Методы выявления туберкулеза: Современные методы обследования в дифференциальной диагностике туберкулеза

Содержание

Методы выявления туберкулеза у детей. Какой выбрать?

Туберкулез является крайне опасной и коварной болезнью. Главная проблема заключается в том, что сам туберкулез развивается скрытно и очень медленно, однако в тот момент, когда будут сформированы очевидные признаки, болезнь становится очень серьезной даже при современном уровне развития медицины. Наиболее остро это проявляется в детском возрасте.

На текущий момент наиболее эффективными и распространенными методами ранней диагностики туберкулеза у детей являются Манту и Диаскинтест. Они наиболее доступны широкому пласту населения. Однако существуют и более дорогие методы: квантиферон и Т-СПОТ. Также нельзя забывать о ПЦР на туберкулез, а также тесте на антитела. Далее мы рассмотрим каждую из этих методик диагностики несколько подробнее, а в конце сформируем краткие выводы.

Особенности пробы Манту

Ребенку вводят очищенный туберкулин, который является особым концентратом белков, выделяемым из бактерий, вызывающих туберкулез. При этом вакцина не содержит самих бактерий. Существуют специальные стандарты, которые контролируют степень очистки каждой вакцины от любых посторонних примесей. На текущий момент в мире существует только три проверенные вакцины: отечественная, американская и производства Дании.

Если процедура была проведена корректно, то на месте введения вещества формируется особое уплотнение диаметром 7-10 мм. Через некоторое время эта папула попросту рассасывается.

Многие родители волнуются из-за наличия фенола в составе, однако они не знают о том, что в подобных количествах он абсолютно безвреден для организма человека. Стоит отметить тот факт, что в организме человека формируется гораздо больше фенола при обменных реакциях белка, а также в ходе процесса дыхания. Избытки фенола выходят с мочой. Таким образом, фенол в составе прививки является каплей в море.

Здоровые дети не подлежат каким-либо ограничениям после постановки пробы Манту. И даже мочить можно! Существует распространенный миф, согласно которому нельзя мочить место Манту. На самом деле это неправда, все дело в том, что раньше делали не Манту, а пробу Пирке, при которой царапали кожу человека. Современное место укола не следует лишь подвергать механическому воздействию, поскольку это может привести к попаданию инфекции в ранку, что исказит результаты тестирования.  Однако если у ребенка проявляются различные аллергические реакции, и в целом он склонен к аллергии, то лучше соблюдать диету в течение 2-3 дней.

Анализ результатов Манту

Через 2-3 дня после введения инъекции проводится оценка реакции организма. Именно этого времени достаточно, чтобы организм сформировал иммунную реакцию, по которой можно будет понять тенденцию развития воспаления.

В том случае, если ребенок делал прививку БЦЖ, то на месте инъекции формируется розовая папула. Для результатов диагностики крайне важно получить точный размер данной папулы.

В таком случае регистрация результатов осуществляется следующим образом:

  • 1) Реакция признается положительной, если размер папулы превышает 5 мм;
  • 2) Реакция признается отрицательной, если папула отсутствует.
  • 3) Реакция признается подозрительной, если появляется некоторая краснота, а размер папулы не превышает 4 мм.
  • 4) Реакция признается гиперергической, если размер папулы превышает 17 мм. К этой категории также относятся случаи, когда формируется язвочка в месте укола.

Отрицательная реакция свидетельствует о необходимости повторной вакцинации БЦЖ. В том случае, если подобное отмечается у взрослого человека, то это означает, что у него полностью отсутствует иммунитет к туберкулезу, либо у него наблюдается тяжелый иммунодефицит.

Нормой считается положительная реакция Манту у всех привитых людей. В том случае, если у человека наблюдается гиперергическая реакция, то требуется обращение к фтизиатру.

В определенных ситуациях может быть назначено повторное обследование. На это влияют следующие факторы:

  • 1) У человека наблюдались отрицательные реакции, но в последней проверке сформировалась положительная реакция;
  • 2) При очередной проверке Манту размер папулы вырос более чем на 6 мм по сравнению с последней проверкой.
  • 3) Размер папулы превышает 12 мм при условии, что прививка БЦЖ была сделана не более 4 лет назад.

Причины использования пробы

  1. Позволяет определить детей, которые только заразились туберкулезом, а также детей, которые уже болеют данным заболеванием. При этом проба демонстрирует свою высокую эффективность как при туберкулезе легких, так при внелегочных формах, которые обладают наибольшей распространенностью именно среди детей до 8 лет.
  2. Проверяет наличие иммунитета к туберкулезу у ребенка, получившего прививку БЦЖ . К примеру, отрицательная реакция свидетельствует об отсутствии иммунитета, и в результате дети проходят повторную вакцинацию.

Особенности

Положительная реакция является наиболее распространенной у большинства, кто проходил вакцинацию от туберкулеза. Положительная реакция является нормой, которая свидетельствует о наличии иммунитета. Однако положительная реакция Манту наблюдается и у тех, кто только заболел туберкулезом, поэтому и используются особые критерии оценки размеров папулы для определения нормальной и патологической реакции. Сразу стоит отметить, что далеко не всегда определяющим фактором является размер папулы.

В некоторых случаях сформировать окончательный вердикт становится крайне сложно, потому ребенка отправляют на дополнительное обследование под наблюдением врача-фтизиатра. В большинстве случаев достаточно врачебного осмотра, однако может использоваться Диаскинтест. В совсем исключительных случаях проводиться углубленная диагностика, позволяющая определить тех детей, которым нужна медикаментозная помощь. По статистике подобная необходимость возникает менее чем у 1% людей, у которых была выявлена положительная реакция Манту.

Многие недовольны реакций Манту из-за того, что у нее может быть много ложноположительных результатов, однако на самом деле это не так. В большинстве случаев положительная реакция лишь говорит о наличии иммунитета от туберкулеза, который сформировался после прививки БЦЖ. У врачей же есть специальный протокол, который позволяет им корректно оценивать полученные результаты.

Главная проблема подобной прививки заключается лишь в том, что у достаточно большого количества детей имеется чрезмерная чувствительность к вводимому веществу, что приводит к искажению результатов их аллергической реакцией. Для того чтобы избежать ежегодной необходимости посещать тубдиспансер были созданы альтернативные способы обследования.

Диаскинтест

Является разработкой отечественной лаборатории им И.М. Сеченова. Используется для диагностики у детей в возрасте от 8 до 17 лет.

Данная проба используется строго для определения больных и зараженных людей. Ключевое отличие от реакции Манту заключается в том, что Диаскинтест не может быть использован для отбора на повторную вакцинацию БЦЖ.

При проведении Диаскинтеста ребенку вводится искусственно созданный белок туберкулезной палочки. Главная его особенность заключается в том, что в его состав входит всего 2 антигена, а при проведении реакции Манту их значительно больше. Это и объясняет тот факт, что Диаскинтест значительно лучше подходит аллергикам и всем чувствительным людям, поскольку меньшее количество антигенов, попадающих в организм, гарантирует более низкую вероятность формирования ответной аллергической реакции.

Определенную часть родителей смущает тот факт, что Диаскинтест является генетически выведенным заболеванием, однако это не является проблемой, поскольку он абсолютно безопасен. Все объясняется довольно просто – модификации подлежит сам вирус, а не организм человека. Подобным образом создается множество современных лекарств, в том числе и инсулин.

В данном тесте, как и многих других, содержится фенол, который используется как консервант. Однако он также абсолютно безопасен, поскольку его содержание мизерно. Диаскинтест вводится аналогично реакции Манту.

Стоит отметить, что Диаскинтест практически никогда не бывает положительным, а любая подобная реакция является причиной посещения фтизиатра и проведения более углубленного исследования. У всех здоровых людей тест будет отрицательным.

Главная проблема использования Диаскинтеста заключается в том, что он не позволяет определить, насколько сохранился иммунитет от туберкулеза у человека. Из-за этого есть вероятность пропустить момент, когда требуется повторное введение вакцины БЦЖ.

Другой нюанс заключается в том, что Диаскинтест не рекомендуется использовать для проверки маленьких детей, поскольку он не показывает высокую эффективность при определении внелегочного туберкулеза. Наиболее рискованно использовать подобный тест у детей в возрасте до 2-х лет.

На текущий момент продолжаются углубленные исследования данного теста, поэтому его рекомендуют к использованию только среди детей старше 8 лет. Однако по желанию родителей реакция Манту может быть заменена на Диаскинтест без каких-либо проблем.

Т-СПОТ и Квантиферон

Два данных вида тестирования можно рассматривать вместе, поскольку они крайне схожи по своей сути. Оба эти вида тестирования позволяют с крайне большой вероятностью определить наличие болезни у человека. При этом данные тесты совершенно не реагируют на прививку БЦЖ.

Главное отличие этих видов тестирования заключается в том, что ребенку совершенно ничего не вводят, у него лишь берут кровь из вены. Впоследствии проводится реакция этой крови с антигенами, используемыми в Диаскинтесте, главная разница заключается в том, что эта реакция проводится в пробирке. Таким образом, полностью исключается вероятность появления аллергической реакции.

Особенности

На текущий момент данные виды тестирования еще не получили широкого распространения, во многом из-за своей значительной стоимости. Это также не позволяет провести достаточного количества исследований, фиксирующих их эффективность. Однако большая часть ученых склоняется ко мнению, что эти тесты являются эффективными и перспективными, остается лишь уточнить принципы оценивания результатов, чтобы выделить норму для различных возрастных категорий.

Большая часть ложноотрицательных результатов при проведении подобного тестирования зафиксирована у детей в возрасте до 2-х лет. Именно по этой причине в нашей стране эти виды тестов не рекомендуются для проверки детей на туберкулез. Они могут быть использованы лишь для проведения более глубокой диагностики. Тем не менее, при изъявлении собственного желания вы можете заменить реакцию Манту и Диаскинтест на эти виды тестирования, однако вам потребуется доплатить. К тому же, потребуется посещение фтизиатра, в котором подтвердится, что у ребенка отсутствуют признаки активного туберкулеза легких.

Анализ на антитела и ПЦР-тест на туберкулез

Это два совершенно разных вида тестирования, они объединены в один пункт лишь по причине того, что оба абсолютно бесполезны, если вы пытаетесь получить справку для школы и садика. Все дело в том, что антитела не играют ключевой роли, поскольку наиболее важным является клеточный иммунитет, что означает, что анализ антител не позволяет сделать каких-то конкретных выводов. Его используют только в том случае, если наличие туберкулеза уже установлено.

В свою очередь ПЦР-тест на туберкулез является крайне точным, поскольку он позволяет обнаружить даже мизерное количество бактерий туберкулеза. Однако проблема его использования заключается в том, что необходимо достаточно количество материала для анализа. Сдача крови бесполезна, поскольку туберкулезная палочка попадет в нее только в тяжелой форме проявления заболевания. Моча также неэффективна, поскольку там палочка появляется при тяжелых заболеваниях почек.

Вывод:

  • 1) Манту и Диаскинтест не являются прививками и не способны заразить туберкулезом;
  • 2) Детям до 7 лет делают Манту (рекомендуется), с 8 до 17 – Диаскинтест.
  • 3) По желанию родителей реакция Манту может быть заменена на Диаскинтест.

Морфологическая диагностика туберкулеза в современных условиях

Туберкулез продолжает оставаться одной из наиболее распространенных и опасных инфекций человека. Ежегодно в мире регистрируется более 9 млн новых случаев этого заболевания и около 2 млн человек от него умирают. Последнее десятилетие в Российской Федерации наблюдался рост показателей уровня заболеваемости и смертности от туберкулеза, однако в последние 2—3 года ситуация стабилизировалась и наметилось ее некоторое улучшение. Так, по данным статистики за 2013 г., показатели заболеваемости и смертности снизились на 6—7%. В то же время на этом фоне отмечено увеличение числа умерших от сочетания ВИЧ-инфекции и туберкулеза, особенно в группе смертей от других причин. В современных условиях все большее значение придается микробиологической и молекулярно-биологической диагностике туберкулеза, хотя во многих случаях выявление микобактерий в тканях и жидкостях организма осуществляется микроскопически. Мировая практика не позволяет ставить морфологический диагноз «туберкулез» только на основании выявления специфического воспаления (термин, который отсутствует в современных учебниках патологии) [1], в обязательном порядке требуется выявление возбудителя. Во многих фундаментальных руководствах по фтизиатрии [2, 3] отсутствует даже раздел «морфологическая диагностика».

Задачи, стоящие перед патологоанатомической службой во фтизиатрии, по нашему мнению, могут быть разделены на 4 группы:1) уточнение подходов для выявления микобактерий в тканях; 2) оптимизация посмертной диагностики туберкулеза; 3) оптимизация прижизненной дифференциальной диагностики туберкулеза и разработка методов прогнозирования его течения; 4) изучение патогенеза туберкулеза в свете современных представлений об инфекционном процессе.

1. Уточнение подходов для выявления микобактерий в тканях

Классическим и общепринятым методом диагностики туберкулеза является окраска срезов карболовым фуксином по методу Циля—Нильсена. В случае выявления кислотоустойчивых палочек в сравнительно больших количествах все обстоит относительно просто.

Однако при оценке результатов этой окраски приходится сталкиваться с рядом существенных трудностей. Так, в случаях бесспорного туберкулеза, в том числе подтвержденного с помощью полимеразно-цепной реакции (ПЦР), кислотоустойчивые палочки могут не выявляться или обнаруживаться лишь в очень небольшом количестве при повторном пересмотре микропрепаратов.

Для специального изучения этого вопроса нами было проанализировано 19 наблюдений лиц, умерших от генерализованного туберкулеза (табл. 1).

Таблица 1. Общая характеристика исследованных умерших

Парафиновые срезы повторно окрашивали карболовым фуксином по Цилю—Нильсену, азур-эозином, по Браун-Хоппсу, ставили иммуногистохимическую (ИГХ) реакцию с сывороткой к антигенам микобактерий туберкулезного комплекса. Полученные результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты гистобактериоскопического и ИГХ-исследований Примечание. Во всех исследованных микропрепаратах характерные для туберкулеза гистологические изменения: + — положительные результаты в единичных полях зрения, ++ — многочисленные положительные результаты во многих полях зрения.

При гистологическом исследовании различных органов (легких, головного мозга, селезенки, лимфатических узлов, почек, печени) определялись некротические участки, в зоне которых преобладали окрашенные гематоксилином глыбки, сходные с наблюдаемыми при кариорексисе и распаде нейтрофильных лейкоцитов. Такие же фиолетовые глыбки определялись при окраске по Цилю—Нильсену (рис. 1).

Рис. 1. Циль-отрицательные глыбки в зоне казеозного некроза в лимфатическом узле умершего от генерализованного туберкулеза, верифицированного ПЦР. Окраска по Цилю—Нильсену. ×1000.

Эпителиоидные и гигантские клетки практически отсутствовали. Кислотоустойчивые палочки либо не определяли вовсе, либо обнаруживали в минимальном количестве, в единичных случаях их количество оказалось значительно больше при повторном окрашивании срезов. При ИГХ-исследовании во всех наблюдениях выявлена резко положительная специфичная реакция преимущественно во внеклеточных коккоидных структурах (рис. 2). Для исключения артефициального окрашивания проводили ИГХ-исследование контрольных срезов и в параллельных препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, исключалось наличие угольного пигмента и гемосидерина. Число палочек было значительно меньше и коррелировало с результатом окрашивания по Цилю—Нильсену.

Рис. 2. Многочисленные кокковидные структуры, прокрашенные иммуногистохимической сывороткой к антигену микобактерий туберкулезного комплекса в параллельном срезе того же наблюдения. ×1000.

Несмотря на наличие в литературе по микробиологии указаний на существование кокковидных и не окрашивающихся в красный цвет по Цилю—Нильсену форм микобактерий [4], этот вопрос почти не рассматривается морфологами, а отрицательные результаты окрашивания срезов объясняются либо отсутствием контроля при окраске, или низким качеством реактивов. В работах многих исследователей приводятся данные об отрицательных результатах выявления кислотоустойчивых палочек даже в случаях бесспорного туберкулеза. В литературе имеются указания на диагностическое значение единичных мелких кокковидных циль-положительных структур, а достоверность трактовки базируется на выявлении единичных положительных гранул, которые обнаруживаются при ИГХ-исследовании с сывороткой к антигенам микобактерий туберкулезного комплекса [5]. Мы полностью разделяем точку зрения М.В. Ерохиной и соавт. [6], что идентификация таких структур, как микобактерии, требует дополнительных доказательств. Кроме того, не следует забывать, что сыворотка для ИГХ-исследования используется преимущественно в исследовательских работах и имеются лишь единичные зарубежные публикации относительно ее использования в диагностической работе [7]. Существенное клиническое и эпидемиологическое значение имеет уточнение вида и генотипа микобактерии. В мировой практике уже несколько десятилетий проводится ПЦР-исследование, в том числе фиксированных в формалине и залитых в парафин тканей, на предмет выявления атипичных микобактерий: avium/intracellulare, kansasii, fortuitum и др. В самое последнее время появились и единичные отечественные сообщения о роли нетуберкулезных микобактерий в этиологии жизнеугрожающих поражений при ВИЧ-инфекции. Клинико-морфологические проявления туберкулезных и нетуберкулезных микобактериозов при СПИДе очень близки. Существуют лишь указания, что для наиболее частого возбудителя нетуберкулезного микобактериоза (avium/intracellulare) более характерно внутриклеточное расположение большого числа возбудителей (рис. 3). По нашему мнению, этот признак очень важен, но не является абсолютным. Безусловно, эта проблема нуждается в дальнейшем комплексном клинико-микробиологическом и морфологическом анализе. Особенно сложны для клинико-морфологического анализа единичные случаи с одновременным выявлением как туберкулезных, так и нетуберкулезных микобактерий.

Рис. 3. Многочисленные, преимущественно внутриклеточные палочки в брыжеечном лимфатическом узле умершего от верифицированного микробиологически микобактериоза, вызванного M. avium у пациента с ВИЧ-инфекцией в стадии СПИДа. Окраска по Цилю—Нильсену. ×600.

2. Оптимизация посмертной диагностики туберкулеза

Как среди патологоанатомов, так и фтизиатров наиболее распространена точка зрения, что посмертная диагностика туберкулеза сравнительно проста и в типичных наблюдениях, безусловно, соответствует истине. К сожалению, детальный анализ летальности от туберкулеза, включающий морфологическую характеристику выявленных на вскрытии изменений, в России ни в рамках фтизиатрической, ни патологоанатомической служб не проводится и с удовлетворением констатируется совпадение клинического и патологоанатомического диагнозов практически во всех случаях. Следует отметить, что в подавляющем большинстве наблюдений, касающихся туберкулеза, особенно в сочетании с ВИЧ-инфекцией, даже при формальном совпадении патологоанатомического и клинического диагнозов последний практически всегда уточняется и дополняется зачастую весьма существенно [8]. Кроме того, современные формы туберкулеза не могут быть адекватно охарактеризованы с использованием существующих классификаций. Причины этого явления остаются не вполне ясными. Возможности клинической диагностики туберкулезных поражений печени, кишечника, селезенки, почек, щитовидной железы, надпочечников ограничены [9].

Значительно реже анализируются случаи клинической гипердиагностики туберкулеза. Вне всяких сомнений, в части случаев прижизненная диагностика туберкулеза (особенно со знаком вопроса) на фоне ВИЧ не базируется на каких-либо объективных данных, и он предполагается лишь в связи с их частым сочетанием. Кроме того, нам в единичных наблюдениях приходилось сталкиваться с такими комбинациями вторичных инфекций, которые симулировали как рентгенологическую, так и макроскопическую картину туберкулеза. Так, в одном из наших наблюдений, со стремительным развитием ВИЧ-инфекции (в течение 2 мес) изменения, похожие на инфильтративный туберкулез с формированием острых каверн (рис. 4), оказались связаны с аспергиллами (в зоне дефекта) (рис. 5) и пневмоцистами (в окружающей уплотненной ткани) (рис. 6), симулировавшими туберкулез клинически, рентгенологически и макроскопически. В других наблюдениях туберкулез имитировали септические отсевы при инфекционном эндокардите, метастатические поражения при лимфомах.

Рис. 4. Стенка полости, имитировавшей рентгенологически и макроскопически каверну у умершего от быстро прогрессировавшей ВИЧ-инфекции. Окраска гематоксилином и эозином. ×250.

Рис. 5. Многочисленные нити мицелия аспергилл по краю полости у того же пациента. Импрегнация по Гроккоту. ×600.

Рис. 6. Пенистые PАS-позитивные массы, характерные для пневмоцистоза, верифицированного также иммуногистохимически и электронно-микроскопически, в большей части легких у того же пациента. PAS-реакция. ×600.

Следует отметить, что в отдельных наблюдениях на фоне ВИЧ-инфекции туберкулез не прогрессировал, изредка на фоне лечения отмечалось его обратное развитие. Наблюдения такого рода нуждаются в специальном анализе.

3. Оптимизация прижизненной дифференциальной диагностики туберкулеза и разработка методов прогнозирования его течения

При ВИЧ-инфекции в стадии СПИДа зачастую речь идет о генерализованных формах заболевания с распространенным характером поражений, диагностика которых, особенно по биопсийному и операционному материалам, крайне затруднена из-за нетипичной микроскопической картины, в которой доминируют альтеративные изменения без типичных клеточных и тканевых реакций. Во многих случаях диагноз помогает поставить окраска по Цилю—Нильсену, что позволяет рекомендовать ее к более широкому использованию.

Одной из наиболее актуальных проблем современной медицины является дифференциальная диагностика гранулематозов. Несмотря на то что во всех современных руководствах по патологии легких указывается на широкий круг причинных факторов гранулематозов (туберкулез, саркоидоз, микозы, лепра, гранулематоз Вегенера, первичный билиарный цирроз на ранних стадиях, ревматические болезни и др.), а в единичных источниках он расширяется за счет хламидиоза и микоплазмоза [10], в клинической практике морфолог чаще проводит дифференциальную диагностику между туберкулезом и саркоидозом. В части случаев абсолютно уверенно различить эти заболевания только по морфологическим данным невозможно. В клинической практике нам приходилось сталкиваться с ошибочной диагностикой туберкулеза кожи при хромомикозе в связи с наличием в препарате многоядерных клеток Лангханса (рис. 7).

Рис. 7. Хромомикоз кожи у пациента, длительное время безрезультатно лечившегося от туберкулеза. а — окрашенные грибы в зоне нейтрофильной инфильтрации; б — гигантские клетки типа Лангханса в составе мононуклеарной инфильтрации в соседнем поле зрения. Окраска гематоксилином и эозином. ×600.

На нашем материале в рамках дифференциальной диагностики гранулематозных поражений легких на основании особенностей микроскопических изменений (появление значительного количества макрофагов с вакуолизированной цитоплазмой) в легких и лимфатических узлах высказывались предположения о возможной этиологической роли хламидий и микоплазм. В 5 наблюдениях при ИГХ-исследовании эти предположения были подтверждены.

При клинико-морфологических сопоставлениях, проводившихся в лаборатории патоморфологии Санкт-Петербургского НИИ фтизиопульмонологии, было показано, что течение фиброзно-кавернозного туберкулеза коррелирует с вовлечением в воспалительный процесс лимфатических узлов и стенки бронхов.

4. Изучение патогенеза туберкулеза в свете современных представлений об инфекционном процессе

Классические представления о патогенезе туберкулеза базируются на фундаментальных исследованиях, преимущественно выполненных в первой половине ХХ века. Любая инфекция по современным представлениям является результатом взаимодействия микро- и макроорганизма [11]. Современные исследования, посвященные механизмам развития этого заболевания, основаны преимущественно на изучении взаимодействия микобактерий с культурами клеток [12, 13]. Таким образом, одна из заинтересованных сторон — макроорганизм с совершенно разными конституциональными особенностями, преморбидным фоном и иммунным статусом — полностью выпадает из поля зрения, что обесценивает роль таких исследований.

В публикациях, посвященных характеристике генотипов микобактерий, приводятся сведения об их значительных различиях, в том числе по вирулентным свойствам. Особое внимание уделяется штамму Beijing (Пекин, генотип В), который известен с 90-х годов прошлого века как W-штамм, выявленный в США, обладающий лекарственной устойчивостью и выраженными патогенными свойствами [14]. Его отличает склонность к диссеминации и генерализации, при нем достоверно чаще встречаются внелегочные формы заболевания, клинически он может протекать с фебрилитетом [15—17]. Он экспрессирует гораздо большие количества провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-12, TNF-α), причем уровень экспрессии не зависит от числа инфекта, в связи с чем он способен инициировать воспаление ничтожно малыми количествами микробных тел [16]. В условиях нестерильного иммунитета, сформированного как вакциной БЦЖ, так и местными (аборигенными) штаммами, его воздействие на иммунную систему приводит к конфликту, следствием чего может быть реактивация дремлющего очага и/или суперинфицирование. По результатам исследования, проводимого в Иркутске на материале аутопсий, этот генотип был выявлен в 65% случаев. Кроме того, были получены данные, свидетельствующие о возможности одновременного инфицирования больных микобактериями разных типов и подтипов [18—20]. Этот феномен нуждается в дальнейшем изучении, поскольку он может внести ясность в понимание некоторых аспектов патогенеза.

Еще одной практически не обсуждаемой во фтизиатрической литературе является проблема смешанных инфекций. Если при туберкулезе в сочетании с ВИЧ-инфекцией это достаточно очевидно, то в других клинических ситуациях поиск нетуберкулезных возбудителей у больных туберкулезом практически не осуществляется. Вместе с тем наш опыт изучения операционного, биопсийного и аутопсийного материалов во многих случаях позволяет с разной степенью убедительности говорить о наличии в тканях поражений, связанных как с ДНК-, так и РНК-содержащими вирусами, микоплазмами, хламидиями и грибами. Клиническая значимость таких коинфекций не всегда бесспорна, но, безусловно, нуждается в дальнейшем комплексном изучении. При ВИЧ-инфекции на нашем материале встречаются наблюдения с одновременным наличием пяти инфекций. Хотя, очевидно, все они должны каким-то образом взаимодействовать друг с другом, фактические данные в этом отношении отсутствуют.

Говоря о свойствах макроорганизма, следует помнить, что к ним наряду с уровнем иммунокомпетентных клеток в периферической крови относятся также местная резистентность и конституциональная устойчивость. Иммуноморфологических исследований, направленных на изучение местной резистентности дыхательных и пищеварительных путей, сравнительно немного, а при туберкулезе такие подходы почти не использовались.

Важными, на наш взгляд, оказались результаты молекулярно-биологических исследований по адаптивному взаимодействию полиморфных локусов генов человека с эпидемическими штаммами М. tuberculosis, полученные нами в рамках того же исследования, проводимого в Иркутске. Особый интерес представлял ген DC-SIGN (Dendritic Cell-Special Intercellular adhesion molecule-3-Grabbing Non integrin) позиции -336A/G, более известный как CD209, отвечающий за захват инфекта. Известно, что эффективность захвата зависит от уровня лектинового рецептора, находящегося на поверхности дендритных клеток. Установлено, что у людей с генотипом AG и GG по гену CD209 количество этого рецептора значительно ниже [21, 22]. Результаты, полученные нами в ходе этого исследования, подтверждают это положение. Было установлено, что у мужчин с аллелью G (генотипы AG и GG) наиболее частой была комбинация с эпидемическим штаммом генотипа В (Beijing). При расчетах оказалось, что вероятность развития летального исхода в этой группе по сравнению с группой женщин с любым генотипом и мужчин с генотипом АА была выше в 6 раз, при этом отношение шансов (ОШ) = (р=0,0008) 1,9458—19,923 (95% ДИ) [21].

Требуют изучения и некоторые необъяснимые с точки зрения современных представлений о патогенезе туберкулеза факты. Прежде всего существование изолированных туберкулезных поражений отдельных органов: мягких мозговых оболочек, тел позвонков и других при отсутствии посттуберкулезных изменений в области обычно обсуждаемых локализаций первичного комплекса и при самом тщательном посмертном исследовании.

Многие вопросы, связанные как с практической прижизненной и посмертной диагностикой туберкулеза, так и с пониманием его патогенеза, нуждаются в дальнейшем комплексном изучении с позиций современной инфектологии.

В нашем исследовании удалось доказать, что при тяжелых верифицированных с помощью ПЦР туберкулезных поражениях разных органов типичные кислотоустойчивые палочки могут либо отсутствовать, либо определяться в минимальных количествах, недостаточных для уверенной постановки диагноза. При этом в тканях, преимущественно внеклеточно, выявляются полиморфные кокки, специфически не окрашиваемые по Цилю—Нильсену, но верифицируемые иммуногистохимически как микобактерии. Часть этих микроорганизмов окрашивается азуром и дает феномен метахромазии. Вокруг некротических масс практически отсутствуют эпителиоидные и гигантские клетки Лангханса. Приведенные данные свидетельствуют, что тканевые формы микобактерий, варианты воспалительной реакции и особенности патогенеза туберкулеза нуждаются в дальнейшем изучении.

Перспективным представляется и продолжение морфологических исследований, направленных на оценку активности воспалительного процесса в разных органах, особенно в сопоставлении с клиническими, биохимическими, радиологическими данными.

В качестве важнейших задач при морфологическом изучении туберкулеза следует рассматривать оптимизацию методов выявления микобактерий в тканях и морфологической диагностики туберкулеза, установление истинной роли нетуберкулезных микобактерий, изучение вероятности суперинфицирования пациентов другими генотипами M. tuberculosis, разработку единой (клинической, патогенетической и морфологической) классификации туберкулеза.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: В.А.Ц.

Сбор и обработка материала: В.А.Ц., В.В.С., В.Е.К., Н.Ю.С.

Статистическая обработка материала: В.А.Ц., В.В.С.

Написание текста: В.А.Ц.

Редактирование: В.А.Ц., В.В.С., В.Е.К.

Конфликт интересов отсутствует.

Лабораторная диагностика туберкулеза — Клиники Беларуси

Лабораторная диагностика туберкулеза

Диагноз за 2 часа — это реально!

Диагностика туберкулеза проводится в бактериологической лаборатории.

Для того, чтобы в лаборатории выполнили исследование, пациент должен сдать один или несколько образцов диагностического материала. Чаще всего туберкулез поражает легкие, поэтому основной материал для диагностики этого заболевания — мокрота. Результативность исследования зависит от качества мокроты, поэтому ее сбор должен проводиться после инструктажа пациента в специальном помещении под наблюдением медработника. Если у пациента не получается собрать мокроту самостоятельно, ему может быть назначена раздражающая ингаляция.

Микобактерии туберкулеза можно обнаружить разными методами, которые характеризуются разной диагностической чувствительностью и длительностью исследования.

Самый быстрый, простой и недорогой метод, позволяющий выявить самые заразные случаи туберкулеза в течение одного рабочего дня – микроскопическое исследование мазка мокроты, окрашенного специальными красителями.

Бактериологическое исследование (посев на яичные питательные среды) служит «золотым стандартом» диагностики туберкулеза. Посев обнаруживает микобактерии туберкулеза в биологическом материале пациента, что позволяет установить диагноз и определить, какими противотуберкулезными лекарствами нужно лечить пациента. Этот метод очень чувствительный, однако исследование длительное, колонии микобактерий на питательной среде обычно вырастают не раньше, чем через 3 недели. Тестирование лекарственной чувствительности выросшей культуры микобактерий туберкулеза занимает еще 28 дней. Результат исследования в случае отсутствия микобактерий в образце выдается через 8 недель.

Проведение исследования на автоматизированной системе ВАСTЕС MGIT 960 существенно быстрее  по сравнению с посевом. Рост микобактерий в пробирке с жидкой средой регистрируется в среднем уже через 5-14 дней. Тестирование лекарственной чувствительности выросшей культуры микобактерий занимает еще 14 дней. Окончательный результат в случае отсутствия микобактерий в образце выдается через 42 дня.

Кроме бактериологических исследований, можно выполнить также молекулярно-генетические исследования на туберкулез, основанные на ПЦР (полимеразной цепной реакции). Это самые быстрые на сегодняшний день методы исследования.

Экспресс-метод Xpert MTB/RIF обнаруживает микобактерии туберкулеза в образце и определяет их устойчивость крифампицину (1 из 2 основных противотуберкулезных лекарственных средств) за 2 часа.

Еще один быстрый молекулярно-генетический метод диагностики туберкулеза – Хайн-тест, названный по имени производителя. Этот метод позволяет обнаружить микобактерии туберкулеза в образце, а также определить чувствительность  к основным  и к резервным противотуберкулезным лекарственным средствам за  2 дня.

Используемые в современных лабораториях методы диагностики туберкулеза позволяют быстро и эффективно проводить исследование диагностического материала, обнаруживать возбудитель туберкулеза и определять его лекарственную чувствительность, чтобы правильно и своевременно устанавить диагноз и назначить адекватное лечение пациентам с туберкулезом.

 

Туберкулез излечим, это не приговор, а диагноз. Необходимо вовремя выявить заболевание и начать лечение.

Вопрос-ответ: лабораторная диагностика туберкулеза      

Вопрос-ответ: лабораторная диагностика туберкулеза      

В Чувашской Республике проходит акция «Белая ромашка», посвященная Всемирному дню борьбы с туберкулезом, которая продлится до 20 апреля. О существовании этого недуга люди знали с древнейших времен. И в настоящее время туберкулез продолжает оставаться ведущей инфекционной болезнью, уносящей жизни людей во всем мире. Для 

В распознавании и дифференциальной диагностике туберкулеза, а также в эффективности проводимого лечения очень важную роль играют лабораторные методы исследования. На наиболее распространенные вопросы о лабораторной диагностике туберкулеза отвечает заведующий бактериологической лабораторией Ольга Стебловская. 

— Ольга Евгеньевна, расскажите, что такое МБТ?              

Это туберкулёзные палочки — Микобактерии туберкулеза (МБТ).  

— Где же находят эти туберкулёзные палочки? 

При туберкулезе легких Микобактерии туберкулеза (МБТ) чаще всего находят в мокроте. Как много туберкулезных палочек выделяет больной и как долго зависит от формы туберкулезного процесса. Часто и много выделяют МБТ больные инфильтративным и фиброзно-кавернозным туберкулезом,  особенно, если есть полости распада. Реже и гораздо меньше выделяют МБТ больные очаговым и диссеминированным туберкулезом легких. Если мокроты у больного много, МБТ находят в большем количестве, а  в скудной мокроте МБТ встречается реже и в виде единичных экземпляров.   

Второе место по эффективности выделения МБТ у больных, не выделяющих мокроту, занимают исследования промывных вод бронхов.   

Также можно искать МБТ в плевральной жидкости при плеврите, в моче — при туберкулезе мочеполовых органов, и в других выделениях организма больного.                               

— Как обнаруживают туберкулёзные палочки в лаборатории? 

Частота обнаружения МБТ зависит от способа исследования биоматериала: 

1. Бактериоскопический метод  — поиск МБТ на стекле под микроскопом. Среди бактериоскопических  методов больше всего МБТ обнаруживает люминесцентная микроскопия,  когда мазок окрашивают светящимися красителями и изучают в люминесцентном микроскопе. Бактериоскопическим методом МБТ обнаруживается чаще при обильном бактериовыделении- 100 000 МБТ в 1 мл материала. 

 

2. Бактериологический способ — посев выделений больного на искусственные питательные среды и получение культуры МБТ с последующим изучением ее свойств. По частоте обнаружения  МБТ посев материала на плотные или жидкие питательные среды занимает первое место. Для получения культуры МБТ достаточно всего 20-100 микробов в материале от больного.  

При бактериологическом способе исследования удается не только выявить туберкулезные палочки, но и подсчитать их количество, а также изучить лекарственную чувствительность к противотуберкулезным препаратам  и составить схему лечения больного. 

Бактериологический метод (посев материала на специальные среды) обнаружения МБТ очень высокоточный, но имеет существенный недостаток: для получения культуры требуется  4-12 недель. 

          

Применение жидких питательных сред и специального оборудования (бактериологических анализаторов) позволяет определить рост МБТ уже через 5дней.  

 

3. Молекулярно-генетические методы (ПЦР) — поиск в биоматериале генетических маркеров МБТ. Метод ПЦР очень точен, позволяет проводить исследование  небольшого количества материала и обнаружить 5-20 клеток МБТ. По оценкам специалистов метод ПЦР превосходит бактериоскопический и бактериологический методы, особенно при диагностике внелегочных форм туберкулеза.    

 

В бактериологической лаборатории Республиканского противотуберкулезного диспансера  представлен полный спектр методов для диагностики туберкулеза:   

— бактериоскопические методы; классический посев и определение лекарственной чувствительности МБТ на плотных средах; 

— ускоренная методика  на жидких средах с применением бактериологического анализатора BACTEC MGIT 960;   

— молекулярно-генетические методики: ПЦР В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ и методика HAIN TEST. 

 

МЕТОДЫ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ ТУБЕРКУЛЕЗА | ГБУЗ ККФПМЦ

Новые методы диагностики позволяют  быстро обнаружить возбудителя туберкулезза и вовремя назначить лечение.

В Кемеровском областном клиническом противотуберкулезном диспансере применяются современные молекулярно-генетические методы диагностики туберкулеза. Например, тест GeneXpert/RIF, который на сегодняшний день является наиболее продвинутой технологией в области диагностики туберкулёза. Все стадии тестирования полностью автоматизированы и результаты теста готовы в течение двух часов.

Поэтому даже при первом посещении пациентом противотуберкулёзного диспансера, специалисты могут определить в его мокроте генетические маркеры микобактерий туберкулеза (ДНК возбудителя туберкулеза), а так же наличие изменений в этих генах, связанных с развитием лекарственной устойчивости у микобактерий туберкулеза.

Как рассказали в областном противотуберкулёзном диспансере, совсем недавно внедрен принципиально новый метод ускоренного выявления микобактерий туберкулеза ВАСТЕС, позволяющий выявлять рост культуры возбудителя туберкулеза в диагностическом материале в течение 10-20 дней. Автоматизированная система ВАСТЕК позволяет за очень короткий период времени не только выделить культуру возбудителя туберкулеза и идентифицировать его, но и определить чувствительность к противотуберкулезным препаратам. Ранее получение таких результатов было возможно по истечении трех месяцев.

Все это позволяет назначать полноценный курс противотуберкулезного лечения  в более ранние сроки, достигать излечения от туберкулеза значительно быстрее, в течение 6-8 месяцев (ранее излечение достигалось в течение 10-12 месяцев), экономить финансовые средства за счет сокращения сроков стационарного лечения пациентов.

Отметим, что в результате комплекса мер по контролю над туберкулезом, реализующихся  в Кемеровской области, в регионе отмечается положительная динамика.

Так, в 2017 году показатель заболеваемости туберкулезом снизился на  7,7% по сравнению с 2016г. А также  в 2017 г. удалось достичь снижения показателя смертности от туберкулеза  на 14,4% по сравнению с 2016 годом.

Флюорография – основной метод раннего выявления туберкулёза

Туберкулёз – это хроническое инфекционное заболевание, социально значимое. Туберкулёзом болеют люди разного возраста и пола. Возбудителем является палочка Коха, которая устойчива во внешней среде и может сохраняться в пыли, земле и пищевых продуктах долгое время, особенно при отсутствии солнечного света. Заражение туберкулёзом происходит: при кашле, чихании больного, вдыхании пыли, в которой находится микобактерия туберкулёза, через предметы гигиены. В России на сегодняшний день существует три метода выявления туберкулёза: иммунодиагностика (туберкулинодиагностика, диаскинтест), флюорографический метод и бактериологическое исследование мокроты. Основным методом раннего выявления у взрослого населения и подростков с 15 лет является флюорографическое исследование.

Довольно часто приходится сталкиваться со стереотипом, что туберкулёзом болеют исключительно люди с низким уровнем жизни. Каждый третий житель Земли носит в себе туберкулёзную палочку. Конечно, качество питания, бытовые условия, алкоголизм и наркомания являются факторами, способствующими возникновению и развитию заболевания. Однако риск заболеть есть у каждого человека.

Высокий темп жизни, информационное давление, нерегулярное и несбалансированное питание – это стрессовые моменты, которые приводят к снижению защитных сил организма и способствуют развитию заболевания. Кроме того, ВИЧ-инфекция, гепатиты, диабет, хронические неспецифические заболевания лёгких, язвенная болезнь желудка также снижают уровень иммунной защиты организма. Необходимо помнить, что туберкулёз может длительное время развиваться бессимптомно. Заболевший человек может внешне выглядеть совершенно здоровым, поэтому нужно более бережно относиться к своему организму.

Если обратиться к статистическим данным, то в Можайском районе за 2017 год выявлено 19 человек, из них четыре иностранца, прибывшие на заработки из Ближнего зарубежья. Умерли от туберкулёза девять человек, из них трое – в первый год заболевания.

В основном туберкулёз выявляется при обращении с жалобами, когда отмечается у таких больных деструктивные формы туберкулёза лёгких с бактериовыделением. Имеются случаи заболевания туберкулёзом детей и подростков. А это говорит о неблагополучной эпидемиологической обстановке в районе. Ежегодно заболевают один-два ребёнка. Под наблюдением в диспансере находятся 42 ребёнка (от одного года до 17 лет). Это дети, контактировавшие с больными туберкулёзом, с гиперергическими пробами на туберкулин, инфицированные и из группы риска.

В настоящее время среди взрослых с активным туберкулёзом выявлено 46 человек, из них один ребёнок. А сколько в районе лиц, без определённого места жительства, лица, страдающие хроническим алкоголизмом, наркоманией, неработающие, которые годами не обращаются к врачу, будучи больными. В основном эти люди не проходят флюорографию много лет. Недовыявленные пациенты ведут к скрытым очагам туберкулёзной инфекции. Отмечается рост ВИЧ-инфицированных, подверженных любой инфекции и туберкулёзом тоже, так как у них снижен иммунитет. Отмечается рост случаев больных туберкулёзом с множественной лекарственной устойчивостью, которые нуждаются в лечении до 24 месяцев дорогостоящими противотуберкулёзными резервными препаратами. Один не леченный больной активной формой туберкулёза лёгких в год может заразить от 10 до 15 человек.

В последние годы туберкулёз начал поражать преимущественно лиц молодого возраста, на которых в основном лежит максимальная трудовая и семейная нагрузка. Многие из них не проходили флюорографическое обследование в течение длительного времени, не обращались в поликлиники.

Преимущества флюорографии

Быстрота и простота делают флюорографию незаменимой для массовых обследований населения. Наиболее распространённым диагностическим методом является флюорография органов грудной клетки, которая применяется, прежде всего, для скрининга туберкулёза и злокачественных новообразований лёгких. Разработаны как стационарные, так и мобильные флюорографические аппараты.

Сегодня наука даёт возможность внедрения цифровых аппаратов для флюорографии. Они позволяют упростить работу с изображением (изображение может быть выведено па экран монитора, распечатано, передано по сети, сохранено в медицинской базе данных и т.п.), уменьшить лучевую нагрузку на пациента и расходы на дополнительные материалы (плёнку, проявитель). Современная аппаратура стала гораздо более безопасной, что не может не сказаться на отношении человека к процедуре.

Приказом Министерства Здравоохранения РФ от 21.03.2017 года № 124 н «Об утверждении порядка и сроков проведения профилактических медицинских осмотров граждан в целях выявления туберкулёза» в России каждый здоровый человек обязан не реже одного раза в два года пройти флюорографическое обследование. Если ваша профессиональная деятельность связана с детскими коллективами, пищевыми продуктами, вы работник вредной профессии или относитесь к группе риска по заболеванию туберкулёзом из-за имеющихся у вас заболеваний (хронические неспецифические заболевания лёгких, сахарный диабет, заболевания желудочно-кишечного тракта), вы должны обследоваться флюорографически ежегодно.

Обязательно должны обследоваться члены семьи беременной женщины и члены семей, имеющие детей. Регулярность профилактических осмотров населения позволяет выявить заболевание в начальной форме и тем самым сократить сроки его лечения, уменьшись смертность от этого грозного заболевания. Регулярное прохождение флюорографии даёт гарантию того, что человек здоров.

Сейчас во всех больницах проводят раннюю диагностику, в которой главную роль играет именно флюорография, позволяющая выявить болезнь в её зародышевом состоянии, когда ещё нет явных симптомов. Туберкулёз на ранних стадиях протекает вяло и бессимптомно, и только флюорографическое обследование лёгких может обнаружить заболевание.

В настоящее время обязательному флюорографическому обследованию подлежат все пациенты, обратившиеся в поликлиники и необследованные в текущем году рентгенологическим методом, а также лица, входящие в группы повышенного риска заболевания туберкулёзом.

Внимательное отношение к собственному здоровью, своевременное прохождение профилактических флюорографических обследований, своевременное обращение к врачу при появлении симптомов, характерных для туберкулёза, помогут избежать тяжёлых форм заболевания. Берегите себя и своих близких!

 

О.И. ЛЮБИМОВА, заведующая протовотуберкулёзным отделением ГБУЗ «Можайская ЦРБ»

Источник: http://inmozhaisk.ru/novosti/zdorove/flyuorografiya-osnovnoy-metod-rannego-vyyavleniya-tuberkulyoza

Диагностика и клинико-рентгенологическая характеристика туберкулеза органов дыхания у подростков | Павлова

1. Аксенова В. А. и др. Диаскинтест при оценке активности туберкулеза у детей и подростков // Туб. — 2009. — № 10. — С. 13-16.

2. Довгалюк И. Ф., Корнева Н. В. Клинико-эпидемические особенности туберкулеза у детей Северо-Запада Российской Федерации // Туб. — 2011. — № 3. — С. 12-16.

3. Овсянкина Е. С. и др. Опыт применения нового кожного теста (Диаскинтеста®) для диагностики туберкулеза органов дыхания у детей и подростков в туберкулезном отделении // Туб. — 2009. — № 1. — С. 16-19.

4. Педиатрия: Учебник для медицинских вузов / Под ред. Н. П. Шабалова. — СПб.: СпецЛит, 2007. — 442 с.

5. Туберкулез в Российской Федерации 2011 г. Аналитический обзор. — М., 2013. -280 с.

6. Шилова М. В. Организация противотуберкулезной помощи в России и пути модернизации организационно-методического управления диспансерным наблюдением больных туберкулезом в современных эпидемических и социально-экономических условиях // Туб. — 2011. — № 5. — С. 236.

7. Яблонский П. К. Российская фтизиатрия сегодня — выбор пути развития // Мед. альянс. — 2013. — № 3. — С. 5-24.

8. Amita Jain, Pratima Dixit, Rajendra Prasad Pre-XDR & XDR in MDR and Ofloxacin and Kanamycin resistance in non-MDR Mycobacterium tuberculosis isolates // Tuberculosis. — 2012. — Vol. 92, Issue 5. — P. 404-406.

9. Application of modern immunological tests and X-ray methods in the diagnosis of tuberculosis of the intrathoracic lymph nodes in children / P. K. Yablonsky, I. F. Dovgalyuk, A. A. Starshinova et al. // Int. J. of Biomedicine. — 2012. — Vol. 2, Issue 3. — P. 204-210.

10. Guidelines for USING the QuantiFERON®-TB gold test for detecting Mycobacterium tuberculosis infection, United States / Recommendations and Reports. — December 16, 2005. — Vol. 54. — No. RR-15.

11. Sensitivity of a new commercial enzyme-linked immunospot assay (T SPOT-TB) for diagnosis of tuberculosis in clinical practice / T. Meier et al. // Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. — 2005. — Vol. 24. — Р. 529-536.

12. Streeton J. A., Desem N., Jones S. L. Sensitivity and specificity of a gamma interferon blood test for tuberculosis infection // Int. J. T. Lung. Dis. — 1998. — Vol. 2. — Р. 443-450.

13. Use of whole-blood samples in in-house bulk and single-cell antigen-specific gamma interferon assays for surveillance of Mycobacterium tuberculosis infections / R. Palazzo et al. // Clin. Vaccine Immunol. — 2008. — Vol. 15. — Р. 327-337.

14. WHO Global tuberculosis report, 2013.

Применение серийных тестов для выявления Mycobacterium tuberculosis в случаях активного туберкулеза легких в Индонезии | Примечания к исследованию BMC

Методы

Это исследование проводилось на образцах мокроты от больных туберкулезом легких. Все образцы были исследованы с помощью серийных тестов: микроскопия мазка, метод культивирования, анализ Gene Xpert и анализ ПЦР. Все методы использовались для оценки чувствительности и специфичности выявления активного туберкулеза.

Пациенты

С сентября по декабрь 2016 г. было собрано 96 образцов мокроты методом случайной выборки, взятых из минимальных репрезентативных образцов пациентов с легочным активным ТБ с положительными и отрицательными результатами КУБ, которые либо не получали лечения, либо лечились противотуберкулезными препаратами. в Dr.Академическая больница Соэтомо, Сурабая, Индонезия. Затем эти образцы исследовали с помощью микроскопии мазка, посева, ПЦР и анализа Gene Xpert. Анализ Gene Xpert использовался для скрининга случаев устойчивости к антибиотикам. Для каждого пациента регистрировались пол (мужчина или женщина), возрастная группа (<30 лет; 30–60 лет; или> 60 лет) и продолжительность лечения наркотиками (<6 месяцев или> 6 месяцев).

Микроскопия мазка

Образцы мокроты сначала обеззараживали 4% NaOH, как описано ранее [14].После дезактивации был сделан круговой мазок каждого образца мокроты на предметных стеклах с площадью поверхности 2 × 3 см 2 . Для мазков AFB использовали метод окрашивания по Цилю-Нильсену, как описано ранее [15, 16].

Микобактериальная культура

Метод культивирования проводили на средах Левенштейна-Йенсена и Миддлбрука (Merck, Германия) [17]. Этот метод требует примерно 3-4 недель для роста видимых колоний. После появления колоний их подвергали тесту на антиген SD Bioline MPT64 (Standard Diagnostic, Германия) для идентификации видов MTBC.

Экстракция ДНК

Экстракцию ДНК проводили с использованием набора для экстракции ДНК Qiagen (DNeasy ® , каталожный № 69504). Экстрагированную ДНК амплифицировали с помощью ПЦР (MJ MiniTM Thermal cycle, BioRed). В качестве праймеров использовали F: 5ʹ-CGC GCT TTT GTT TGG AGA GTT TGA TCC TGG-3ʹ и R: 5ʹ-GAG AAA GGA GAT CCA GCC GC-3ʹ. Эти праймеры были сконструированы с использованием генетической программы MTBC h47Rv ATCC 27294 со специфической областью 1537 п.н. на гене MTBC 16S рРНК в качестве мишени. Праймеры добавляли к смеси для ПЦР (готовая смесь KapaBiosystem ® ).

ПЦР-амплификация

Амплификацию инициировали денатурацией при 94 ° C в течение 20 с, затем отжигом при 53,8 ° C в течение 10 с и удлинением при 72 ° C в течение 30 с [16]. Результаты ПЦР визуализировали с помощью электрофореза с последующей УФ трансиллюминацией. Ген 16S рРНК штамма M. tuberculosis h47Rv ATCC 27294 использовали в качестве положительного контроля, а смесь для ПЦР (KapaBiosystem ® Ready Mix) без ДНК использовали в качестве отрицательного контроля.

Gene Xpert

Тест Gene Xpert MTB / RIF (Cepheid, CA, USA) был проведен в отделении клинической микробиологии, Dr.Академическая больница Соэтомо в соответствии со стандартной процедурой, приведенной в прилагаемом руководстве [18].

Статистический анализ

Чувствительность и специфичность серийных тестов на выявление ТБ были проведены с применением метода культивирования в качестве Золотого стандарта и выполнения t -тестов в анализе таблицы 2 × 2.

Результаты

Мы получили образцы мокроты у 96 больных туберкулезом легких в Индонезии. Среди этих пациентов 56 мужчин (58,33%) и 40 женщин (41.67%). Возраст большинства пациентов составлял от 30 до 60 лет (78,13%), и у большинства пациентов анамнез медикаментозного лечения составлял менее 6 месяцев (89,6%).

Все образцы были протестированы с использованием мазков AFB, метода культивирования, тестов Gene Xpert и амплификации нуклеиновых кислот. Чувствительность этих серийных тестов была рассчитана на основе метода культивирования как Золотого стандарта. Образцы с отрицательными результатами мазка AFB часто обнаруживались положительно с помощью теста нуклеиновой амплификации с чувствительностью 83.1%. Положительный результат ПЦР в отрицательном мазке КУБ такой же, как и у Gene Xpert (Таблица 1). С другой стороны, отрицательный результат культивирования может быть обнаружен с помощью ПЦР до 50 образцов со специфичностью 79,17%. Кроме того, амплификация нуклеиновой кислоты аналогично дала положительные результаты для образцов, которые имели отрицательные результаты культивирования. Эти совместные результаты были сопоставимы с результатами Gene Xpert.

Таблица 1 Результаты серийных тестов у больных туберкулезом

Обсуждение

Мазок на КУБ выявляет все кислотоустойчивые бациллы, включая Mycobacterium tuberculosis и нетуберкулезные микобактерии (NTM), что делает мазок на КУБ неспецифичным.Центрифугирование и фильтрация могут увеличить концентрацию образца для повышения чувствительности мазка AFB [19], хотя есть мазок AFB без концентрации, который используется и может вызвать множество ограничений. Кроме того, этот метод все еще имеет низкую чувствительность для подтверждения инфекции MTBC [20]. Примечательно, что одного мазка мокроты с положительным результатом на КУБ в настоящее время считается достаточным для постановки диагноза ТБ [21, 22].

Метод посева необходим для подтверждения лекарственной чувствительности, особенно для препаратов второго ряда в случаях множественной лекарственной устойчивости (т.е., МЛУ ТБ). Применение теста на посев на M. tuberculosis и фенотипической лекарственной чувствительности (ТЛЧ) требует значительного обучения, инфраструктуры, строгого инфекционного контроля и постоянного контроля качества; однако в большинстве стран они доступны только в региональных справочных лабораториях. В этом исследовании результаты, основанные только на методе культивирования, показали низкую положительность, что может быть связано с требованиями этого метода к подходящей среде, правильной технике и высококачественным образцам.Перед тем, как использовать метод культивирования, образцы были обеззаражены, что требовало осторожного обращения, поскольку слишком высокая концентрация NaOH убивает бактерии, а слишком низкая — допускает загрязнение образца [23]. Другое исследование показало, что посев по-прежнему является золотым стандартом для диагностики туберкулеза, но он более сложен и может быть недоступен. Для сбора результатов этого метода также требуется 6–8 недель [24].

В настоящем исследовании они обнаружили, что 6,6% штаммов, устойчивых к рифампицину (подтверждено ТЛЧ), не обнаруживают мутаций рифампицина в RRDR гена rpoB в анализе Gene Xpert, даже если имеется специальный картридж, который был разработан для одновременного обнаружения М.tuberculosis и определить его устойчивость к рифампицину [25, 26]. Однако многим пациентам, у которых был поставлен диагноз на основании результатов анализа Gene Xpert, также был бы надлежащим образом поставлен диагноз на основании результатов рентгенографии грудной клетки или клинических данных, соответствующих туберкулезу, и степень, в которой использование анализа Gene Xpert увеличит число выявленных случаев туберкулеза пока не ясно. Теоретические исследования показывают, что применение этого теста улучшит целенаправленность лечения, так как меньшее количество пациентов, у которых нет ТБ, неправильно начинают противотуберкулезное лечение, и большее количество выявленных случаев «истинного ТБ» с отрицательным результатом мазка мокроты [27].

Тесты амплификации нуклеиновых кислот (NAAT), наиболее важным из которых является полимеразная цепная реакция (ПЦР), превратились в мощные инструменты для быстрого обнаружения микобактерий в клинических и исследовательских образцах [24]. В методе ПЦР, примененном в данном исследовании, использовался ген 16S рРНК. Хотя оба метода являются молекулярными, этот тест отличается от метода, используемого в тесте Gene Xpert. Примечательно, что метод ПЦР может более точно идентифицировать случаи заражения легочным туберкулезом по образцам мокроты по сравнению с другими доступными методами [28].Ген 16S рРНК — универсальный ген у бактерий; этот ген является функциональным и содержит как консервативную, так и вариабельную области [29]. Методы с использованием этого гена-мишени позволяют специфическую конструкцию праймеров для гена 16S рРНК MTBC; таким образом, только случаи с инфекцией MTBC дают положительные результаты.

Некоторые результаты, полученные с помощью других методов, отличаются от результатов, полученных с помощью ПЦР, из-за слабости каждого метода, поэтому серийный тест важен для определения и отличия инфекции легочного туберкулеза от других заболеваний.Примечательно, что все эти методы лучше всего применять в качестве диагностических тестов до начала лечения противотуберкулезными препаратами [30]. В Индонезии диагностика новых случаев ТБ обычно все еще происходит без применения методов Gene Xpert или ПЦР, хотя в Индонезии для подтверждения активной формы ТБ у лекарственно-устойчивых случаев используется анализ Gene Xpert.

В заключение, применение серийных тестов в качестве нового алгоритма для обнаружения MTBC может повысить достоверность метода диагностики ТБ, и это будет лучше направлять управление лечением ТБ.Предыдущий алгоритм состоит из мазка AFB, метода культивирования и теста амплификации нуклеиновых кислот [31]. Наши результаты обеспечивают хорошее сравнение методов, улучшают и показывают, что использование серийных тестов обнаружения может выявить случаи, которые в противном случае не удалось бы обнаружить.

Новые диагностические тесты на туберкулез: лабораторные, прикроватные и другие | Клинические инфекционные болезни

Абстрактные

Текущие инструменты и стратегии диагностики туберкулеза (ТБ) неадекватны, особенно в условиях высокой распространенности инфекции, вызванной вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).Несколько новых многообещающих инструментов находятся на продвинутой стадии разработки и оценки. В этом обзоре описаны некоторые из этих многообещающих новых технологий и основные препятствия на пути их эффективного внедрения.

Признание Робертом Кохом в 1882 году Mycobacterium tuberculosis в качестве микробной причины туберкулеза (ТБ) вскоре после этого привело к идентификации методов окрашивания бацилл в клинических образцах, что делает организмы видимыми с помощью световой микроскопии. Так зародилась диагностика туберкулеза и диагностическая микробиология в целом.К сожалению, разработка и внедрение средств диагностики туберкулеза не отставали ни от медицинских технологий, ни от катастрофического взрыва туберкулеза, включая лекарственно-устойчивый туберкулез, в результате глобальной пандемии вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Неадекватные инструменты и слабые системы лабораторной диагностики активного туберкулеза способствовали (1) недиагностике болезни, что привело к индивидуальной заболеваемости и смертности и к продолжающейся передаче; (2) гипердиагностика заболевания, ведущая к ненужному лечению с сопутствующими последствиями для пациента и ненадлежащим использованием ресурсов программой здравоохранения; и (3) отсроченная диагностика лекарственной устойчивости, ведущая к приобретению дополнительной устойчивости, а также к заболеваемости и передаче инфекции.Помимо недостатков в диагностических инструментах, доступ к диагностике ТБ по-прежнему является серьезной проблемой. Однако за последние несколько лет в технологиях диагностики туберкулеза были достигнуты заметные успехи, и существует потенциал для преобразования этих достижений в значимые улучшения глобальной клинической помощи и борьбы с туберкулезом. В этом обзоре основное внимание уделяется типам технологий, которые в настоящее время используются для диагностики туберкулеза, и выявляются области прогресса и пробелы в знаниях, которые имеют отношение к продвижению в этой области.Анализы высвобождения интерферона-γ, которые в основном предназначены для выявления инфекции M. tuberculosis , были недавно рассмотрены и не включены здесь [1].

Диагностические инструменты, регулярно используемые для диагностики активного туберкулеза

Кислотно-быстрое окрашивание клинического материала с последующей микроскопией мазка остается наиболее часто используемым микробиологическим тестом для выявления туберкулеза. Основным недостатком микроскопии мазка мокроты является ее низкая чувствительность, оцененная в недавнем систематическом обзоре ~ 70% [2].Однако чувствительность микроскопии мазка мокроты явно ниже во многих полевых условиях и может составлять всего ~ 35% в некоторых условиях с высокими показателями коинфекции ТБ и ВИЧ [3]. Ограничение низкой чувствительности теста усугубляется неадекватной или отсутствующей гарантией качества теста в некоторых условиях с ограниченными ресурсами, что еще больше снижает производительность микроскопии, увеличивая рабочую нагрузку лаборатории, поскольку для постановки диагноза проводится большее количество анализов мокроты на каждого пациента. и увеличивающаяся задержка диагностики и потеря пациентов для последующего наблюдения.Состояние лекарственной чувствительности не может быть определено с помощью микроскопии мазка.

Пандемия ВИЧ высветила неадекватность, с точки зрения здоровья людей и общества, микроскопии мазка мокроты как краеугольного камня диагностики ТБ в странах с низким и средним уровнем доходов. ВИЧ-инфекция резко увеличивает заболеваемость, тяжесть и риск смерти от активного туберкулеза [4, 5, 6]. На уровне общественного здравоохранения неспособность диагностировать заболевание у значительной части ВИЧ-инфицированных пациентов с туберкулезом с отрицательным мазком мокроты может способствовать передаче [7] и еще больше усугубляет проблему здравоохранения и / или личных ресурсов, поскольку люди остаются в системе здравоохранения. без правильного диагноза и лечения или выйти из системы и, вероятно, умрет.

Культура M. tuberculosis в клинических образцах значительно более чувствительна, чем микроскопия мазка. Культивирование может быть выполнено с использованием твердых сред, таких как Lowenstein-Jensen, или жидких сред, таких как используемые в коммерчески доступных автоматизированных системах. До недавнего появления молекулярных тестов на лекарственную устойчивость (описанных в следующем разделе) выделение M. tuberculosis с использованием культуры было предпосылкой для последующего фенотипического тестирования лекарственной чувствительности.Ахиллесова пята посева — длительное время до результатов (10–14 дней для жидкой культуры и 3–4 недели для твердой культуры), что является следствием длительного времени удвоения M. tuberculosis . Доступные в настоящее время методы культивирования технически сложны, требуют внедрения методов биобезопасности и оборудования для предотвращения непреднамеренного заражения лабораторного персонала и имеют относительно высокие цены за тест. В Докладе о глобальном туберкулезе за 2008 г. задокументирована ошеломляющая нехватка средств культивирования в государственном секторе здравоохранения в большинстве развивающихся стран, некоторые из которых имеют единственную лабораторию, которая может иметь или не иметь достаточных ресурсов или гарантированного качества [8].

Туберкулиновая кожная проба с использованием очищенного производного белка и рентгенограммы грудной клетки используются в качестве дополнения к микроскопии мазка (и посеву, если таковой имеется) в некоторых условиях; однако первые имеют низкую чувствительность и специфичность для активного ТБ, а вторые часто недоступны в пунктах первичной медицинской помощи. Испытания антибиотиков, направленных против распространенных возбудителей бактериальной пневмонии, часто рекомендуются в алгоритмах диагностики программ ТБ, но также чреваты проблемами и могут привести к длительной задержке диагностики.

Новые диагностические технологии и инструменты

Существует очевидная потребность в разработке, внедрении и эффективном внедрении экономичных новых инструментов, которые способствуют улучшению результатов, ориентированных на пациента, и общественного здравоохранения, и которые хорошо подходят для ВИЧ-инфицированных и ВИЧ-неинфицированных людей. Рабочая группа Партнерства «Остановить ТБ» по новым средствам диагностики ТБ уделяет приоритетное внимание новым точным и простым инструментам для выявления случаев ТБ, быстрой идентификации лекарственно-устойчивого ТБ и надежного выявления латентной инфекции ТБ [9].

На фоне роста потребностей, вызванных ВИЧ-инфекцией и лекарственно-устойчивым туберкулезом, достижения в области биологии (включая решение генома M. tuberculosis в 1998 г. [10]) и появление государственно-частных партнерств, участвующих в глобальном здравоохранения, участие в разработке и оценке средств диагностики туберкулеза возросло среди групп общественного здравоохранения и академических кругов, государственных финансирующих агентств и, что немаловажно, в промышленном секторе. Результатом стало расширение числа разрабатываемых многообещающих диагностических тестов, включая 2 новых теста (в дополнение к жидкой культуре), которые были одобрены для использования Всемирной организацией здравоохранения.В таблице 1 перечислены некоторые из наиболее многообещающих новых технологий и тестов, которые в настоящее время находятся на стадии демонстрации или последней стадии оценки [11, 12].

За пределами новых технологий

Успешное внедрение новых инструментов будет зависеть не только от технологических инноваций (Рисунок 1). На уровне исследований строгое выполнение хорошо спланированных исследований с минимальными отклонениями и полная и точная отчетность необходимы для принятия надлежащих решений медицинским сообществом, которому поручено внедрять тесты для индивидуальной оценки пациентов или рекомендовать тесты для использования в программах борьбы с туберкулезом.Инициатива «Стандарты отчетности о диагностической точности» разработала стандарты и инструменты для улучшения качества отчетности об исследованиях диагностической точности, чтобы позволить читателю лучше всего обнаружить возможность систематической ошибки в исследовании и оценить возможность обобщения и применимость результатов исследования [13 ]. Оценка влияния теста на соответствующие клинические исходы должна стать рутинным компонентом оценочных исследований на поздних стадиях. Вероятно, диагностическая точность является лишь суррогатом результатов, ориентированных на пациента и общественное здоровье.Экономические оценки важны при проведении диагностических исследований. Во время разработки устройства оценка стоимости может определить необходимость модификации устройства, чтобы облегчить его использование в наиболее сложных условиях. Позже, на этапе оценки и демонстрации, анализ рентабельности и рентабельности может предоставить информацию, имеющую решающее значение для разработки и реализации политики. Исследования операционных систем и систем здравоохранения также необходимы для понимания того, как эффективно применять новые инструменты в соответствующих условиях, где существующий доступ к медико-санитарной помощи и ее предоставление являются слабыми.

Новые программные подходы, включая пересмотренные клинические алгоритмы диагностики туберкулеза, могут потребоваться для максимального повышения эффективности новых инструментов. Например, следует ли проводить экспресс-молекулярные тесты на лекарственную устойчивость для всех лиц с подозрением на туберкулез во время первоначальной оценки, следует ли использовать их при первоначальной оценке только для лиц с подозрением на туберкулез с факторами риска лекарственной устойчивости или использовать их в каком-либо другом месте? в диагностическом алгоритме? В группах населения с высокой распространенностью ВИЧ-инфекции следует ли использовать тесты на определение антигенов в моче исключительно для оценки симптоматических лиц с подозрением на ТБ, или они также должны играть роль в рутинном скрининге ВИЧ-инфицированных [14]? На сегодняшний день большинство разработок диагностических тестов на ТБ сосредоточено на максимизации чувствительности и специфичности для определения или подтверждения диагноза ТБ.С другой стороны, тест с чрезвычайно высокой отрицательной прогностической ценностью может быть использован для исключения туберкулеза и, таким образом, для обеспечения эффективной сортировки пациентов и ресурсов; такой тест потребует тщательной оценки, чтобы определить его оптимальное использование в клинических алгоритмах.

Лабораторный потенциал необходимо укрепить, особенно в условиях ограниченных ресурсов. Хотя некоторые аспекты укрепления лаборатории будут варьироваться в зависимости от характеристик новых тестов, тем не менее существуют общие неудовлетворенные потребности, в том числе потребности в обучении на уровне технологов и руководителей, удержании обученного персонала, улучшении систем обеспечения качества, повышении качества механизмы отчетности о результатах и ​​надежные механизмы для обслуживания инструментов и закупок.Укрепление лабораторного потенциала в области ВИЧ (и в некоторых случаях туберкулеза) в рамках Чрезвычайного плана президента США по борьбе со СПИДом и связанных с ним программ служит полезной моделью, равно как и успешная совместная программа, осуществляемая Фондом инновационных новых диагностических средств, Partners in Health, the World. Организации здравоохранения и Министерству здравоохранения и социального обеспечения Лесото по укреплению Национальной справочной лаборатории Лесото [12].

Существует ряд серьезных препятствий на пути к полному вовлечению промышленности и инвесторов в разработку средств диагностики.Барьеры включают неопределенность в отношении размера и / или доступности рынка средств диагностики ТБ, особенно в развивающихся странах; сложные регуляторные процессы; неблагоприятная защита прав интеллектуальной собственности; а в некоторых случаях — отсутствие знаний о типах тестов, которые наиболее необходимы и могут быть актуальными. Недавний анализ показывает, что во всем мире на диагностику туберкулеза ежегодно тратится> 1 миллиарда долларов США [15]. Интересно, что примерно три четверти всех диагностических тестов проводятся за пределами устоявшейся рыночной экономики; однако это бремя тестирования составляет только одну треть (~ 326 миллионов долларов США) текущего рынка, потому что наиболее распространенными тестами являются микроскопия мазка мокроты и рентгенография грудной клетки, которые имеют относительно низкую стоимость одного теста [15].В странах с устоявшейся рыночной экономикой туберкулиновая кожная проба является наиболее часто используемым тестом на туберкулез в связи с относительно низкими показателями заболеваемости туберкулезом и относительно высокой приоритетностью выявления и лечения латентного туберкулеза в этих условиях. Анализы высвобождения гамма-интерферона на основе крови, включая тесты QuantiFERON-TB Gold (Cellestis) и T-SPOT.TB (Oxford Immunotec), могут обнаруживать туберкулез с более высокой степенью специфичности, чем туберкулиновая кожная проба, и в настоящее время одобрены. для использования в США и ряде других стран.На сегодняшний день в Соединенных Штатах использование этих тестов в качестве замены туберкулиновой кожной пробы или в качестве дополнения к ней не получило широкого распространения, но, похоже, набирает обороты.

Финансирование исследований по диагностике ТБ 40 ведущими научно-исследовательскими учреждениями, финансирующими ТБ, в 2007 г. оценивалось в 41,9 млн долларов США, что меньше суммы, выделенной на противотуберкулезные препараты (170 млн долларов США) и противотуберкулезных вакцин (71,2 млн долларов США), и больше, чем сумма для Оперативное исследование туберкулеза (36,8 млн долларов США) [16]. Этот уровень финансирования ужасно отстает от рекомендаций Глобального плана «Остановить туберкулез», предусматривающих выделение не менее 900 миллионов долларов США в год на исследования и разработку новых инструментов для диагностики, лечения и профилактики ТБ [17].Нельзя недооценивать поддержку технической помощи национальным программам по борьбе с туберкулезом при внедрении и мониторинге новых инструментов. Помимо оценок финансирования, очевидно, что в последнее время были достигнуты важные успехи в диагностике ТБ и появились потенциально полезные новые инструменты; Потребуются постоянные и увеличенные инвестиции для успешного внедрения наиболее многообещающих из этих инструментов в тех условиях, где они наиболее необходимы, и для поддержания надежного конвейера, который в конечном итоге приведет к созданию инструментов, которые произведут революцию в диагностике туберкулеза.

Инструменты в конвейере: трансформационные или дополнительные выгоды?

Большинство инструментов демонстрационной или поздней стадии оценки основаны на анализе мокроты и, таким образом, скорее всего, приведут — в лучшем случае — к дополнительным улучшениям в выявлении случаев ТБ. Ожидается, что их результат будет неоптимальным для пациентов с туберкулезом, у которых есть только внелегочный туберкулез, у которых есть респираторное заболевание, при котором относительно большое количество организмов не сообщается с дыхательными путями, и которые не могут предоставить респираторный образец для тестирования.Тем не менее, эффективное внедрение может со временем оказать существенное влияние на борьбу с туберкулезом за счет выявления очень высокой доли лиц, способных передавать инфекцию другим (при условии, что диагноз поставлен достаточно быстро и доступно лечение). Высокоточные, простые в выполнении тесты в месте оказания медицинской помощи, пригодные для тестирования легкодоступных клинических образцов, таких как моча или кровь, и с возможностью выявлять и прогнозировать активный туберкулез в любом месте тела в сочетании с эффективными стратегиями профилактики и лечения (как описано в других статьях этого Приложения), необходимы.По-настоящему преобразующие изменения потребуют большего, чем идеальный анализ мокроты, но действительно хороший анализ мокроты будет шагом в правильном направлении.

Выводы

Что нового в диагностике туберкулеза? Много, но мало. Будущее становится более светлым, поскольку несколько многообещающих новых инструментов проходят этапы демонстрации и поздней оценки. Но потребность в них велика, и остаются важные препятствия на пути воплощения технических достижений в значимые и устойчивые улучшения индивидуального и общественного здоровья в условиях, наиболее сильно пораженных туберкулезом.

Благодарности

Возможный конфликт интересов. S.E.D .: конфликтов нет.

Финансовая поддержка. Национальные институты здравоохранения (HHSN2722009 00050C).

Дополнительное спонсорство. Эта статья является частью приложения, озаглавленного «Синергетические пандемии: борьба с глобальными эпидемиями ВИЧ и туберкулеза», которое спонсировалось Центром глобальной политики здравоохранения, проектом Американского общества инфекционистов и Ассоциации врачей-медиков. грант Фонда Билла и Мелинды Гейтс.

Список литературы

1.,,.

Систематический обзор: Т-клеточные анализы для диагностики латентной туберкулезной инфекции — обновленная информация

,

Ann Intern Med

,

2008

, vol.

149

(стр.

177

184

) 2.,,, Et al.

Флуоресценция в сравнении с традиционной микроскопией мазка на туберкулез: систематический обзор

,

Lancet Infect Dis

,

2006

, vol.

6

(стр.

570

581

) 3., , , и другие.

Растущее бремя туберкулеза: глобальные тенденции и взаимодействие с эпидемией ВИЧ

,

Arch Intern Med

,

2003

, vol.

163

(стр.

1009

1021

) 4.,,. .

Коинфекция туберкулез-ВИЧ: эпидемиология, клинические аспекты и вмешательства

,

Туберкулез Райхмана и Хершфельда: комплексный международный подход

,

2006

Нью-Йорк

Informa Healthcare

(стр.

371

416

) 5.,,, И др.

Интеграция скрининга на туберкулез в центре добровольного консультирования и тестирования на ВИЧ в Гаити

,

AIDS

,

2001

, vol.

15

(стр.

1875

1879

) 6.,,,,,.

«Туберкулез легких с отрицательным мазком мазка» в программе ДОТС: плохие результаты в регионе с высоким уровнем серологической распространенности ВИЧ

,

Int J Tuberc Lung Dis

,

2001

, vol.

5

(стр.

847

854

) 7.,,, И др.

Передача Mycobacterium tuberculosis от пациентов с отрицательным мазком мокроты на кислотоустойчивые бациллы

,

Lancet

,

1999

, vol.

353

(стр.

4444

4449

) 8.

Всемирная организация здравоохранения

,

Глобальная борьба с туберкулезом: эпиднадзор, планирование, финансирование: отчет ВОЗ за 2008 г. WHO / HTM / TB / 2008.393

По состоянию на 30 июня 2009 г. 9

Рабочая группа по новым средствам диагностики «Остановить туберкулез»

, Стратегический план

на 2006–2015 гг.

По состоянию на 30 июня 2009 г. 10., , , и другие.

Расшифровка биологии Mycobacterium tuberculosis по полной последовательности генома

,

Nature

,

1998

, vol.

393

(стр.

537

544

) 11.,.

Перед лицом кризиса: улучшение диагностики туберкулеза в эпоху ВИЧ

,

J Infect Dis

,

2007

, vol.

196

Дополнение 1

(стр.

S15

S27

) 12.

Всемирная организация здравоохранения и Партнерство «Остановить туберкулез»

,

Новые лабораторные диагностические инструменты для борьбы с туберкулезом

По состоянию на 30 июня 2009 г. 13.,,.

На пути к полному и точному отчету об исследованиях диагностической точности: инициатива STARD

,

Ann Intern Med

,

2003

, vol.

138

(стр.

40

44

) 14.,,, Et al.

Анализ липоарабиноманнана в моче для скрининга на туберкулез перед антиретровирусной терапией. Диагностическая ценность и связь с болезнью восстановления иммунитета

,

AIDS

,

2009

, vol.

23

(стр.

1875

1880

) 15.

Специальная программа Всемирной организации здравоохранения по исследованиям и обучению тропических болезней и Фонд инновационных новых диагностических средств

,

Диагностика туберкулеза: глобальный спрос и рыночный потенциал

,

2006

По состоянию на 30 июня 2009 г. 16.,,. ,

Исследования и разработки в области туберкулеза: критический анализ тенденций финансирования, 2005–2007 гг., Обновленная информация

По состоянию на 30 июня 2009 г. 17.

Партнерство «Остановить туберкулез» и Всемирная организация здравоохранения

,

Глобальный план по борьбе с туберкулезом на 2006–2015 гг.

,

2006

Женева

Всемирная организация здравоохранения

Рисунки и таблицы

Рисунок 1.

Компоненты пост-исследования и разработки перспективных новых технологий диагностики туберкулеза (ТБ). QA, гарантия качества.

Рисунок 1.

Компоненты пост-исследования и разработки перспективных новых технологий диагностики туберкулеза (ТБ). QA, гарантия качества.

Таблица 1.

Используемые диагностические тесты на туберкулез (ТБ), недавно одобренные Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) и находящиеся на более поздних этапах разработки

Таблица 1.

Используемые диагностические тесты на туберкулез (ТБ), недавно одобренные Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) и находящиеся на более поздних этапах разработки

© 2010 Американского общества инфекционистов

Клинический метод выявления туберкулеза, основанный на методе молекулярного типирования с контролем качества

Золотым стандартом диагностики легочного туберкулеза Mycobacterium tuberculosis (TB) является обнаружение туберкулезной палочки в образцах мокроты пациента.Однако современные методы либо требуют длительного времени ожидания для культивирования бактерий, либо имеют риск получения ложноположительных результатов из-за перекрестного заражения. В этом исследовании представлен метод обнаружения туберкулезной палочки, основанный на методе молекулярного типирования. Этот метод может обнаруживать генетические единицы, переменное количество тандемных повторов (VNTR), которые являются характеристикой туберкулеза (TB), и выполняет контроль качества с использованием математической модели, обеспечивая надежность результатов. По сравнению с другими методами предлагаемый метод позволял обрабатывать и диагностировать большой объем образцов за шесть часов с высокой чувствительностью и специфичностью.Наш метод также находится в стадии разработки для внедрения в клинические испытания. Надежные и подтвержденные результаты сохраняются в базе данных, и эти данные используются для дальнейшего уточнения модели. По мере увеличения объема данных, обрабатываемых из надежных образцов, диагностическая мощность модели улучшается. Помимо улучшения схемы контроля качества, собранные данные также могут использоваться для поддержки других исследований ТБ, например, касающихся эволюции туберкулезной палочки.

1. Введение

В 2016 году их было около 10.4 миллиона (интервал неопределенности 95% 8 · 8–12 · 2) новых случаев заражения Mycobacterium tuberculosis (MTB) во всем мире. Хотя темпы роста заболеваемости туберкулезом (ТБ) замедлились с 2005 г., популяция с латентным и бессимптомным ТБ продолжает расти, особенно в развивающихся странах [1]. Учитывая потенциальные осложнения нелеченого ТБ, ранняя и точная диагностика после появления симптомов может привести к значительному улучшению результата [2, 3]. Однако широко известно, что современные методы диагностики требуют много времени или недостаточно точны, что ограничивает прогресс в профилактике и борьбе с заболеваниями, связанными с туберкулезом [4].

Золотым стандартом диагностики ТБ является обнаружение MTB в клинических образцах пациента, которые включают мокроту или другие образцы [5]. Мазок первичного образца является обычным методом, в то время как наиболее надежным методом подтверждения наличия туберкулезной палочки в образце пациента является посев. Однако для этого требуется период ожидания от 3 до 6 недель [6, 7], что приводит к неопределенному статусу лечения пациентов с подозрением на ТБ в течение этого длительного процесса диагностики. Бактерии ТБ также трудно культивировать, что приводит к низкой чувствительности микроскопии мазков [8, 9].Другие методы, такие как полимеразная цепная реакция (ПЦР) и иммунологические, требуют меньше времени, но могут давать ложноположительные результаты из-за перекрестного заражения [10]. Таким образом, перед постановкой окончательного диагноза клиницистам важно принять во внимание всю информацию, включая рентгеновские снимки, клинические симптомы, терапевтические эффекты и историю болезни. Последовательность информации помогает нам повысить надежность диагностики. Таким образом, исследования подхода к диагностике ТБ, способного сочетать в себе скорость и точность, все еще продолжаются [11–13].

В настоящем исследовании для преодоления этих двух технических трудностей при обнаружении туберкулеза был предложен метод, основанный на методе молекулярного типирования и математическом моделировании. Методы молекулярного типирования, основанные на анализе тандемных повторов с переменным числом (VNTR), использовались для идентификации MTB в эпидемиологических исследованиях [14–17]. Последовательности VNTR стали ценными маркерами для генотипирования нескольких видов бактерий, особенно генетически однородных патогенов, таких как Bacillus anthracis , Yersinia pestis, и M.туберкулез члена комплекса. Первоначальные системы типирования VNTR для сложных штаммов MTB использовали очень ограниченные наборы локусов, которые оказались недостаточно дискриминационными. Впоследствии были описаны более обширные наборы локусов VNTR, включая систему, основанную на 12 локусах, которая, как было показано, применима для надежного генотипирования и молекулярно-эпидемиологических исследований M. tuberculosis . Эти локусы содержат VNTR генетических элементов, называемых микобактериальными вкрапленными повторяющимися единицами (MIRU), которые расположены в основном в межгенных областях, разбросанных по M.tuberculosis геном. Все вышеуказанные локусы вместе обозначены как локусы MIRU-VNTR [18]. Благодаря простоте эксплуатации, высокой чувствительности и специфичности они могут использоваться в качестве метода обнаружения MTB. В настоящем исследовании выявление MTB было сосредоточено на генотипах MTB на основе VNTR MIRU в регионах, рассредоточенных по всему геному MTB [19]. Однако ложноположительные результаты из-за перекрестного загрязнения, загрязнения реагента для теста амплификации нуклеиновых кислот (NAAT) и их обострение из-за амплификации нуклеиновых кислот остаются неизбежными и неидентифицируемыми.Несмотря на то, что уровень заражения может быть низким, любое происходящее заражение усиливается и может привести к серьезным клиническим последствиям. Следовательно, строго разработанная схема контроля качества (QC) необходима для гарантии высокой точности тестирования до того, как метод тестирования может быть введен в клиническое использование [20, 21]. В современной практике перед тестированием образцов пациентов клинические техники должны откалибровать свое оборудование с использованием стандартных образцов. Однако это по-прежнему не может устранить мешающие факторы, такие как перекрестное загрязнение, поскольку традиционные стратегии контроля качества оценивают только надежность реагентов и оборудования [22–24].Это причина того, что в методах молекулярной амплификации отсутствует метод обеспечения надежности образцов в процессе тестирования, что приводит к диагностической неопределенности и, в худшем случае, к ошибочному диагнозу. Математические методы используются в медицине на протяжении многих десятилетий. В этом исследовании была разработана математическая модель контроля качества для метода молекулярной амплификации, основанная на биномиальном распределении, которая решает потенциальные проблемы загрязнения, вызванные этим методом. Для оценки предложенной модели использовались реальные образцы туберкулеза.

2. Материалы и методы
2.1. Образцы

516 клинических образцов мокроты были собраны в Шанхайской легочной больнице Университета Тунцзи в период с февраля по октябрь 2014 года. Из них 9 были исключены из-за неопределенного диагноза, а 13 были удалены, так как они были получены от вылеченных пациентов, чьи результаты были затронуты. наркотиками. Из оставшихся 494 ​​образцов 167 были подтверждены как ТБ и 327 оказались нетуберкулезными, включая 4 образца нетуберкулезных микобактерий (НТМ).Диагностика случаев туберкулеза также основывалась на рентгеновских снимках, клинических симптомах, терапевтических эффектах и ​​истории болезни. Наконец, в исследование были включены 148 образцов с полными описаниями и подтвержденным диагнозом. Предварительное распределение различных подтипов бактерий туберкулеза было рассчитано на основе их результатов VNTR.

2.2. Метод MIRU-VNTR

В предложенном методе вышеупомянутые локусы MIRU-VNTR использовались в качестве характеристик различных подтипов TB [25], а более конкретно, MTUB21, MTUB04, QUB-18, QUB-26, QUB-11b, MIRU31, MIRU10 и MIRU26 использовались из-за того, что они могут быть усилены при одинаковой температуре.Счетчики повторений для каждого локуса были установлены как идентификаторы соответствующей выборки в виде числового массива. Например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 представляли образец TB, количество повторов которого для MTUB21, MTUB04, QUB-18, QUB-26, QUB-11b, MIRU31, MIRU10 и MIRU26 составляло 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 соответственно. Теоретически частота появления любого заданного массива составляет 1/10 8 , предполагая равномерное распределение каждого локуса с максимальным количеством повторений 10. Частота повторений для каждого локуса может быть измерена на основе данных выборки.Затем, как видно из Таблицы 1, априорная вероятность каждого массива может быть вычислена из общего числа перестановок по формуле (1). На этапе контроля качества использовалась следующая схема: если ожидаемая частота встречаемости превышает пороговое значение, результаты тестирования могут использоваться для поддержки клинической практики: где — количество встречаемости одного локуса, i — столбец номер таблицы 1, представляющий тип локусов, а j — количество повторов.

9031 9039 M 9039 M O 9039 9039 9039 9039 9039 9039 9039 4

Счетчик повторов Loci
MTUB21 MTUB04 QUB-18 QUB-26

1
2
2 O
2 O 9039
3 O 2,3
9004 9004 4 O 4,4 O 8,4
5 O 5,5 O 7,6
7
O 6,8
9
903

2.3. Модель контроля качества

MIRU-VNTR помогает в выявлении признаков ТБ, и выбранные локусы могут быть проанализированы с помощью ПЦР (биологический метод, способный усилить сигнал таких признаков) при той же температуре, чтобы получить четкую сигнал. Таким образом, признаки TB могут быть извлечены с меньшими затратами времени и средств. Однако загрязнение также может быть увеличено во время процесса ПЦР. Чтобы решить эту проблему, важно знать, является ли загрязнение обоснованным. На основании предварительного распределения каждого локуса была рассчитана частота встречаемости различных подтипов TB.Частота встречаемости одного подтипа TB в партии образцов соответствует закону биномиального распределения. Впоследствии, используя теорию биномиального распределения, можно было оценить обоснованность загрязнения.

Каждая выборка имела определенный числовой массив и соответствующее предварительное распределение. Поскольку вероятность появления любого заданного массива очень мала, вероятность того, что массив появится более одного раза в одном пакете, намного ниже. Зная номер образца в тестовой партии и предварительное распределение каждого массива, ожидаемую частоту встречаемости (EOR) массива можно рассчитать на основе функции биномиального распределения, используя следующую формулу в случае двух повторяющихся локусов: и следующие (общая) формула в случае трех или более: где C — операция перестановки, p — априорная вероятность соответствующего массива, n — количество выборок в пакете, а m — количество копий.Значение ES — это ожидаемая частота появления нескольких копий этого массива. В общем, значение отсечения было установлено равным 0,05. Массивы с ES больше 0,05 считаются настолько редкими, что, если две или более их копии появляются в пакете, результат следует считать сомнительным. Для массивов с ES от 0,05 до 0,1 результат нескольких копий в одной партии должен быть сопоставлен с клинической информацией пациента. Для массива с ES больше 0,1 разумным результатом считается несколько копий.Когда модель представляла собой задачу множественного тестирования, для оценки результатов использовалось скорректированное значение отсечения (cv), рассчитанное как 1 — (1 — cv) n = 0,05. Образцы, признанные действительными и надежными, были сохранены в базе данных, данные которой использовались для получения предыдущих распределений. По мере увеличения размера выборки предварительное распределение приближалось к фактическому населению, что еще больше повысило практичность и точность диагностики. Следовательно, предлагаемая схема не только полезна для тестирования образцов, но и может улучшить исследования по эпидемиологии туберкулеза.

2.4. Этические соображения

Опросы населения были проведены и одобрены этическими комитетами Шанхайской легочной больницы Университета Тунцзи. В этом исследовании не использовались человеческие ткани. Двое соавторов статьи предоставили клинические документы и клинические образцы мокроты. Собранные данные включали подтвержденные результаты диагностики и результаты MIRU-VNTR по образцам мокроты. В этом исследовании не использовалась личная информация. Данные использовались только в исследовательских целях.Содержание исследования было написано в форме информированного согласия, которое подписали все пациенты. Все полученные записи и образцы, использованные в исследовании, были анонимными и не могли быть связаны ни с одним из пациентов. Комитеты по этике Шанхайской легочной больницы Университета Тунцзи одобрили все протоколы экспериментов. Методы, использованные в этом исследовании, соответствовали утвержденным руководящим принципам.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Предварительное распространение результатов двух тестов

Всего за двухмесячный период было собрано 148 образцов, подтвержденных как туберкулез, из которых 92 были собраны в первый месяц, а 76 — во второй.В таблице 2 показано предварительное распределение каждого локуса MIRU-VNTR. Распределение не было равномерным, как и ранее сообщенные результаты [26]. Частота встречаемости 3 повторяющихся локусов MIRU10 (3-MIRU10) была в обеих партиях, самая высокая — 76,1%. Полный список часто встречающихся, основанный на всех данных (148 выборок) (> 0,1), включал 4-, 5-MTUB21; 3-, 4-, 5-МТУБ04; 8-, 9-, 10-КУБ-18; 7-, 8-, 9-КУБ-26; 4-, 5-, 6-, 7-КУБ-11б; 5-МИРУ31; 2-, 3-МИРУ10; и локусы 8-, 9-MIRU26. Большинство массивов продемонстрировали небольшую разницу (рассчитанную как результат выборки, собранной в первый месяц за вычетом результата выборки, собранной во втором) между двумя коллекциями (<0.05), за исключением 3-MTUB04, 4-MTUB04, 4-QUB-26 и 8-QUB-11b.

образец, собранный в первый месяц, минус результат образца, взятого во втором месяце.
9039 0,00 3 3 903 месяц 3 3 3

9039 9039 1-й месяц .03 3 7 9039 9039 9039 1-й месяц 3 9039 9039 9039 903 903 .00 7 9039 9039 1-й месяц 0

Повторяемый номер MTUB21 MTUB04 QUB-18 QUB-26 QUB 903 903 903 903 903 903 903 M 903 903
0 1-й месяц 0,00 0,00 0,03 0.00 0,00 0,00 0,00 0,00
2-й месяц 0,00 0,00 0,05 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

1 1-й месяц 0.04 0,01 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,01
2-й месяц 0,07 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Разница −0,02 0,00 −0,01 −0,02 −0,01 −0,01 −0,01 0,00
0.03 0,09 0,03 0,03 0,02 0,01 0,16 0,01
2-й месяц 0,04 0,08 0,03
0,02
Разница -0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 -0,02 0,01 -0,01
9039 0.07 0,09 0,04 0,02 0,07 0,10 0,76 0,04
2-й месяц 0,08 0,18 0,04 0,04
0,03
Разница −0,02 −0,09 0,00 −0,01 −0,02 0,02 0,02 0,01
9039 4 0.18 0,70 0,03 0,13 0,10 0,05 0,05 0,08
2-й месяц 0,20 0,63 0,02
0,06
Разница −0,01 0,07 0,01 0,05 −0,02 −0,03 −0,01 0,02
903 903 903 903 903 903 0.52 0,12 0,07 0,04 0,21 0,67 0,01 0,09
2-й месяц 0,49 0,11 0,07 0,07
0,07
Разница 0,03 0,01 -0,01 0,00 0,00 0,00 -0,01 0,02
9039 039 9039 9039 9039 .07 0,00 0,03 0,09 0,49 0,08 0,01 0,04
2-й месяц 0,05 0,00 0,02 903 0,07
Разница 0,01 0,00 0,01 0,01 0,08 0,01 0,00 −0,02

9039 9039 9039 9039 9039 1
0,00 0,05 0,13 0,10 0,01 0,00 0,08
2-й месяц 0,01 0,00 0,06 0,01 0,08
Разница 0,00 0,00 -0,01 -0,02 -0,04 0,00 0,00 0,00

903 9039 9039 0.04
0,00 0,34 0,41 0,01 0,01 0,00 0,50
2-й месяц 0,03 0,00 0,36 0,4 0,50
Разница 0,01 0,00 -0,03 -0,02 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00 0,18 0,12 0,00 0,00 0,00 0,14
2-й месяц 0,03 0,00 0,17 0,00 0,14
Разница 0,01 0,00 0,02 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00 0,14 0,02 0,00 0,07 0,00 0,01
2-й месяц 0,00 0,00 0,14 0,09 0,02
Разница 0,00 0,00 0,01 -0,01 0,00 0,02 0,00 -0,01
0,00 0,03 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
2-й месяц 0,00 0,00 0,03 0,00 0,00
Разница 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
2-й месяц 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00
Разница 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

знак
3.2. Классификация ТБ на основе MIRU-VNTR

Частота встречаемости каждого штамма туберкулезной палочки была рассчитана с использованием уравнения, основанного на результатах таблицы 2. Теоретическое количество возможных массивов составляло 13 8 -1, с «-1». ”С учетом массива (0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0), который соответствует (0-MTUB21, 0-MTUB04, 0-QUB-18, 0-QUB-26, 0-QUB -11b, 0-MIRU31, 0-MIRU10, 0-MIRU26), и это указывало на отсутствие туберкулеза.Допустимые перестановки из таблицы 1 привели к 9 5 13 10 8 9 6 10 — 1 = 25 272 000 — 1 массивов в целом. Среди всех массивов наибольшее значение 0,005 было найдено для массива, соответствующего подтипам 5-MTUB21, 4-MTUB04, 8-QUB-18, 8-QUB-26, 6-QUB-11b, 5-MIRU31, 3-MIRU10. , и 8-МИРУ26.

Анализы MIRU-VNTR были классифицированы как высокочастотные, если распределение повторов любого из его локусов превышало 0,1. В эту категорию входило 864 подтипа ТБ, встречаемость варьировалась от 0,005 до 5.07 e −7 . После сортировки массивов в порядке убывания было обнаружено, что разница в встречаемости между двумя смежными массивами уменьшалась по мере уменьшения встречаемости (рис. 1 (a)), что означает, что массивы с высокой частотой встречаемости были редкими, а встречаемость большинства массивов была редкостью. очень низко. Метод K-средних был использован для разделения 864 высокочастотных решеток на 4 группы. Группа 1 включала только массив с наибольшим значением 0,005. Группа 2 содержала 11 массивов с частотой встречаемости от 0.001 до 0,0023. Подавляющее большинство массивов попали в группы 3 и 4, в диапазоне от 0,00029 до 0,001 и от 5,07 e −7 до 0,00029, соответственно.


EOR массива увеличивался с увеличением количества положительных образцов в партии (рис. 1 (c)). У каждого массива есть вероятность появления (например, 0,00029). Несмотря на то, что частота появления данного массива может быть очень низкой, вероятность того, что это произойдет дважды или более раз, увеличивается по мере увеличения количества положительных выборок.Если скорость массива, который произошел дважды или более раз, увеличивалась выше порогового значения 0,05, событие больше не считалось низкой частотой. На этом этапе статистически обоснованным считалось повторное появление массива в одном пакете. Согласно результатам, представленным на Рисунке 1 (b), подтип TB с частотой встречаемости 0,0007 может разумно появиться дважды в партии, содержащей не менее 480 положительных образцов, тогда как подтипы с большей начальной частотой встречаемости могут разумно повторяться в меньших партиях.Тем не менее, повторение в одной партии для большинства подтипов ТБ было маловероятным. Учитывая возможность загрязнения, необходимо было установить временное окно, в течение которого все образцы рассматривались как одна партия. Было подсчитано, что из общего количества (25 272 000 — 1) подтипов ТБ было не более 200 типов ТБ с разумной вероятностью появления дважды.

Результаты для частей показаны на Рисунке 1 (а). На рисунке 1 (а) подтипы 864 ТБ с высокой частотой встречаемости были разделены на четыре группы на основе расстояния между двумя соседними числами, что указывает на то, что частота встречаемости большинства подтипов ТБ была очень низкой.На рисунке 1 (c) были выбраны три подтипа TB с начальными встречами (IO) 0,005, 0,0023 и 0,00029. Это говорит о том, что значение p (частота встречаемости) увеличивалось по мере увеличения номера выборки. На рисунке 1 (b) показана взаимосвязь между ES и IO. Если партия содержала больше образцов, более высокая встречаемость подтипа TB была разумной, даже если IO подтипа было низким.

3.3. Моделирование процесса

В этом подразделе алгоритм Монте-Карло был использован для моделирования применения предложенного метода в клинической лаборатории.Этапы этой процедуры показаны на рисунке 2. На первом этапе были искусственно созданы случайные образцы, соответствующие одному штамму туберкулеза. В этой схеме клинических испытаний заражение в основном моделировалось как перекрестное заражение из-за переносимого по воздуху МТБ, неосторожного обращения со стороны персонала или заражения оборудования или реагентов. Поскольку предлагаемый нами метод предполагает использование ПЦР-амплификации, любое перекрестное загрязнение может серьезно повлиять на результаты. Предполагалось, что случаи загрязнения являются случайными, низкочастотными событиями, и что эффекты загрязнения сохраняются в течение некоторого периода времени.Таким образом, образцы, проверенные в течение 1 недели, считались частью одной партии и использовались для расчета ожидаемой частоты встречаемости штамма туберкулеза. Когда повторялся результат, мы оценивали, было ли повторение разумным, основываясь на том, была ли его ожидаемая частота встречаемости ниже, чем скорректированное значение отсечки 0,05, и предполагалось, что результат загрязнен, и был признан непригодным для использования в клинической диагностике. Если проверенный результат соответствовал оценке достоверности, он также считался действительным для клинического использования, и массив добавлялся в базу данных QC, где предыдущее распределение было пересчитано, что дополнительно уточняло точность диагноза.


Время моделирования было установлено как 50 недель, в среднем 1000 положительных образцов за одно моделирование. Результаты моделирования показаны на рисунке 3. Из рисунка 3 (а) мы знаем, что максимальная разница () между распределением всех собранных данных и распределением данных, собираемых каждую неделю, нарушается, где распределение каждого локуса основано на данные выборки за одну неделю и представляет собой распределение каждого локуса на основе всех собранных данных выборки. Значение суммы абсолютной разницы () уменьшалось по мере увеличения накопления подсчетов (рис. 3 (b)), указывая на то, что было собрано больше данных и были получены более точные и полные сведения о фактическом распределении туберкулеза.В течение первой недели для построения модели использовались имеющиеся данные 1000 образцов без перекрестного загрязнения. Поскольку модель представляла собой задачу множественного тестирования, для оценки результатов использовалось скорректированное значение отсечения (cv). В модели без функции загрязнения было найдено 35 повторных проб. Среди них 29 имели ожидаемые значения частоты встречаемости больше, чем cv, и считались разумными результатами, которые можно было использовать при диагностике пациентов, в то время как у 6 ожидаемая частота встречаемости была ниже cv, и, таким образом, они были сочтены недействительными и были отброшены.Рисунок 3 (c) показывает частоту необоснованного повторения на протяжении всех 50 недель, с указанием общего количества повторных выборок за неделю в соответствующих позициях. Количество повторных проб варьировалось от 22 до 45.

Данные, проверенные с помощью функции контаминации, давали в среднем 28,82 известных загрязненных пробы каждую неделю в диапазоне от 17 до 38. На рисунке 3 (d) скорость обнаружения загрязненных проб (загрязненные образцы, обнаруженные моделью / общее количество загрязненных образцов) показано , которое варьировалось от 0.88 к 1.0. Дальнейший анализ показал, что неправильные суждения, сделанные моделью, были предрасположены к загрязнению образцами с высокой частотой встречаемости, а также к ложноположительным результатам, когда действительно имелось повторение образцов с низкой частотой встречаемости. Основываясь на известном загрязненном состоянии каждого образца, предложенный метод продемонстрировал чувствительность 88,6% и специфичность 98,14% при определении того, является ли образец загрязненным или нет. Чувствительность — это скорость обнаружения загрязненных образцов, которые были предварительно установлены, а специфичность — это скорость различения незагрязненных образцов.

На рисунке 3 (a) максимальная разница между распределением каждого локуса на основе данных выборки за одну неделю и распределением каждого локуса на основе всех собранных данных выборки была нарушена, что указывает на то, что распределение каждого локуса, рассчитанное на основе дата во временном окне была нестабильной. По мере увеличения количества образцов сумма абсолютных различий уменьшалась (рис. 3 (b)), что свидетельствует о том, что чем больше собранных данных, тем точнее и полнее будут получены знания о фактическом распределении туберкулеза.На рисунке 3 (c) демонстрируется частота необоснованного повторения, а на рисунке 3 (d) отображается точность обнаружения загрязненных образцов, и можно видеть, что предложенная модель смогла обнаружить необоснованное повторение с помощью высокая точность.

При применении предложенного метода к 148 случаям ТБ было обнаружено три повтора. Из-за их низкой частоты встречаемости в этом методе предполагалось, что образцы были загрязнены, что приводило к неправильному диагнозу. Ожидалось, что отрицательные образцы без контаминации не будут иметь признаков туберкулеза MIRU-VNTR.Была очень низкая вероятность того, что образец может иметь тип ТБ, при этом ни один из локусов MIRU-VNTR не был включен в исследование, что привело бы к ошибочному диагнозу. В нашем наборе данных ни один пациент не предоставил образцы ТБ без хотя бы одного из локусов MIRU-VNTR, включенных в исследование на основе 327 подтвержденных ТБ-отрицательных случаев.

Несмотря на то, что были некоторые локусы MIRU-VNTR, распределение которых различалось между двумя тестируемыми результатами, большинство этих различий были пренебрежимо малыми. При моделировании разница между распределением всех собранных данных и данных, собранных в течение каждой недели, постепенно уменьшалась по мере увеличения общего накопления собранных данных в нашей базе данных.Результаты показали, что большинство бактерий туберкулеза не мутируют часто. Кроме того, было обнаружено, что подтипы TB (5-MTUB21, 4-MTUB04, 8-QUB-18, 8-QUB-26, 6-QUB-11b, 5-MIRU31, 3-MIRU10 и 8-MIRU26) были безусловно, самый доминирующий подтип в районе Шанхая, с показателем появления примерно в 17 раз больше, чем у следующего по распространенности подтипа. Хотя точная причина, по которой эти локусы остаются стабильными, еще не обсуждалась, изучение эффектов (например, лекарственной устойчивости), вызываемых различными типами туберкулеза, имеет клиническое значение.По мере накопления клинической информации от пациентов наша база данных может внести свой вклад в ключевые достижения в этой области исследований ТБ.

Даже небольшие количества загрязнения, например, полученные через аэрозоль, могут быть значительно увеличены с помощью ПЦР. Поэтому для испытаний было установлено более длительное временное окно в семь дней. На основании результатов был сделан вывод, что у большинства массивов чрезвычайно низкая вероятность появления дважды в пределах временного окна. Лаборатория, которая может подтвердить устранение некоторых форм загрязнения, может установить еще более короткое временное окно.В этом исследовании было обнаружено, что высокочастотные локусы имеют чрезмерно большое влияние на результаты тестирования. Если такие результаты были связаны с перекрестным заражением, то загрязнение могло быть ошибочно принято за нормальный результат. Было сочтено разумным для образцов с частотой встречаемости> 0,0003 иметь две или более копий в одном временном окне, содержащем 1000 положительных образцов. Эти образцы были разделены на группы: один (1), два (11) или три (61). Наличие более двух копий некоторых локусов также было разумным в этой системе.Самый доминирующий подтип в настоящем исследовании (5, 4, 8, 8, 6, 5, 3, 8) встречался 233 раза и почти соответствовал его частоте встречаемости 0,0005. В целом предлагаемый метод тестирования может объяснить подавляющее большинство случаев заражения. Однако, если высокочастотные локусы встречаются дважды или более в разумных результатах тестирования, необходимо выполнить дополнительное подтверждение, такое как тщательный анализ медицинских записей пациента.

Теоретически вероятность того, что два штамма ТБ в одной клинической лаборатории будут иметь одинаковые генетические особенности, а именно одинаковые повторы локусов MIRU-VNTR, крайне мала.Если это произойдет, очень вероятно, что один штамм заразил другой. На основе этой гипотезы была разработана быстрая и точная клиническая схема тестирования на туберкулез. В клинической лаборатории одновременно измеряли восемь образцов для восьми-десяти генетических участков, и количество повторов каждого генетического участка регистрировали как специальный идентификатор этого подтипа ТБ. Согласно результатам, самая высокая частота встречаемости для любого подтипа, появляющегося несколько раз, составила 0,005, а именно 5-MTUB21, 4-MTUB04, 8-QUB-18, 8-QUB-26, 6-QUB-11b, 5-MIRU31. , 3-МИРУ10 и 8-МИРУ26.Несмотря на то, что этот показатель уже был очень низким, он все же превосходит показатели других подтипов. Если образец с низкой частотой повторения появляется дважды или более, существует высокий риск загрязнения. Внутреннее загрязнение обычно вызвано неправильными процедурами, выполняемыми техническим специалистом. Когда это происходит, подозрительные образцы отбираются и повторно исследуются. Взаимозагрязнение может происходить от контакта между пациентами или от туберкулеза, передающегося воздушно-капельным путем в лаборатории. Для выявления и решения этих проблем необходимо исследовать повторяющиеся результаты, диапазон активности соответствующих пациентов, а также появление и продолжительность симптомов, все из которых включены в предлагаемый метод.Если факторы, обусловленные внутри- и взаимозагрязнением, могут быть исключены, но повторные пробы с низкой частотой встречаемости все же обнаруживаются, можно предположить, что подтип ТБ может вызвать эпидемию.

По сравнению с традиционным тестированием на туберкулез, предлагаемый в этом исследовании метод MIRU-VNTR позволяет обрабатывать большие объемы образцов за очень короткое время (рис. 4). Помимо образцов мокроты, собранных у пациентов, каждый этап может быть автоматизирован в устройстве для тестирования и плавно соединен последовательно.Чтобы учесть возможное перекрестное заражение образцов пациентов, разработанная модель контроля качества не только позволяет с высокой точностью находить туберкулезных пациентов, но также может оценивать надежность результатов тестирования.


4. Выводы

В настоящем исследовании был предложен метод, который может быть широко использован в эпидемиологических исследованиях. Однако из-за ограниченного объема данных наш метод был недостаточным для получения результатов без смещения. На основе предложенной схемы тестирования, цифровые данные MIRU-VNTR, извлеченные из собранных образцов мокроты, могут автоматически и постоянно загружаться врачами с использованием этой схемы, что позволяет анализировать большие объемы данных и получать исчерпывающие и объективные результаты.Мощность обработки данных этого метода может также помочь исследователям в определении взаимосвязей между различными подтипами ТБ и их клиническими особенностями, такими как лекарственная устойчивость [27], с конечной целью предоставления более точных и индивидуализированных методов лечения. Помимо лечения туберкулеза, этот метод также может использоваться для обнаружения других вирусных заболеваний с генетическими особенностями, таких как ВИЧ и ВГВ. Предложенная схема была разработана для центральной лаборатории, которая может предлагать услуги тестирования для многих регионов.Благодаря накоплению больших объемов данных из разных областей можно получить более полные и точные результаты.

Доступность данных

Данные о типе ТБ, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Тяньань Фэн и Янь Ченг внесли равный вклад в эту работу.

Выражение признательности

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 81371775), Шанхайским муниципальным бюро здравоохранения (грант № 20144y0249) и перекрестным фондом медицинской инженерии Шанхайского университета Цзяотун (грант № YG2017QN70). ).

% PDF-1.5 % 105 0 объект > эндобдж xref 105 276 0000000016 00000 н. 0000008121 00000 п. 0000008326 00000 н. 0000008346 00000 п. 0000008472 00000 н. 0000008494 00000 п. 0000008694 00000 п. 0000010048 00000 н. 0000010267 00000 п. 0000272212 00000 н. 0000272388 00000 н. 0000272564 00000 н. 0000272740 00000 н. 0000272916 00000 н. 0000273091 00000 н. 0000273273 00000 н. 0000273455 00000 н. 0000273637 00000 н. 0000273819 00000 н. 0000274014 00000 н. 0000274209 00000 н. 0000274404 00000 н. 0000274585 00000 н. 0000274765 00000 н. 0000274946 00000 н. 0000275126 00000 н. 0000275306 00000 н. 0000275487 00000 н. 0000275667 00000 н. 0000275848 00000 н. 0000276028 00000 н. 0000276209 00000 н. 0000276389 00000 н. 0000276569 00000 н. 0000276749 00000 н. 0000276929 00000 н. 0000277109 00000 н. 0000277289 00000 н. 0000277464 00000 н. 0000277639 00000 н. 0000277814 00000 н. 0000277989 00000 н. 0000278178 00000 н. 0000278367 00000 н. 0000278556 00000 н. 0000279863 00000 н. 0000281171 00000 н. 0000281346 00000 н. 0000281521 00000 н. 0000281696 00000 н. 0000282999 00000 н. 0000283174 00000 н. 0000283349 00000 п. 0000283524 00000 н. 0000283699 00000 н. 0000283874 00000 н. 0000284049 00000 н. 0000285364 00000 н. 0000285539 00000 н. 0000286862 00000 н. 0000288179 00000 н. 0000289492 00000 н. 00002 00000 н. 00002 00000 н. 00002 00000 н. 00002

00000 н. 00002
00000 н. 0000292845 00000 н. 0000293030 00000 н. 0000293215 00000 н. 0000293402 00000 н. 0000293589 00000 н. 0000293776 00000 н. 0000293955 00000 н. 0000294134 00000 н. 0000294313 00000 н. 0000294491 00000 н. 0000294667 00000 н. 0000294866 00000 н. 0000300612 00000 н. 0000310174 00000 п. 0000317599 00000 н. 0000328000 00000 н. 0000328203 00000 н. 0000342976 00000 н. 0000343178 00000 п. 0000351438 00000 н. 0000351638 00000 н. 0000362493 00000 н. 0000362698 00000 н. 0000372749 00000 н. 0000382531 00000 н. 0000382735 00000 н. 0000398177 00000 н. 0000408655 00000 н. 0000408853 00000 н. 0000415960 00000 н. 0000417081 00000 н. 0000417272 00000 н. 0000420181 00000 п. 0000420362 00000 н. 0000421350 00000 н. 0000422573 00000 н. 0000424417 00000 н. 0000425372 00000 н. 0000426596 00000 н. 0000428436 00000 н. 0000429252 00000 н. 0000430259 00000 н. 0000431719 00000 н. 0000432534 00000 н. 0000433503 00000 н. 0000434838 00000 п. 0000434989 00000 п. 0000435373 00000 п. 0000435585 00000 п. 0000435776 00000 п. 0000436755 00000 н. 0000438010 00000 н. 0000439602 00000 н. 0000440590 00000 н. 0000441889 00000 н. 0000443753 00000 н. 0000444643 00000 н. 0000445704 00000 п. 0000447708 00000 н. 0000448325 00000 н. 0000448827 00000 н. 0000449480 00000 н. 0000449684 00000 н. 0000450658 00000 н. 0000451920 00000 н. 0000453524 00000 н. 0000454503 00000 н. 0000455764 00000 н. 0000457684 00000 н. 0000458623 00000 н. 0000459815 00000 н. 0000461866 00000 н. 0000462051 00000 н. 0000462949 00000 н. 0000464152 00000 н. 0000465935 00000 н. 0000466912 00000 н. 0000468167 00000 н. 0000469757 00000 н. 0000470747 00000 н. 0000471970 00000 н. 0000472956 00000 н. 0000474249 00000 н. 0000476201 00000 н. 0000477152 00000 н. 0000478380 00000 н. 0000480254 00000 н. 0000481211 00000 н. 0000482435 00000 н. 0000483193 00000 н. 0000484116 00000 н. 0000485566 00000 н. 0000486382 00000 н. 0000487389 00000 н. 0000488174 00000 н. 0000489017 00000 н. 00004 00000 н. 00004 00000 н. 00004 00000 н. 0000493139 00000 п. 0000494087 00000 н. 0000495911 00000 н. 0000496062 00000 н. 0000496446 00000 н. 0000497218 00000 н. 0000498040 00000 н. 0000499469 00000 н. 0000500336 00000 п. 0000501416 00000 н. 0000503018 00000 н. 0000503913 00000 н. 0000504959 00000 н. 0000506472 00000 н. 0000507074 00000 н. 0000507901 00000 н. 0000508962 00000 н. 0000601527 00000 н. 0000601729 00000 н. 0000602708 00000 н. 0000603963 00000 н. 0000604951 00000 н. 0000606250 00000 н. 0000607144 00000 н. 0000608217 00000 п. 0000610269 00000 н. 0000610886 00000 н. 0000611388 00000 н. 0000699319 00000 п. 0000699534 00000 п. 0000700508 00000 н. 0000701770 00000 н. 0000703369 00000 н. 0000704348 00000 п. 0000705609 00000 н. 0000707421 00000 п. 0000708360 00000 н. 0000709552 00000 н. 0000711622 00000 н. 0000711807 00000 н. 0000712726 00000 н. 0000713636 00000 н. 0000714614 00000 н. 0000715869 00000 н. 0000716855 00000 н. 0000718148 00000 н. 0000719097 00000 н. 0000720325 00000 н. 0000721236 00000 н. 0000721994 00000 н. 0000722917 00000 н. 0000723702 00000 н. 0000724545 00000 н. 0000725360 00000 н. 0000726308 00000 н. 0000727080 00000 н. 0000727902 00000 н. 0000728768 00000 н. 0000729848 00000 н. 0000730742 00000 н. 0000731788 00000 н. 0000731984 00000 н. 0000732897 00000 н. 0000733498 00000 н. 0000734325 00000 н. 0000735238 00000 п. 0000736151 00000 п. 0000736345 00000 н. 0000737254 00000 н. 0000738170 00000 н.

7: L8q4 * ZǠtfvkfjk} ~ {ݟ

Рекомендуемые Всемирной организацией здравоохранения средства диагностики туберкулеза

2.Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) одобрила средства диагностики туберкулеза

2.1. Микроскопия мазка мокроты для диагностики туберкулеза легких

Прямое микроскопическое исследование мокроты на кислотоустойчивые бациллы (КУБ), микроскопия мазка мокроты (SSM) остается наиболее часто используемым диагностическим тестом для диагностики туберкулеза легких, особенно в странах с высоким уровнем заболеваемости. Туберкулезная инфекция [6].

Тест проводится путем нанесения тонкого слоя мокроты (мазка) на предметное стекло. Затем на мазок наносится серия специальных красителей, и окрашенное предметное стекло исследуется под микроскопом на наличие признаков бактерий ТБ [7].Это простой недорогой тест, не требующий сложной лабораторной инфраструктуры или обширного обучения лабораторного персонала, а результаты доступны в течение нескольких часов. Хотя его чувствительность составляет всего около 50–60%, его высокая специфичность (99–100%) гарантирует, что противотуберкулезное лечение получают только положительные пациенты [8]. Уровень выявления еще ниже в странах с высокой распространенностью как легочного туберкулеза, так и ВИЧ-инфекции, поскольку у многих пациентов с сочетанной инфекцией ВИЧ и ТБ очень низкий уровень бактерий ТБ и они не могут производить мокроту хорошего качества, что приводит к ложноотрицательным результатам. [9].

SSM помимо низкой чувствительности имеет и другие ограничения. Ложноположительные результаты могут быть получены у лиц, инфицированных NTB. Ложноотрицательные результаты, в частности, случаются с детьми, пожилыми людьми и ВИЧ-инфицированными пациентами. Кроме того, SSM нельзя использовать для диагностики внелегочного туберкулеза. Многие ВИЧ-инфицированные пациенты, как правило, имеют высокие показатели внелегочного туберкулеза по сравнению с ВИЧ-отрицательными людьми, что, вероятно, способствует более низкой чувствительности FM в этой группе пациентов [9].

Раньше обычный световой микроскоп для исследования пятен Зиль-Нильсена (ZN) AFB был рекомендован для SSM в странах с низким и средним доходом, где встречается большинство случаев туберкулеза в мире [10, 11]. В странах с высоким уровнем доходов пятна AFB аурамина O или аурамина-родамина исследуются с помощью флуоресцентной микроскопии (FM), которая имеет более высокую чувствительность, чем обычная световая микроскопия ZN. В этих странах ФМ является наиболее часто используемым методом диагностики туберкулеза легких [12].

В FM мазок освещается кварцевой галогенной лампой или лампой на парах ртути высокого давления, что позволяет видеть гораздо большую площадь мазка и приводит к более быстрому исследованию образца. Основным преимуществом FM является то, что он использует линзы объектива с меньшим увеличением по сравнению с обычной микроскопией, что сокращает время оценки одной и той же области предметного стекла [13]. Основным недостатком использования FM является дорогая лампа на парах ртути, которая служит очень короткое время. Лампа также требует времени, чтобы нагреться, сжигает большое количество электричества, а проблемы с электроснабжением могут значительно сократить срок ее службы [14].Использование светоизлучающих диодов (LED), которые включаются очень быстро, имеют чрезвычайно долгий срок службы и не взрываются, может решить некоторые из этих проблем [14].

В 2006 году систематический обзор 45 исследований, сравнивающих обычные SSM с FM, показал, что FM имеет более высокую чувствительность, чем стандартная световая микроскопия, но схожая специфичность со стандартной световой микроскопией [15]. У ВИЧ-положительных пациентов данных для определения значения FM было недостаточно.

После систематического обзора в сентябре 2009 г. метаанализа опубликованных и неопубликованных данных ВОЗ оценила доказательства эффективности светодиодной микроскопии.Впоследствии, в 2011 году, ВОЗ выпустила политическое заявление, в котором рекомендовала заменить обычную ФМ микроскопией на светодиодах [16].

Преимущества светодиодных микроскопов: они дешевле, требуют меньше энергии и могут работать от батареек, лампы имеют очень длительный период полураспада и не создают риска выделения потенциально токсичных продуктов в случае поломки.

В 2011 году ВОЗ пересмотрела свои предыдущие рекомендации по использованию трех образцов мокроты, собранных в разные дни, для микроскопии в один и тот же день с использованием двух образцов мокроты, собранных в одно и то же время, в один и тот же день на основе систематического обзора 37 подходящих исследований [17, 18].Однако ВОЗ рекомендовала использовать его только в условиях хорошо налаженной лабораторной сети и полностью функциональной программы внешнего обеспечения качества для SSM, включая оценку на месте и последующее обучение для проблемных лабораторий.

Пересмотренная рекомендация сократила количество посещений клиники пациентами, что привело к сокращению числа случаев ТБ, теряемых для последующего наблюдения, уменьшению лабораторной нагрузки, а также сокращению времени на диагностику и начало противотуберкулезной терапии. лечение с незначительным снижением диагностической ценности [19].

2.2. Петлевая изотермическая амплификация (TB-LAMP) для диагностики туберкулеза легких

Коммерческий набор для молекулярного анализа Loopamp MTBC Detection Kit был разработан Eiken Chemical Company Ltd. (Токио, Япония) для обнаружения MTBC (TB-LAMP) [20 ].

Анализ основан на петлевой изотермической амплификации. Это ручной анализ, для выполнения которого требуется менее 1 часа, а результат можно увидеть невооруженным глазом в ультрафиолетовом (УФ) свете. Анализ состоит из трех этапов: подготовка образца (10–20 мин), амплификация (40 мин) и визуальное обнаружение флуоресцентного света из реакционной пробирки с использованием УФ-света (0.5–1 мин) (Рисунок 1). Мокрота добавляется в нагревательную трубку, содержащую раствор для экстракции, который затем перемешивается путем переворачивания, нагревательная трубка помещается в нагревательный блок для лизиса и инактивации микобактерий. Затем нагревательную трубку снимают с нагревательного блока и дают ей остыть. Затем нагревательную трубку присоединяют к адсорбирующей трубке и перемешивают встряхиванием до тех пор, пока весь порошок полностью не смешается с раствором. Колпачок для впрыска надевается на трубку адсорбента и плотно завинчивается, чтобы проколоть уплотнение.Затем сопло вставляется в реакционную трубку, и капли раствора переносятся в реакционную трубку. Амплификацию проводят путем загрузки реакционных трубок в нагревательный блок и начала реакции. Амплификация автоматически останавливается через 40 мин. Для визуального обнаружения флуоресцентного света реакционные пробирки переносятся в детектор флуоресценции и результаты записываются [21, 22].

Рис. 1.

Обзор чистого метода (процедура сверхбыстрой экстракции [21]).

Анализ TB-LAMP имеет несколько функций, которые делают его привлекательным в качестве диагностической платформы для условий с ограниченными ресурсами: он быстрый (40 минут), изотермический (требуется только тепловой блок), устойчив к ингибиторам и условиям реакции, которые обычно неблагоприятны. влияют на методы полимеразной цепной реакции (ПЦР) и генерируют результат, который можно определить невооруженным глазом. Основным недостатком TB-LAMP является то, что он не может обнаружить лекарственную устойчивость и поэтому подходит только для тестирования пациентов с низким риском МЛУ-ТБ [22].

В январе 2016 года Группа разработки рекомендаций ВОЗ (GDG) провела систематический обзор и метаанализ 24 исследований, проведенных после 1 января 2012 года, для оценки использования TB-LAMP в образцах мокроты взрослых с признаками и симптомами, соответствующими легочному туберкулезу. которые проводились в условиях среднего или высокого бремени ТБ. Только 13 из 24 исследований соответствовали критериям отбора для включения в систематический обзор. Суммарная чувствительность TB-LAMP была выше, чем у SSM (78% vs.63%). Суммарная специфичность TB-LAMP была ниже, чем у SSM, 98% против 100%. У ВИЧ-инфицированных пациентов совокупная чувствительность TB-LAMP была аналогична чувствительности SSM; 64% против 62% для SSM при одинаковой специфичности, 99% для TB-LAMP и 99% для SSM. При анализе TB-LAMP для выявления туберкулеза легких у взрослых пациентов с отрицательным SSM-тестом TB-LAMP показал 42% приростной доходности [23].

В августе 2016 года ВОЗ выпустила стратегические рекомендации по тесту TB-LAMP MTBC. TB-LAMP может использоваться в качестве теста, заменяющего SSM, для диагностики легочного туберкулеза у взрослых с признаками и симптомами, соответствующими туберкулезу, а TB-LAMP может использоваться в качестве последующего теста у взрослых с признаками и симптомами, соответствующими легочному туберкулезу, особенно когда необходимо дальнейшее исследование образцов мокроты с отрицательным результатом мазка мокроты.Эти рекомендации применимы к условиям, в которых можно проводить обычные SSM, TB-LAMP не должен заменять использование быстрых молекулярных тестов, которые выявляют ТБ и устойчивость к RIF, особенно среди населения, подверженного риску МЛУ-ТБ. Из-за ограниченности доказательств неясно, имеет ли TB-LAMP дополнительную диагностическую ценность по сравнению с SSM для тестирования людей, живущих с ВИЧ, у которых есть признаки и симптомы, соответствующие туберкулезу. Эти рекомендации экстраполированы на использование TB-LAMP у детей, основаны на обобщении данных, полученных от взрослых, при одновременном признании трудностей сбора образцов мокроты у детей.TB-LAMP не должен заменять анализ Xpert MTB / RIF, поскольку анализ Xpert MTB / RIF может определять устойчивость к RIF, в то время как первый — нет [23].

2.3. Анализ Gene Xpert MTB / RIF

Анализ Xpert MTB / RIF (Cepheid, Саннивейл, Калифорния, США) представляет собой автоматизированную полуколичественную вложенную ПЦР в реальном времени для быстрого обнаружения устойчивости ДНК MTBC и RIF одновременно непосредственно из необработанных мокрота в течение 2 ч [24]. Анализ был тщательно оценен в различных географических регионах, и его диагностическая точность хорошая [25, 26, 27, 28, 29, 30, 31].В метаанализе совокупная чувствительность и совокупная специфичность MTB / RIF составили 88 и 95% соответственно при использовании в качестве начального теста для диагностики ТБ. Суммарная чувствительность у ВИЧ-инфицированных составила 80%. Суммарная чувствительность и совокупная специфичность для обнаружения устойчивости к RIF составили 94 и 98% соответственно. Таким образом, был сделан вывод, что анализ MTB / RIF чувствителен и специфичен в качестве начального теста для диагностики ТБ, ВИЧ-ассоциированного ТБ и МЛУ-ТБ [32].

Анализ очень прост в использовании и может выполняться медсестрами с очень небольшой подготовкой [33].Вкратце, анализ проводят, добавляя реагент для образца в объеме, вдвое превышающем объем необработанной мокроты, и смесь инкубируют в течение 15 мин. Затем два миллиметра обработанной мокроты переносятся в картридж для анализа MTB / RIF и затем вставляются в прибор Gene Xpert, последующие этапы анализа полностью автоматизированы и автономны. Преимуществами анализа являются его более высокая чувствительность по сравнению с SSM и более короткий период (2 часа) получения результата по сравнению с посевом, который, хотя и дает точный диагноз, занимает недели.Кроме того, анализ выявляет устойчивость к RIF в течение нескольких часов по сравнению с неделями, необходимыми для получения любого результата устойчивости к лекарственным средствам при использовании методов, основанных на культуре [34].

В 2011 году ВОЗ выпустила политическое заявление, в котором рекомендовала использовать этот тест в качестве диагностического инструмента для всех людей, живущих с ВИЧ, у которых есть признаки и симптомы ТБ, для людей с неизвестным ВИЧ-статусом, у которых имеются убедительные клинические доказательства ВИЧ-инфекции, для люди, которые серьезно больны и подозреваются на туберкулез, независимо от ВИЧ-статуса, и те, кто находится в группе риска МЛУ-ТБ [35].

Несмотря на то, что он был приглушен как новый тест, который представляет собой важную веху в глобальной диагностике и лечении ТБ и дает новую надежду для миллионов людей, которые подвергаются наибольшему риску заболевания ТБ и лекарственно-устойчивыми заболеваниями, у него есть некоторые недостатки [36 ]. К недостаткам можно отнести короткий срок хранения картриджей (всего 18 месяцев), требуется очень стабильное электроснабжение, прибор необходимо ежегодно перекалибровать, а стоимость теста и температурный потолок критичны [37].Чтобы решить некоторые из этих проблем, в настоящее время разрабатывается новый аппарат Xpert Omni, предназначенный для тестирования на устойчивость к туберкулезу и рифу в местах оказания медицинской помощи с использованием тех же картриджей, что и в текущем аппарате Xpert. Ожидается, что он будет меньше, легче и дешевле, чем нынешний аппарат Xpert, а также будет иметь встроенную 4-часовую батарею [38].

Картридж нового поколения под названием GeneXpert Ultra (Ultra) был выпущен 24 марта 2017 г., во Всемирный день борьбы с туберкулезом [39].Его чувствительность выше, чем у MTB / RIF, при этом наибольший прирост чувствительности был зарегистрирован среди пациентов с отрицательной культурой SSM и пациентов с ВИЧ-инфекцией. Однако он имеет более низкую специфичность, чем анализ MTB / RIF. Эффективность Ultra оценивалась в 2016 году в рамках многоцентрового исследования не меньшей эффективности в 10 центрах в 8 странах с низким и средним уровнем доходов. Эффективность теста Ultra была оценена группой технических экспертов ВОЗ в январе 2016 г., которая пришла к выводу, что тест Ultra показал лучшие результаты, чем анализ MTB / RIF, при диагностике туберкулеза у детей, ВИЧ-инфицированных пациентов и пациентов с внелегочным туберкулезом, которые чаще всего их трудно диагностировать, однако необходимо провести дополнительные исследования для улучшения специфичности нового теста [40].

Полезность MTB / RIF вызвала много споров. Некоторые люди считают этот тест чрезвычайно полезным, а также рентабельным и его следует использовать как можно скорее в как можно большем количестве мест, в то время как другие считают его не совсем подходящим и практичным в настоящее время для широкого использования в низкоэнергетических условиях. и страны со средним уровнем дохода [41, 42, 43]. Клиническое испытание, проведенное в четырех африканских странах в 2013 г. по сравнению использования Xpert и SSM, показало, что использование Xpert означает, что большему количеству пациентов был поставлен диагноз в тот же день и началось лечение в тот же день, но преимущества не привели к снижению заболеваемости туберкулезом [33 ].

Несмотря на отрицательные стороны, касающиеся полезности теста MTB / RIF с точки зрения результатов его использования, его внедрение с 2010 года произвело революцию в диагностике ТБ как тест POC, предлагающий быструю диагностику ТБ и одновременное обнаружение устойчивости к RIF. Было закуплено более 23 миллионов аппаратов Xpert в 130 странах, а число диагнозов МЛУ-ТБ к 2016 г. увеличилось более чем в три раза [44, 45].

2.4. Тест на липоарабиноманнан в моче для диагностики ТБ у ВИЧ-инфицированных пациентов

Тест на липоарабиноманнан в моче с боковым потоком POC (LF-LAM), разработанный Alere Determine ™ TB LAM Ag, Уолтем, Массачусетс, США, для диагностики ТБ основан на обнаружении туберкулеза. микобактериальный липоарабиноманнановый (LAM) антиген в моче.Вкратце 60 мкл свежесобранной мочи наносят на тест-полоску, инкубируют при комнатной температуре в течение 25 минут, и результат записывают как отрицательный, если не было никакой полосы или записывают как положительный, и полосу оценивают с использованием справочной карты производителя с полосами градуированная интенсивность. Тест LF-LAM оценивался на точность диагностики туберкулеза у ВИЧ-инфицированных пациентов в различных географических регионах [46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53], хотя и с сильно различающейся чувствительностью (13–93%). и специфичность (87–99%) [53].Тогда все пришли к общему мнению, что анализ наиболее подходит для ВИЧ-инфицированных пациентов с количеством CD4 <200 клеток / мкл [54]. Изменчивость рабочих характеристик LF-LAM побудила конечных пользователей анализа запросить у ВОЗ рекомендации по надлежащему использованию анализа.

В 2015 году ВОЗ заказала систематический обзор использования теста LF-LAM для диагностики и скрининга активной формы ТБ у людей, живущих с ВИЧ. Количественный метаанализ включал 16 исследований.После метаанализа ВОЗ рекомендовала использовать тест LF-LAM для помощи в диагностике ТБ у ВИЧ-положительных взрослых у пациентов с признаками и симптомами ТБ (легочного и / или внелегочного), у которых есть клетки CD4. количество клеток меньше или равно 100 клеток / мкл, или ВИЧ-положительные пациенты, которые серьезно больны, независимо от числа CD4 или с неизвестным числом CD4 [55]. Эта рекомендация также применима к ВИЧ-положительным детям с признаками и симптомами туберкулеза (легочного и / или внелегочного) на основе обобщения данных, полученных от взрослых, при этом признаются очень ограниченные данные и озабоченность относительно низкой специфичности анализа LF-LAM у детей [55 ].

Преимущества LAM включают использование мочи, которую легко и быстро получить даже у очень больных пациентов по сравнению с мокротой, это простой в использовании тест POC, который также может выполняться обученными медсестрами, что делает его идеальным тестом POC. Его основным недостатком является то, что его использование ограничено подгруппой ВИЧ-инфицированных лиц с подозрением на ТБ с низким уровнем CD4 + Т-лимфоцитов. Причины более высокой чувствительности и специфичности у этой группы пациентов до конца не изучены. Однако существует гипотеза, что пациенты с ВИЧ с развитой иммуносупрессией могут иметь диссеминированную инфекцию ТБ, которую очень трудно быстро диагностировать с помощью современных инструментов.У пациентов может быть более высокая бактериальная нагрузка, связанная с широко распространенной инфекцией и, следовательно, антигенная нагрузка, большая вероятность туберкулеза мочеполовых путей и большая проницаемость клубочков, что способствует повышению уровня антигенов в моче [55].

2.5. Культура для диагностики ТБ и тестирования лекарственной устойчивости

Культура остается золотым стандартом диагностики ТБ и тестирования на лекарственную устойчивость. В идеале посевы должны проводиться на всех диагностических образцах, независимо от мазка на КУБ или результатов амплификации нуклеиновых кислот.Положительные посевы на MTB подтверждают диагноз туберкулеза; однако в отсутствие положительной культуры, особенно в RLC, заболевание туберкулезом также может быть диагностировано на основании только клинических признаков и симптомов. Два типа систем бульонного культивирования; жидкие и твердые среды коммерчески доступны. Коммерческие системы жидких культур и молекулярные линейные зонды одобрены ВОЗ в качестве золотых стандартов для быстрого выявления МЛУ ТБ [56, 57].

Лекарственная устойчивость клинических изолятов, определенная общепринятыми методами (например,g., на основе бульона и агара) обусловлено наличием мутаций в конкретных генах MTB [58]. Эти мутации часто представляют собой изменения одной пары оснований в последовательности ДНК бактерий. Существует множество коммерческих анализов и лабораторных тестов, которые могут обнаруживать мутации, связанные с лекарственной устойчивостью. Анализы проводятся на образцах пациентов или изолятах из образцов пациентов. Системы на жидкой основе, такие как BACTEC, MGIT, VersaTREK и MBBACT, позволяют определять рост большинства микобактерий за 4–14 дней по сравнению с 3–6 неделями для твердых сред [59].Однако эти тесты требуют специализированных лабораторий и навыков, которые часто недоступны в регионах, особенно RLS, где встречается большинство случаев ТБ и МЛУ ТБ [59].

В качестве временного решения при разработке потенциала для генотипических или автоматизированных жидких культур и тестирования лекарственной чувствительности (ТЛЧ) в 2011 году ВОЗ рекомендовала некоммерческие методы культивирования и ТЛЧ для скрининга пациентов с риском МЛУ-ТБ, а именно (i) микроскопическое наблюдение за лекарственной чувствительностью (MODS): прямой метод микроколоний в жидкой культуре, основанный на посеве образцов в среду, не содержащую лекарств и содержащих лекарственные средства, с последующим микроскопическим исследованием раннего роста, (ii) колориметрический индикатор окислительно-восстановительного потенциала (CRA) : прямой или косвенный метод, основанный на способности MTB восстанавливать нитраты, что определяется с помощью цветовой реакции и (iii) методы анализа нитратредуктазы (NRI): косвенные методы, основанные на восстановлении цветного индикатора, добавляемого в жидкую культуральную среду. на микротитровальном планшете после воздействия на штаммы МТБ противотуберкулезных препаратов in vitro .Эти тесты могут использоваться только в справочных лабораториях и в соответствии со строгими лабораторными протоколами. Основным недостатком этих тестов является то, что ни один из них не может выявить ШЛУ-ТБ и, следовательно, не может заменить традиционные тесты на культуру и ТЛЧ [60].

2.6. Молекулярные линейные зонды для диагностики ТБ и выявления лекарственной устойчивости

Появление МЛУ-ТБ и ШЛУ-ТБ угрожает обратить вспять успехи, достигнутые в глобальной борьбе с ТБ. Срочно необходимы быстрые тесты для выявления устойчивости к противотуберкулезному лечению для своевременного и надлежащего лечения, которое привело бы к снижению заболеваемости и смертности, а также к сдерживанию новых инфекций.

Стандартные препараты первого ряда для противотуберкулезного лечения включают RIF и INH. У пациентов с МЛУ-ТБ используются препараты, относящиеся к фторхинолинам (FLQ) и инъекционным препаратам второго ряда (SLID). Препараты FLQ включают офлоксацин, левофлацин, моксифлоксацин и гатифлоксацин, в то время как SLID включают канамицин (KAN), амикацин (AMK) и капреомицин (CAP) [61]. Пациенты с ШЛУ-ТБ устойчивы к RIF, INH, а также к любому FLQ и по крайней мере к одному из трех SLID, что делает их устойчивыми к противотуберкулезным препаратам как первого, так и второго ряда [61].

Время обработки (ТАТ) результатов ТЛЧ с использованием традиционных солидных методов колеблется от 8 до 12 недель [62], что способствует возникновению новых инфекций, поскольку инфицированные продолжают передавать лекарственно-устойчивый туберкулез. 26 марта 2007 г. ВОЗ рекомендовала использование жидких культур и ТЛЧ в странах с низким и средним уровнем доходов [58] после данных, предоставленных Фондом инновационных новых диагностических средств (FIND). Хотя тесты на основе жидких сред, такие как BACTEC® (BD Diagnostics, Sparks, MD, США), MGIT® (BD Diagnostics) и BacT / ALERT® (bioMe’rieux SA, Marcy l’Etoile, Франция), имеют более короткую ТАТ, они более дорогие, требуют специализированных лабораторий и обученного лабораторного персонала [63].

Молекулярные методы амплификации нуклеиновой кислоты обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными методами культивирования, которые включают быструю диагностику и стандартизованное тестирование.

В 2005 г. был проведен метаанализ одного из двух коммерчески доступных на тот момент анализов с линейным зондом (LiPA); INNO-LiPA Rif.TB (Innogenetics, Гент, Бельгия) [64].

Тест INNO-LiPA Rif.TB (LiPA) одновременно выявляет MTBC и мутацию в гене rpoB , связанную с устойчивостью к RIF.Тест включает выделение ДНК из культур или непосредственно из клинических образцов, амплификацию области, определяющей устойчивость к RIF гена rpoB с помощью ПЦР, гибридизацию биотинилированных продуктов ПЦР с иммобилизованными зондами и определение результатов с помощью цветометрической разработки [ 64].

Метаанализ для оценки точности LiPA для определения устойчивости к RIF включал 15 исследований, в том числе 11 исследований с использованием культуральных изолятов, 1 исследование с использованием клинических изолятов и 3 исследования с использованием обоих [64].Чувствительность и специфичность были выше 95 и 100% соответственно в 12 из 14 исследований, в которых использовались культуральные изоляты в тесте LiPA. В 4 исследованиях, в которых в тесте LiPA использовались клинические изоляты, чувствительность варьировалась от 80 до 100%, а специфичность составляла 100%. Авторы пришли к выводу, что, хотя LiPA является высокочувствительным и специфическим тестом для выявления устойчивости к RIF в культуральных изолятах из-за более низкой чувствительности при использовании непосредственно на клинических образцах, необходимы дополнительные доказательства, прежде чем тест можно будет использовать для выявления МЛУ-ТБ среди популяций в риск в клинической практике [64].

В 2008 г. был проведен метаанализ второго LiPA, коммерчески доступного в начале 2000 г., генотипа MTBDR (Hain Life Sciences, Gmbh, Nehren, Германия) [65]. Тест генотипа MTBDR (MTBDR) выявляет мутации в генах rpo, B и kat G, связанные с устойчивостью к RIF и изониазиду (INH) соответственно. Метаанализ включал 10 опубликованных статей, в которых проводилось 14 сравнений и 15 сравнений для выявления RIF и INH соответственно. Суммарная чувствительность и специфичность устойчивости к RIF во всех подгруппах составила 91.1 и 98,7% соответственно. Суммарная специфичность для определения устойчивости к INH составила 99,5%, но чувствительность была непостоянной и непостоянной — 84,3% (95% ДИ: 76,6–89,8). Ling et al. пришли к выводу, что анализ MTBDR, также называемый MTBDR sl , версия 1 (теперь называемый просто Hain, версия 1), имеет превосходную точность для определения устойчивости к RIF. Хотя специфичность определения устойчивости к INH была превосходной, чувствительность была умеренной и вариабельной [65].

В 2008 году, после двух метаанализов для оценки диагностической точности тестов LiPA и MTBDR, ВОЗ рекомендовала использовать эти LiPA для выявления устойчивости к MTBC и RIF в образцах с положительным мазком мокроты (прямое тестирование) и в культивируемых изолятах MTBC (непрямое тестирование) [66].С тех пор были разработаны более новые версии двух LPA, а также был представлен третий, набор 2 для обнаружения Nipro NTM + MDRTB (Токио, Япония), который обнаруживает устойчивость к MTBC, RIF и INH.

FIND оценил LPA Nipro и Hain версии 2 и сравнил их с Hain версии 1 в 2015 году. Исследование показало, что эти три LPA показали эквивалентность для выявления туберкулеза и устойчивости к RIF и INH [67].

Обновленный систематический обзор точности трех LiPA (Hain версии 1, Hain версии 2 и Nipro) для выявления MTBC и устойчивости к RIF и INH был заказан ВОЗ в 2015 году.Обзор включал 74 исследования, включающих 94 уникальных набора данных, из которых 83 набора данных оценивали Hain версии 1, 5 оценивали Hain версии 2 и 6 оценивали анализ Nipro. Впоследствии ВОЗ в 2016 г. выпустила обновленную Политику использования молекулярных LPA для выявления устойчивости к INH и RIF [68]. Зонды мутации, используемые для определения устойчивости к RIF (rpoB ), устойчивости к INH высокого уровня ( katG ) и устойчивости к изониазиду низкого уровня ( inhA ), одинаковы для трех анализов, за исключением katG. S315N, которая включена в анализ Nipro, но не включена в Hain версии 1 или версии 2 [68].

Hain версии 1 был разработан для определения устойчивости генотипа к FLQ через gryA, устойчивости к SLID (SLID, включая KAN, AMK и CAP) через rrs и устойчивости к этамбутолу (EMB) через embB. Версия 2 Hain также нацелена на gyrA, но включает анализы на мутации gyrB, которые также связаны с устойчивостью к FLQ. Кроме того, анализ включает дополнительные генотипы устойчивости к SLID через промоторную область eis. Компонент сопротивления embB не используется в Hain версии 2.0 [69].

После метаанализа ВОЗ рекомендовала использовать коммерческие молекулярные LiPA в качестве начального теста вместо ТЛЧ на основе фенотипических культур для выявления RIF и INH у лиц (детей и взрослых) с положительным мазком мокроты. (прямое тестирование) или культивированный изолят MTBC (непрямое тестирование).Однако точность определения устойчивости к RIF и INH различается, что в целом снижает точность диагностики МЛУ-ТБ. LiPA не рекомендуется заменять обычным культуральным ТЛЧ, которое все еще может быть необходимо для определения устойчивости к другим противотуберкулезным препаратам и для мониторинга появления дополнительной лекарственной устойчивости. Более того, если результат LiPA не определяет резистентность к INH, традиционные методы ТЛЧ на основе культуры для INH все еще могут использоваться для оценки пациентов, особенно в группах населения с высокой вероятностью устойчивости к INH до теста [68].

2.7. Кожная проба на туберкулез для диагностики латентной туберкулезной инфекции

Латентная туберкулезная инфекция (ЛТИ) определяется как состояние стойкого иммунного ответа на стимуляцию антигенами Mycobacterium tuberculosis (MTB) без признаков клинически проявленного активного ТБ. ЛТБИ приведет к активной форме туберкулеза примерно у 5–10% этих людей в течение их жизни; [70], риск выше у детей младшего возраста [71], с ослабленным или ослабленным иммунитетом [72, 73], а также у людей из стран с высокой заболеваемостью ТБ (≥40 случаев на 100 000) [74].

Диагностика ЛТИ очень важна, так как положительный результат может быть начат на профилактическом лечении, таким образом предотвращая развитие активного ТБ и косвенно предотвращая передачу у тех, у кого обнаружено заболевание и началось противотуберкулезное лечение.

Кожная проба на туберкулез (TST) — один из старейших диагностических тестов, разработанный в 19 веке, но до сих пор широко используемый [75]. Стандартный рекомендуемый тест — это проба Манту, которую вводят путем внутрикожной инъекции 0.1 мл жидкости, содержащей 5 туберкулиновых единиц (TU) очищенного производного белка (PPD) или 2 TU PPD RT23 (считаются эквивалентными), в верхние слои кожи предплечья. Тест читается через 48–72 ч после инъекции [76]. Несмотря на то, что тест широко используется, он имеет несколько ограничений; положительная реакция может наблюдаться как при латентной, так и при активной инфекции ТБ, поэтому невозможно определить, болен ли человек ТБ в настоящее время, был ли он инфицирован в прошлом или на стадии носительства; могут возникать ложноположительные реакции, которые могут быть связаны с инфекцией нетуберкулезными микобактериями (NTM), предыдущей вакцинацией Bacillus Calmete Guerin (BCG) [77], неправильным методом введения TST, неправильной интерпретацией реакции, неправильным использованием флакона с антигеном; ложноотрицательные реакции из-за кожной анергии, недавней инфекции ТБ (в течение 8–10 недель после контакта), очень старой инфекции ТБ, очень молодого возраста (менее 6 месяцев), недавней вакцинации живым вирусом (например,ж., корь и оспа), подавляющее заболевание туберкулезом, некоторые вирусные заболевания (например, корь и ветряная оспа) [78, 79]. Таким образом, подтверждающий тест, такой как посев мокроты, обычно проводится, чтобы исключить активную инфекцию ТБ.

ВИЧ-инфицированные пациенты могут иметь ограниченную способность отвечать на ТКП из-за кожной анергии [80, 81]. Туберкулиновая кожная проба оценивает способность вызывать иммунный ответ на PPD, опосредованный клетками гиперчувствительности замедленного типа (DTH). Поскольку при ВИЧ-инфекции происходит постепенное уменьшение CD4 + Т-лимфоцитов, по мере прогрессирования ВИЧ-инфекции у ВИЧ-инфицированных пациентов наблюдается нарушение ответа на ГЗТ, что, вероятно, может вызвать ложноотрицательный результат ТКП.

TST, однако, может использоваться для дифференциальной диагностики туберкулеза и саркоидоза, другого гранулематозного заболевания, сходного с туберкулезом. Несмотря на то, что TST имеет высокую чувствительность к саркоидозу, сообщается о плохой специфичности для лечения туберкулеза. В общей популяции отрицательный TST является специфическим тестом на саркоидоз, напротив, положительный TST у пациента с саркоидозом является специфическим тестом, указывающим на туберкулез. Таким образом, у пациента с подозрением на саркоидоз должно быть проведено тщательное обследование на ТБ [82].

В 2015 году ВОЗ настоятельно рекомендовала ТКП для диагностики латентного ТБ в странах с высоким и средним уровнем доходов с низким бременем ТБ (оценочная заболеваемость ТБ менее 100 на 100 000), у ВИЧ-инфицированных пациентов, взрослых и детей. контакты больных туберкулезом легких, пациенты, начинающие лечение противоопухолевым фактором некроза, пациенты, получающие диализ, пациенты, готовящиеся к трансплантации органов или гематологической трансплантации, и пациенты с силикозом [83].

2.8. Анализ высвобождения гамма-интерферона для диагностики латентной инфекции ТБ

Анализы высвобождения гамма-интерферона (IGRA) измеряют с помощью иммуноферментного анализа (ELISA) или иммуноферментного анализа (ELISPOT) высвобождение интерферона-γ (IFN- γ) из Т-лимфоцитов после стимуляции клеток MTB-специфическими антигенами. Существует два коммерчески доступных IGRA: QuantiFERON® TB Gold (Cellestis Ltd., Карнеги, Виктория, Австралия) и T-SPOT® TB IGRA (Oxford Immunotec, Оксфорд, Великобритания).

В тесте QuantiFERON-TB первого поколения цельная кровь стимулируется с помощью PPD и ELISA, используемых для измерения концентрации IFN-γ, выделяемой Т-лимфоцитами [84]. В усовершенствованной форме анализа, QuantiFERON-TB Gold, вместо PPD используются антигены, специфичные для MTB: антигенный белок-мишень 6 кДа (ESAT-6) и белок фильтрата культуры 10 (CFP-10) [84]. В новой версии теста QuantiFERON-TB Gold In-Tube гепаринизированная венозная кровь добавляется в пробирку, покрытую MTB-специфическими антигенами; ESAT-6, CFP-10 и TB 7.7 [84].

В анализе T SPOT-TB мононуклеарные клетки периферической крови стимулируются ESAT6 и CFP10, а высвободившийся IFN-γ детектируется с помощью анализа ELISPOT [85].

Эти анализы обычно не используются в настройках с ограниченными ресурсами (RLS), потому что они дороги, требуют дорогостоящего оборудования и передовых технических знаний.

В 2015 году ВОЗ рекомендовала использовать IGRA для диагностики и лечения ЛТИ у людей, живущих с ВИЧ, взрослых и детей, контактировавших с больными легочным туберкулезом, пациентов, начинающих лечение противоопухолевым фактором некроза опухоли, пациентов, получающих диализ, пациентов, готовящихся к трансплантация органов или гематологическая трансплантация, а также пациенты с силикозом, заключенные, медицинские работники, иммигранты из стран с высоким бременем ТБ, бездомные и лица, употребляющие запрещенные наркотики, а также в странах с высоким уровнем дохода и уровнем дохода выше среднего с оценочной заболеваемостью ТБ менее 100 на 100 000 [76 ].

Преимущества IGRA включают только одно посещение пациента для проведения теста на ТБ, результаты могут быть доступны в течение 24 часов, а предварительная вакцинация БЦЖ не приводит к ложноположительному результату. К недостаткам можно отнести; требование обрабатывать собранный образец крови достаточно быстро (в течение 8–16 часов после взятия крови), необходимы лабораторные помещения, и тест предназначен только для латентного туберкулеза. Более того, IGRA может быть не столь точным для людей, инфицированных ВИЧ [72].

2.9. Рентгенография грудной клетки

Рентгеновские снимки грудной клетки (CXR) не считаются специальными диагностическими тестами на ТБ. Однако из-за низкой чувствительности SSM в диагностике туберкулеза у ВИЧ-инфицированных пациентов в 2007 г. ВОЗ рекомендовала использовать рентгенограммы у ВИЧ-инфицированных пациентов с отрицательными SSM [86]. Рентген грудной клетки играет важную роль в диагностике туберкулеза у людей, живущих с ВИЧ, а также может быть важной отправной точкой для диагностики нетуберкулезных заболеваний грудной клетки, которые распространены среди людей, живущих с ВИЧ.Рентгенологическая рентгенография туберкулеза у ВИЧ-инфицированных пациентов в настоящее время хорошо охарактеризована, и рентгенологическая рентгенография играет важную роль в сокращении сроков постановки диагноза и должна выполняться на ранних этапах расследования подозреваемого на туберкулез [86]. Действительно, в рандомизированном контролируемом исследовании Xpert MTB / RIF по сравнению с SSM, проведенном в четырех странах на юге Африки, большинство ВИЧ-инфицированных пациентов в группе SSM с отрицательным мазком мокроты начали лечение против туберкулеза на основе радиологических данных с или без клинических симптомов в ожидании результатов посева [33].

В 2016 г. ВОЗ опубликовала информационный бюллетень и выпустила новые рекомендации и руководство по использованию рентгенографии грудной клетки для выявления ТБ в национальной системе противотуберкулезной помощи [87, 88]. Рентгенография может играть важную роль в качестве чувствительного инструмента в диагностике легочного и внелегочного ТБ у детей и в исключении активного ТБ до начала лечения ЛТИ. Поскольку рентгенограмма сама по себе не может установить точный диагноз ТБ, в алгоритме скрининга на ТБ, который включает в себя скрининг симптомов ТБ, рентгенографию можно также использовать в качестве чувствительного инструмента для скрининга на активный ТБ, что может повысить вероятность предварительного тестирования последующего диагностический тест и приведет к сокращению количества людей, которым необходимо пройти дальнейшее диагностическое обследование [89].CXR также используется в обследованиях распространенности туберкулеза, поскольку он считается наиболее чувствительным инструментом скрининга для выявления тех участников обследования с высокой вероятностью заражения туберкулезом. Затем следует бактериологическое подтверждение патологического рентгенологического исследования и / или положительных симптомов [90].

Ограничения в более широком использовании рентгеновских лучей грудной клетки включают недоступность в периферийных медицинских учреждениях и сложность интерпретации результатов даже обученными врачами.

1. Введение

Интернет вещей (IoT) — это новая технология, цель которой — соединить мир с помощью интеллектуальных устройств или объектов с возможностью сбора и обмена различными типами информации в любом месте, в любое время, на любом носителе и в любой среде.Присваивая уникальный идентификатор каждому объекту в сети, Интернет вещей позволяет своим пользователям вести разумную и безопасную жизнь. В системах здравоохранения Интернет вещей в основном используется для быстрого доступа к медицинской информации. Интернет вещей можно определить как взаимосвязанную сеть, которая связывает большое количество устройств друг с другом с целью сделать крупномасштабную информацию доступной для всех. Эту технологию можно рассматривать как сеть компьютеров, которые доставляют программное обеспечение и данные через Интернет. Как показано на рисунке 1, Cisco определяет IoT как революцию «Интернета всего», в которой задействованы люди, процессы, данные и вещи [1].

Рисунок 1.

Революция Интернета вещей [1].

Многим организациям здравоохранения необходимо обмениваться данными друг с другом для решения своих проблем и повышения эффективности своей работы [1]. Данные, связанные со здоровьем, особенно важны для этих организаций, чтобы предоставлять своим пациентам более качественные медицинские услуги. Обмен медицинской информацией между этими организациями получил название «обмен медицинской информацией (HIE)», что стало повсеместным глобальным явлением [2, 3]. Хотя HIE не является новой концепцией в индустрии здравоохранения, она должна обновляться каждые 2 раза.5 лет на адаптацию к текущим технологическим достижениям и изменениям в окружающей среде [4]. Согласно «Эволюции государственного обмена медицинской информацией в США (2006 г.)», HIE предлагает значительный вклад в разработку различных проектов, таких как финансирование, определение моделей успеха, обеспечение программной устойчивости и выявление проблем, тенденций и передовых методов. [5]. HIE также предоставляет множество возможностей для повышения качества и снижения затрат на здравоохранение, улучшения рабочих процессов клинических организаций и облегчения администрирования данных в системе здравоохранения [5].Однако HIE также представляет собой одну из самых сложных проблем в управлении электронными медицинскими картами (EHR) [6]. Следовательно, распространение и коммуникация являются важными атрибутами информационных систем здравоохранения [7].

Медицинские карты каждого пациента хранятся в физических и электронных базах данных. Однако, когда пациенты решают перейти к новым поставщикам медицинских услуг, у последних нет инструментов или каталогов, которые они могли бы использовать, чтобы проверить, где хранятся медицинские записи этих пациентов. Такая недоступность медицинских записей может привести к ненужным процедурам, дублированию анализов и многим другим проблемам, таким как неблагоприятное взаимодействие с лекарствами.Согласно Tharmalingam et al. [8], Канада сталкивается со многими трудностями, связанными с HIE, включая сложные системы, отсутствие знаний о местонахождении медицинских записей пациентов, отсутствие доступа к информации и отсутствие стандартов данных, которые позволяют обмениваться клинической информацией. Существуют также некоторые нетехнические барьеры, в том числе бремя ухода, проблемы, связанные с согласием пациентов, различия в бизнес-моделях, ограниченное понимание процедур и потеря конкурентного преимущества [2, 9].

Виртуальное хранение данных о пациентах и ​​обеспечение их повсеместного доступа для всего медицинского персонала — это первый шаг в HIE [10].В последние годы наблюдается рост интереса к применению сенсорных технологий и широко доступных интеллектуальных устройств для мониторинга личного здоровья, физической формы и активности. Непрерывная регистрация ключевых физиологических параметров с помощью датчиков может предоставить практикующим врачам данные, необходимые для создания обширных продольных записей [11]. Между тем, данные медицинских осмотров предоставляют врачам исчерпывающую информацию, которая позволяет им измерять физиологическое и метаболическое состояние своих пациентов.Доступ к большому количеству данных наблюдений через информационные системы здравоохранения также может помочь врачам улучшить прогноз для своих пациентов и порекомендовать эффективное лечение, вмешательство и выбор образа жизни для улучшения качества их здоровья [12].

В связи с огромным прогрессом в области коммуникационных и компьютерных технологий организациям необходимо срочно применять и использовать эти технологии, чтобы эффективно конкурировать и выжить на рынке. Интернет вещей не может улучшить работу больниц, если такая технология не используется для измерения успешности системы [13].Также появляется обширная и многоуровневая инфраструктура повсеместных вычислительных технологий и приложений. Мобильные телефоны, ноутбуки, Wi-Fi, Bluetooth, персональные цифровые помощники и различные виды сенсорных устройств, основанные на технологиях цифровой и радиочастотной идентификации (RFID), также проникли в отрасль здравоохранения. Интернет вещей устанавливает соединения между различными объектами, включая людей (например, пациентов и медицинский персонал), медицинские устройства, интеллектуальные инвалидные коляски, беспроводные датчики и мобильные роботы.Люди в сфере здравоохранения также полагаются на эту технологию, чтобы предоставлять высококачественные и доступные медицинские услуги, минимизировать медицинские ошибки, гарантировать безопасность своих пациентов и оптимизировать свои медицинские процессы [14].

Однако, несмотря на широкую доступность интеллектуальных устройств и новейших коммуникационных технологий, медицинские работники и пациенты по-прежнему, как правило, не желают обмениваться медицинской информацией, в то время как большое количество больниц еще не внедрили передовые технологии для продвижения своих возможностей в области HIE [15, 16, 17].Интернет вещей предоставляет профессионалам здравоохранения новые возможности по доставке медицинской информации труднодоступным слоям населения. Использование такой технологии часто требует от организации затрат значительных ресурсов на разных этапах [18]. К сожалению, у большинства организаций здравоохранения в развивающихся странах очень мало ресурсов для использования новых технологий, включая Интернет вещей [19]. Многие другие проблемы также не позволяют этим больницам получать финансовые стимулы, которые позволят им внедрять новые технологии для облегчения HIE.

Таким образом, использование Интернета вещей пользуется большим спросом в секторе здравоохранения. Чтобы эффективно использовать Интернет вещей, больницы должны обладать необходимыми ресурсами для получения максимальной ценности и предотвращения сбоев [20]. Поэтому в этой главе основное внимание уделяется проблемам, с которыми сталкивается отрасль здравоохранения при внедрении передовых технологий. За последние 5 лет многие информационные системы здравоохранения столкнулись с рядом проблем, связанных с медицинскими записями. Большинство этих систем сосредоточено на ускорении предоставления услуг пациентам и улучшении работы больниц за счет реконструкции их текущих рабочих процессов.

2. Интернет вещей (IoT) в здравоохранении

Быстрое распространение интеллектуальных устройств предлагает беспрецедентные возможности для пациентов и медицинских работников обмениваться медицинской информацией в электронном виде [16]. Интернет вещей — одна из интеллектуальных технологий для интеграции интеллектуальных устройств в сеть. С другой стороны, IoT — это глобальная информационная инфраструктура, которая предоставляет расширенные услуги за счет соединения устройств на основе существующих и развивающихся интероперабельных информационных и коммуникационных технологий [21].Таким образом, это набор нескольких возможностей, которые обеспечивают оздоровление для больниц, таких как оптимизация ресурсов с помощью автоматизированных рабочих процессов, а также совершенство процессов. Например, большинство больниц используют услуги IoT для управления активами и контроля влажности и температуры в операционных [22]. Сбор данных о состоянии здоровья имеет множество преимуществ для междисциплинарного сотрудничества в области здравоохранения, в то время как большая часть исследований сосредоточена на личном плане фитнеса и не имеет совместимости и расширяемости среди большого количества устройств и их бизнес-моделей.Совместимость предполагает обмен информацией, общение и обработку событий. Существует острая потребность в эффективном механизме интерфейса для упрощения управления и взаимосвязи вещей. Тем не менее, проблема совместимости между гетерогенными устройствами должна быть принята во внимание и решена для взаимодействия между вещами [23].

На рисунке 2 показано, как эта революция в медицине будет выглядеть на практике в типичной больнице Интернета вещей. У пациента будет удостоверение личности, которое при сканировании будет связано с защищенным облаком, в котором хранятся его электронные медицинские записи и результаты лабораторных исследований, а также истории болезни и рецепты.

Рисунок 2.

Сценарий IoT-больница [66].

Интернет вещей может принести несколько преимуществ для приложений здравоохранения, таких как удаленный мониторинг здоровья, фитнес-программы, хронические заболевания, уход за детьми и престарелыми. Кроме того, он позволяет обмениваться информацией и управлять ею между человеком и человеком или человеком-объектом или между объектами, использующими Интернет с помощью повсеместных датчиков [24]. Таким образом, различные медицинские устройства, датчики, устройства диагностики и визуализации можно рассматривать как интеллектуальные устройства или объекты, составляющие основную часть Интернета вещей [12].Метод мониторинга электронного здоровья на основе Интернета вещей поможет сократить количество посещений врача, и даже врач может наблюдать за своим пациентом из любого места. Поскольку сейчас эта технология неосуществима, но в ближайшие годы она определенно встретит физический мир. Решения электронного здравоохранения, предоставляемые с помощью устройств IoT, являются более точными и подотчетными в развивающемся бизнес-ландшафте Интернета вещей, который предлагает и предоставляет различные возможности и проблемы для отрасли [25].

Технология IoT все еще недостаточно изучена для ее использования в секторе здравоохранения в разных регионах, чтобы объединить информацию с контролем и мониторингом, например, в Китае, США, Канаде и т. Д.Исторически сложилось так, что Интернет вещей был открыт Кевином Эштоном в 1998 году для облегчения обмена информацией по всему миру, когда каждый физический объект, подключенный через Интернет, имеет уникальную идентификацию и может отслеживаться повсюду. Одним из преимуществ Интернета вещей для информационных систем является то, что он может предоставлять услуги в любом месте, в любое время и на любых носителях [24]. В здравоохранении Интернет вещей дает потенциальные преимущества для достижения высокой скорости обмена огромным объемом информации между организациями и самой организацией.

Некоторые преимущества использования Интернет-лечения включают возможность самостоятельного, интерактивного, индивидуального обслуживания, мультимедийный формат, более точную отчетность по симптомам, своевременную информацию, доступность, низкую стоимость, стандартизацию и усиление контроля над вмешательством со стороны пользователя и поставщика. Сенсорная технология и автоматизированный сбор данных позволяют осуществлять пассивный мониторинг психологических состояний, которые могут предупреждать пациентов и медицинских работников об острых и хронических стрессовых состояниях [26]. Эти датчики могут использоваться для наблюдения за пациентами, отслеживания повседневной активности и ухода за людьми с хроническими заболеваниями или пациентами с особыми состояниями [27].Эта информация предлагает лечение, основанное на данных, полученных с датчиков и при мониторинге. Все применения этой технологии привели к повышению комфорта, удобства и лучшего управления, что повысило качество жизни. В таблице 1 показаны многочисленные преимущества и недостатки мониторинга здравоохранения и управления системой здравоохранения на основе Интернета вещей.

Объяснение Источники
Advantage Мониторинг Дистанционный мониторинг пациентов продолжает расти и помогает врачам диагностировать и лечить недомогания и заболевания с получением достоверной информации . [27, 28]
Обнаружение Интернет вещей с интеллектуальными медицинскими датчиками значительно повысит качество жизни и предотвратит возникновение проблем со здоровьем. [22]
Недорогие решения Сократите ненужные посещения врачей, и пациенты с хроническими заболеваниями будут повторно госпитализированы, а также сократите стоимость тестирования. [29]
Повсеместный доступ Разрешите и увеличьте доступность из любого места, в любое время и с любого носителя, обеспечивая гибкость и мобильность для пользователей.Предоставьте поставщику медицинских услуг доступ к информации о пациентах в режиме реального времени и помогите им принимать более обоснованные решения. [30]
Повышение качества управления здравоохранением Повышение качества обслуживания и контроля за счет улучшения управления лекарствами, уменьшения количества медицинских ошибок, повышения качества обслуживания пациентов, улучшения ведения болезней и улучшения результатов лечения. [31, 32]
Единая информация Включен автоматический сбор данных из информационных ресурсов здравоохранения, таких как мониторинг, первая помощь, отслеживание, анализ, диагностика, активация сигналов тревоги, определение местоположения и сотрудничество с медицинскими учреждениями в рамках единой коммуникационной платформы и обменялись медицинской картой. [27]
Время Это облегчает взаимодействие между частями предприятия и позволяет сократить время, необходимое для адаптации к изменениям, вызванным развитием рынка. [33]
Недостаток Сложность Интернет вещей — это разнообразная и сложная сеть. Существует потребность в нескольких сервисах для увеличения количества устройств, значительного увеличения пропускной способности Интернета с необходимостью повышения требований к более низкой задержке, большему детерминированию и обработке ближе к краю сети.Таким образом, любой сбой или ошибки в программном или аппаратном обеспечении будут иметь серьезные последствия. Даже сбой питания может доставить массу неприятностей. [34, 35]
Совместимость Хотя разные производители будут связаны между собой, проблема совместимости, когда производители не соглашаются с общим стандартом, заставит людей покупать приборы у определенного производителя, что приведет к его монополии в магазине. [23]
Безопасность и конфиденциальность Отслеживание местоположения и сбор ненадлежащей информации для любого человека, который считает проблемой при использовании услуг Интернета вещей в системе здравоохранения.Может возникнуть беспокойство пациента о нападках на его личность и конфиденциальность. Таким образом, перенос больших данных из миллионов объектов в систему здравоохранения может вызвать множество проблем с безопасностью. [36, 37]
Огромный объем данных о состоянии здоровья В IoT устройства собирают и обмениваются информацией напрямую через Интернет, а облако может собирать записи и анализировать блоки данных. Но «вещи или устройства», которые производят огромное количество данных, вылетают изо дня в день, что требует обработки и управления. [38, 39]

Таблица 1.

Преимущества и недостатки Интернета вещей.

Многие открытые проблемы необходимо решать с помощью новых исследований и исследований, в основном из-за сложных характеристик развертывания таких систем и жестких требований, предъявляемых различными службами, желающими использовать такие сложные системы. Таким образом, становится критически важным изучить, как можно улучшить существующие подходы к стандартизации в этой области, и в то же время лучше понять возможности для исследовательского сообщества внести свой вклад в область Интернета вещей [36].Кроме того, многие другие технологии и устройства, такие как штрих-коды, смартфоны, социальные сети и облачные вычисления, используются для формирования разветвленной сети для поддержки IoT [12, 23] (как показано на рисунке 3).

Рисунок 3.

Технологии, связанные с IoT [67].

6. Модели / платформы для использования IoT в здравоохранении

Чтобы лучше понять текущее использование IoT в секторе здравоохранения, соответствующие модели / структуры рассматриваются следующим образом:

6.1 Тяги и др.

Учитывая растущий спрос организаций здравоохранения на доступ к картам пациентов во всем мире, Tyagi et al. разработала инфраструктуру здравоохранения на основе облачного Интернета вещей и предложила платформу как услугу (PaaS) и инфраструктуру как услугу (IaaS), которые помогают пациентам находить лучшее лечение по оптимальной цене, позволяя им безопасно хранить и делиться своими информация о здоровье в организации здравоохранения [56]. Пациенты могут проводить самооценку, чтобы контролировать свое состояние и находить больницы, которые предоставляют медицинские услуги, в которых они нуждаются больше всего.Однако преимущества инфраструктуры здравоохранения на основе облачного Интернета вещей нивелируются проблемами, связанными с доверием, конфиденциальностью и безопасностью, и все они должны быть решены до того, как поставщики медицинских услуг решат принять эту структуру. Более того, требования безопасности для реализации этой модели еще не выполнены, а ее результаты нуждаются в проверке [56]. На рисунках 6 и 7 представлена ​​эта структура.

Рисунок 6.

Инфраструктура здравоохранения на основе Cloud-IoT [56].

Рисунок 7.

Действующие лица в инфраструктуре здравоохранения на основе облачного Интернета вещей [56].

6.2 Manate et al.

Сбор данных с вещей, устройств и из нескольких источников представляет собой серьезную проблему. Пациентов можно разделить на пациентов, получающих плановое лечение, и пациентов, нуждающихся в неотложной помощи [57]. Те пациенты, которые не нуждаются в экстренном лечении, могут испытывать ухудшение здоровья и в конечном итоге нуждаться в экстренном лечении или тестах. Больничные условия характеризуются динамической неопределенностью и частой необходимостью динамически менять схему лечения.Manate et al. предложили интеллектуальную контекстно-зависимую систему поддержки принятия решений (ICADS), которая обеспечивает эффективную основу для изменения расписания и приоритезации основных услуг, в то же время максимально повышая эффективность персонала в знании состояния здоровья своих пациентов, планировании потребностей в неотложной помощи и предоставлении качественной помощи. Несмотря на то, что эта система может принести впечатляющие преимущества заинтересованным сторонам отрасли здравоохранения, перед внедрением ICADS необходимо решить несколько сложностей и проблем в больничных условиях [31].Рисунок 8 обобщает эту систему.

Рисунок 8.

Модель типичного ICADS [31].

6.3 Datta et al.

Многие мобильные медицинские приложения все еще работают в автономном режиме и еще не интегрированы в технологии семантической сети для услуг электронного здравоохранения [58]. Более того, отсутствует единое обоснование для разработки приложений для разработки в области здравоохранения и решений промежуточного программного обеспечения. Следовательно, пользователи должны создавать общие приложения IoT для объединения нескольких доменов. Datta et al.предложила структуру «машина-машина» (M3), которая позволяет предоставлять интеллектуальные, подключенные и персонализированные медицинские и оздоровительные услуги людям, живущим в умных домах [59]. Эта структура включает использование носимых устройств, которые собирают данные о пациентах, которые затем передаются на смартфоны, которые действуют как промежуточные шлюзы. Затем эти данные передаются на удаленные облачные веб-интерфейсы для обеспечения сквозной безопасности. Платформа облачных вычислений в основном предназначена для управления данными пациентов.Однако этот метод не позволяет пациентам получать высокоуровневую абстракцию данных, собранных с помощью носимых устройств [58]. На рисунке 9 представлена ​​эта структура.

Рисунок 9.

Рабочий процесс фреймворка M3 [58].

6.4 Праёга и Авраам

Праёга и Авраам итеративно протестировали, применили, уточнили и подтвердили поведенческое намерение в модели принятия технологии (ТАМ) как одной из наиболее известных моделей, используемых в Большой Джакарте для определения тех переменных, которые могут предсказать намерение люди могут использовать медицинские устройства IoT и интегрировать их в теоретическую модель [60].Они проанализировали принятие технологий с точки зрения ТАМ и использовали воспринимаемую полезность в качестве основного предиктора поведенческого намерения. Они также предложили теоретическую модель, чтобы обрисовать некоторые важные предикторы поведенческих намерений людей использовать медицинские устройства IoT. Они провели анкетный опрос среди 186 студентов колледжей с разных факультетов, чтобы проверить предполагаемые взаимосвязи между факторами. Как показывают результаты опроса, 91% респондентов согласились с тем, что трекеры здоровья могут помочь им в достижении их личных целей в отношении здоровья, 89% считают, что эти устройства могут изменить их состояние здоровья, и 90% считают, что эти устройства произведут революцию в системах здравоохранения.Хотя 87% этих респондентов искали информацию о здоровье в Интернете, в то время как 35% слышали о такой технологии, только 13% из них действительно использовали трекеры здоровья [60]. На рисунке 10 представлена ​​модель поведенческих намерений Интернета вещей.

Рисунок 10.

Модель поведенческих намерений IoT [60].

6.5 Roy et al.

Рой и др. предложила модель, которая способствует внедрению инноваций на основе Интернета вещей в бедных городских сообществах [21]. Эта модель определяет пять источников инноваций, а именно питание, здравоохранение, занятость, образование и финансы.Они также утверждали, что Интернет вещей может положительно повлиять на городскую бедноту, предоставляя им доступ к различным типам услуг, включая здравоохранение, образование и продовольственную безопасность. Их исследование проводилось в четыре этапа, включая обзор литературы, опрос целевых пользователей, интервью с экспертами и тест на удобство использования прототипа технологической системы. Они предположили, что внедренная система должна предоставлять своим пользователям качественные услуги и что пользователи должны получить ощутимые выгоды и пройти определенное обучение.Эти факторы могут помочь поставщикам услуг предоставлять своим потребителям отличные услуги и, как следствие, способствовать повышению удовлетворенности потребителей [21]. Эта модель представлена ​​на рисунке 11.

Рисунок 11.

Модель инноваций на основе Интернета вещей для городской бедноты [21].

6,6 Jagatheesan et al.

Jagatheesan et al. утверждал, что несколько датчиков с различными приложениями от каждого производителя легко настраиваются, но, как правило, пользователи не предпочитают их [61].Поэтому они предложили сеть с несколькими производителями и потребителями (MPMC), которая объединяет человеческие интерфейсы, чтобы позволить пользователям управлять любой частью структуры распределения данных. Эта структура включает сценарий, в котором несколько датчиков на основе Интернета вещей используются в качестве производителей данных, а несколько служб Интернета вещей используются в качестве потребителей этих данных. Их выводы подчеркнули, как опыт и перспективы пользователей влияют на структуру структуры данных в средах MPMC с помощью инфраструктуры структуры отбрасываемых данных.Однако эта сеть не обслуживает потребности пользователей IoT, и поставщики услуг не могут выбирать между множеством вариантов, а протоколы безопасности или фактические протоколы передачи данных обычно отсутствуют [61]. Структура MPMC показана на рисунке 12.

Рисунок 12.

Структура MPMC [61].

6,7 Bui et al.

Исследователи расследовали случай, когда больной диабетом оказался в экстренной ситуации [29]. Они предложили инфраструктуру связи IoT в качестве основного инструмента распространения распределенных приложений здравоохранения во всем мире.Основными участниками этой модели являются наблюдаемые пациенты, врачи и распределенные информационные базы данных. Их выводы способствуют фактическому внедрению комплексной системы здравоохранения в рамках Интернета вещей. Они также подчеркнули важность использования различных устройств, сетей и процессов для анализа прогрессирования диабета. Однако эта структура еще не полностью доступна, компоненты, представленные в сценарии использования, находятся на разных стадиях реализации, и предлагаемая структура не интегрирует информацию отслеживания времени выполнения в медицинские записи [29].Эта модель представлена ​​на рисунках 13 и 14.

Рисунок 13.

Модель системы электронного здравоохранения Интернета вещей [29].

Рисунок 14.

Модель процесса электронного здравоохранения Интернета вещей [29].

6,8 Манашты и др.

Манашты и др. была направлена ​​на восполнение пробела между симптомами и данными о тенденциях диагностики с целью точного и быстрого прогнозирования аномалий здоровья [62]. Ни одна из существующих систем не может служить мостом между различными системами для облегчения передачи знаний и расширения их возможностей обнаружения и прогнозирования.Эти системы также не могут использовать данные и знания, предоставляемые аналогичными системами, из-за сложности процесса обмена данными. Сохранение информации также представляет проблему из-за большого объема данных, генерируемых каждым датчиком. Таким образом, Manashty et al. предложила модель лаборатории агрегации медицинских событий (HEAL), платформу, которая предоставляет услуги разработчикам и использует ранее обработанные данные и соответствующие обнаруженные симптомы. Предлагаемая архитектура является облачной и предоставляет услуги для датчиков ввода, устройств IoT и поставщиков контекста.Платформа HEAL — это интегрированная система для высокоуровневого мониторинга поведения, которая поддерживает многие пользователи и системы в их долгосрочном анализе, тем самым устраняя разрыв между многими системами. Однако Манашты и др. не выполняли несколько тематических исследований для оценки производительности предлагаемой системы в сложных гетерогенных сценариях с обменом знаниями [62]. Эта модель представлена ​​на рисунке 15.

Рисунок 15.

Модель облачной платформы HEAL [62].

6,9 Sheriff et al.

Sheriff et al. предложила эталонную основу для медицинской информатики и аналитики путем интеграции Интернета вещей, комплексной обработки событий (CEP) и анализа больших данных [63]. Эта структура может служить эталоном при реализации целостной экосистемы информатики и аналитики в сфере здравоохранения. Интеграция IoT, CEP и технологий анализа больших данных может решить конкретные проблемы. В частности, CEP может поддерживать аналитическую обработку событий пациентов из различных источников в режиме реального времени и почти в реальном времени за счет использования больших данных и повсеместного обмена данными через Интернет вещей.В будущем Sheriff et al. планируют использовать эту структуру в качестве основы для разработки прикладной системы здравоохранения, которая может удовлетворить потребности в информатике и аналитике здравоохранения и других зависимых отраслей. Однако они не тестировали производительность этого фреймворка [63]. Эта структура проиллюстрирована на рисунке 16.

Рисунок 16.

Ссылочная структура [63].

6.10 Pir et al.

Пир и др. разработал структуру HMIS с учетом контекста для разработки систем управления умными больницами на основе IoT [64].Они представили контекстную осведомленность в качестве промежуточного программного обеспечения архитектуры IoT для решения проблем при управлении большими данными. Эта структура состоит из трех уровней, включая физический уровень, сетевой уровень и прикладной уровень. Физический уровень, также известный как уровень восприятия, собирает данные и передает их сетевому уровню. Затем сетевой уровень обрабатывает и передает эти данные на уровень приложений. Осведомленность о контексте, расположенная над сетевым уровнем в качестве промежуточного программного обеспечения, анализирует данные и передает только необходимые данные на уровень приложения.После этого прикладной уровень определяет контекст данных на основе проблем, с которыми сталкиваются пользователи при взаимодействии с системой. Однако Пир и др. не тестировал применимость этой структуры для пользователей из конкретной больницы [64]. Предлагаемая ими структура HMIS представлена ​​на рисунке 17.

Рисунок 17.

Структура HMIS [64].

6.11 Чаттерджи и Арментано

Чаттерджи и Арментано выявили несколько проблем, таких как доступность соединения для передачи данных в реальном времени и структура безопасности системы, что побудило их разработать систему для интеллектуальной медицинской среды, которая предоставляет повсеместные услуги [10 ].В частности, они предложили модель с инклюзивным подходом для применения IoT в интеллектуальной медицинской среде, которая предоставляет повсеместные услуги. Эта модель виртуально хранит данные о пациентах и ​​делает их повсеместно доступными для соответствующего медицинского персонала для совместного использования. Другой важный аспект использования этих данных заключается в разработке интеллектуальной системы поддержки принятия клинических решений, которая может помочь врачам при проведении лечения. Однако Чаттерджи и Арментано не смогли удовлетворить требования для внедрения IoT и сосредоточились только на включении технологий в сектор здравоохранения, тем самым ограничив обобщение факторов, которые они предложили для разных типов больниц в разных странах [10].Принципиальная схема их модели удаленного лечения на основе Интернета вещей представлена ​​на рисунке 18.

Рисунок 18.

Принципиальная схема модели удаленного лечения на основе Интернета вещей [10].

6,12 Gupta et al.

Gupta et al. изучили разработку и внедрение системы мониторинга состояния здоровья на основе Интернета вещей для служб неотложной медицинской помощи [65]. Эта система демонстрирует гибкий сбор, интеграцию и взаимодействие данных IoT, которые могут обеспечить поддержку службам неотложной медицинской помощи.Предлагаемая ими модель позволяет пользователям снизить риски, связанные со здоровьем, и сократить расходы на здравоохранение за счет сбора, записи, анализа и обмена большими объемами данных в режиме реального времени. Эта система использует интеллектуальные датчики, которые собирают и отправляют необработанные данные на сервер базы данных, где они анализируются и статистически обрабатываются для использования медицинскими экспертами. Результаты развертываются и тестируются на пациенте, личные данные которого вводятся в веб-портал. Затем этого пациента подключают к системе мониторинга здоровья, которая включает датчик частоты сердечных сокращений и датчик температуры.Однако Гупта и соавт. не учитывали в своей работе некоторые факторы организационной и системной области, указанные в обзоре литературы. Они также не учитывали фактическое обследование медицинских работников [65]. Предлагаемая система мониторинга состояния здоровья проиллюстрирована на рисунке 19.

Рисунок 19.

Модель интеллектуального набора для здравоохранения на основе Интернета вещей [65].

Вышеупомянутые модели / рамки для использования IoT в здравоохранении можно классифицировать по технологическим, системным и индивидуальным аспектам, как показано в таблице 2.

Поведение при использовании медицинских устройств IoT 3
Источник Технологический Система Индивидуальный Контекст
[56] x сеть здравоохранения сеть 31] x Интеллектуальная система поддержки в больницах
[58] x x Здравоохранение в умных домах
[60] x
[21] x Использование IoT в городских бедных сообществах
[61] x Управление через систему интерфейса пользователя [24] x Мониторинг с помощью смартфонов
[62] 90 399 x Система здравоохранения, основанная на знаниях
[29] x Процесс подачи заявки на медицинское обслуживание
[63] x x
[64] x x Контекстная осведомленность
[10] x Удаленное лечение
[65]

Таблица 2.

Модели / платформы для использования Интернета вещей в здравоохранении.

В целом, большинство исследований использования Интернета вещей в здравоохранении имеют некоторые ограничения, связанные с их контекстом использования, предшественниками внедрения и необходимостью использования. Более того, эти исследования были сосредоточены только на определенных областях для достижения определенных потребностей в использовании Интернета вещей в контексте здравоохранения. Их модели / структуры предназначены только для определенных обстоятельств и сред, связанных с контекстом и потребностями, для которых они разработаны. Между тем, очень немногие исследователи изучали фактическое внедрение Интернета вещей в больницах.Следовательно, необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы обобщить применение этих концепций для больниц. Обзор литературы показывает, что прямое влияние технологических и системных факторов на потребительское поведение людей не получило или ограничило информацию из предыдущих исследований. Ограничения вышеупомянутых структур / моделей суммированы в Таблице 3.

Источник Ограничение
1 [29] Требуется наличие нескольких элементов. , включая функциональную совместимость, надежность, конфиденциальность, аутентификацию и целостность для обмена EHR в сети.
2 [31] Система должна определять состояние пациентов и уведомлять ответственный персонал, который затем проверяет, нужно ли рассматривать случай пациента как экстренный случай, в зависимости от информации, собранной датчиками. Больницы сталкиваются с рядом проблем при внедрении IoT, что следует учитывать при проектировании системы ICADS.
3 [58] Эта модель фокусируется на умном домашнем здравоохранении, и данные, собранные от людей, должны обрабатываться и храниться лицами, принимающими решения в больницах.
4 [61] В этом исследовании не изучались требования пользователей Интернета вещей и некоторые вопросы, связанные с протоколами передачи безопасности данных.
5 [63] Эта структура фокусируется только на сценарии информации о здоровье и игнорирует те критические проблемы и проблемы, с которыми могут столкнуться специалисты здравоохранения.
6 [56] Несмотря на то, что медицинские работники предлагают преимущества доверия и конфиденциальности, некоторые вопросы, связанные с безопасностью, остаются нерешенными.Эта модель нуждается в повышении безопасности и проверке результатов.
7 [60] Модель поведенческого намерения многократно тестировалась, применялась, уточнялась и проверялась в TAM, чтобы определить те переменные, которые могут предсказать намерение людей использовать медицинские устройства IoT и интегрировать их в теоретическую модель.
8 [21] Эта модель фокусируется на использовании Интернета вещей в городских бедных сообществах, что не считается частью контекста здравоохранения.
9 [24] Эта модель ориентирована на сбор и загрузку данных о состоянии здоровья с помощью смартфонов в рамках персонального мониторинга. В этой модели не учитывалось полное использование Интернета вещей.
10 [62] Множественные тематические исследования не выполняются для оценки производительности реальной системы в сложных гетерогенных сценариях с обменом знаниями.
11 [64] Эти результаты могут удовлетворить определенные больницы, в которых не проводится тестирование для решения проблем, с которыми они сталкиваются.
12 [10] Эта модель ориентирована только на включение технологий в сектор здравоохранения. Более того, никаких экспериментальных исследований не проводилось, что ограничивает возможность обобщения предложенных факторов для различных типов больниц в разных странах.
13 [65] Факторы, указанные в предыдущей литературе, не были учтены, и фактическое обследование медицинских работников не проводилось.

Таблица 3.

Ограничения моделей / платформ для использования Интернета вещей в здравоохранении.

Если ваше исследование финансируется любым из нижеперечисленных спонсоров, ознакомьтесь с их политикой открытого доступа или предоставьте «условия», чтобы изучить способы покрытия затрат на публикацию (также доступно, нажав на ссылку в их заголовке).

ВАЖНО: Вы должны быть членом или грантополучателем перечисленных спонсоров, чтобы подать заявку на их средства для публикации в открытом доступе.Не пытайтесь связаться с спонсорами, если это не так.

Диагностика туберкулеза: преодоление древних вызовов современными решениями | Новые темы наук о жизни

Другой подход к диагностике и наблюдению за Mtb заключается в использовании технологии секвенирования следующего поколения (NGS) для секвенирования геномов Mtb , что позволяет проводить диагностику, скрининг этих геномов на наличие мутаций, вызывающих устойчивость, и определение их родства в целях общественного здравоохранения. .Тестирование на лекарственную чувствительность (ТЛЧ) может быть достигнуто либо с помощью целевого, либо с помощью подходов полногеномного секвенирования (WGS). Целевые подходы NGS, такие как Deeplex®-MycTB assay [61], сосредоточены на известных локусах, придающих устойчивость, тогда как WGS сосредоточен на секвенировании всего генома [62]. В настоящее время целевые подходы являются наиболее привлекательными для быстрого ТЛЧ в клиническом контексте из-за большей надежности и доступности коммерческих тестов [61]. Основной проблемой этого подхода является присущая ему недостаточная гибкость, учитывая, что он зависит от характерных мутаций, придающих устойчивость, когда понимание генетической основы фенотипов устойчивости к антибиотикам далеко не полное, и есть существенные доказательства того, что изменения в масштабе всего генома способствуют этому. фенотипы устойчивости [63].WGS предлагает несколько преимуществ, главное из которых — присущая ей гибкость, а точность прогнозов может быть улучшена итеративно за счет разработки более совершенных моделей. Геномно-эпидемиологический подход, при котором кластеры передачи Mtb идентифицируются филогенетически, что позволяет использовать научно-обоснованные вмешательства для более эффективного контроля передачи Mtb в масштабах всей популяции, может быть эффективно реализован только с помощью WGS. Эпидемиологические применения NGS особенно интересны для общественного здравоохранения.Возможность отслеживать кластеры и более крупные тенденции среди населения в режиме реального времени может революционизировать наш подход к Mtb как проблеме общественного здравоохранения. Было показано, что модели машинного обучения для прогнозирования устойчивости к антибиотикам с использованием данных WGS значительно превосходят целевой подход для препаратов первого и второго ряда и будут только улучшаться по мере появления более полных фенотипически охарактеризованных геномов Mtb . Раньше основными препятствиями для использования WGS в быстрой диагностике Mtb были трудности, связанные с прямым секвенированием полных геномов Mtb из клинических образцов без этапа культивирования.Небольшое количество генетического материала Mtb в мокроте по сравнению с ДНК пациента было серьезным препятствием, и даже успешные протоколы, позволяющие производить высококачественные геномы непосредственно из мокроты [64], не получили широкого распространения из-за высокой стоимости реагентов. Однако недавний протокол, кажется, представляет жизнеспособную стратегию выборочного обогащения клинических образцов на Mtb без использования дорогостоящих реагентов. За счет использования термозащитного буфера, который имитирует условия гипертермофилов, ДНК пациента избирательно деградировала во время тепловой инактивации Mtb, — необходимый шаг, поскольку Mtb относится к категории опасности III и требует наличия лаборатории, соответствующей уровню III сдерживание.Однако без дальнейших исследований невозможно однозначно заявить о влиянии этой работы, хотя продемонстрированные результаты выглядят многообещающими. Необходимо дополнительно рассмотреть вопрос о жизнеспособности подходов WGS к тому, какую платформу секвенирования следует использовать. Платформы на основе Illumina широко используются для приложений секвенирования в здравоохранении из-за их низкой стоимости за образец и высокой точности. Однако в странах с низким и средним уровнем дохода, где перевозка Mtb является наиболее распространенной, первоначальные затраты и инфраструктурные требования платформ на базе Illumina являются серьезным препятствием для внедрения [64].Oxford Nanopore Technologies представила возможную альтернативу секвенсорам нанопор, которые имеют низкие начальные затраты и значительно более достижимые требования к инфраструктуре. Однако стоимость каждого образца этих секвенсоров значительно выше, а их незначительно более низкая точность на основании может снизить их полезность для определения мутаций устойчивости. Это устройство ранее использовалось в Либерии, Гвинее и Сьерра-Леоне во время вспышек Эболы в 2014–2016 годах [65]. Хотя NGS и молекулярные методы, такие как ddPCR и CRISPR, полезны при анализе образцов мокроты и могут позволить медицинским работникам быстро диагностировать людей, а также выявлять пациентов с устойчивыми к антибиотикам инфекциями, вышеописанные ограничения существуют для пациентов с ослабленным иммунитетом и педиатрических пациентов из-за отсутствия жизнеспособного производства мокроты.

Диагностические задачи и утилита Gene-Xpert для выявления Mycobacterium tuberculosis среди подозреваемых случаев туберкулеза легких

Abstract

Заболеваемость туберкулезом легких (ЛТБ) может быть снижена за счет предотвращения передачи с помощью быстрого и точного выявления случаев и раннего лечения. Анализ Gene-Xpert MTB / RIF представляет собой полезный инструмент для обнаружения Mycobacterium tuberculosis (MTB) с устойчивостью к рифампицину в течение приблизительно двух часов с использованием метода амплификации нуклеиновых кислот.Это исследование было разработано для уменьшения недиагностики туберкулеза легких с отрицательным мазком мокроты и для оценки клинических и радиологических характеристик пациентов с ПТБ. Это перекрестное исследование включало 235 участников, которые обращались в клинику первичной медико-санитарной помощи в Лояне с сентября 2016 года по июнь 2017 года. Демографические данные были проанализированы для изучения связи пола пациента, возрастной группы и этнической принадлежности с помощью теста хи-квадрат. Для оценки эффективности диагностического теста были рассчитаны чувствительность, специфичность, положительная прогностическая ценность (PPV), отрицательная прогностическая ценность (NPV) и точность.Площадь под кривой для мокроты как для AFB, так и для gene-Xpert была проанализирована, чтобы сравнить их точность при диагностике туберкулеза. В этом исследовании туберкулез чаще встречался у мужчин, чем у женщин. Большинство (50,71%) случаев приходилось на возрастную группу от 25 до 44 лет и этническую принадлежность баджау (57,74%). Из 50 случаев туберкулеза легких (положительных по мазку с окрашиванием AFB) 49 образцов были положительными в соответствии с анализом Gene-Xpert MTB / RIF и были подтверждены посевом на MTB. Однако из 185 предполагаемых случаев с отрицательным мазком мазка 21 случай был положительным с помощью анализа Gene-Xpert MTB / RIF в том смысле, что образец показал лекарственную устойчивость, и эти результаты были подтверждены культурой MTB, показывающей устойчивость к изониазиду.По сравнению с мокротой для AFB, Gene-Xpert показал большую чувствительность и специфичность с почти полной точностью. Дополнительное обнаружение 21 случая PTB из предполагаемых случаев с помощью GeneXpert оказало значительное влияние по сравнению с первоначальным наблюдением с помощью рутинных тестов, которые преодолели диагностические проблемы и неоднозначности.

Образец цитирования: Kabir S, Parash MTH, Emran NA, Hossain ABMT, Shimmi SC (2021) Диагностические проблемы и полезность Gene-Xpert для выявления Mycobacterium tuberculosis среди подозреваемых случаев туберкулеза легких.PLoS ONE 16 (5): e0251858. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0251858

Редактор: Фредерик Куинн, Университет Джорджии, США

Поступило: 5 октября 2020 г .; Одобрена: 4 мая 2021 г .; Опубликован: 20 мая 2021 г.

Авторские права: © 2021 Kabir et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Kabir S, Parash MTH, Emran NA, Ahmed A, Othman MA, Avoi R Номера грантов: SGPUMS (SBK0252-SKK-2016) Полное имя спонсора: Pusat Penyelidikan Dan Inovasi, Universiti Malaysia Sabah URL of Веб-сайт спонсора: https://www.ums.edu.my/ppiv2/ Спонсоры не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, решении опубликовать или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Туберкулез (ТБ) вызывается единственным инфекционным агентом Mycobacterium tuberculosis , и это одно из самых старых известных хронических инфекционных заболеваний. Он входит в десятку ведущих причин смерти во всем мире [1]. Туберкулез обычно поражает легкие, но он также может поражать другие части тела, такие как мозг, позвоночник и многие другие системы органов.Самая распространенная форма — легочный туберкулез, который легко распространяется воздушно-капельным путем. Если другой человек вдыхает воздух, содержащий эти капельные ядра, вероятность заражения очень высока. Вероятность передачи повышается, если обнаружение заболевания и начало лечения задерживаются [2,3].

Согласно глобальному отчету Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по туберкулезу, в 2019 году во всем мире было зарегистрировано около 10,0 миллионов новых случаев туберкулеза, но только 7,0 миллионов случаев были зарегистрированы из-за большого пробела в уведомлениях о туберкулезе.Во всем мире было зарегистрировано примерно полмиллиона новых случаев туберкулеза с устойчивостью к рифампицину (из которых 78% имели множественную лекарственную устойчивость), но только 206 030 новых случаев МЛУ / РУ-ТБ были выявлены и зарегистрированы в 2019 году. По оценкам, было зарегистрировано 1,2 миллиона случаев ТБ. смертей, а также 208 000 смертей в результате сочетанной инфекции ТБ с ВИЧ [1].

Заболеваемость туберкулезом выросла с 11 702 в 1990 г. до примерно 27 000 в 2015 г. в Малайзии [4]. В этой стране было зарегистрировано 25 173 случая туберкулеза с уровнем заболеваемости 92 на 100000 населения в 2018 году.Хотя 10% населения Малайзии проживает в штате Сабах, 19,7% (33 193 случая ТБ) от общего числа случаев ТБ в Малайзии были зарегистрированы в период 2012–2018 гг., При уровне регистрации 128 случаев (диапазон: 120–133) на 100 человек. 000 человек в Сабахе. Наибольшее число, 904 случая ТБ из 5008 случаев ТБ, было зарегистрировано в Кота-Кинабалу, столице штата Сабах, в 2018 году [5].

Обеспечение адекватной борьбы с туберкулезом является неполным, несмотря на услуги гарантированного качества из-за позднего выявления случаев заболевания, что приводит к страданиям, смерти и передаче болезней [6,7].Традиционными методами выявления туберкулеза являются микроскопия мазка, посев, проверка чувствительности и рентгенография грудной клетки. Посев на ТБ и тестирование на чувствительность являются золотыми стандартами диагностики [8–10]. Использование микроскопии мазка мокроты для выявления туберкулеза — дешевый диагностический инструмент, но с меньшей чувствительностью (20–78,3%) [11]. По сравнению с ТБ с положительным результатом мазка мокроты, ТБ с отрицательным мазком мокроты менее заразен [12,13], а пациенты с ТБ легких с отрицательным мазком мокроты, но с положительным посевом, способны передавать M . туберкулез [11,13–16]. Исследование, проведенное Tostmann et al. (2008) предположили, что пациенты с туберкулезом легких с отрицательным мазком мокроты являются причиной 12,6% случаев передачи туберкулеза в Нидерландах. Поэтому исследователи рекомендовали, чтобы помимо помощи пациентам с ТБ с положительным мазком, контактные исследования включали ТБ с отрицательным мазком в странах с низким бременем ТБ и достаточными ресурсами общественного здравоохранения [17].

Для быстрого выявления МЛУ-ТБ ВОЗ одобрила тест Gene-Xpert MTB / RIF, который может обнаруживать Mycobacterium tuberculosis (MTB) и устойчивость к рифампицину в течение примерно двух часов с использованием метода амплификации нуклеиновых кислот [18 ].Необходимо использовать более совершенные диагностические инструменты для выявления туберкулеза и тестирования лекарственной устойчивости с доказанной эффективностью и доступностью [18–20]. Таким образом, для быстрой диагностики туберкулеза с положительным и отрицательным мазком требуется быстрый и точный диагностический инструмент, чтобы обеспечить раннее лечение, которое уменьшило бы страдания от туберкулеза и прекратило его распространение. Согласно глобальному докладу Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) о туберкулезе, по состоянию на 2020 год существует большой пробел (2,9 миллиона) в уведомлениях о туберкулезе. Одна из основных причин этого разрыва — более низкая эффективность диагностического алгоритма [1].В соответствии с малазийскими руководящими принципами клинической практики, первичным диагностическим инструментом для PTB является микроскопия мазка с окрашиванием по Цилю-Нильсену (окрашивание AFB), которое имеет меньшую чувствительность. Предполагается, что определенный процент случаев туберкулеза в этом противотуберкулезном центре в клинике первичной медико-санитарной помощи Луян не диагностируется, и что их можно было бы лучше выявлять с помощью системы Gene-Xpert. Это утверждение свидетельствует об улучшении показателей выявления и регистрации МЛУ / РУ-ТБ с 156 205 в 2018 г. до 206 030 в 2019 г. [1].Это улучшение, скорее всего, связано с использованием более совершенных методов диагностики [21]. Это исследование было разработано для уменьшения недиагностики туберкулеза легких с отрицательным мазком мокроты и для оценки клинических и радиологических характеристик пациентов с ПТБ.

Материалы и методы

Это поперечное исследование проводилось с сентября 2016 г. по июнь 2017 г. в противотуберкулезном амбулаторном отделении клиники Kesihatan Luyang, Кота-Кинабалу, Сабах, Малайзия. Это учреждение является клиникой первичной медико-санитарной помощи для местных сообществ, а противотуберкулезный центр — справочным центром в Кота-Кинабалу, штат Сабах.

Критерии отбора

В исследование были включены пациенты, соответствующие следующим критериям:

  • Предположительные случаи туберкулеза при первом посещении (в течение двух недель с момента обращения в лечебное учреждение)
  • Вернувшиеся на повторное лечение
  • Контакты с больными туберкулезом

Критерии исключения:

  • Дети до 15 лет
  • Лица, начавшие принимать противотуберкулезные препараты
  • Лица, которым был поставлен диагноз ВИЧ (в Малайзии есть специальный центр для лечения пациентов с ВИЧ)

Объем выборки

По данным Flahault et al.[22], необходимое количество случаев и контролей составляет 178 и 50 соответственно, ожидаемый уровень чувствительности 95% и минимально допустимый нижний доверительный интервал 87% с вероятностью 95%, где для расчета номер [22]:

Здесь N = число, Prev = распространенность, (распространенность ТБ в Сабахе = 0,22) [23],

Случай: Участники, предположительно больные туберкулезом из-за клинического или рентгенологического подозрения на туберкулез, но оказались отрицательными по мазку мокроты.Контроль: участники, которым был впервые поставлен диагноз легочного туберкулеза с положительным мазком мокроты, выявленный в клинике.

Изначально методом стратифицированной случайной выборки было отобрано в общей сложности 280 субъектов, но 45 пациентов не были допущены к окончательному статистическому анализу из-за неполной информации или неполных диагностических исследований. Все эти пациенты были отрицательными по мазку и Gene-Xpert, но пропустили несколько других анализов, таких как рентгенограммы грудной клетки или другие лабораторные исследования. Из этих 235 пациентов у 50 была мокрота с положительным результатом на КУБ, а у 185 были предположительные случаи ТБ, но без мокроты на КУБ.Все пациенты были включены в исследование до того, как лечащий врач прошел какие-либо стандартные лабораторные анализы.

Прием пациентов

Пациенты, участвовавшие в исследовании, были включены в противотуберкулезное амбулаторное отделение Klinik Kesihatan Luyang, клиники первичной медико-санитарной помощи и поставщика первичной медико-санитарной помощи в местных сообществах, а также в противотуберкулезном центре в Кота-Кинабалу, Сабах, Малайзия.

Пациенты с подозрением на туберкулез легких на основании наличия факторов риска, симптомов и признаков в этой клинике соответствовали критериям включения в это перекрестное исследование, которое проводилось с сентября 2016 года по июнь 2017 года.Набор пациентов проводился в обычные клинические часы в будние дни после простой случайной выборки. Пациенты с предположительным туберкулезом легких были включены в клинические часы в будние дни. Пациенты, страдающие от кашля продолжительностью 2–3 недели, кашлявшие кровью и испытывавшие длительную лихорадку, потерю аппетита, потерю веса и ночное потоотделение, считались предположительными, чтобы исключить туберкулез легких [23].

Информированное согласие

Письменное информированное согласие было получено от потенциально подходящих участников после устных и письменных объяснений с информацией об исследовании исследователями.

Этика исследований на людях

Исследование было одобрено факультетом медицины и медицинских наук, UMS, Комитетом по этике [JKEtika 3/16 (2)] и Национальным регистром медицинских исследований Малазийского комитета медицинских исследований и этики (номер ЯМРР: 16- 810-30378).

Этапы сбора подробных данных

Клинические , радиологические , и стандартные лабораторные исследования . Для каждого пациента подробный анамнез симптомов, признаков и факторов риска (пациент с ВИЧ, предыдущий анамнез, члены семьи или близкие друзья с туберкулезом, страдающие почечной недостаточностью, ревматоидным артритом, сахарным диабетом, ХОБЛ, курильщик и низкий ИМТ ≤ 18.5) было задокументировано.

В соответствии с клиническим протоколом у каждого пациента были взяты три образца мокроты для окрашивания AFB в течение трех дней подряд. Рентген грудной клетки был сделан для радиологической оценки, а образцы крови были взяты для рутинных гематологических и биохимических анализов, которые были проанализированы в лаборатории клиники. На второй или третий день брали один образец мокроты для анализа Gene-Xpert MTB / RIF. Mycobacterium tuberculosis тесты на посев и лекарственную чувствительность образцов мокроты были выполнены для случаев туберкулеза, положительных по AFB или Gene-Xpert MTB / RIF.

Сбор образцов мокроты . Образцы мокроты были собраны для точечной микроскопии мазка, а вторые образцы были собраны на второй день ранним утром для микроскопии мазка и анализа Gene-Xpert. Мокрота была получена после глубокого продуктивного кашля (удовлетворительное качество предполагает наличие слизистого или слизисто-гнойного материала). Перед изготовлением образца ротовую полость ополаскивали водой. Для получения оптимальных результатов испытуемым необходимо откашливать мокроту в чистые и стерильные контейнеры для образцов, которые были помечены соответствующим образом.Мокрота никогда не собиралась в закрытых помещениях, таких как туалеты или лаборатории. Он проводился в отдельной специально отведенной зоне на открытом воздухе (которая быстро растворяет аэрозоли, а ультрафиолетовый свет быстро инактивирует бациллы), вдали от других людей. Как и в случае с протоколом, во время отхаркивания никто не мог стоять перед пациентом. [9,24]

Хранение и транспортировка образцов мокроты . После того, как испытуемые откашлялись с мокротой, контейнеры с образцами были плотно закрыты крышками, чтобы избежать проливания.До обработки образцы все время хранили в прохладном месте (4–15 ° C). Все образцы были доставлены на анализ Gene-Xpert в течение 8 часов [24]

Подготовка мазка и окрашивание по Цилю-Нильсену . С помощью пипетки для переноса ~ 100 мкл (2 капли) образца мокроты помещали на предметное стекло и распределяли. В течение не менее 2 часов мазок сушили на воздухе при температуре от 65 ° C до 75 ° C. После того, как предметное стекло было залито карбол-фуксином, его нагревали до пропаривания в течение 5 минут. После смывания пятна дистиллированной водой предметное стекло на 2–3 минуты заливали 3% кислотно-спиртовой смесью.Кислотно-спиртовая смесь смывалась дистиллированной водой, и предметное стекло наклоняли для слива. После этого предметное стекло снова заливали метиленовым синим, оставляли на 1–2 минуты и промывали от метиленового синего дистиллированной водой. Затем предметное стекло осушили и высушили на воздухе. С помощью светлопольного микроскопа мазки Циля-Нильсена исследовали с 100-кратным масляным объективом (10-кратный окуляр для общего увеличения 1000X). Циль-Нильсен окрашивает кислотоустойчивые организмы в красный цвет, а фоновый мусор окрашивает в синий цвет [24].

Культивирование MTB в среде Левенштейна-Йенсена (LJ) . Среду LJ использовали для выделения и выращивания MTB. Образцы мокроты инокулировали и обеззараживали с помощью N-ацетил-L-цистеина (NALC) с раствором цитрата натрия. NaOH использовали для концентрирования образцов мокроты. После этого каждый подготовленный образец инокулировали в течение приблизительно одной недели в пробирке для индикатора роста Mycobacteria (MGIT). Была получена сухая колония роста МТБ желтовато-коричневого цвета, которую хранили в темном и холодном месте.Рост фиксировался еженедельно. Если рост отсутствовал с 1 по 8 неделю, образцы регистрировали как не показывающие роста. Если при любом интервале считывания наблюдался рост, проводили повторную инкубацию, и если количество значительно увеличивалось, считывание еженедельной культуры продолжали до стабилизации роста. Затем все препараты первого ряда (рифампицин, изониазид, этамбутол, пиразинамид и стрептомицин) были протестированы в системе MGIT 960. Кроме того, в системе MGIT 960 были протестированы фторхинолоны (левофлоксацин, гатифлоксацин, офлоксацин и моксифлоксацин) и инъекционные препараты (амикацин, канамицин и капреомицин) [24].

Образцы мокроты для анализа Gene-Xpert MTB / RIF . Для этого исследования образцы мокроты собирали в чашках для сбора мокроты и хранили в холодильнике внутри пакета биобезопасности. В тот же день полученные образцы были отправлены в туберкулезную лабораторию Университета Малайзии Сабах. Образцы мокроты обрабатывали в соответствии с протоколом производителя для анализа Gene-Xpert MTB / RIF. Реагент образца добавляли к необработанной мокроте в соотношении 2: 1 в пробирке Falcon на 15 мл, и пробирку вручную дважды встряхивали в течение 15-минутного периода инкубации при комнатной температуре.Затем 2 мл инактивированного материала переносили в тестовый картридж с помощью стерильной одноразовой пипетки (входит в комплект). Картриджи загружали в аппарат Gene-Xpert. Вся лабораторная процедура была выполнена с использованием мер биобезопасности в соответствии со стандартным лабораторным протоколом. Интерпретация данных тестов MTB / RIF была программной, а не зависела от пользователя [20].

Диагностика и диагностика туберкулеза легких . В этом исследовании стандарт, используемый для диагностики туберкулеза, был составлен на основе клинических, радиологических, бактериологических или молекулярных данных.Было подтверждено, что у всех пациентов есть по крайней мере одно положительное, бактериологическое или молекулярное свидетельство: AFB мокроты, культура MTB или анализ Gene-Xpert.

Статистический анализ . Демографические данные были проанализированы для изучения ассоциации пола пациента, возрастной группы и этнической принадлежности с помощью теста хи-квадрат с использованием SPSS версии 22.0. Для оценки эффективности диагностического теста чувствительность, специфичность, положительная прогностическая ценность (PPV), отрицательная прогностическая ценность (NPV) и точность были рассчитаны с использованием следующих формул в Microsoft Excel:

Чувствительность = a / (a ​​+ c),

Специфичность = d / (b + d)

ППС = а / (а + б)

ЧПС = d / (c + d)

Точность = (a + b) / (a ​​+ b + c + d)

, где a = истинно положительный результат, b = ложный положительный результат, c = ложно отрицательный результат и d = истинно отрицательный результат.

Площадь под кривой мокроты для AFB и gene-Xpert была проанализирована с использованием одной и той же версии SPSS, чтобы сравнить их точность при диагностике ТБ.

Результаты

В этом перекрестном исследовании более половины были участниками мужского пола, и их возраст варьировался от 15 до 65 лет. С этнической точки зрения большинство участников принадлежало к этнической группе баджау (таблица 1).

Из рис. 1 видно, что туберкулез чаще встречается у мужчин, чем у женщин. Большинство (50.71%) случаев относились к возрастной группе от 25 до 44 лет (рис. 2) и к этнической принадлежности баджау (рис. 3).

Несмотря на то, что у всех участников были симптомы, стойкий кашель, потеря аппетита и потеря массы тела показали значительные различия между предполагаемыми случаями ТБ и контрольной группой с положительным мазком мокроты (Таблица 2). Низкий ИМТ и тесный контакт с больными ТБ в анамнезе были значительными факторами риска (Таблица 3). Почти все контроли с положительным мазком имели тени на рентгеновских снимках грудной клетки (таблица 4).

49 образцов были положительными в соответствии с анализом Gene-Xpert MTB / RIF и были подтверждены культурой MTB. Примечательно, что из 185 предполагаемых случаев ТБ (отрицательный мазок при окрашивании КУБ, но клиническое и / или рентгенологическое подозрение на туберкулез) 21 случай был положительным с помощью анализа gene-Xpert MTB / RIF, в котором образец показал лекарственную устойчивость, и результат был подтвержден культурой MTB, показав устойчивость к изониазиду (таблицы 5 и 6). Дополнительное обнаружение 21 случая PTB из предполагаемых случаев с помощью GeneXpert оказало значительное влияние по сравнению с первоначальным наблюдением с помощью рутинных тестов, которые преодолели диагностические проблемы и неоднозначности.

В этом исследовании Gene-Xpert показал 98,59% чувствительность, 99,39% специфичность, 98,59% положительную прогностическую ценность и 99,39% отрицательную прогностическую ценность с точностью 99,15% по сравнению с AFB мокроты, которая отображала значения 69,01%, 99,39%. , 98%, 88,11% и 90,21% соответственно (Таблица 7).

Обсуждение

В этом исследовании среди 120 участников мужского пола и 115 женского пола мужчины пострадали значительно больше, чем женщины (p <0,01). Это гендерное неравенство среди сообщенных результатов случаев PTB соответствует выводам Goroh MMD et al [5], Behr MA et al [14], Hernández-Garduño E et al [15], Tostmann A et al [17], Linguissi LS и др. [25], Чжан X и др. [26] и Смильич С. и др. [27].

Хотя были затронуты все возрастные группы, ПТБ был сравнительно более распространен (p <0,05) в группе 25–44 лет. Goroh MMD et al [5], Zhang X et al [26] и Smiljić S. et al [27] обнаружили ту же тенденцию в своих исследованиях, в которых в той же возрастной группе было наибольшее количество больных туберкулезом, а Linguissi LS et al. [25] сообщили, что средний возраст (IQR) для пациентов с PTB составлял 32 (25–46) лет. Напротив, Tostmann A и др. [17] сообщили, что возрастная группа с наибольшим поражением составляет 15–34 года, что частично относится к возрастной группе 25–44 лет, но сравнительно ниже.Behr MA et al [14] и Hernández-Garduño E et al [15] обнаружили средний возраст примерно 50 лет.

Это исследование также продемонстрировало самый высокий уровень заболеваемости ПТБ среди этнических групп баджау, за которыми следуют китайцы, кадазан-дусун и другие этнические группы. Хотя это исследование показало очень значительную (p <0,01) разницу между различными этническими группами, результаты нельзя было сравнивать с результатами Goroh MMD et al [5], поскольку они не публиковали свои результаты в зависимости от этнической принадлежности. Однако в исследовании, проведенном в Kudat Division, Sabah, Roslie R et al [28] обнаружили, что тридцать три процента участников состояли из более чем 6 членов домохозяйства, а средний доход домохозяйства был ниже 1000 малайзийских ринггитов.Этнические группы баджау были среди основных этнических групп в этом исследовании. Согласно Кларку М. и соавторам [29] и Нарасимхану П. и соавторам [30], известные факторы PTB - это социально-экономические условия, такие как перенаселенность и бедность.

Из 71 диагностированного случая ПТБ все были симптоматическими, при этом в большинстве были обнаружены факторы риска и клинические признаки. Постоянный кашель, кровохарканье, длительная лихорадка, потеря аппетита,

потеря веса и ночное потоотделение были главными жалобами участников исследования.Между контрольными пациентами с положительным мазком и предполагаемыми случаями наблюдалась значительная разница (p <0,05) в постоянном кашле, потере аппетита и потере веса. Smiljić S. et al [27] и Appleton SC [31] обнаружили кашель, лихорадку, потерю веса и ночную потливость как распространенные симптомы.

Хотя предыдущий анамнез ТБ, история тесного контакта с больными ТБ, курение, сахарный диабет, хроническая обструктивная болезнь легких, почечная недостаточность в терминальной стадии и ИМТ <18,5 считались факторами риска заражения ЛТБ, только в анамнезе тесный контакт, курение и ИМТ <18.5 показали существенные различия между группами пациентов и контрольной группой. Этот вывод соответствует данным Нарасимхана П. и др. [30], Чжан С.Ю. и др. [32], Лин Х. Х. и др. [33] и Чжан Х. и др. [34]. В этом исследовании ни у одного из участников не было ВИЧ как фактора риска, что отражает открытие William T et al. [2], в которых частота сочетанной инфекции ВИЧ-ТБ составила всего 1,7%. Согласно руководствам по лечению ВИЧ, любой пациент с ВИЧ проходит лечение в специализированном центре лечения ВИЧ. Как только у пациента обнаруживается положительный результат мазка на туберкулез, этот человек также проходит тестирование на ВИЧ.Если результат теста положительный на ВИЧ, пациента направляют в специализированный центр по борьбе с ВИЧ, где он получает лечение от туберкулеза. Это могло быть причиной отсутствия случаев коинфекции ВИЧ-ТБ в данном исследовании, поскольку оно проводилось в центре первичной противотуберкулезной помощи.

Рентген грудной клетки (CXR) участников выявил минимальные и умеренные поражения у 77 человек, у 69 человек был диагностирован PTB. Только два случая ТБ не показали никаких изменений в CXR. Исследования, проведенные Smiljić S et al [27] и Appleton SC [31], также дали аналогичные результаты.ВОЗ [35] в своей «Стратегии борьбы с туберкулезом» упомянула, что рентгенография имеет высокую чувствительность, но низкую специфичность. Однако, если он используется вместе с Gene-Xpert, он может быть удобным инструментом для сортировки. ВОЗ также предложила использовать алгоритм сортировки (алгоритм 7 и алгоритм 9), который показал, что наличие кашля или каких-либо симптомов туберкулеза с последующим рентгенографическим обследованием с последующим тестом Xpert MTB / RIF является гораздо более рентабельным, дает более достоверные положительные результаты и меньше ложноположительных результатов по сравнению с кашлем или какими-либо симптомами ТБ с последующим рентгенографическим исследованием и микроскопией [35].

Несмотря на то, что некоторые симптомы, факторы риска и радиологические данные значительно различались между контрольными группами с положительным мазком и предполагаемыми случаями ТБ, было много предполагаемых случаев ТБ с аналогичными результатами. Эти результаты создали диагностические проблемы, создавая возможность пропустить возможное выявление туберкулеза. Чтобы преодолеть эту проблему, был проведен анализ ген-Xpert MTB / RIF. Из 185 предполагаемых случаев ТБ с отрицательным результатом мазка мокроты 21 случай был положительным по результатам анализа gene-Xpert MTB / RIF.Без анализа gene-Xpert мы могли бы пропустить тридцать процентов случаев ПТБ.

В этом исследовании сравнивалась эффективность двух диагностических подходов: окрашивания AFB мокроты и Gene-Xpert MTB / RIF, в котором культура MTB была установлена ​​в качестве золотого стандарта. По сравнению с мокротой для AFB, Gene-Xpert показал большую чувствительность и специфичность с почти полной точностью в этом исследовании (таблица 8 и рисунок 4). Подобные результаты наблюдались Zeka AN и др. [36], Iram S и др. [37], Prakash AK и др. [38] и Dunn JJ и др. [39].Из-за соображений экономической эффективности широко используется микроскопия мазка мокроты с окрашиванием по Цилю-Нильсену (ZN). Обнаружение MTB с использованием этого метода имеет высокую специфичность и не требует сложного оборудования [40,41]. Результаты микроскопии мазка можно получить в течение 2 часов; однако микроскопия мазка мазка менее чувствительна, поскольку для получения положительного результата требуется 5000–10 000 бацилл на мл мокроты. Почти 13% случаев передачи туберкулеза происходит от больных туберкулезом с отрицательным мазком мокроты и положительным посевом. Следовательно, здоровые люди подвержены риску заражения MTB, ведущего к развитию активного туберкулеза, при тесном контакте с подозреваемыми на туберкулез с отрицательной мокротой.Более того, этот тест требует трехдневного протокола сбора образцов мокроты рано утром, чтобы повысить его чувствительность. Помимо более низкой чувствительности микроскопии мазка мокроты, он не может отличить MTB от комплекса MTB [41,42]

Методика культивирования с использованием среды Левенштейна-Йенсена (LJ) для роста микобактерий считается золотым стандартом для выявления туберкулеза и требует более длительного времени, которое обычно составляет 3-4 недели при высокой чувствительности, но требует биобезопасности. лаборатория III уровня.Эффективность культивирования МТБ с использованием среды LJ была продемонстрирована для выявления МТБ при наличии 10 жизнеспособных бацилл на мл мокроты [43]. M . tuberculosis для выявления устойчивых штаммов обычно требуется 3–8 недель. Тестирование на лекарственную чувствительность обычно занимает примерно 2–4 недели в твердой среде и 1 неделю в бульонной среде [44,45].

Для сравнения, анализ Gene-Xpert MTB / RIF может обнаружить M . tuberculosis и устойчивые к рифампицину штаммы одновременно и непосредственно из клинических образцов в течение 2 часов [36,46,47].Два многоцентровых исследования показали, что M . tuberculosis был обнаружен во всех случаях с положительным мазком и в трех четвертях с отрицательным мазком с помощью одного теста Gene-Xpert [48,49]. Эти авторы сообщили о чувствительности Gene-Xpert 57% -76,9% и 98% -100% в респираторных образцах с отрицательным мазком, положительным посевом и положительным мазком, положительным посевом, соответственно, с аналогичной специфичностью 99% -100%. [36,48–52].

В восьмерку наиболее эндемичных по ТБ стран входят Индия, Индонезия, Китай, Филиппины, Пакистан, Нигерия, Бангладеш и Южная Африка.Все исследования показали аналогичные результаты по сравнению с результатами нашего исследования. Эти исследования пришли к выводу, что применение теста Gene-Xpert MTB / RIF показало значительные улучшения в быстром обнаружении туберкулеза и лекарственной устойчивости, что открывает многообещающие достижения в программах борьбы с туберкулезом [53–60].

Основным ограничением этого исследования является то, что не все пациенты (как по мазку, так и по гену Xpert) были обследованы с помощью посева MTB из-за финансовых ограничений. Кроме того, это было одноцентровое исследование.

Выводы

Результаты исследования подчеркивают полезность тестов Gene-Xpert для ранней специфической диагностики, что намного лучше, чем использование обычных мазков AFB в качестве первого диагностического инструмента. Пациенты со значительным демографическим профилем и клиническими характеристиками должны пройти тест Gene-Xpert, чтобы преодолеть диагностическую дилемму. Кроме того, поскольку этот анализ Gene-Xpert MTB / RIF может быстро выявить возможный туберкулез с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ), он позволяет пациентам с туберкулезом начать эффективное лечение намного раньше, чем если бы им пришлось ждать результатов других типов тестов на лекарственную чувствительность. .Примечательно, что пациенты, не болевшие туберкулезом, выявленные с помощью этого анализа, могли избежать ненужного лечения и изоляции в больницах.

Благодарности

Авторы также благодарны всему персоналу клиники Kesihatan Luyang, в частности доктору Ли Вай Кхью, руководителю клиники Kesihatan Luyang, за поддержку проекта. Особая благодарность д-ру Джеймсу Дж. (Научный сотрудник) и д-ру Мохзани Бин Саат (Миссури), д-ру Сильвии Алоизус Мобиджин (Миссури), М. Мурукме Нулхаким (Массачусетс) и г-же Мис.Сухайлин Лохок (старшая сестра) в противотуберкулезном центре клиники Кесихатан Луян за их постоянную поддержку и активное участие в исследовательском проекте. Мне приятно поблагодарить всех тех, кто проявил себя в качестве участников за свое время, терпение и сотрудничество, которые сделали этот проект успешным.

Ссылки

  1. 1. Всемирная организация здравоохранения. «Глобальный отчет по туберкулезу 2020». 2020. Доступно по адресу: https://www.who.int/tb/publications/global_report/en/.
  2. 2. Уильям Т., Парамесваран Ю., Ли В.К., Йео Т.В., Ансти Н.М., Ральф А.П. Туберкулез легких у амбулаторных больных в Сабахе, Малайзия: запущенное заболевание, но низкая частота сочетанной инфекции ВИЧ. BMC Infect Dis. 2015; 15: 32. https://doi.org/10.1186/s12879-015-0758-615:32. https://bmcinfectdis.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12879-015-0758-6#citeas. pmid: 25636334
  3. 3. Департамент статистики Малайзии https://newss.statistics.gov.my.
  4. 4. Всемирная организация здравоохранения.«Профиль страны по туберкулезу, Малайзия, 2017 г.». 2018. https://extranet.who.int/sree/Reports?op=Replet&name=/WHO_HQ_Reports/G2/PROD/EXT/TBCountryProfile&ISO2=MY&outtype=html.
  5. 5. Goroh MMD MMD, Rajahram GS, Avoi R, Boogaard CHAVD, William T., Ralph AP и др. Эпидемиология туберкулеза в Сабахе, Малайзия, 2012–2018 гг. Заразите бедность. 2020; 9: 119. https://doi.org/10.1186/s40249-020-00739-7 https://idpjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40249-020-00739-7#citeas.pmid: 32843089
  6. 6. Министерство здравоохранения Малайзии. «Годовой отчет 2017». 2018. Доступно по адресу: https://www.moh.gov.my/moh/resources/Penerbitan/Penerbitan%20Utama/Annual%20Report%20MoH%202017.pdf.
  7. 7. Лённрот К., Кастро К.Г., Чакая Дж. М., Чаухан Л.С., Флойд К., Глазиу П. и др. Контроль и ликвидация туберкулеза 2010–50: лечение, уход и социальное развитие. Ланцет. 2010; 375: 1814–1829. Доступно по адресу: http://www.thelancet.com/journals/lancet/article/-6736(10)60483-7/fulltext.pmid: 20488524
  8. 8. Всемирная организация здравоохранения. Рамки внедрения новых средств диагностики туберкулеза. Женева. 2010. Доступно по адресу: http://www.who.int/tb/laboratory/whopolicyframework_july10_revnov10.pdf.
  9. 9. Центр по контролю и профилактике заболеваний (CDC), Соединенные Штаты Америки; «Диагностика туберкулеза» /www.cdc.gov/tb/education/corecurr/pdf/chapter4.pdf.
  10. 10. Всемирная организация здравоохранения; «Диагностика туберкулеза и лабораторные услуги» http: // www.who.int/tb/dots/lab.pdf?ua=1.
  11. 11. Элвуд Р.К., Кук В.Дж., Эрнандес-Гардуно Э. Риск туберкулеза у детей из источников с отрицательным мазком мокроты. Int J Tuberc Lung Dis. 2005; 9: 49–55. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15675550/. pmid: 15675550
  12. 12. Шоу Дж. Б., Винн-Уильямс Н. Инфекция туберкулеза легких в зависимости от статуса мокроты. Am Rev Tuberc. 1954; 69: 724–732. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/13148535/. pmid: 13148535
  13. 13. Гжибовски С., Барнетт Г.Д., Стибло К.Контакты больных активным туберкулезом легких. Bull Int Union Tuberc. 1975; 50: 90–106. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1218291/. pmid: 1218291
  14. 14. Behr MA, Warren SA, Salamon H, Hopewell PC, Leon APD, Daley CL, et al. Передача Mycobacterium tuberculosis от пациентов с отрицательным мазком на кислотоустойчивые бациллы. Ланцет. 1999; 353: 444–449. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9989714/. pmid: 9989714
  15. 15. Эрнандес-Гардуно Э, Кук В., Кунимото Д., Элвуд Р. К., Блэк В. А., Фицджеральд Дж. М..Передача туберкулеза от пациентов с отрицательным мазком мокроты: исследование молекулярной эпидемиологии. Thorax 2004; 59: 286–290. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15047946/. pmid: 15047946
  16. 16. Ван Гынс Х.А., Мейер Дж., Стибло К. Результаты контактного обследования в Роттердаме, 1967–1969. Bull Int Union Tuberc 1975 г .; 50: 107–121. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1218286/. pmid: 1218286
  17. 17. Tostmann A, Kik SV, Kalisvaart NA, Sebek MM, Verver S, Boeree MJ, et al. Передача туберкулеза пациентами с туберкулезом легких с отрицательным мазком мокроты в большой когорте в Нидерландах.Clin Infect Dis. 2008; 47: 1135–1142. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18823268/. pmid: 18823268
  18. 18. Краситель C, Уильямс Б. (2008). Ликвидация туберкулеза человека в двадцать первом веке. Журнал Интерфейса Королевского общества. 5: 653–662. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3226985/. pmid: 176

  19. 19. Алгоритм 1. Лабораторная диагностика милиарного туберкулеза. Руководство по клинической практике: ведение туберкулеза. 3-е изд., Министерство здравоохранения Малайзии.2012. Доступно по адресу: http://www.moh.gov.my/attachments/8612.pdf.
  20. 20. Всемирная организация здравоохранения. Руководство по внедрению Xpert MTB / RIF. Технические и операционные инструкции: практические соображения. 2014. Доступно по адресу: http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/112469/1/97806700_eng.pdf.
  21. 21. Академия медицины Малайзии, 2012 г., Руководство по клинической практике http://www.acadmed.org.my/index.cfm?menuid=67ManagementofTuberculosis3rdEditionfile:///C:/Users/User/Downloads/CPG-%20Management%20of%20Tuberculosis % 20 (3-е издание% 20).pdf.
  22. 22. Flahault A, Cadilhac M. Thomas G. Расчет размера выборки должен выполняться для точности дизайна в диагностических тестовых исследованиях Journal of Clinical Epidemiology. 2005; 58: 859–862. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16018921/. pmid: 16018921
  23. 23. Всемирная организация здравоохранения. Дорожная карта для обеспечения качественных услуг по диагностике туберкулеза в рамках национальных стратегических планов развития лабораторной службы. Женева. 2010. Доступно по адресу: http://www.who.int/tb/laboratory/gli_roadmap.pdf.
  24. 24. Глобальная лабораторная инициатива, апрель 2014 г., Лабораторное руководство по микобактериологии, https://www.who.int/tb/laboratory/mycobacteriology-laboratory-manual.pdf.
  25. 25. Linguissi LS, Vouvoungui CJ, Poulain P, Essassa GB, Kwedi S, Ntoumi F. Диагностика туберкулеза легких с отрицательным мазком мокроты на основе клинических признаков в Республике Конго. BMC Res Notes. 2015; 8: 804. https://europepmc.org/article/pmc/pmc4684611. pmid: 26683052.
  26. 26. Чжан X, Андерсен А.Б., Лиллебек Т., Кампер-Йоргенсен З., Томсен В.О., Ладефогед К. и др.Влияние пола, возраста и расы на клинические проявления туберкулеза: 15-летнее популяционное исследование. Am J Trop Med Hyg. 2011. 85 (2): 285–290. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3144827/. pmid: 21813849.
  27. 27. Смильич С., Радович Б., Илич А., Трайкович Г., Савич С., Миланович З. и др. Различия и сходство между симптомами и клиническими признаками у пациентов с туберкулезом легких и пневмонией. Vojnosanitetski Pregled. 2019; 76 (2): 192–201.
  28. 28.Росли Р., Юсуфф АСМ, Хоссейн Параш МТ. Распространенность и факторы риска железодефицитной анемии среди сельских школьников в Кудате, Сабах. Mal J Med Health Sci. 2019; 15 (3): 54–60. https://medic.upm.edu.my/upload/dokumen/20108511908_MJMHS_0449.pdf.
  29. 29. Кларк М., Рибен П., Новжесич Э. Связь плотности жилья, изоляции и туберкулеза в общинах канадских коренных народов. Int J Epidemiol. 2002. 31 (5): 940–5. pmid: 12435764.
  30. 30.Нарасимхан П., Вуд Дж., Макинтайр К.Р., Матхай Д. Факторы риска туберкулеза. Легочная медицина. 2013; 2013: 11. pmid: 23476764
  31. 31. Appleton SC, Connell DW, Singanayagam A, Bradley P, Pan D, Sanderson F et al. Оценка преддиагностических представлений отделения неотложной помощи у пациентов с активным туберкулезом: роль рентгенографии грудной клетки, факторы риска и симптомы. BMJ Open Respiratory Research. 2017; 4: e000154. pmid: 28123749
  32. 32. Zhang CY, Zhao F, Xia YY, Yu YL, Shen X, Lu W и др.Распространенность и факторы риска активного туберкулеза легких среди пожилых людей в Китае: популяционное поперечное исследование. Заразите бедность. 2019; 8 (1): 7. pmid: 30654836; PMCID: PMC6337869.
  33. 33. Лин Х. Х., Эззати М., Мюррей М. Табачный дым, загрязнение воздуха в помещениях и туберкулез: систематический обзор и метаанализ. PLoS Med. 2007; 4 (1): e20. pmid: 17227135; PMCID: PMC1769410.
  34. 34. Zhang H, Xin H, Li X, Li H, Li M, Lu W и др. Доза-реакция курения с инфекцией туберкулеза: перекрестное исследование среди 21008 сельских жителей Китая.PLoS One. 2017; 12 (4): e0175183. PMCID: PMC5383252. pmid: 28384350
  35. 35. Всемирная организация здравоохранения. Рентгенография грудной клетки в выявлении туберкулеза »Краткое изложение текущих рекомендаций и руководств ВОЗ по программным подходам. 2016 г. Доступно по адресу: https://www.who.int/tb/publications/chest-radiography/en/.
  36. 36. Зека А.Н., Тасбакан С., Чавушоглу С. Оценка теста GeneXpert MTB / RIF для быстрой диагностики туберкулеза и выявления устойчивости к рифампину в легочных и внелегочных образцах.J Clin Microbiol. 2011; 49 (12): 4138–4141. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21956978/. pmid: 21956978
  37. 37. Ирам С., Зинат А., Хуссейн С., Васим Юсуф Н., Аслам М. Быстрая диагностика туберкулеза с помощью анализа Xpert MTB / RIF — отчет из развивающейся страны. Пакистанский журнал медицинских наук. 2015, январь-февраль; 31 (1): 105–110. https://europepmc.org/article/pmc/pmc4386167. pmid: 25878624
  38. 38. Пракаш А.К., Датта Б., Гоял П., Чаттерджи П., Гупта Г. Европейский респираторный журнал.2016; 48 (Приложение 60): PA2775; https://erj.ersjournals.com/content/48/suppl_60/PA2775.
  39. 39. Данн Дж. Дж., Старке Дж. Р., Ревелл, Пенсильвания. Лабораторная диагностика микобактерий туберкулеза у детей. Журнал клинической микробиологии. 2016; 54 (6): 1434–1441; https://jcm.asm.org/content/54/6/1434. pmid: 26984977
  40. 40. Расул Г., Хан А.М., Мохи-Уд-Дин Р., Риаз М. Обнаружение Mycobacterium tuberculosis в образцах мокроты с отрицательным мазком мокроты с помощью культуры MTB и анализа GeneXpert® MTB / RIF.Int J Immunopathol Pharmacol. 2019; 33: 2058738419827174. pmid: 307

    ; PMCID: PMC6360468.

  41. 41. Риаз М., Махмуд З., Джавед М.Т., Шахид М., Аббас М., Эхтишамул Хок С. и др. Лекарственно-устойчивые штаммы Mycobacterium tuberculosis, идентифицированные с помощью ПЦР-ПДРФ от пациентов из Центрального Пенджаба, Пакистан. Международный журнал иммунопатологии и фармакологии. 2016; 29 (3): 443–449. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]. pmid: 27069023
  42. 42. Колфилд А.Дж., Венгенак Н.Л.Диагностика активного туберкулеза: от микроскопии до молекулярных методов. Журнал клинического туберкулеза и других микобактериальных заболеваний. 2016; 4: 33–43. [Google ученый]. pmid: 31723686
  43. 43. Мунир М.К., Рехман С., Аасим М., Икбал Р., Саид С. и др. Сравнение микроскопии Ziehl Neelsen с GeneXpert для обнаружения Mycobacterium tuberculosis. IOSR Journal of Dental and Medical Sciences. 2015; 14 (11): 56–60. [Google ученый].
  44. 44. Бхируд П., Джоши А., Хирани Н., Чоудхари А.Экспресс-лабораторная диагностика туберкулеза легких. Международный журнал микобактериологии. 2017; 6 (3), 296–301. pmid: 28776530
  45. 45. КТО. (2010). Дорожная карта по внедрению Xpert MTB / RIF для быстрой диагностики ТБ и МЛУ-ТБ. Всемирная организация здравоохранения. Женева, Швейцария. Http://Www.Who.Int/Tb/Laboratory/Roadmap_xpert_mtb-Rif.Pdf, (декабрь), 1–12. https://doi.org/10.11599/germs.2013.1037.
  46. 46. Alcaide F, Coll P. Успехи в быстрой диагностике туберкулеза и устойчивости к противотуберкулезным препаратам.Enfermedades Infecciosas y Microbiologia Clinica. 2011; 29 Дополнение 1 (ПРИЛОЖЕНИЕ 1), 34–40. Получено с http://ovidsp.ovid.com/ovidweb.cgi?T=JS&PAGE=reference&D=emed10&NEWS=N&AN=2011163608%5Cnhttp://ovidsp.ovid.com/ovidweb.cgi?T=JS&PAGE=reference&D=med5&NEWS= N & AN = 21420565. pmid: 21420565
  47. 47. Диагностика туберкулеза с помощью теста Xpert MTB / RIF от ВОЗ. Доступно по адресу: http://www.who.int/tb/laboratory/policy_statements.
  48. 48. Беме С.К., Николь М.П., ​​Набета П., Майкл Дж.С., Готуццо Э., Тахирли Р. и др.Осуществимость, диагностическая точность и эффективность децентрализованного использования теста Xpert MTB / RIF для диагностики туберкулеза и множественной лекарственной устойчивости: многоцентровое исследование внедрения. Ланцет. 2011; 377 (9776), 1495–1505. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(11)60438-8.
  49. 49. Хесус ଝ, Нуэлас-Байон V, Витория М.А., Сампер С. Быстрая диагностика туберкулеза. Выявление механизмов лекарственной устойчивости. Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica. 2017; 35 (8), 518–526.https://doi.org/10.1016/j.eimc.2017.01.015.
  50. 50. Шао Ю., Пэн Х., Чен С., Чжу Т., Цзи М., Цзян В. и др. Оценка GeneXpert MTB / RIF для выявления туберкулеза легких в периферических туберкулезных клиниках. Микробный патогенез. 2017; 105, 260–263. pmid: 28258004
  51. 51. Pandey P, Pant ND, Rijal KR, Shrestha B, Kattel S, Banjara MR, et al. Диагностическая точность теста GeneXpert MTB / RIF по сравнению с традиционным методом определения лекарственной чувствительности для диагностики туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью.PLoS ONE. 2017; 12 (1): e0169798. pmid: 28081227
  52. 52. Шарма С.К., Кохли М., Ядав Р.Н., Чаубей Дж., Бхасин Д., Шринивас В. и др. Оценка диагностической точности теста xpert MTB / RIF при туберкулезе легких. PLoS ONE. 2015; 10 (10): e0141011. pmid: 26496123
  53. 53. Редди Р., Альварес-Урия Г. Молекулярная эпидемиология устойчивости к рифампицину у Mycobacterium tuberculosis с использованием анализа GeneXpert MTB / RIF из сельской местности в Индии. Журнал патогенов.2017; 1–5. pmid: 273
  54. 54. Кристофер П., Кукунавангсих, Видисанто А. Анализ GeneXpert Mycobacterium tuberculosis / рифампицина для молекулярной эпидемиологии устойчивых к рифампицину микобактерий туберкулеза в городских условиях провинции Бантен, Индонезия. Международный журнал микобактериологии. 2019; 8 (4): 351–358. pmid: 31793505
  55. 55. Ти AM, Ли Н., Пэррис В., Марин Ф. П., Рой Л., Калапис Р. В. и др. Отчет о наблюдении за универсальным тестированием GeneXpert для стационарных пациентов с диагностированным или предполагаемым туберкулезом на Филиппинах.Труды Королевского общества тропической медицины и гигиены. 2020; 114 (9): 682–686. pmid: 325
  56. 56. Nemagouda SK. Трехлетний опыт использования анализа GeneXpert MTB / RIF в программе борьбы с туберкулезом (RNTCP) — клиническое исследование. Журнал эволюции медицинских и стоматологических наук. 2019; 4 (41): 3080–3083. https://doi.org/10.14260/jemds/2019/669.
  57. 57. Ахмад С., Афзал С., Уллах А., Шид А. Оценка теста GeneXpert MTB / RIF для выявления туберкулеза легких в образцах мокроты.Журнал Колледжа врачей и хирургов Пакистана. 2019; pmid: 30630573
  58. 58. Гиддо М., Нвокойе Н., Огбудебе К., Нса Б., Нвадике П., Аджибой П. и др. Оценка эффективности GeneXpert MTB / RIF по типу и уровню медицинских учреждений в Нигерии. Нигерийский медицинский журнал. 2019; 60 (1): 33–39. pmid: 31413433
  59. 59. Laskar N, Hossain MA, Fardows J, Rahman M. Анализ GeneXpert MTB / RIF для быстрой идентификации микобактерий туберкулеза и устойчивости к рифампицину непосредственно из образца мокроты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *