2014年全球结核病报告(摘编)- 续五
时间:2015-04-29
第六章 实验室检测
结核病的细菌学确认和耐药性的确定是确保患者正确诊断并开展最有效治疗的关键。新的快速诊断方法应用到有质量保证实验室网络中,结合有效的转诊追踪系统,是组成国家结核病规划的基本要素。作为2015后全球结核病防治策略的第一部分,患者关怀和预防,早期诊断必须被强调,药物敏感性试验(DST)目前被认为是患者(心理和复治)关怀的普遍需求。
在一些资源缺乏的国家,近几十年来,痰涂片镜检是最初的发现结核病和监测治疗效果的手段。因为痰涂片镜检成本低廉,且对生物安全的要求最低,虽然它不是一种敏感度高的检测手段,特别是对于HIV携带者和儿童而言:它不能区分死菌和活菌,不能确定药物敏感性,不能区分结核分枝杆菌复合群和非结核分枝杆菌。虽然基于培养的诊断方法是诊断的参考标准,但是需要数周才能获得结果,且对实验室的装备和人员有较高要求,还需要一个有效的运输系统,以确保痰标本的活性。培养是监测耐药结核病患者治疗效果的关键。
在过去的十年里,结核病诊断研发方面有重大的投资,使更多快速和更敏感的诊断方法可以更换或补充到已有的常规检测中。然而,在2013年的490万的肺结核,只有280万(58%)进行了细菌学确诊(如痰涂片、培养阳性,WHO推荐的快速诊断技术如美国赛沛公司的Xpert MTB/RIF检测阳性等)。剩下的42%尚未进行细菌学确诊的患者是根据临床诊断确诊的(如体征、胸部X光结果异常等)。结核病的一般症状以及X射线检查可能会产生错误的诊断,没有结核病的人可能被纳入结核病治疗。此外,结核病实验室确诊率低反映了真正的结核病病例可能没有被诊断出来,这是造成2013年全球报告(570万)与估算(900万)的结核病病例数存在差距的原因之一。
结核病的发现,如果没有进行药物耐药性的研究,可能会导致无效的治疗,甚至发展并衍生为耐药菌株,并增加病人的痛苦和治疗成本。正如第五章的描述,新发和复治患者中进行DST的比例正稳步提高,但仍低于全球目标。全球来说,2013年里8. 5%的新发细菌学确诊TB病例和17%的复治TB病例进行了DST。考虑到未确诊的耐药结核病(DR-TB)的巨大负担,加强DST能力是国家结核病规划(NTPs)的首要问题之一。
本章第一部分总结了WHO指南在2013-2014年间TB诊断和实验室能力建设的关键发展。第二部分在2014年各个地区和国家向WHO报告的数据基础上,提供了全球实验室能力的现状资料。其重点是36个国家(包括22个高负担国家和27个MDR-TB高负担国家)以及EXPAND-TB项目在27个国家参比实验室的能力建设中取得的成就。第三部分描述了最近的加强结核病实验室能力建设的活动,包括参比实验室、基层实验室以及世卫组织/全球实验室行动组织(GLI)跨国参比实验室(SRL)的质量保证工作。
(一)2013-2014年WHO建议强化结核病诊断,增强实验室能力
随着结核病诊断技术不断的发展,多种新技术处在产品开发的不同阶段。一旦新的诊断方法有足够的可靠数据支持,世界卫生组织就会根据政策形成的系统程序,包括通过系统评价得到的有效数据,Meta分析,以及由外部专家小组使用等级方法对证据进行评估,开发宣传成员国和其他利益相关者的政策。每隔3-5年,政策文件就会进行评估,并当新的证据可用时,政策文件就会在必要的时候进行修订。
世界卫生组织关于Xpert MTB/RIF使用的第一个政策指南是在2010年12月发布的。其建议是:XpertMTB/RIF作为初始诊断工具,应使用于MDR-TB和HIV/TB双重感染高危人群的初始诊断中(强烈建议),XpertMTB/RIF是所有人群进行痰涂片镜检的一个后续检测,特别是针对于涂片阴性的标本(条件性建议,受主要资源的影响)。2010年对XpertMTB/RIF的使用建议是只适用于痰标本,因为当时的数据显示了它对肺外标本的诊断效能是有限的。其建议从成人的数据外推到儿童结核病诊断。
2013年初,由于Xpert MTB/RIF技术的快速推广使用,产生了大量的新证据。包含了该技术对肺外结核病、儿童结核病的诊断效能,以及更多关于可承受性和成本效益的证据。因此,世界卫生组织开始对其政策进行修改。三个系统评价委员会对XpertMTB/RIF在儿童和成人的肺结核、肺外结核和利福平耐药结核病(RR-TB)的敏感性和特异性进行评估,同时出版了一个研究XpertMTB/RIF可承受性和成本效益的描述。
根据GRADE程序,2013年5月由世卫组织的一个专家小组对扩充证据进行了修订。基于修订结果和专家组的建议,在WHO结核病策略和技术咨询小组(STAG-TB)的支持下,新的WHO政策在2013年10月发布。新的政策中提出扩大了推荐使用Xpert MTB/RIF的范围,包括儿童结核病的诊断和选择标本进行肺外结核的诊断。该指引还包括推荐使用Xpert MTB/RIF作为所有疑似肺结核的初始诊断测试。
Xpert MTB/RIF实施手册和WHO的政策更新在2014年4月发布。该手册在以下方面做了更新:目标患者群体的选择,仪器的市场定位,检测结果的解释,如何提高预算数据,更新关键部件的清单等。手册还包含了肺外结核病标本处理的标准操作程序。
一个对已有的WHO政策文件的综合清单,包括显微镜、培养、药敏试验和非商业性的和分子诊断方法可以在以下网址查找:www.who.int/tb/laboratory/pol icy_statement。
1.全球推出Xpert MTB/RIF
世界卫生组织最初的推荐意见发表在2010年12月,Xpert MTB/RIF迅速的成为很多国家快速检测结核病和利福平耐药结核病的有效工具,而且能够检测低水平的TB和DR-TB。到201 4年6月底,145个国家中的1 08个以优惠的价格采购了3269台GeneXpert仪器,包括1 5846个模块。在201 3年7月-2014年6月期间,每个季度的采购超过1 00万个试剂盒。其中,南非采购的试剂盒(4.2 million out of 7.5 million)占了560,全球26%的模块是在201 0年1 2月至201 4年6月底间进行采购的,尽管其他国家正在扩大其使用。其他主要的试剂盒采购国分别是印度(38万个)、巴西(29万个)和中国(24万个)。由全球基金、PEPFAR、UNITAID、TB REACH和无国界医生组织提供的大量资金和技术支持,使得卫生行政部门迅速建立起了使用Xpert MTB/RIF的能力。
2010年,世卫组织强烈建议应该使用Xpert MTB/RIF作为最初的诊断测试,用于疑似耐MDR-TB和HIV/TB双感的患者的检测。许多国家已经把这个项目列入到他们的国家政策,并在不同阶段实施具体方案来达到具体目标。全球61%的国家和27个MDR-TB高负担国家中的24个(89%)报告,201 3年的国家政策中已规定使用Xpert MTB/RIF应该作为耐药结核病高危人群的最初诊断测试。鉴于其在对艾滋病毒感染人群中,相对于显微镜检查具有更高的敏感性,全球56%的国家在国家政策中规定Xpert MTB/RIF应该作为艾滋病毒携带者的最初诊断测试。世卫组织非洲区域有71%的国家采纳了这一建议。
Xpert MT8/RIF广泛的使用,使得许多国家需要电子记录和报告系统来可以集中监控仪器使用、仪器性能,并高效管理产生的相关数据。开放软件包括GXAlert.(Abt Associates,Cambridge USA)和XpertSMS (lnteractive Health Solutions, Karachi Pakistan),已经被开发为解决方案,具有以下功能:
1).中心收集的数据将会提供一个实时情况报告,用于显示机器的误差,以及通过网站来帮助防止试剂盒缺货或到期;
2).通过短信或电子邮件自动生成和发送给临床医生,通知他们测试结果和有关病人有效的报告:
3).提供实时测试结果,如果在注解栏中指出,则会分类许多变量原因,包括年龄、性别和测试理由:
4).根据卫生行政部门的要求,会把数据存储在外部服务器(比如GxAlert或XpertSMS股务器)或国家服务器;
5).电子记录和报告系统的成本不同,包括调制解调器、连接、安装和数据托管成本。
2. 2013年10月世界卫生组织对Xpert MTB/RIF的推荐意见:
2013年世界卫生组织更新Xpert MTB/RIF建议如下:
1) Xpert MTB/RIF应该作为成人和儿童疑似MDR-TB和HIV/TB双感的最初的诊断测试,而不是用传统的显徽镜,细菌培养和DST等检测方法。
2)Xpert MTB/RIF应该作为所有成人和儿童疑似结核病的最初的诊断测试,而不是用传统的显微镜,细菌培养等检测方法。
3)Xpert MTB/RIF可以被用作成人疑似结核病但不存在MDR-TB和HIV/TB双感患者的后续测试,尤其是对涂阴标本进行进一步测试。
4)Xpert MTB/RIF应该作为疑似结核脑膜炎额脑脊液(CSF)患者的最初的诊断测试,而不是用传统的显微镜,细菌培养等检测方法。
5)Xpert MTB/RIF可能替代常规的检测方法(传统的显微镜,细菌培养和组织病理学),用于检测特定的非呼吸道标本(淋巴结和其他组织)的肺外结核病疑似病例(有条件的推荐)。
(二)全球、区域性实验室状况
在大多数低收入和中等收入国家,涂片镜检仍然是结核病最主要的诊断方法,尽管其灵敏度相对较低,且无法区分耐药和药物敏感菌株。显微镜镜检仍然是对药物敏感的结核病患者进行治疗监测所必须的,覆盖足够的人口的显微镜网络和高质量的检测水平是至关重要的。全球遏制结核病计划(2011 - 2015年)包括了以下目标:每个国家要保证1 0万人内至少要有一个涂片镜检中心。全球目标目前已经达到,在2013年,平均毒1 0万人口中就有1.1的涂片镜检中心,但该数据存在地域性和国家性的差异(表6.1)。例如,201 3年,西太平洋和东地中海区域每1 0万人口中,尚未有一个涂片镜检中心。2015年后,这一目标会进行修改,这是由于增加了Xpert MTB/RIF作为最初的诊断测试,尤其是在HIV和MDR-TB高发负担地区。此外,在一个国家内,需要考虑城乡之间的差异来设立结核病镜检中心的数量及位置。
对于所有实验室网络来说,显微镜检测的质量保证是至关重要的。一个全面的外部质量评估(EQA)项目应该被实施,包括现场评估、盲法复检和批量测试。2013年,报告数据的133个国家和地区的涂片镜检中心接受了EQA,只有41%按计划覆盖所有中心,7%覆盖至少95%的中心。在22个结核病高负担国家中,只有盂加拉国和印度有计划要覆盖全国,还有柬埔寨、缅甸、巴基斯坦和越南4个国家计划覆盖不少于95%的中心。
3.落实质量管理体系和加强显微镜网络的工作。
荧光二极管(LED)显微镜对比传统的萋尼民染色镜检具有更高的敏感性,而且能进一步定性,具有操作和成本优势。在2009年,WHO推荐LED显微镜镜检替代Z-N镜检。全球来说,正在逐渐推行LED显微镜镜检的替换;2013年,只有6%的镜检中心进行了替换。尽管如此,某些国家的进步是明显的。在全球基金的支持下,中国使用LED显微镜的镜检中心的比例在中国的比例从2012年的2%增加到2013年的330h。在高负担国家中,其他LED显微镜的覆盖率如下:南非(1000A,201 3年),莫桑比克(1%),坦桑尼亚联合共和国(17%),孟加拉国(17%).尼日利亚(14%),缅甸(13%),埃塞俄比亚(13%)和柬埔寨(13%)。一些国家采用了LED显微镜但覆盖率仍然很低,包括阿富汗(0%),印度尼西亚(0%),巴西(<1%),津巴布韦(<1%),刚果民主共和国(1%),印度(2%),巴基斯坦(2%)和越南(2%)。
当前,全球遏制结核病计划(2011-2015年)在培养和药敏(至少对利福平和异烟肼)能力方面的目标是每个实验室对应500万人口。2013年,27个MDR-TB高负担国家中的1 2个仍没有达到该目标,几个累积了大量结核病病例的国家完全缺乏进行表型DST的能力。2013年,以下11个国家报告了超过1000例结核病病例,但却没有能力执行表型DST:阿富汗,布基纳法索、乍得、刚果、加蓬、几内亚比绍、巴布亚新几内亚、塞拉利昂、索马里、苏丹南部和东帝汶、厄立特里亚和利比里亚都报告说他们在2013年获得了初步能力。
耐多药结核病患者需要进行二线药物的药物敏感性试验来优化治疗方案。一些只有少量MDR-TB病例的国家,合理选择依靠合作伙伴实验室(包括WHO/GLI超国家参比实验室)来进行相关测试,而不是建设国内的实验室能力。然而,22个报道耐多药结核病例的国家指出,他们既没有国内能力也没有依靠合作伙伴实验室进行二线药物的DST,这些国家包括:阿尔巴尼亚、布基纳法索、柬埔寨、中非共和国、科特迪瓦、厄立特里亚、加纳、约旦、肯尼亚、科威特、莱索托、利比里亚、马达加斯加、马拉维、马里、圣多关和普林西比,南苏丹,苏丹、斯威士兰、叙利亚、多哥和也门。拥有相当多的TB和MDR-TB病例的国家,应该在国内优先建立可持续的DST能力,以保证耐药结核病的及时诊断。
作为一种在中央和地方水平应用的高通量分子工具,线性探针分析(LPA)已经被许多国家采用作为痰检阳性标本的一线药物(利福平和异烟肼)DST快速检测方法。84个国家和地区申,201 3年报告至少有一个设备能够进行LPA检测。在27个MDR-TB高负担国家中,1 3个国家报告每500万人口就有一个能够进行LPAs的实验室。201 1年,只有8个MDR-TB高负担国家国家报告有如此的覆盖率,该比例的提高,部分原因是EXPAND-TB项目中技术的建立。到目前为止,作为最大的加强结核病参比实验室能力的支持力量,EXPAND-TB项目在27个低收入和中等收入国家中建立了快速DST的能力,大大增加了全球耐多药结核病例的发现力度。
在未来,通过XpertMTB/RIF和LPA技术,越来越多的耐药结核病病例将被发现,而各国的培养和表型DST能力将需要进行调整。XpertMTB/RIF和LPAs的引入,减少了作为初始诊断方法的培养的需求,但持续增长的耐药结核病痛例需要进行培养来检测治疗效果,也需要其他抗结核药物的DST,来指导临床治疗的方案调整。同时,各个国家逐渐提高的诊断耐药结核病的能力,必须和能够提供适当治疗给所有确诊病例的治疗能力相匹配。
有质量保证的DST是至关重要的,以确保准确的检测耐药性来进行后续的有效治疗,避免错误的诊断。2013年,在报告了DST实验室EQA覆盖率(33)的TB和MDR-TB高负担国家(36)中,27个(82%)报告有覆盖所有DST实验室的计划。在全球112个报告DST实验室EQA覆盖率的国家中,81个(72%)报告有覆盖所有DST实验室的计划,79%报告至少有95%以上的实验室(经过测试的实验室)的质量是可以接受的。对于不同水平的实验室网络而言,保证质量仍然是一个关键的需要,如以下部分所述,目前已经开发出了工具,能够指导国家结核控制规划(NTPs)在参比实验室和其他实验室加强质量保证。
(三)加强全球、区域和国家结核病实验室建设
加强结核痛实验室建设不仅需要引进不同层次的现代诊断技术,而且还需要一个系统性的质量控制体系,确保诊断过程中的每一个步骤,包括样本收集、实验样本的接收和登记、样品测试以及测试结果的记录和报告都需要有一个良好的质量控制。全球遏制结核病计划中的目标包括:到2015年,超过一半的国家结核病参比实验室都要有一个质量管理体系。
2011年,“全球实验室倡议逐步结核病实验室认证工具”启用,该工具是在美国国际开发署(USAID)资助下,由皇家热带研究所(KIT) 主导,由英联盟、美国疾病控制和预防中心以及世卫组织联合开发的。该工具主要是推荐给国家结核病参比实验室,指导他们实现质量管理体系符合国际认证标准。作为补充工具,WHO-AFRO还向非洲地区提供了一个清单来评估质量体系的实现过程(SLIPTA)。2013年、159个国家中的104个国家和地区(65%)表示支持,并至少有一个符合实验室认证标准的治疗管理体系在国家参比实验室首先开始实行。
使用一个结构化的评估工具来对国家显微镜镜检网络进行评估,至少可以对具有网络综合监管系统的结核实验室的组成进行评估,并提供一个工作模型,可以为特殊病种项目整合奠定基础。为了帮助各国充分管理他们的显微镜镜检网络,结核病显微镜镜检网络认证在2013年10月由GLI颁布。该认证是由英联邦、美国疾病控制和预防、KNCV结核病基金会,KIT,巴基斯坦国家结核控制规划开发的,并获得美国国际开发署的资助。该工具为世卫组织的建议与显微镜的支持和监控网络实施提供指导意见,以及如何验证是否达到标准显微镜实验室。
WHO/GLI SRL网络由33个实验室组成,在合作框架下提供长期技术支持。网络开发于1994年,最初是为了确保耐药性调查的顾量:到2014年已经20年周年。随着需求增加,SRL目前提供了一个广泛的技术援助,帮助全球加强国家和中心实验室的水平。152个国家和地区,于201 3年与SRL建立了正式的联系。
在过去的一年中,巴基斯坦阿加汗大学和丹麦的史坦顿血清研究所正式加入SRL,同时,先前几个没有从SRL得到支持的国家也已经形成联系。此外,SRL网络中建立了一个专门区分高收入国家、中等收入国家和低收入国家与地区中的优秀(国家或地区)结核病实验室的目录。SRL网络中的这些“国家优秀示范中心”(SRI-CE)与参比实验室具有类似的地位,可以对SRL网络中的实验室行使参比职能,但在国内主要关注点是加强实验室建设和能力。
SRL-CEs在建设和维持高质量服务来支持NTPs和其他合作伙伴在扩大耐药结核病项目管理方面具有特殊价值,包括通过与技术支持的合作、提供监控与监管、提供实验室人员培训(包括耐药诊断测试和MDR--TB患者治疗监控)。为了达到这个目标,SRL-CE致力于提供最低的服务要求,如与国内至少两个中等水平的实验室进行联系,至少每年到每个实验室进行技术援助访问。SRL-CE需要由NTP提名到世卫组织国家办公室,与一个现有SRL建立合作协议,并接受世界卫生组织的实验室评估,并积极落实质量管理体系认证。SRL网络在2014年7月的情况如下图所示。