliverable),就是說這種檢測設備可以小到像咖啡壺那麼大,當然這是一個相對理想的狀態。我們真的能夠讓床旁或者實時檢測達到這個水平,還需要一段時間。
來源:中外醫訊(medinfo-au),醫護人員及熱愛健康者歡迎關注。
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