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2019冠状病毒疾病检测

系列条目索引
2019冠状病毒疾病疫情
科学准确的 SARS-CoV-2 外部结构原子模型。 每个“球”都是一个原子。
科学准确的 SARS-CoV-2 外部结构原子模型。 每个“球”都是一个原子。
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2019冠状病毒疾病主题

2019冠状病毒疾病检测（英语：COVID-19 testing）是通过核酸、抗原或抗体等分子检测（英语：Molecular diagnostics）手段[1][2][3][4]及胸腔CT断层成像等临床辅助手段，对人体是否感染2019冠状病毒（SARS-CoV-2）或患有2019冠状病毒疾病（COVID-19）予以诊断。

2019冠状病毒疾病检测在2019冠状病毒疾病疫情中，对于及时诊断、救治患者[1][2][5][6][7]，疫情监视与控制、恢复经济与正常生活[3][8][9][10][11][12][13][14]，起着非常关键的作用，被认为是发现、切断传染链（德语：Infektkette）的决定性工具。[15][16] 韩国[17][18]与德国[19]在疫情早期开始的广泛而卓有组织的检测、隔离和接触者追踪措施，被认为是其得以较为成功控制冠状病毒疫情的背后原因。 由于病毒携带者可能的无症状感染以及目前有效疫苗或治疗方法方面的局限，充分的COVID-19检测、及时获得准确的检测结果，以及精确的接触者追踪、疫情监视、感染者隔离、控制传染源等公共卫生防护措施并配合保持社交距离与佩戴口罩（英语：Face masks during the COVID-19 pandemic）等个人行为方式的改变（英语：Behavior change (public health)），是尽早解脱目前普遍的居家隔离（英语：Stay-at-home order）与出行限制（英语：COVID-19 pandemic lockdowns）、从经济衰退状态下安全重启经济的不可或缺的步骤。

COVID-19分子与血清检测

更多信息：2019冠状病毒疾病检测的开发（英语：Development of COVID-19 tests）

COVID-19分子与血清检测的三类方法

人体感染新冠病毒后呼吸道病毒载量及IgM、IgG抗体水平与时间关系的示意图[20]

核酸检测

核酸检测[A]目前以PCR相关技术为主，过程比较容易开发，是被广泛用于检测患者呼吸道病毒和COVID-19确诊的黄金方法（英语：Gold standard (test)），但其缺点是一般对实验室清洁及医疗防护等技术条件要求高、依现有操作获得可靠结果大多比较费时；[1][7][21] 恒温核酸扩增技术（英语：Variants of PCR#Isothermal_amplification_methods）的实施可望极大加快核酸检测获得结果的速度[22][23]，而有报道称目前雅培病毒快速检测设备的结果准确度不尽令人满意[24][25][26][27][28]。近来发展的CRISPR病毒检测技术具有较高的敏感度和特异性，可望较大幅度降低新冠病毒快速检测技术的误差和不确定性。[4] 此外由于此方法较为敏感，2019冠状病毒感染者能由核酸检测出阳性的时间可能长达六周，但一般在康复十天后病毒自身复制活性接近为零（传染性不高）。[29]

使用快速抗原检测试剂盒进行检测，左侧为阴性，右侧为阳性。

快速抗原检测

抗原检测应用于检测COVID-19病毒带来的特有的蛋白分子，有速度快的优点，采检后约 10-30 分钟就可完成[10][11][30][31][32]， 但也有灵敏度方面不足的缺点：假阴性检测结果的比例较高[注 1]。[21][31] 快速检测结果为阴性的样品可经由上面提到的PCR核酸检测进一步确认。因抗原检测适合于检测载量大、感染力强的病毒携带者，灵敏度与精确度欠佳[34][35]、但效率高、价钱便宜适合大量筛检，快速找出病毒是否已在族群存在[30]，近来在控制疫情过程中获得较先前更为广泛的应用。[15][16][36]

抗体检测

抗体检测（英语：Serology#Serological_tests）基于血清抗体的免疫测定法通过人体对病毒入侵导致的免疫反应间接检测COVID-19病史。因为产生抗体相对病毒感染有一段时间滞后，抗体检测在人体感染初期（一周内）不敏感，准确度的一致性比较差；[37][38]另外由于其他类型冠状病毒引发的抗体与新冠病毒存在交叉反应[39][38]，现有各种抗体检测产品假阳性结果经常出现。此类测试是否适用于检测亚临床或轻微感染导致的较低水平抗体，也有待进一步研究。[37] 相对优点是检测操作便捷、采样感染风险低，往往可以在一小时内获得结果，并比较适合于对群体疫情进行监测（英语：Public health surveillance）评估及接触者追踪等相关流行病学分析（英语：Epidemiological method）。[1][3][21][40][41] 但疫情初期公众对抗体检测的效用期望可能过高。[4]

SARS-CoV-2核酸及抗原检测的采样方法

核酸检测及抗原检测的灵敏度和特异度很大程度上取决于呼吸道样品正确的采集方法和时机。采样类型包括：上呼吸道标本、下呼吸道标本（痰液、气道抽取物、肺泡灌洗液）、血液、粪便、尿液和结膜分泌物等。[42] 对门诊患者或初期病毒检测，应优先采集上呼吸道样本（鼻腔、喉咙等处取样）[43][44] ；对较严重的呼吸道疾病患者优先采集下呼吸道样本（气管内抽吸或支气管肺泡灌洗）[44]。

鼻咽拭子

上呼吸道 采集样本方法包括:

  • 唾液[45]（包括深喉唾液[46]）
  • 拭子检测法
    • 鼻咽拭子（鼻腔取样；较准确，程序较危险，需全套保护）[47]
    • 咽喉拭子（喉咙取样；采集时，应避免接触到唇、齿、舌、软颚）[48]
    • 肛拭子（肛门取样；为提高新冠肺炎感染检出的阳性率和准确率，肛拭子检测法也成为病毒检测的采样方法之一[49][50]）

其中较新的唾液采样方法可由被检测者自己完成，不排斥检测并更为快捷、安全。[45]

COVID-19确诊方法

分子检测确诊方法

此节转录于严重急性呼吸综合征冠状病毒2。 (编辑 | 历史)
图为美国疾控中心的SARS-CoV-2病毒检测盒

针对感染SARS-CoV-2的病例，需要实时荧光RT-PCR检测病毒核酸呈阳性才能完全确诊。但是在临床实践中，不排除测试结果呈虚假的反应的可能出现，应结合流行病学接触史和临床特点进行综合分析。[51]这些确诊手段不影响对患有相关症状的病患由医院进行标准的诊断和治疗，确诊为病毒携带者后再会被送至定点医院进行定向治疗。[51][52]对感染新型冠状病毒的疑似病例进行确诊必须采集相关样本，实时荧光RT-PCR检测新型冠状病毒核酸阳性者可以确诊。在对呼吸道样本或血液样本进行病毒基因测序后，若与已知的新型冠状病毒高度同源，即为确诊病例。[53]若无法透过RT-PCR确诊，则临床上疑似病例须结合流行病学接触史和影像学检查结果等临床特点综合分析。[53]

RT-PCR

参见：逆转录聚合酶链式反应

RT-PCR测试是现有的对SARS-CoV-2病毒进行检测的主流方式。[51][54]有研究从效率和成本上就这类方式提出其他替代方式，且指出在临床实践中RT-PCR测试针对SARS-CoV-2的劣势。[55][56]在COVID-19患者感染后期，医护人员采用RT-PCR测试复核症状消退的患者是否消除体内病毒。有研究发现有些患者依然存在弥漫性肺泡损伤，其中主要浸润的免疫细胞只有CD68+ 巨噬细胞、CD20+ B细胞以及CD8+ T细胞。[55]因此，尽管利用鼻拭子样本进行的测序显示为阴性，可在病患的肺部组织中发现残留的病毒存在。这一发现建议，针对患者应当更多使用支气管肺泡灌洗液为样本来做PCR，并对已出院的患者跟踪检查。[55]

针对RNA病毒，北京大学和清华大学的研究者联合发表了一种新型确认病人感染新型冠状病毒的测序手段SHERRY。这种手段透过基于Tn5转座酶的转录组测序，相比传统的smart-seq2技术有更好的效率，减少了样本的需求量。新型冠状病毒是SHERRY首次在临床上进行应用的对象。[57]

2020年3月12日，瑞士制药罗氏公司宣布该公司基于核酸检测的商业化检测方法得到了美国食品和药物管理局（FDA）的紧急使用授权（英语：Emergency Use Authorization）[58]。该测试可以在全自动设备上大量进行，极大地提高了检测效率。罗氏表示，利用该公司的cobas 6800&8000分子测试系统，可以在24小时之内检测分别检测1440，4128个样本。[59]

CRISPR

针对SARS-CoV-2常用的检测手段为RT-PCR。[60]有研究认为，现在主要的qRT-PCR检测耗时从获取样本到得出结果超过24小时，因此试图利用CRISPR技术在实践中提供更快的检测。[61]这一研究中开发的DETECTR检测技术基于Cas12蛋白，由于其试剂的便携性认为可以用于在实验室外的地方以提高效率。[61]

恒温扩增

影像学检测

此节转录于2019冠状病毒疾病。 (编辑 | 历史)

对患者使用胸腔断层扫描检查，可观察到影像学异常。早期患者的肺部会呈现多发小斑片影及间质改变，以肺外带明显。经发展后，肺炎患者被观察到双肺多发毛玻璃状病变（英语：Ground-glass opacity）、浸润影。严重者则会进一步发展为次节叶或大叶性肺实变（英语：Pulmonary consolidation）影像表现，胸腔积液少见[62]。有一部分的病人，可能在逆转录聚合酶链式反应测试（RT-PCR）阴性的情形下，在电脑断层上却出现早期典型的肺实变[63]。

胸部电脑断层

在胸部电脑断层的检查中，可能有三种较常见的表现，分别为：[64]

  • 双侧周边为主的毛玻璃状病变：约90%[64]
  • 肺部血管增厚（Vascular Thickening）：约59%[64]
  • 网状阴影变化（Fine Reticular Opacity）：约56%[64]

以下三种表现在COVID-19较为少见表现，需考虑其他肺炎可能性：[64]

典型的X射线计算机断层成像(CT扫描成像)发现
在快速进展阶段的X射线计算机断层成像(CT扫描成像)

大规模检测活动

大规模核酸检测又称作广筛，如果是该范围内所有人员都要求强制的筛检俗称普筛[65]，这是对社会所有成员进行全员检测并控制疫情的一种方式[66]，由于人数众多，一般会采用被称作“池化”检验法[67]（或也可以称作“混采”检测法）的方式进行，该方法混合10比1乃至20比1的采集先筛检，然后再针对有反应组别，进行分别精确筛检[68]，除了这个方法还有其他的数学组别方法可以提升效率，可以减少同一人做两轮的检测，或是多组轮抽来减少检测试剂的消耗，有数据显示对于群体中感染数极少的情况下仍有效，到了较多感染的情况下效果则明显打折扣，高过一定比例后甚至是不可用[69]。

尽管大规模检测费用明显较高，并有伪阴性与伪阳性的问题，对于实验室能力也是一个挑战，但检测范围若不计成本，可进行数百万人甚至是千万的城市的筛检[70]，如果病患数量还不高，可以据此规划清晰的防疫政策，也因为设定规模有指定范围，所以要仔细圈选其极限，一般普遍不会超过一个城市的人口，才能确保筛检数据的有效性，避免自信误判的过早开放造成失败[71]。在中国大陆防疫实际经验中，由于了解到大规模检测活动对社会资本资源消耗大，因此需要更严格的按真实需求在标准范围内，精准地利用在确定有必要的地方才能避免浪费[72]。

此外，如果以基于抗原检测的快筛试剂进行，则称作“类普筛”[73]，原因在于在病毒扩散传染的情况下，大规模核酸筛检过于敏感，会逐渐查不出有效散播者与无症状感染者的分别，而推行多次大规模核酸筛检并长时间封城全员隔离的代价又过高，也会造成二次感染风险，因此开放合法的快筛套组，自行检测在家隔离，可以有效提供共存社会控制疫情之用[74]。

相册

  • 位于东莞市莞城市民中心的全民核酸检测活动
    位于东莞市莞城市民中心的全民核酸检测活动
  • 一般大规模核酸检测活动会采用混采检测法
    一般大规模核酸检测活动会采用混采检测法
  • 2022年上海解封后设置在浦东新区合庆镇绿地海岸城的常态化核酸检测点
    2022年上海解封后设置在浦东新区合庆镇绿地海岸城的常态化核酸检测点
  • 2022年位于深圳市罗湖区东门街道的常态化核酸检测点
    2022年位于深圳市罗湖区东门街道的常态化核酸检测点
  • 2022年位于深圳市罗湖区东门街道的常态化核酸检测点
    2022年位于深圳市罗湖区东门街道的常态化核酸检测点
  • 2022年位于深圳市罗湖区东门街道的常态化核酸检测点，一个小朋友接受核酸检测
    2022年位于深圳市罗湖区东门街道的常态化核酸检测点，一个小朋友接受核酸检测
  • 2022年位于深圳市罗湖区桂圆街道的常态化核酸检测点
    2022年位于深圳市罗湖区桂圆街道的常态化核酸检测点

相关数据

各国检测相关数据

更多信息：2019冠状病毒疾病疫情、2019冠状病毒疾病病例数和COVID-19 testing#Testing_statistics_by_country（英语：COVID-19 testing#Testing_statistics_by_country）

应用抗体检测与核酸检测对美国COVID-19患者数目的估计

美国疾病控制与预防中心官员依据抗体检测（英语：Serology#Serological_tests）数据估计，截至2020年6月美国正在或曾经罹患COVID-19患者可能达到两千万人，约十倍于经由核酸检测确诊的官方数字（230万至240万之间）[75]。 但新冠病毒抗体检测的阳性也有一定可能是由普通感冒病毒与新冠抗体的交叉反应引起[38]。

各国次级行政区检测数据

次级行政区 检测数 时间
广东省 24930000 累计截至8月5日[76]
湖北省 6393436 累计截至5月17日[77]
武汉市 9899828 5月14日至6月1日[78]
北京市 11880000 6月11日至7月14日[79]

相关条目

延伸阅读

注释

  1. ^ 有研究认为，当新冠病毒载量较低（PCR Ct值高于28）时，抗原检测假阴性结果可能性比较高，而Ct值为33左右时病毒仍然有传染性，说明抗原检测对病毒载量较低的无症状而具传染性感染者检测灵敏度不足。[33]
  1. ^ 经由PCR等实验室检测方法确诊COVID-19的ICD-10诊断码为U07.1
  2. ^ 根据影像学及临床证据（而未经实验室检测）确诊COVID-19的ICD-10诊断码为U07.2

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外部链接

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