作为加州大学戴维斯分校医学院即时检测教学与研究中心 (POCT-CTR) 主任兼病理学与实验室医学名誉教授,Gerald Kost 博士是全球即时检测 (POCT) 领域的领军专家之一。他还是 2020–2021 年度东盟地区的富布赖特学者。在本问答中,他分享了以下方面的见解:评估用于 COVID-19 管理的全新 POCT,在临床实践中实施这些检测,以及制定政策以推动诊断创新并帮助防止未来爆发高度传染性疾病。
在当前疫情下,要想有效部署 POCT,需要考虑哪些关键因素?
在评估 COVID-19 新检测方法时,一个重要考量是消除假阴性结果。为此,无论是即时检测还是其他形式的检测,都需要具备较高的灵敏度,高灵敏度的界定标准为:真阳性结果 (TP) 与真阳性结果加假阴性结果 (FN) 之和的比值,即 TP/(TP + FN)。检测性能的数学模型对于制定合理的检测策略至关重要。下图比较了三种不同“层级”的检测,并根据患病率的变化(来源参考文献 1)展示了假阳性与真阳性的比值 (FP/TP)、阳性预测值 (PPV)、阴性预测值 (NPV) 以及错误漏报率 (RFO)。
在 2%–5% 的低患病率下,需要采用高灵敏度 (100%) 和高特异度 (≥99%) 的第 3 级检测。大多数社区的患病率较低。在急诊科,临床医生接诊的感染患者更多,因此 COVID-19 的检前概率升高,与之相对应,实际患病率也随之增加。因此,患病率取决于就诊环境。
对于 COVID-19 的 POCT,主管部门可以考虑哪些具有应用前景的检测方法?
任何在第 3 级中获得客观高表现确认的检测,都在当前疫情及未来新发疫情的管理中具有极高的应用前景。其中包括用于 SARS-CoV-2 初始检测的分子诊断测试,以及用于评估感染或接种疫苗后免疫反应的抗体检测。依据美国食品药品监督管理局 (FDA) 紧急使用授权 批准的检测列于参考文献 10。 需要注意的是,市场上的许多检测都表现不佳。POCT 不应成为检测有误的理由。在将 POCT 用于 COVID-19 检测之前,保健从业人员应对其性能进行评估。
临床实验室专业人员如何在 COVID-19 管理中助力 POC 的部署?
以下十二项建议展示了实验室专业人员如何通过部署 POCT 来遏制疫情、帮助急性感染患者,并加速决策、治疗和康复过程。
- 在免下车/车内/车道式采样点、步行采样点及临时检测点中安全地采集样本、筛查并评估受检者,以防止传播
- 通过优异的阳性预测值 [TP/(TP + FP) ]和阴性预测值 [TN/(TN + FN)] 确保高测试性能
- 通过减少急诊室压力、降低不必要的住院率及低风险患者的再入院,从而减轻医院系统的负担
- 区分常见的 A/B 流行性感冒与 COVID-19
- 通过广泛提供检测和自我检测,识别 COVID-19 的隐形传播
- 加速对 SARS-CoV-2 感染者的分子诊断、分诊、隔离和决策
- 协助公共卫生部门开展感染者接触者追踪
- 使用指尖脉搏血氧定量法(血氧饱和度监测)监测“隐性低氧血症”(肺部功能受损)
- 诊断血流病原体,确定抗微生物药物耐药性,并加快针对合并感染和脓毒症的靶向治疗
- 对肺部感染患者及因 ARDS 处于危重状态的患者进行病情分期
- 通过测量动脉血气和吸入氧浓度,根据 P/F 比值 (PaO2/FiO2) 评估 ARDS 的严重程度:>200 为轻度,100–200 为中度,<100 为重度
- 评估药物治疗期间的病毒载量、缓解期间的 IgG 和 IgM 免疫以及疫苗接种后的抗体滴度
政府和决策者应如何支持在应对 COVID-19 的过程中推广 POCT 的应用?
各国政府和决策者应资助 POCT 的研究和开发,以检测疾病、评估免疫反应并制定将诊断与治疗方案相结合的策略。他们应提供融资机制并推广商业模式,以帮助初创企业为 SARS-CoV-2 发明新型 POCT 产品。 应制定国家级检测指南,并为普通公众提供免费的检测服务。重要的是,各国政府和决策者应开展公共卫生宣传和健康教育活动,确保公众了解 POCT 在疾病监测、密切接触者追踪及疾病管理中的用途和作用。
我们可以从以往的疫情中汲取哪些经验,来指导 POC 策略在应对 COVID-19 中的定位?
西非埃博拉疫情让我们汲取了许多重要教训,为应对 COVID-19 危机提供了宝贵经验,但此类建议、战略和技术开发,特别是在 POCT 方面,却在很大程度上被忽视了。我们必须采取行动,防止类似情况重演。有关更多信息,请参阅《全球即时检测:灾害、突发事件与公共卫生韧性策略》以及下方的参考文献 7 和 8。Mark Shephard 博士的《全球即时检测实用指南》也提供了重要参考内容。
教育机构可以如何支持 POCT 技术与实践方面的培训?
公共卫生学院必须更新课程体系,将 POCT 培训纳入其中。COVID-19 大流行已充分证明,在人们重返工作岗位时,需要依赖 POCT 策略进行感染检测、接触者追踪及免疫反应记录。由于 POCT 在公共卫生教育中长期未受到重视,我们在本世纪最大公共卫生危机中实施 POCT 的准备明显不足。关于 POCT 课程设置及公共卫生领域认证的更多讨论,请参阅下方参考文献 5 和 6。
POCT 系统应如何用于预测下一次大流行?
各国尚未为下一次疫情做好准备。世界已经改变,POC 领域也必须随之改变。推动变革的一种方式,是通过“即时检测学”这一兼具创新性与实践常识的未来医学概念。即时检测学由中国武汉刘锡光教授领导的团队提出,是一门新兴医学学科,其核心在于利用 POCT 快速获得检测结果,加速治疗决策,并减轻医疗经济负担。快速、准确和安全的 POCT 将有助于各国在下一次传染病暴发在全球范围内蔓延之前,及早将其遏制。
参考文献
[1] Kost GJ.Designing and interpreting COVID-19 diagnostics: Mathematics, visual logistics, and low prevalence.Archives of Pathology and Laboratory Medicine. 2020. [open access] [2] Kost GJ. Geospatial spread of antimicrobial resistance, bacterial and fungal threats to COVID-19 survival, and point-of-care solutions.Archives of Pathology and Laboratory Medicine. 2020. [open access] [3] Kost GJ.Geospatial hotspots need point-of-care strategies to help stop highly infectious outbreaks: Ebola and Coronavirus-19. Archives of Pathology and Laboratory Medicine. 2020. [open access] [4] Liu X, Zhu X, Kost GJ et al. The creation of point-of-careology.Point of Care. 2019;18(3):77-84. [open access] [5] Kost GJ.Geospatial science and point-of-care testing: Creating solutions for population access, emergencies, outbreaks, and disasters. Frontiers in Public Health. 2019;7:329. [open access] [6] Kost GJ, et al. POCT curriculum and accreditation for public health: Enabling preparedness, response, and higher standards of care at points of need.Frontiers in Public Health. 2019;6:385. [open access] [7] Kost GJ.Molecular and point-of-care diagnostics for Ebola and new threats: National POCT policy and guidelines will stop epidemics.Expert Review of Molecular Diagnostics. 2018;18(7):657-673. [8] Kost GJ et al. Molecular detection and point-of-care testing in Ebola virus disease and other threats: a new global public health framework to stop outbreaks.Expert Review of Molecular Diagnostics. 2015;15(10):1245-1259. [9] Kost GJ, Curtis CM, Eds.Global Point of Care — Strategies for Disasters, Emergencies, and Public Health Resiliency.Washington DC: AACC Press-Elsevier, 2015. [contributed book, 701 pp.] [10] Food and Drug Administration, United States.In vitro diagnostics EUAs. https://www.fda.gov/medical-devices/coronavirus-disease-2019-covid-19-emergency-use-authorizations-medical-devices/vitro-diagnostics-euas 鸣谢本论文得到了教学和研究即时检测中心 (POCT CTR) 及其主任 Kost 博士的支持。附图和表格由来自加州 Knowledge Optimization 的 Davis 提供。
