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Covid-19检测:在紧急状态下保持质量

Wayne Dimech检查了SARS-Cov-2检测的质量或缺乏质量。Wayne Dimech是澳大利亚墨尔本NRL科学与商业关系执行经理。他是传染病血清学和实验室质量方面公认的专家。

第2部分:在紧急状态下保持测试质量

Wayne Dimech, B. apple Sci;MASM;实现工商管理硕士;饿了;FRCPA(理学院)
2020年4月

NRL质量科学标志CMYK

阅读第1部分:COVID-19检测的关键事实

SARS冠状病毒图像sm水平

当然,这么多COVID-19检测试剂盒的快速发布,也被称为体外诊断设备(IVDs),是一件好事吗?好吧,是也不是。我告诉你一个商业秘密。没有任何医学病理检查是100%敏感和特异的.换句话说,所有的病理检查都会报告一些假阳性和一些假阴性的结果;有些测试比其他测试更多。与药品一样,ivd的销售在欧洲、美国、加拿大、澳大利亚、日本、韩国和其他监管体系发达的国家受到严格监管。ivd的销售适用严格的规管条件,规管程度视乎虚假检测结果对个人及/或社会造成的风险而定。许多国家的IVD监管体系不成熟,有些国家甚至没有。这些国家的政府通常通过招标程序选择检测试剂盒,其中选择价格最低的产品,而不是最适合目的的产品。针对这种情况,世界卫生组织(卫生组织)创建了IVD资格预审计划.世卫组织和NRL等合作实验室评估ivd的绩效并公布结果,以帮助政府和非政府组织在采购检测包时作出决策。

用于艾滋病毒和肝炎的静脉注射设备以及用于筛选血液供应的所有检测试剂盒都受到严格管制,因为错误的结果可能对个人和社区造成伤害。其他传染病的分类程度通常较低,而对葡萄糖或肝肾功能等标志物的血液检查则更低。为检测高风险生物的测试工具注册,制造商必须具备国际认可的制造商资格(ISO 13485),向监管机构提供包含IVD性能的全面科学证据的档案,审查包装说明书或使用说明(IFU)的清晰度和完整性,并批准其符合法规。还对IVD的安全性进行了风险评估。通常要对生产设施是否符合标准进行评估。ivd的注册是复杂和昂贵的,但它的到位是为了尽量减少向市场发布性能不佳的测试和滥用ivd的风险。现已由国际医疗器械监管机构论坛(IMDF)取代的全球协调工作组成立,旨在鼓励不同国家的监管机构承认IVD在其他签署国的注册,从而减轻IVD制造商的监管负担。大多数主要经济体都是国际货币基金组织的签署国。

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IVD被注册为“预期用途”,实验室不能合法地将其用于任何其他目的。如果IVD被修改,它就变成了“内部”测试,因此是“未经许可”使用的,实验室对测试结果的质量和对患者的任何影响负责。一些国家,包括澳大利亚美国对使用“内部”测试有具体规定。高风险ivd制造商必须提供检测试剂盒性能及其对预期用途适用性的科学证据”。预期用途的例子有:血液和组织捐献的筛选;用于诊断目的的一般实验室测试;监测治疗效果或疾病进展,进行确证性检测;社区检测的快速护理点检测;或仅供家庭使用。根据IVD和预期用途,可以评估一系列性能特征,包括:

  • 灵敏度-测试报告真正阳性样本阳性结果的能力;
  • 特异性-测试报告真正阴性样本的阴性结果的能力;
  • 精度-测试中固有的变异量;
  • 偏见-根据真实结果(通常是参考测量或标准)测量的测试的准确性;
  • 检测极限(LOD)-测定试剂盒所能检测到的最低分析物量;
  • 定量极限(LOQ) -测定试剂盒可定量的分析物的最低量(通常报告为95%置信度);
  • 线性-证明随着分析物量的增加,信号成比例地增加;
  • 交叉反应性-被检测分析物以外的分析物是否导致检测试剂盒报告阳性结果。这在某些疾病状态中很常见,如自身免疫性疾病,或与被检测到的微生物相似的感染;
  • 血清型和基因型变异-许多生物体具有许多不同的循环血清型或基因型,这可能无法在设计不良的检测试剂盒中检测到;
  • 稳定-确保试剂稳定,不会随时间变质。

并非所有这些性能特征都与所有测试套件相关,但如果它们存在,用户必须理解它们,以便对结果做出适当的解释。这些特征中的大多数都是不言自明的,但简要回顾一下每种特征对COVID-19检测的重要性。

敏感性和特异性是几乎所有检测试剂盒的重要性能特征。为了估计这些特征,需要获得大量已知的阳性和阴性样本。欧洲常用技术指标目前需要约500个阳性样本和5000个阴性样本来评估血液筛查分析的特异性和敏感性。对于艾滋病毒、丙型肝炎病毒和乙肝表面抗原的快速诊断检测(RDT),需要500个阳性样本和1500个阴性样本;预期灵敏度> 99.0%。需要对从献血者、临床样本、孕妇和含有潜在干扰物质的样本进行来源和检测。HIV RNA、HCV RNA和HBV DNA的NAT需要根据国际标准进行检测,以估计LOD以及定量分析的LOQ。必须对每种HIV基因型至少10个样本进行检测,以证明能够平等地检测每种基因型。含有交叉反应分析物和干扰物质的样品进行测试以证明特异性。进行精确实验,使用有限数量的变量,即相同的仪器,批号和操作员在短时间内(可重复性)和多个变量在较长时间内(可重复性)进行。在欧洲和美国,监管机构必须对每批高风险IVD进行测试和放行,直到他们对IVD的性能满意为止。谁资格预审的协议有相似但通常不那么严格的标准。到IVD投放市场时,已经进行了广泛的性能评价,并已进入公共领域供潜在用户评价。

当前COVID-19检测的质量

然而,在COVID-19检测的当前情况下,存在一种不同的质量范式。正确的做法是,政府放弃了监管要求,允许在没有通常要求的完整制造商证据的情况下使用试剂盒。根据IVD指令98/79/EC, COVID-19诊断设备在附件3中,制造商必须指定设备性能特征,并自我声明符合指令中列出的安全和性能要求。公告机构不要求进行性能测试或批量放行。欧洲目前正在过渡到一个基于国际货币基金组织的新监管框架,但这种过渡尚未到位。目前尚不确定COVID-19是否属于最高风险类别,需要进行全面评估,包括批放行。最有可能的是,欧洲将遵循与美国、澳大利亚和世卫组织相同的道路,允许紧急使用条款。在澳大利亚,特殊的立法免除了ivd的常规监管审查。世卫组织实施了紧急用途清单程序用于COVID-19 NAT分析(但不包括血清学),需要有限的性能证据。类似的美国食品及药物管理局;加拿大;日本;朝鲜和新加坡还实施了NAT和血清学的紧急使用清单,而不需要完整的性能证据。欧洲和澳大利亚已将COVID-19检测的验证转交给通常监管程序之外的公共卫生实验室。这些实验室是COVID-19检测的第一线,但在正式检测试剂盒评估方面的经验有限,目前处理大量样本的工作超负荷。FIND(瑞士日内瓦)正在汇编COVID-19评估NAT和血清学检测。

在设计COVID-19检测评估方案时面临一些技术困难。不像HIV,梅毒和HBsAg血清学测试,没有公认的参考或确认方法。在艾滋病毒血清学中,采用多种检测策略,包括筛选试验,然后进行补充和/或确认试验,如免疫印迹,以确认阳性。同样,梅毒检测在检测策略中使用了多种特异性抗梅毒螺旋体检测,如eia、CHLIA和TPPA。HBsAg和HIV p24阳性可通过中和试验确认。COVID-19血清学目前没有参考测试,但NRL正在开发western blot。病毒中和可能有用。评估COVID-19 NAT的LOD或LOQ需要一个已知病毒载量的国际标准,但这需要相当长的准备时间。同时,应提供多组病毒的系列稀释,并使用相同的稀释系列对所有NAT进行比较,以便对LOD进行比较。如果没有这种水平的纪律,我们对COVID-19检测试剂盒性能的了解将仍然有限。

我们必须认识到,目前关于COVID-19检测试剂盒的性能数据很少。一个最近的刊物新加坡国立大学的一份报告中包含了当时可用的检测试剂盒的附件。令人失望的是,大多数套件只有很少或没有可用的性能测试数据。而那些做过的,则缺乏信心,具有不可接受的敏感性和特异性。新加坡国立大学研究中确实有数据的一项检测是生物医学组学/江苏医学组学,COVID-19 IgM/IgG快速检测。仅以此为例,所述灵敏度为88.6%,特异性为90.6%。首先,如果没有95%的置信限,应询问敏感性或特异性报告。如果一种检测方法正确地检测出10个阳性样品中的9个,它的灵敏度为90% (95% CI: 54.1 - 99.5%),这意味着实际灵敏度低至54.1%。如果测试1,000个样本,检测到900个样本,灵敏度也为90% (95% CI: 87.9 - 91.7%),表明对估计的置信度更高。在本例中,检测397个阳性样本,检测到351个,灵敏度为88.6% (95% CI: 84.8 - 91.3%)。换句话说,每10万名真正呈阳性的人接受检测,就有11400人被错误地报告为阴性。 The danger of using性能差的测试工具在健康和经济方面都是严峻的。

我们在盲目飞行.在撰写本文时,刚刚超过100万人确认感染了COVID-19,而真实数字被认为要大得多。然而,在获得足够数量的适当样本进行全面研究方面仍然存在困难。一个问题是,当个体检测出NAT阳性时,他们将被隔离,很难获得样本。一线人员不知道需要评估样品,也不了解所需样品的类型。是的,有许多“评估”正在使用方便的样本进行。FIND正在收集和编译这些数据供公众使用。一旦COVID-19不再紧急使用,制造商必须获取数据以支持其未来提交的索赔要求。

然而,据我所知,目前还没有一个系统的、科学的流程来评估使用同样构造良好的样本面板的测试试剂盒。目前,有超过200个已知的测试套件,更不用说内部测试,可用或正在开发中。所需要的是一组样品,可用于评估每个COVID-19检测试剂盒的相关性能特征。这些面板应该有足够的数量,以允许尽可能多的测试套件进行测试。汇编从每个检测试剂盒中获得的结果将为评估小组增加价值。世卫组织资格预审规划已经组建了艾滋病毒血清学样本小组,NRL目前正在组建梅毒样本小组。这项活动将需要协调一致的努力和对评价规程的了解。

NRL将欢迎与潜在的合作者进行沟通,这些合作者可以支持伦理获取、非商业临床样本,用于开发评估小组。作为一个科学界,并为各国政府提供信息,我们迫切需要获得关于COVID-19检测的全面、科学可靠的信息。临时验证,使用方便的样本而没有精心构建的科学协议是不够的;甚至可能是危险和误导的。我们需要一个协调的国际方法来解决这个问题。

如果您的组织愿意并能够支持开发用于血清学测试评估的通用样本板,请发送电子邮件此电子邮件地址被保护免受垃圾邮件机器人。您需要启用JavaScript才能查看它。

作者简介

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Wayne Dimech是NRL的科学和商业关系执行经理,NRL是世界卫生组织(世卫组织)艾滋病毒和艾滋病及其他血液传播感染的诊断和实验室支持合作中心。Dimech先生在墨尔本皇家墨尔本理工学院(RMIT)获得医学实验室科学学位,之后在澳大利亚医学科学家研究所获得微生物学奖学金,并在墨尔本拉特罗布大学完成工商管理硕士学位。他也是澳大利亚皇家病理学家学院科学(研究)学院的研究员。他曾在私营和公共病理学实验室工作,主要在微生物部门,在那里他专门研究传染病血清学。Dimech先生的研究兴趣包括检测和监测血液传播和性传播传染病的检测方法的控制和标准化。特别感兴趣的是风疹检测的标准化和传染病检测变异性的监测。他在开发EDCNet(一个基于互联网的质量控制测试结果监控程序,现已在全球范围内使用)和优化OASYS(用于管理外部质量评估方案的软件)方面发挥了重要作用。Dimech先生是许多国家和国际工作组的顾问,包括澳大利亚乙型肝炎检测战略、澳大利亚标准以及世卫组织、《国际卫生条例》、开发署和全球基金支持下的咨询公司。他在国际同行评审期刊上撰写或合作撰写了约50篇文章,并为三本书的章节做出了贡献。

标签:新型冠状病毒肺炎sars-cov-2

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