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2019冠狀病毒病檢測

SARS-CoV-2病毒感染的诊断测试
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2019冠狀病毒病檢測（英語：COVID-19 testing）是通過核酸、抗原或抗體等分子檢測（英語：Molecular diagnostics）手段[1][2][3][4]及胸腔CT斷層成像等臨床輔助手段，對人體是否感染2019冠狀病毒（SARS-CoV-2）或患有2019冠狀病毒病（COVID-19）予以診斷。

2019冠狀病毒病檢測在2019冠狀病毒病疫情中，對於及時診斷、救治患者[1][2][5][6][7]，疫情監視與控制、恢復經濟與正常生活[3][8][9][10][11][12][13][14]，起着非常關鍵的作用，被認為是發現、切斷傳染鏈（德語：Infektkette）的決定性工具。[15][16] 韓國[17][18]與德國[19]在疫情早期開始的廣泛而卓有組織的檢測、隔離和接觸者追蹤措施，被認為是其得以較為成功控制冠狀病毒疫情的背後原因。 由於病毒攜帶者可能的無徵狀感染以及目前有效疫苗或治療方法方面的局限，充分的COVID-19檢測、及時獲得準確的檢測結果，以及精確的接觸者追蹤、疫情監視、感染者隔離、控制傳染源等公共衛生防護措施並配合保持社交距離與佩戴口罩（英語：Face masks during the COVID-19 pandemic）等個人行為方式的改變（英語：Behavior change (public health)），是儘早解脫目前普遍的居家隔離（英語：Stay-at-home order）與出行限制（英語：COVID-19 pandemic lockdowns）、從經濟衰退狀態下安全重啟經濟的不可或缺的步驟。

COVID-19分子與血清檢測

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更多資訊：2019冠狀病毒病檢測的開發（英語：Development of COVID-19 tests）

COVID-19分子與血清檢測的三類方法

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人體感染新冠病毒後呼吸道病毒載量及IgM、IgG抗體水平與時間關係的示意圖[20]

核酸檢測

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核酸檢測[A]目前以PCR相關技術為主，過程比較容易開發，是被廣泛用於檢測患者呼吸道病毒和COVID-19確診的黃金方法（英語：Gold standard (test)），但其缺點是一般對實驗室清潔及醫療防護等技術條件要求高、依現有操作獲得可靠結果大多比較費時；[1][7][21] 恆溫核酸擴增技術（英語：Variants of PCR#Isothermal_amplification_methods）的實施可望極大加快核酸檢測獲得結果的速度[22][23]，而有報道稱目前雅培病毒快速檢測設備的結果準確度不盡令人滿意[24][25][26][27][28]。近來發展的CRISPR病毒檢測技術具有較高的敏感度和特異性，可望較大幅度降低新冠病毒快速檢測技術的誤差和不確定性。[4] 此外由於此方法較為敏感，2019冠狀病毒感染者能由核酸檢測出陽性的時間可能長達六周，但一般在康復十天後病毒自身複製活性接近為零（傳染性不高）。[29]

 
使用快速抗原檢測試劑盒進行檢測，左側為陰性，右側為陽性。

快速抗原檢測

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抗原檢測應用於檢測COVID-19病毒帶來的特有的蛋白分子，有速度快的優點，採檢後約 10-30 分鐘就可完成[10][11][30][31][32]， 但也有靈敏度方面不足的缺點：假陰性檢測結果的比例較高[註 1]。[21][31] 快速檢測結果為陰性的樣品可經由上面提到的PCR核酸檢測進一步確認。因抗原檢測適合於檢測載量大、感染力強的病毒攜帶者，靈敏度與精確度欠佳[34][35]、但效率高、價錢便宜適合大量篩檢，快速找出病毒是否已在族群存在[30]，近來在控制疫情過程中獲得較先前更為廣泛的應用。[15][16][36]

抗體檢測

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抗體檢測（英語：Serology#Serological_tests）基於血清抗體的免疫測定法通過人體對病毒入侵導致的免疫反應間接檢測COVID-19病史。因為產生抗體相對病毒感染有一段時間滯後，抗體檢測在人體感染初期（一周內）不敏感，準確度的一致性比較差；[37][38]另外由於其他類型冠狀病毒引發的抗體與新冠病毒存在交叉反應[39][38]，現有各種抗體檢測產品假陽性結果經常出現。此類測試是否適用於檢測亞臨床或輕微感染導致的較低水平抗體，也有待進一步研究。[37] 相對優點是檢測操作便捷、採樣感染風險低，往往可以在一小時內獲得結果，並比較適合於對群體疫情進行監測（英語：Public health surveillance）評估及接觸者追蹤等相關流行病學分析（英語：Epidemiological method）。[1][3][21][40][41] 但疫情初期公眾對抗體檢測的效用期望可能過高。[4]

SARS-CoV-2核酸及抗原檢測的採樣方法

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核酸檢測及抗原檢測的靈敏度和特異度很大程度上取決於呼吸道樣品正確的採集方法和時機。採樣類型包括：上呼吸道標本、下呼吸道標本（痰液、氣道抽取物、肺泡灌洗液）、血液、糞便、尿液和結膜分泌物等。[42] 對門診患者或初期病毒檢測，應優先採集上呼吸道樣本（鼻腔、喉嚨等處取樣）[43][44] ；對較嚴重的呼吸道疾病患者優先採集下呼吸道樣本（氣管內抽吸或支氣管肺泡灌洗）[44]。

 
鼻咽拭子

上呼吸道 採集樣本方法包括:

其中較新的唾液採樣方法可由被檢測者自己完成，不排斥檢測並更為快捷、安全。[45]

COVID-19確診方法

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分子檢測確診方法

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此節從嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2型（編輯 | 歷史）轉錄。
 
圖為美國疾控中心的SARS-CoV-2病毒檢測盒

針對感染SARS-CoV-2的病例，需要實時熒光RT-PCR檢測病毒核酸呈陽性才能完全確診。但是在臨床實踐中，不排除測試結果呈虛假的反應的可能出現，應結合流行病學接觸史和臨床特點進行綜合分析。[51]這些確診手段不影響對患有相關徵狀的病患由醫院進行標準的診斷和治療，確診為病毒攜帶者後再會被送至定點醫院進行定向治療。[51][52]對感染新型冠狀病毒的疑似病例進行確診必須採集相關樣本，實時熒光RT-PCR檢測新型冠狀病毒核酸陽性者可以確診。在對呼吸道樣本或血液樣本進行病毒基因測序後，若與已知的新型冠狀病毒高度同源，即為確診病例。[53]若無法透過RT-PCR確診，則臨床上疑似病例須結合流行病學接觸史和影像學檢查結果等臨床特點綜合分析。[53]

RT-PCR

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參見：逆轉錄聚合酶鏈式反應

RT-PCR測試是現有的對SARS-CoV-2病毒進行檢測的主流方式。[51][54]有研究從效率和成本上就這類方式提出其他替代方式，且指出在臨床實踐中RT-PCR測試針對SARS-CoV-2的劣勢。[55][56]在COVID-19患者感染後期，醫護人員採用RT-PCR測試覆核徵狀消退的患者是否消除體內病毒。有研究發現有些患者依然存在瀰漫性肺泡損傷，其中主要浸潤的免疫細胞只有CD68+ 巨噬細胞、CD20+ B細胞以及CD8+ T細胞。[55]因此，儘管利用鼻拭子樣本進行的測序顯示為陰性，可在病患的肺部組織中發現殘留的病毒存在。這一發現建議，針對患者應當更多使用支氣管肺泡灌洗液為樣本來做PCR，並對已出院的患者跟蹤檢查。[55]

針對RNA病毒，北京大學和清華大學的研究者聯合發表了一種新型確認病人感染新型冠狀病毒的測序手段SHERRY。這種手段透過基於Tn5轉座酶的轉錄組測序，相比傳統的smart-seq2技術有更好的效率，減少了樣本的需求量。新型冠狀病毒是SHERRY首次在臨床上進行應用的對象。[57]

2020年3月12日，瑞士製藥羅氏公司宣佈該公司基於核酸檢測的商業化檢測方法得到了美國食品和藥物管理局（FDA）的緊急使用授權（英語：Emergency Use Authorization）[58]。該測試可以在全自動設備上大量進行，極大地提高了檢測效率。羅氏表示，利用該公司的cobas 6800&8000分子測試系統，可以在24小時之內檢測分別檢測1440，4128個樣本。[59]

CRISPR

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針對SARS-CoV-2常用的檢測手段為RT-PCR。[60]有研究認為，現在主要的qRT-PCR檢測耗時從獲取樣本到得出結果超過24小時，因此試圖利用CRISPR技術在實踐中提供更快的檢測。[61]這一研究中開發的DETECTR檢測技術基於Cas12蛋白，由於其試劑的便攜性認為可以用於在實驗室外的地方以提高效率。[61]

恆溫擴增

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影像學檢測[B]

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此節從2019冠狀病毒病（編輯 | 歷史）轉錄。

對患者使用胸腔斷層掃描檢查，可觀察到影像學異常。早期患者的肺部會呈現多發小斑片影及間質改變，以肺外帶明顯。經發展後，肺炎患者被觀察到雙肺多發毛玻璃狀病變（英語：Ground-glass opacity）、浸潤影。嚴重者則會進一步發展為次節葉或大葉性肺實變（英語：Pulmonary consolidation）影像表現，胸腔積液少見[62]。有一部分的病人，可能在逆轉錄聚合酶鏈式反應測試（RT-PCR）陰性的情形下，在電腦斷層上卻出現早期典型的肺實變[63]。

胸部電腦斷層

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在胸部電腦斷層的檢查中，可能有三種較常見的表現，分別為：[64]

  • 雙側周邊為主的毛玻璃狀病變：約90%[64]
  • 肺部血管增厚（Vascular Thickening）：約59%[64]
  • 網狀陰影變化（Fine Reticular Opacity）：約56%[64]

以下三種表現在COVID-19較為少見表現，需考慮其他肺炎可能性：[64]

 
典型的X射線電腦斷層掃描(CT掃描成像)發現
 
在快速進展階段的X射線電腦斷層掃描(CT掃描成像)

大規模檢測活動

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大規模核酸檢測又稱作廣篩，如果是該範圍內所有人員都要求強制的篩檢俗稱普篩[65]，這是對社會所有成員進行全員檢測並控制疫情的一種方式[66]，由於人數眾多，一般會採用被稱作「池化」檢驗法[67]（或也可以稱作「混採」檢測法）的方式進行，該方法混合10比1乃至20比1的採集先篩檢，然後再針對有反應組別，進行分別精確篩檢[68]，除了這個方法還有其他的數學組別方法可以提升效率，可以減少同一人做兩輪的檢測，或是多組輪抽來減少檢測試劑的消耗，有數據顯示對於群體中感染數極少的情況下仍有效，到了較多感染的情況下效果則明顯打折扣，高過一定比例後甚至是不可用[69]。

儘管大規模檢測費用明顯較高，並有偽陰性與偽陽性的問題，對於實驗室能力也是一個挑戰，但檢測範圍若不計成本，可進行數百萬人甚至是千萬的城市的篩檢[70]，如果病患數量還不高，可以據此規劃清晰的防疫政策，也因為設定規模有指定範圍，所以要仔細圈選其極限，一般普遍不會超過一個城市的人口，才能確保篩檢數據的有效性，避免自信誤判的過早開放造成失敗[71]。在中國大陸防疫實際經驗中，由於了解到大規模檢測活動對社會資本資源消耗大，因此需要更嚴格的按真實需求在標準範圍內，精準地利用在確定有必要的地方才能避免浪費[72]。

此外，如果以基於抗原檢測的快篩試劑進行，則稱作「類普篩」[73]，原因在於在病毒擴散傳染的情況下，大規模核酸篩檢過於敏感，會逐漸查不出有效散播者與無徵狀感染者的分別，而推行多次大規模核酸篩檢並長時間封城全員隔離的代價又過高，也會造成二次感染風險，因此開放合法的快篩套組，自行檢測在家隔離，可以有效提供共存社會控制疫情之用[74]。

相冊

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  •  
    位於東莞市莞城市民中心的全民核酸檢測活動
  •  
    一般大規模核酸檢測活動會採用混採檢測法
  •  
    2022年上海解封後設置在浦東新區合慶鎮綠地海岸城的常態化核酸檢測點
  •  
    2022年位於深圳市羅湖區東門街道的常態化核酸檢測點
  •  
    2022年位於深圳市羅湖區東門街道的常態化核酸檢測點
  •  
    2022年位於深圳市羅湖區東門街道的常態化核酸檢測點，一個小朋友接受核酸檢測
  •  
    2022年位於深圳市羅湖區桂圓街道的常態化核酸檢測點

相關數據

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各國檢測相關數據

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更多資訊：2019冠狀病毒病疫情、2019冠狀病毒病病例數和COVID-19 testing#Testing_statistics_by_country（英語：COVID-19 testing#Testing_statistics_by_country）

應用抗體檢測與核酸檢測對美國COVID-19患者數目的估計

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美國疾病控制與預防中心官員依據抗體檢測（英語：Serology#Serological_tests）數據估計，截至2020年6月美國正在或曾經罹患COVID-19患者可能達到兩千萬人，約十倍於經由核酸檢測確診的官方數字（230萬至240萬之間）[75]。 但新冠病毒抗體檢測的陽性也有一定可能是由普通感冒病毒與新冠抗體的交叉反應引起[38]。

各國次級行政區檢測數據

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次級行政區 檢測數 時間
廣東省 24930000 累計截至8月5日[76]
湖北省 6393436 累計截至5月17日[77]
武漢市 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]

相關條目

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延伸閱讀

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註釋

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  1. ^ 有研究認為，當新冠病毒載量較低（PCR Ct值高於28）時，抗原檢測假陰性結果可能性比較高，而Ct值為33左右時病毒仍然有傳染性，說明抗原檢測對病毒載量較低的無徵狀而具傳染性感染者檢測靈敏度不足。[33]
  1. ^ 經由PCR等實驗室檢測方法確診COVID-19的ICD-10診斷碼為U07.1
  2. ^ 根據影像學及臨床證據（而未經實驗室檢測）確診COVID-19的ICD-10診斷碼為U07.2

參考資料

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維基共享資源上的相關多媒體資源：2019冠狀病毒病檢測
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