< Tests

ما هي مخاطر السلبيات الخاطئة في اختبارات المجموعة؟

تم تحديث النص 2020-10-15


خلط مع عينات أخرى، قد لا يتم الكشف عن عينة تحتوي على فيروسات قليلة بأنها إيجابية وهذا قد يطرح مشكلة تشخيصية فردية. وعلى الرغم من هذا الخطر (ما يسمى بالسلبية الكاذبة)، فإن اختبارات التجميع تستخدم حاليا في العديد من الجامعات في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وبلجيكا لاحتواء انتشار الوباء.

عندما يكون اختبار سالب أثناء وجود الفيروس، يسمى false-negative. مبدأ الاختبارات المجموعة هو أنه بدلاً من اختبار 100 عينة، يمكن تجميعها في 10 مجموعات (برك) من 10 واختبار كل مجموعة مع اختبار واحد. راجع الأسئلة "تجميع الاختبارات" ("تجميع": لماذا و لماذا؟

من الناحية المثالية، إذا كانت المجموعة سالبة، ثم كل عينة التي composes فإنه يجب أن تكون سلبية أيضا. ومع ذلك، يؤدي التجميع العينات التي تحتوي على الفيروس إلى dilute في تلك التي لا تحتوي على الفيروس. ومن المرجح أن يؤدي هذا التخفيف إلى إحداث سلبيات زائفة: فقد يصبح التركيز الفيروسي في المسبح أقل من عتبة الكشف عن آلة التشخيص. في هذه الحالة، نتيجة اختبار المجموعة سلبية (لا عدوى) عندما يكون هناك في الواقع شخص مصاب في المجموعة.

يمكن أن يختلف تركيز فيروس SARS-CoV-2 في عينة البلعوم الأنفية أو اللعابية حسب عامل أكبر من x10,000,000 بين فردين مصابين. في الواقع، غالباً ما يتم التعبير عن نتيجة اختبار RT-qPCR في شكل عدد من الدورات المضاعفة (تسمى Ct، لعتبة الدورة): يمكن أن تفصل 25 دورة مضاعفة العينات بأعلى تركيز للفيروسات عن تلك التي يكون تركيزها قريبًا من حد الكشف عن اختبار RT-qPCR (225-107).

لفهم كامل لتأثير هذا التشتت الكبير جدا، تخيل مجتمع مع توزيع الثروة التالية. ما يسمى السكان "السلبية" في 0 أو أقل من 1 دولار في جيوبهم. وفي السكان "الإيجابيين"، يتصور المرء أن 5 في المائة من أقل السكان ثراء لديهم، في جيوبهم، ثروة تقدر بمبلغ يتراوح بين دولار واحد ودولارين؛ وفي هذه الأراضي، فإن 5 في المائة من السكان الأقل ثراء لديهم، في جيوبهم، ثروة تقدر بدولار واحد ودولارين؛ و5 في المائة من السكان الأقل ثراء لديهم، في جيوبهم، ثروة تقدر بدولار واحد ودولارين؛ و5% من السكان الأقل ثراءً لديهم، في جيوبهم، ثروة تقدر بدولار واحد ودولارين؛ و5% من السكان الأقل ثراءً لديهم في جيوبهم. القادم 5 ٪ أغنى ، ثروة بين 2 دولار و 4 دولارات ؛ القادم 5 ٪ أغنى ، بين 4 و 8 دولارات ، وهلم جرا. 50٪ من السكان إيجابية لديها 1000 دولار؛ وبالنسبة لأغنى 5٪، بل هو القسط السنوي الحقيقي: بين $500,000 و $1,000,000. 80٪ من الأفراد الإيجابيين في هذه الشركة سيكون لديهم ثروة تزيد عن 16 دولارًا. حتى المخفف في مجموعة من 15 فردا، والثروة للفرد الواحد سوف تبقى فوق 1.

يتم توزيع تركيز الفيروسات في عينات مختلفة (من أفراد مختلفين في مراحل مختلفة من العدوى) بنفس الطريقة: 1 دولار هو غنى الفيروس اللازم للكشف في جهاز RT-qPCR. ويوفر جزء لا يستهان به من السكان المصابين (في حدود 5-15٪ من مجموع السكان الإيجابيين) عينات يكون تركيز الفيروس فيها قريبًا من حدود الكشف RT-qPCR للمختبرات الطبية. ولذلك فإن هؤلاء الأفراد المنخفضي الإيجابية من المرجح ألا يتم اكتشافهم في اختبار متفاوت المسافات يزيد عن 5. ومع ذلك، تظل الاختبارات المجمعة فعالة في الكشف عن جزء كبير جداً من السكان المصابين (عادةً ما يزيد عن 80% لمجموعة من 16) والتي ستحمل عيناتها تركيزًا فيروسيًا أعلى بكثير من عتبة الكشف عن جهاز RT-qPCR التقليدي.

هناك أساسا مرتين عندما العينة من شخص إيجابي قد يكون تركيز منخفض من الفيروسات: في بداية ونهاية الفترة المعدية. بعد التلوث ، يبقى تركيز الفيروس غير قابل للكشف لبضعة أيام ، ثم يزداد بسرعة حتى يبلغ ذروته قبل يوم واحد من احتمال ظهور الأعراض ، ثم ينخفض إلى أقل من حدود الكشف بضعة أيام إلى بضعة أسابيع بعد التلوث. انظر السؤال كم من الوقت هو الشخص المعدي؟

فرد أو مجموعة، يمكن أن يشكل اختبار مشكلة إدارة مخاطر الأوبئة عندما لا يكشف عن فرد خلال فترة حضانة: قد يعتقد الشخص أنه أو أنها بصحة جيدة وسوف تكون معدية في الأيام التالية. ولذلك فإن من الأرجح ألا يكشف اختبار المجموعة الأقل حساسية عن الفرد في بداية المرحلة المعدية.

ومن ناحية أخرى، فإن قلة اكتشاف الأفراد عند نهاية العدوى قد تكون أقل إشكالية من حيث السيطرة على الوباء لأن الأفراد الذين هم في نهاية العدوى من المرجح أن يكون لديهم القليل من الملوثات. انظر السؤال ما هي الاختبارات لمعرفة ما إذا كان لي من أي وقت مضى الكوفيد-١٩ ?

وتشير دراسات النمذجة إلى أن السلبيات الزائفة المرتبطة بتجميع البيانات تنطوي أساسا على أفراد في نهاية العدوى. في الواقع ، فإن فترة الزيادة في التركيز الفيروسي قصيرة جدا مقارنة بفترة نهاية العدوى.

يمكن وضع استراتيجيتين للتعويض عن فقدان الحساسية الناجم عن التخفيف:

تعتبر اختبارات المضادات الضوئية للكشف عن وجود الفيروس حلاً تكميلياً لاختبارات الكتلة. هذه الاختبارات المضادة مناسبة بشكل خاص للكشف عن الأفراد الذين يعانون من تركيزات عالية فيروسية. ومع ذلك، الحساسية الخاصة بهم متغيرة وأقل من تلك من اختبارات RT-qPCR، مع عتبة الكشف 100 إلى 1000 مرات أكبر من الحد الفردي للكشف عن اختبار RT-qPCR. ووفقاً لهذا التقدير، فإن خطر السلبية الزائفة في اختبار مضاد للضداد الفردي سيكون عندئذ مماثلاً لخطر اختبار جماعي يتألف من 100 إلى 1000 شخص.

في الختام، يسمح التجميع أو التجميع باختبار عدد كبير من السكان في كثير من الأحيان. وعلى الرغم من وجود بعض المخاطر السلبية الزائفة، فإن التجميع يستخدم بالفعل في العديد من الجامعات في الولايات المتحدة وبلجيكا والمملكة المتحدة لفحص العاملين الصحيين في سنغافورة وألمانيا وأوروغواي وإسرائيل والبرتغال.


فيسبوك تويتر Linkedin

المصادر

المادة التاريخية التي تبين الحجم الأمثل في حالة اختبار مثالي (دون زيادة خطر السلبيات كاذبة مع حجم المجموعة في حوض السباحة).

دورفمان، ر. (1943). الكشف عن الأعضاء المعيبين من مجموعات كبيرة من السكان. حوليات الإحصاءات الرياضية، 14 (4)، 436-440.

التوزيع التقديري لتركيز فيروس سارس-COV-2 في عينات عن طريق الفم أو البلعوم الأنفي لمختلف الفئات العمرية في مستشفى لا شاريتيه في برلين، ألمانيا، بحلول 6 حزيران/يونيه 2020.

Jones, T. C., Mühlemann, B., Veith, T., Biele, G., Zuchowski, M., Hoffmann, J., ... & Drosten, C. (2020). An analysis of SARS-CoV-2 viral load by patient age. medRxiv.

توزيع الأحمال الفيروسية لوحظ في عينة كبيرة من السكان دور التمريض في الولايات المتحدة. الأحمال الفيروسية التي تقاس في الأفراد أعراض والأعراض متشابهة.

لينون، ن. ج.، بهاتاشاريا، ر. ب. ، مينا، م. ج. ، ريهم، ه. ل. ، هونغ، د. ت. ، سمول، س. ، ... - جابرييل، س.B (2020). مقارنة مستويات الفيروسية في الأفراد مع أو بدون أعراض في وقت الكوفيد-١٩ اختبار بين 32480 من المقيمين والعاملين في دور التمريض ومرافق المعيشة المساعدة في ولاية ماساشوستس. ميدريفست.

نمذجة لخطر السلبيات الزائفة في اختبارات البلياردو للكشف عن السارس-Cov2. تطبيق لقياس الانتشار (دون تحديد الحالات الإيجابية في المجمعات) للمراقبة الوبائية لمجتمع مغلق، نوع ehpad. ويمكن تقدير معدل الانتشار، أي نسبة الأفراد الإيجابيين، في المجتمع المحلي بدقة كبيرة حتى بدون تحديد الحالات الإيجابية في مجموعات.

براولت، ف.، مالين، ب.، روببريشت، ج. ف. (14 مايو 2020). اختبار المجموعة كاستراتيجية للرصد الوبائي الكوفيد-١٩ . arXiv preprint arXiv:2005.06776.

النمذجة المادة على أثر التغيرات في حساسية الاختبارات العنقودية أثناء مرض سارس - Cov2 مع تطبيق على المراقبة الوبائية للمجتمع المغلق. ويعزى فقدان حساسية تجمع أساسا إلى الأفراد أخذ عينات في نهاية العدوى. ويمكن تقدير معدل الانتشار، أي نسبة الأفراد الإيجابيين، في المجتمع المحلي بدقة كبيرة حتى بدون تحديد الحالات الإيجابية في مجموعات.

كليري، ب.، هاي، ج. أ. ، بلومينستييل، ب. ، غابرييل، س. ، ريجيف، أ. ، مينا، م. ج. (6 أكتوبر 2020). استخدام الحمل الفيروسي وديناميات الوباء لتحسين الاختبارات المجمعة في إعدادات مقيدة الموارد، medRxiv.

تقييم القدرة على تحديد وجود سارس-CoV-2 في عينات مخففة للغاية. ولا يزال متوسط عينة تركيز الفيروس قابلاً للكشف في عدة برك من 49 عينة سلبية (10 من أصل 10 تجارب) وكذلك في مجموعة من 499 سلبية.

غان، ي. دو، ل.، دامولا، ف. أو، هوانغ، ج. ، شياو، جي، ليو، X(2020). تجميع العينات كاستراتيجية لفحص الحمض النووي SARS-COV-2 يزيد من معدل السلبية الكاذبة. ميدريفيف

تطبيق تقنية القطيرات الرقمية PCR (ddPCR) التي تسمح الكشف الفيروسي من سارس-COV-2 عندما يتم تضمين عينة إيجابية منخفضة الفيروس في مجموعة من 15 عينة سلبية.

مارتن، أ. ، ستورتو، أ. ، أندريه ، ب. ، مالوري ، أ. ، دانتا ، ر. ، فيسيو ، ب . حساسية عالية الكوفيد-١٩ مجموعة اختبار بواسطة PCR الرقمية. arXiv preprint arXiv:2006.02908.

الاختبارات المجموعة (الحجم 5 إلى 20) في عينات اللعابية من قبل فريق جامعة ييل، وأيضا وراء اختبار اللعاب.

واتكينز، أ. إ. ، فينيشيل، إ. ب. ، واينبرغر، د.M. ، فوغلز، سي.B، براكني، د. إ. ، كازانوفاس - ماسانا، أ. ، ... - كروز، سي إس د (2020). تجميع اللعاب لزيادة قدرة اختبار السارس-CoV-2. ميدريفست.

مناقشة قيمة اختبارات المضادات على الرغم من انخفاض حساسية نقلا عن الحد من الكشف الفيروسي تركيز الفيروسية 100 إلى 1000 مرات أعلى في اختبارات المضادات المضادات من في اختبار RT-qPCR الفردية.

مينا، م. ج. باركر، ر. ، لاريمور، د.B (30 سبتمبر 2020). إعادة التفكير الكوفيد-١٩ حساسية الاختبار —استراتيجية للاحتواء. مجلة نيو إنجلاند الطبية.

ويبدو أن إمكانية انتقال العدوى، التي تقدرها القدرة على إصابة الخلايا في الاستزراع، تقتصر على الأشخاص الذين تحتوي عيناتهم على تركيز عال من الفيروسات.

ري، سي، كانجيلال، س.، بيكر، م.، كلومباس، م. (2020). مدة مرض السارس-CoV-2 العدوى: متى يكون من الآمن وقف العزلة؟. الأمراض المعدية السريرية.

مناقشة حالة اختبار البلياردو في الجامعات في المملكة المتحدة. ويوصي المجلس العلمي لـ SAGE بإجراء اختبارات دورية على الطلاب وموظفي الجامعات.

ماهاسي، إ. (2020). الكوفيد-١٩ : الجامعات تطرح الاختبارات المجمعة للطلاب في محاولة للحفاظ على الحرم الجامعي مفتوحة.

للمزيد

تجميع الاختبارات ("التجميع" أو التجميع): لماذا و لماذا؟

ايجابيات كاذبة ، السلبيات الكاذبة ، حساسية ، خصوصية اختبارات COVID : ما الذي نتحدث عنه؟

ما هي الأساليب التي يمكن أن تسرع عملية الفحص على نطاق واسع؟

ما هو اختبار خط الأساس إذا كنت مصابة بالسارس- CoV-2؟