Käytä NEJM Groupin tietoja ja palveluita valmistautuessasi lääkäriksi, keräämään tietoa, johtamaan terveydenhuollon organisaatiota ja edistämään urakehitystäsi.
On aika muuttaa näkemystämme Covid-19-testin herkkyydestä.Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) ja tiedeyhteisö keskittyvät tällä hetkellä lähes yksinomaan havaitsemisherkkyyteen, joka mittaa yhden tunnistusmenetelmän kykyä havaita virusproteiineja tai RNA-molekyylejä.Ratkaisevaa on, että tämä mitta jättää huomiotta testin käytön kontekstin.Kuitenkin, kun kyse on laajalle levinneestä seulonnasta, jota Yhdysvallat niin kipeästi tarvitsee, konteksti on ratkaiseva.Avainkysymys ei ole se, kuinka hyvä molekyyli voidaan havaita yhdestä näytteestä, vaan voidaanko infektio tehokkaasti havaita populaatiossa käyttämällä annettua testiä uudelleen osana yleistä havaitsemisstrategiaa?Testisuunnitelman herkkyys.
Perinteiset testausohjelmat voivat toimia eräänlaisena Covid-19-suodattimena tunnistamalla, eristämällä ja suodattamalla tällä hetkellä tartunnan saaneet ihmiset (myös oireettomat).Testisuunnitelman tai suodattimen herkkyyden mittaaminen vaatii meidän tarkastelemaan testiä kontekstissa: käyttötiheys, ketä käytetään, milloin se toimii tartuntaprosessin aikana ja onko se tehokas.Tulokset palautetaan ajoissa leviämisen estämiseksi.1-3
Henkilön tartuntarata (sininen viiva) esitetään kahden tarkkailuohjelman (ympyrän) yhteydessä, joilla on erilainen analyyttinen herkkyys.Usein suoritetaan alhaisen analyyttisen herkkyyden määrityksiä, kun taas korkean analyyttisen herkkyyden määritykset ovat harvinaisia.Molemmat testimenetelmät voivat havaita tartunnan (oranssi ympyrä), mutta alhaisemmasta analyyttisestä herkkyydestään huolimatta vain korkeataajuinen testi pystyy havaitsemaan sen leviämisikkunassa (varjo), mikä tekee siitä tehokkaamman suodatinlaitteen.Polymeraasiketjureaktion (PCR) havaitsemisikkuna (vihreä) ennen tarttuvuutta on hyvin lyhyt, ja vastaava ikkuna (violetti), joka voidaan havaita PCR:llä infektion jälkeen, on hyvin pitkä.
Toistuvan käytön vaikutusten ajatteleminen on kliinikoille ja sääntelyviranomaisille tuttu käsite;sitä käytetään aina, kun mitataan hoitosuunnitelman tehoa yksittäisen annoksen sijaan.Covid-19-tapausten nopeutuneen kehityksen tai vakiintumisen myötä ympäri maailmaa meidän on kiireesti siirrettävä huomiomme kapeasta huomiosta testin analyyttiseen herkkyyteen (sen kyvyn alarajaan, jolla se pystyy havaitsemaan oikein näytteen pienten molekyylien pitoisuuden ) ja testi Ohjelma liittyy tartuntojen havaitsemisen herkkyyteen (tartunnan saaneet ymmärtävät tartunnan mahdollisuuden ajoissa suodattaakseen heidät pois väestöstä ja estääkseen leviämisen muille).Point-of-care-testillä, joka on riittävän halpa ja jota voidaan käyttää usein, on korkea herkkyys sellaisten infektioiden havaitsemiseksi, jotka ryhtyvät oikea-aikaisiin toimenpiteisiin ilman, että niiden tarvitsee saavuttaa perustestin analyyttistä rajaa (katso kuva).
Tarvitsemamme testit ovat pohjimmiltaan erilaisia kuin tällä hetkellä käytössä olevat kliiniset testit, ja niitä on arvioitava eri tavalla.Kliininen testi on suunniteltu ihmisille, joilla on oireita, se ei vaadi edullisia kustannuksia ja vaatii suurta analyyttistä herkkyyttä.Niin kauan kuin testimahdollisuus on olemassa, varma kliininen diagnoosi voidaan palauttaa.Sitä vastoin hengitystievirusten esiintyvyyden vähentämiseksi väestössä suoritettavien tehokkaiden valvontaohjelmien testien on palautettava tulokset nopeasti oireettoman leviämisen rajoittamiseksi, ja niiden tulisi olla tarpeeksi halpoja ja helppoja suorittaa, jotta ne voidaan testata usein – useita kertoja viikossa.SARS-CoV-2:n leviäminen näyttää tapahtuvan muutaman päivän kuluttua altistumisesta, kun viruskuorma saavuttaa huippunsa.4 Tämä ajankohta lisää korkean testaustiheyden merkitystä, koska testausta on käytettävä tartunnan alussa, jotta estetään jatkuva leviäminen ja vähennetään standarditestauksen erittäin alhaisen molekyylirajan saavuttamisen merkitystä.
Useiden kriteerien mukaan kliinisen polymeraasiketjureaktion (PCR) vertailutesti epäonnistuu, kun sitä käytetään valvontaprotokollassa.Keräyksen jälkeen PCR-näytteet on yleensä kuljetettava keskitettyyn asiantuntijalaboratorioon, mikä lisää kustannuksia, vähentää tiheyttä ja saattaa viivästyttää tuloksia yhdestä kahteen päivään.Vakiotesteillä testaamiseen vaadittavat kustannukset ja vaiva tarkoittaa, että useimpia yhdysvaltalaisia ei ole koskaan testattu, ja lyhyt läpimenoaika tarkoittaa, että vaikka nykyiset valvontamenetelmät todellakin pystyisivät tunnistamaan tartunnan saaneet henkilöt, he voivat silti levittää tartuntaa useita päiviä.Aiemmin tämä rajoitti karanteenin ja kontaktien seurannan vaikutusta.
Centers for Disease Control and Prevention (CDC) arvioi, että kesäkuuhun 2020 mennessä Yhdysvalloissa havaittujen Covid-19-tapausten määrä on 10 kertaa havaittujen tapausten määrä.5 Toisin sanoen valvonnasta huolimatta nykyiset testausjärjestelmät pystyvät havaitsemaan enintään 10 % herkkyyden, eikä niitä voida käyttää Covid-suodattimena.
Lisäksi tartuntavaiheen jälkeen RNA-positiivinen pitkä häntä on selkeästi kuvattu, mikä tarkoittaa, että elleivät useimmat ihmiset käyttävät suurta analyyttistä herkkyyttä infektion havaitsemiseen rutiinivalvonnan aikana, mutta he eivät ole enää tarttuvia havaitsemishetkellä. .Tunnistus (katso kuva).2 Itse asiassa The New York Timesin äskettäin tekemässä tutkimuksessa todettiin, että Massachusettsissa ja New Yorkissa yli 50 prosentilla PCR-pohjaisen valvonnan avulla löydetyistä infektioista on PCR-syklin kynnys 30-30-luvun puolivälissä., Osoittaa, että viruksen RNA-määrä on alhainen.Vaikka pienet määrät voivat viitata varhaiseen tai myöhäiseen infektioon, RNA-positiivisten hännojen pidempi kesto osoittaa, että useimmat tartunnan saaneet ihmiset on tunnistettu infektiojakson jälkeen.Talouden kannalta ratkaisevan tärkeä se tarkoittaa myös sitä, että vaikka he ovat ylittäneet tartuntatautivaiheen, tuhannet ihmiset ovat edelleen karanteenissa 10 päivän ajan RNA-positiivisen testin jälkeen.
Pysäyttääksemme tämän pandeemisen Covid-suodattimen tehokkaasti meidän on testattava sitä, jotta voimme ottaa käyttöön ratkaisun, joka tarttuu useimpiin infektioihin, mutta on silti tarttuva.Nykyään nämä testit ovat olemassa nopean lateraalivirtauksen antigeenitestien muodossa, ja CRISPR-geenien muokkausteknologiaan perustuvat nopeat lateraalivirtaustestit ovat tulossa.Tällaiset testit ovat erittäin halpoja (<5 USD), kymmeniä miljoonia tai enemmän testejä voidaan tehdä joka viikko, ja ne voidaan tehdä kotona, mikä avaa oven tehokkaalle Covid-suodatusratkaisulle.Lateraalivirtausantigeenitestissä ei ole amplifikaatiovaihetta, joten sen havaitsemisraja on 100- tai 1000-kertainen vertailutestiin verrattuna, mutta jos tavoitteena on tunnistaa ihmisiä, jotka tällä hetkellä levittävät virusta, tällä ei ole suurelta osin merkitystä.SARS-CoV-2 on virus, joka voi kasvaa nopeasti kehossa.Siksi, kun PCR-testin vertailutulos on positiivinen, virus kasvaa eksponentiaalisesti nopeasti.Siihen mennessä voi kestää tunteja päivien sijaan, ennen kuin virus kasvaa ja saavuttaa tällä hetkellä saatavilla olevan halvan ja nopean pikatestauksen havaitsemisrajan.Sen jälkeen, kun ihmiset saavat positiiviset tulokset molemmissa testeissä, heidän voidaan olettaa olevan tarttuvia (katso kuva).
Uskomme, että valvontatestausohjelmien, jotka voivat katkaista tarpeeksi tartuntaketjuja vähentääkseen yhteisössä tapahtuvaa tartuntaa, tulisi täydentää eikä korvata nykyisiä kliinisiä diagnostisia testejämme.Mielikuvituksellinen strategia voi hyödyntää näitä kahta testiä käyttämällä laajamittaisia, toistuvia, halpoja ja nopeita testejä epidemioiden vähentämiseksi, 1-3 käyttämällä toista pikatestiä eri proteiineille tai käyttämällä vertailu-PCR-testiä positiivisen tuloksen vahvistamiseksi.Yleisön valistuskampanjan tulee välittää myös kaikenlainen negatiivinen testilasku, joka ei välttämättä tarkoita terveyttä, jotta kannustetaan jatkuvaan sosiaaliseen etäisyyteen ja maskien käyttöön.
FDA:n Abbott BinaxNOW Emergency Use Authorization (EUA) elokuun lopulla on askel oikeaan suuntaan.Se on ensimmäinen nopea, instrumenttiton antigeenitesti, jolla on saatu EUA.Hyväksyntäprosessissa korostetaan testin suurta herkkyyttä, jonka avulla voidaan määrittää, milloin ihmiset todennäköisimmin levittävät tartuntaa, mikä vähentää vaadittua havaitsemisrajaa kahdella suuruusluokalla PCR-vertailuarvosta.Nämä pikatestit on nyt kehitettävä ja hyväksyttävä kotikäyttöön, jotta saataisiin aikaan todellinen yhteisönlaajuinen valvontaohjelma SARS-CoV-2:lle.
Tällä hetkellä FDA:lla ei ole keinoa arvioida ja hyväksyä testiä käytettäväksi hoitosuunnitelmassa, ei yhtenä testinä, eikä kansanterveydellä ole mahdollisuuksia vähentää leviämistä yhteisössä.Valvontaviranomaiset keskittyvät edelleen vain kliinisiin diagnostisiin testeihin, mutta jos niiden tarkoituksena on vähentää viruksen levinneisyyttä yhteisössä, voidaan epidemiologiseen viitekehykseen perustuviin arviointitesteihin soveltaa uusia indikaattoreita.Tässä hyväksyntätavassa kompromissit taajuuden, havaitsemisrajan ja läpimenoajan välillä voidaan ennakoida ja arvioida asianmukaisesti.1-3
Covid-19:n kukistamiseksi uskomme, että FDA:n, CDC:n, National Institutes of Healthin ja muiden virastojen on rohkaistava testien jäsenneltyä arviointia suunniteltujen testiohjelmien yhteydessä selvittääkseen, mikä testiohjelma voi tarjota parhaan Covid-suodattimen.Usein halpojen, yksinkertaisten ja nopeiden testien käyttö voi saavuttaa tämän tavoitteen, vaikka niiden analyyttinen herkkyys on paljon alhaisempi kuin vertailutestien.1 Tällainen järjestelmä voi myös auttaa meitä ehkäisemään Covidin kehittymistä.
Boston Harvard Chenchen School of Public Health (MJM);ja Colorado Boulderin yliopisto (RP, DBL).
1. Larremore DB, Wilder B, Lester E jne. COVID-19-valvonnassa testin herkkyys on toisella sijalla taajuuden ja läpimenoajan jälkeen.8. syyskuuta 2020 (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.06.22.20136309v2).Preprint.
2. Paltiel AD, Zheng A, Walensky RP.Arvioi SARS-CoV-2-seulontastrategiaa, jotta yliopistokampukset voidaan avata turvallisesti uudelleen Yhdysvalloissa.JAMA Cyber Open 2020;3(7): e2016818-e2016818.
3. Chin ET, Huynh BQ, Chapman LAC, Murrill M, Basu S, Lo NC.COVID-19-rutiinitestien tiheys korkean riskin ympäristöissä työpaikkaepidemioiden vähentämiseksi.9. syyskuuta 2020 (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.30.20087015v4).Preprint.
4. He X, Lau EHY, Wu P jne. Viruksen leviämisen aikadynamiikka ja COVID-19-siirtokapasiteetti.Nat Med 2020;26:672-675.
5. Tautien torjunta- ja ehkäisykeskukset.Kopio CDC:n päivitetystä puhelintiedotuksesta COVID-19:stä.25. kesäkuuta 2020 (https://www.cdc.gov/media/releases/2020/t0625-COVID-19-update.html).
Henkilön tartuntarata (sininen viiva) esitetään kahden tarkkailuohjelman (ympyrän) yhteydessä, joilla on erilainen analyyttinen herkkyys.Usein suoritetaan alhaisen analyyttisen herkkyyden määrityksiä, kun taas korkean analyyttisen herkkyyden määritykset ovat harvinaisia.Molemmat testimenetelmät voivat havaita tartunnan (oranssi ympyrä), mutta alhaisemmasta analyyttisestä herkkyydestään huolimatta vain korkeataajuinen testi pystyy havaitsemaan sen leviämisikkunassa (varjo), mikä tekee siitä tehokkaamman suodatinlaitteen.Polymeraasiketjureaktion (PCR) havaitsemisikkuna (vihreä) ennen tarttuvuutta on hyvin lyhyt, ja vastaava ikkuna (violetti), joka voidaan havaita PCR:llä infektion jälkeen, on hyvin pitkä.
Postitusaika: 11.3.2021