آزمایش RT-PCR (واکنش زنجیره پلیمراز معکوس)

آزمایش RT-PCR (واکنش زنجیره پلیمراز معکوس) برای رد کردن وجود عفونت SARS-COV-۲ در افراد پرخطر، نظیر کادر درمان و افرادی که به صورت سرپایی به بیمارستان مراجعه کرده‌اند، انجام می‌شود. به همین دلیل بسیار مهم است که بدانیم چگونه ارزش اخباری این آزمایش از زمان قرارگیری در معرض بیماری و پیدایش علایم تغییر می‌کند. برای درخواست آزمایش کرونا به این صفحه مراجعه کنید.

این موضوع به‌ویژه زمانی حائز اهمیت است که از نتایج آزمایشات RT-PCR، برای تصمیم‌گیری در خصوص قرار دادن تجهیزات حفاظتی در اختیار کادر درمان و یا برگشت آن‌ها به محل کار استفاده می‌شود. در ادامه با ما همراه باشید.

آزمایش RT-PCR (واکنش زنجیره پلیمراز معکوس)

حساسیت و اختصاصیت آزمایشاتی که بر اساس PCR برای SARS-COV-۲ انجام می‌شوند به ندرت تعیین شده است. همچنین تاثیر وجود «دوره پنجره» (Window period) پس از آلوده شدن به ویروس، که به احتمال بالایی باعث منفی شدن کاذب نتیجه می‌شود، چندان مشخص نیست.

انجام صحیح آزمایش SARS-COV-۲ و استفاده‌ی متعاقب از ابزارهای حفاظتی در بخش‌های مراقبتی بسیار حائز اهمیت است چرا که این کار باعث پیشگیری از انتقال بیمارستانی و نیز انتقال بین فردی عفونت می‌شود. با این حال، بسیاری از بیمارستان‌ها با کمبود بحرانی تجهیزات آزمایشگاهی برای SARS-COV-۲، تجهیزات حفاظت فردی و نیز  نیروی کار مواجه هستند
با گسترش اپیدمی، بیمارستان‌ها به طور فزاینده‌ای با این مسئله روبرو شده‌اند که با کادر درمان یا بیمارانی که آزمایش SARS-COV-۲ آن‌ها مثبت گزارش شده است، نهایتا باید چه نوع برخوردی داشته باشند. طبق گایدلاین‌های ارائه شده توسط مرکز کنترل و پیشگیری بیماری‌ها، فرد بیمار باید ۱۴ روز در قرنطینه بماند (رعایت اصول تهویه‌ی مناسب در این دوران نیز الزامی است) تا خطر انتقال بیماری به حداقل برسد  با این حال این اقدام در بیمارستان‌هایی که منابع محدودی در اختیار دارند دشوار است.

با افزایش دسترسی به آزمایش مبتنی بر RT-PCR، میزان استفاده از آن برای رد وجود عفونت در کادر درمانی نیز افزایش یافته است. این اقدام به منظور حفظ نیروی کار ارزشمند و تجهیزات حفاظتی کمیاب انجام می‌شود. زمانی که نتیجه‌ی آزمایش کادر درمان منفی باشد ، اجازه‌ی بازگشت آن‌ها به سر کار داده می‌شود.

در مورد بیماران نیز با منفی شدن تست، احتیاطات و محدودیت‌های تهویه‌ای اعمال شده برداشته می‌شوند. اگر آزمایش RT-PCR در دوره‌ی پنجره انجام شده باشد و نتیجه‌ی منفی آن به منزله‌ی عدم وجود بیماری تفسیر شود، می‌تواند منجر به انتقال قابل پیشگیری بیماری گردد.

بسیار مهم است که بدانیم ارزش اخباری آزمایش RT-PCR چگونه با سپری شدن زمان از اولین مواجهه و پیدایش علایم تحت تاثیر قرار می‌گیرد. این موضوع باعث جلوگیری از اطمینان کاذب از منفی بودن نتایج آزمایشات انجام شده در مراحل اولیه‌ی عفونت می‌شود. هدف مطالعه‌ی ما، تخمین میزان نتایج کاذب منفی در روزهای پس از مواجهه می‌باشد.

احتمال منفی کاذب بودن نتیجه‌ی آزمایش PCR در بیماران  SARS-COV-۲ مثبت، در روزهای پس از مواجهه

۴ روز قبل از آغاز علایم (روز ۵)، احتمال منفی کاذب بودن نتیجه در یک فرد آلوده از ۱۰۰ درصد (۹۵% Cl, 100% – 100%) در روز اول به ۶۷ درصد (Cl, 27%-94%) در روز چهارم کاهش می‌یابد؛ با این حال هیچ قطعیتی در این ارقام وجود ندارد.

در روز بروز علایم، میانگین نتایج منفی کاذب حدود ۳۸ درصد (Cl, 18%-65%) بود (شکل ۲، بالا). این میزان در روز ۸ ام (سه روز پس از آغاز علائم) به ۲۰ درصد (Cl, 12%-30%) کاهش یافت و پس از آن مجددا و  تدریج افزایش یافته و از ۲۱ درصد (Cl, 13%-31%) در روز ۹ام به ۶۶ درصد (Cl, 54%-77%) در روز ۲۱ام  رسید.

 

احتمال وجود عفونت پس از منفی بودن نتیجه ی RT–PCR(که با ۱ منهای NPV به دست می‌آید)

نکته: NPV همان ارزش اخباری منفی است.

حین تبدیل این نتایج به میزان احتمال وجود عفونت پس از آزمایش، یک نتیجه‌ی منفی در روز ۳ام، تخمین ما از احتمال نسبی عفونی بودن بیمار را فقط ۳ درصد (Cl, 0%-47%) کاهش می‌دهد (بعنوان مثال احتمال نسبی عفونی بودن فرد مورد مطالعه، از ۱۱.۲ درصد، که در یک مطالعه‌ی بزرگ بر روی موارد خانگی محاسبه شده است، به ۱۰.۹ درصد کاهش می‌یابد؛ شکل ۲ ،پایین). آزمایشات انجام شده در روز اول بروز علائم مفیدتر هستند چرا که در آن‌ها احتمال نسبی عفونی بودن بیمار به میزان ۶۰ درصد کاهش می‌یابد (Cl, 33%-80%).

تفاوت در احتمال عفونی بودن پس از نتیجه‌ی منفی آزمایش RT-PCR بر اساس احتمال عفونی بودن قبل از آزمایش

احتمال عفونی بودن پس از آزمایش در بیماری که نتیجه‌ی RT-PCR وی منفی بوده است بسته به احتمال عفونی بودن قبل از آزمایش تغییر می‌کند (این موضوع، احتمال عفونت بر اساس شدت مواجهه با علایم بالینی را توصیف می‌کند).

با فرض احتمال بالای عفونی بودن قبل از آزمایش  احتمال عفونی بودن پس از آزمایش و ۸ روز پس از مواجهه، حداقل ۱۴ درصد (Cl, 9%-20%) بود (شکل ۳). با فرض اینکه احتمال عفونت پیش از آزمایش، ۵.۵ ‌درصد باشد (یعنی نصف میزان مشاهده شده در مطالعه‌ی کوهورت)، احتمال عدم عفونت در روز ۸ پس از آزمایش، هنوز هم در حالت کمینه‌ی خود قرار داشت

بحث

۴ روز قبل از آغاز علایم(در روز ۵ ام)، احتمال نتیجه‌ی منفی کاذب در یک فرد آلوده، از ۱۰۰ درصد در روز اول، به ۶۸ درصد در روز ۴ می‌رسد.

در روز بروز علایم، میانگین میزان نتایج منفی کاذب حدود ۳۸ درصد بود. این میزان در روز ۸ ام (سه روز پس از آغاز علایم) به ۲۰ درصد کاهش یافت و سپس مجددا افزایش یافت؛ به نحوی که از ۲۱ درصد در روز ۹ ام به ۶۶ درصد در روز ۲۱ ام رسید.

میزان نتایج منفی کاذب، ۸ روز پس از مواجهه (یعنی به صورت میانگین سه روز بعد از آغاز علایم) در حداقل میزان خود قرار داشت. از همین رو شاید بهترین زمان انجام آزمایش برای به حداقل رساندن نتایج منفی کاذب، روز ۸ام پس از مواجهه باشد.

زمانی که احتمال عفونت پیش از آزمایش بالا باشد، احتمال وجود عفونت پس از آزمایش نیز بالا خواهد بود، حتی اگر نتیجه‌ی آزمایش منفی باشد. علاوه بر این، اگر آزمایش بلافاصله پس از مواجهه انجام شود، احتمال عفونت پیش از آزمایش با احتمال عفونت پس از آزمایش برابر خواهد بود و این به این معنا است که انجام آزمایش در تشخیص عفونت فایده‌ای ندارد.

از زمان طغیان بیماری، نگرانی‌ها در خصوص حساسیت پایین آزمایشات RT-PCR افزایش یافته‌اند  مطالعه نشان داد که میزان حساسیت این آزمایش ممکن است در حد ۵۹ درصد باشد

ما یک مدل قابل دسترس برای عموم طراحی کرده‌ایم که یک چارچوب مناسب برای تخمین انجام این آزمایشات از زمان مواجهه فراهم می‌نماید. این مدل به محض به دست آمدن اطلاعات بیشتر به روز رسانی خواهد شد.

آزمایشات RT-PCR که برای شناسایی SARS-COV-2 انجام می‌شوند، چنانچه بلافاصله پس از مواجهه با عامل عفونی انجام شوند ارزش تشخیصی پایینی خواهند داشت. علت این موضوع، وجود یک پنجره‌ی زمانی بین آلوده شدن با ویروس و قابل شناسایی شدن آن توسط RT-PCR می‌باشد که در دیگر عفونت‌های ویروسی نظیر HIV و‌ هپاتیت C نیز دیده می‌شود

مطالعه‌ی ما این پنجره‌ی زمانی را ۳ تا ۵ روز در نظر می‌گیرد. همچنین توصیه‌ی ما این است که صرف منفی بودن نتیجه‌ی آزمایش و نبود علایم در دوره‌ی پنجره، نمی‌تواند دلیلی برای قطع اقدامات احتیاطی (نظیر محدودیت تماس یا قرنطینه) باشد.

اگر چه میزان نتایج منفی کاذب حدود ۱ هفته پس از مواجهه به کمترین میزان خود می‌رسد اما با این حال هنوز هم میزان بالایی محسوب می‌شود(۲۱ درصد). مکانیسم‌های احتمالی‌ای که منجر به نرخ بالای نتایج منفی کاذب می‌شوند عبارت‌اند از تنوع فردی در میزان انتشار ویروس و روش‌های نمونه گیری.
یکی از موارد مورد بحث این است که آیا آزمایشات سریالی در مقایسه با یک آزمایش منفرد مزیتی دارند یا خیر. به فرض مستقل بودن نتایج، آزمایشات سریالی قطعا باعث کاهش میزان نتایج منفی کاذب خواهند شد؛ با این حال تا زمانی که علت زمینه‌ای بالا بودن نتایج منفی کاذب مشخص نشده باشد، این ادعا قابل دفاع نخواهد بود.

به‌عنوان مثال، اگر علت بالا بودن نتایج منفی کاذب، تنوع فردی در انتشار ویروس باشد، انجام آزمایشات متعدد نسبت به آزمایش منفرد مزیتی نخواهد داشت.

اگر چه ما از مطالعات کوچک مقیاس (No large-scale studies) مطلع هستیم، برخی گزارشات اولیه حاکی از عدم مستقل بودن نتایج می‌باشند؛ به‌عنوان مثال یک گزارش موردی نشان می‌دهد در یک فرد، که عفونت وی با یافته‌های رادیولوژیک و RT-PCR انجام شده بر روی نمونه‌ی تهیه شده از ترشحات نای مسجل شده بود، نتیجه‌ی RT-PCR انجام شده بر روی نمونه‌های تهیه شده از حلق بینی در دوره‌ی بالینی بیماری منفی بودند

در کل می‌توان گفت که باید مطالعات بیشتری به منظور تعیین علت ضعف عملیاتی آزمایش RT-PCR در شناسایی عفونت SARS-COV-2 انجام شوند. ارتباط بین نتیجه‌ی منفی کاذب و میزان عفونی بودن (Infectiousness) نامشخص است و بیمارانی که نتیجه‌ی آزمایش نمونه‌ی حلق بینی آن‌ها منفی بوده است، صرف نظر از گزارش موردی مذکور، با احتمال کمتری بیماری را به دیگران انتقال می‌دهند.

ما متوجه افزایش مجدد نتایج منفی کاذب از روز ۹ ام پس از مواجه شدیم؛ البته مشخص است که برخی از این نتایج کاذب منفی، واقعا منفی کاذب نبودند ولی با این حال به‌عنوان عدم وجود عفونت قلمداد شدند. با توجه به آنچه که به آن اشاره شد، تفسیر نتیجه‌ی آزمایش و تعیین سیر بالینی آتی، به هدف آزمایش بستگی دارد. اگر هدف آزمایش تصمیم‌گیری برای خارج کردن فرد از قرنطینه باشد‌، در این صورت ممکن است نتایج منفی کاذب درست باشند.

با این حال به منظور شناسایی دیگر نقاط تکثیر ویروسی، نیاز است تا مطالعات بیشتری انجام شوند. اگر هدف آزمایش، تعیین نیاز یا عدم نیاز به پیگیری‌های بیشتر یا تصمیم گیری برای درمان یا عدم درمان فرد به‌عنوان یک فرد مبتلا به SARS-COV-2 با هدف کاهش تماس باشد، در این صورت آزمایش ممکن است نتواند اطلاعات مطلوب را در اختیار ما قرار بدهد و لذا نیاز است تا هر گونه اقدامی با رعایت احتیاط انجام شود.

از آنجایی که در سیر عفونت، آنتی بادی نیز بوجود می‌آید، بنابراین ممکن است ترکیبی از آزمایش آنتی‌بادی و RT-PCR از بیشترین کارایی در بررسی افراد بدون علامت یا افرادی که مواجهه‌ی نامشخصی داشته‌اند‌، برخوردار باشد.

مطالعه‌ی ما محدودیت‌های متعددی دارد. ناهمگونی چشمگیری در مطالعات زمینه‌ای، که تحلیل ما بر اساس اطلاعات حاصل از آن‌ها انجام گرفت، وجود داشت. با این حال، زمانی که ما میزان حساسیت را تحلیل نموده و هر مطالعه را به نوبت حذف کردیم، متوجه شدیم که هیچ مطالعه‌ای دارای اثرگذاری ویژه‌ای نمی‌باشد و نتایج عمدتا بدون تغییر می‌مانند.

روش‌های جمع‌آوری نمونه در مطالعات مختلف متفاوت بودند (نمونه‌ی حلق دهانی در مقایسه با حلق بینی) و برخی مطالعات نیز بدون آن‌که به جزییات بیشتری اشاره بکنند بیان می‌کردند که نمونه‌ها از مجاری تنفسی فوقانی تهیه شده‌اند (به محل دقیق تهیه‌ی نمونه اشاره‌ای نکرده بودند). به همین جهت ما نمی‌توانیم روی انواع روش‌های جمع آوری نمونه حساب کنیم.

بسیاری از مطالعات، نمونه‌ها را در زمان آغاز علایم (نه در زمان مواجهه) مورد بررسی قرار داده بودند که این موضوع باعث تنوع زیاد در تخمین‌های انجام شده در روزهای اول پس از مواجهه می‌شد. مدل ما فقط برای یک بار مواجهه‌ی شناخته شده قابل استفاده است و برای مواجهه‌ی مکرر، نظیر مواجهه‌ی روزانه‌ی کارکنان مراکز بهداشتی با بیماران شناخته شده‌ی SARS-COV-2، مناسب نمی‌باشد.

نهایتا اکثر مطالعات، موارد مثبت حقیقی را به صورت مثبت بودن حداقل یک آزمایش RT-PCR تعریف کرده بودند، به این معنا که افرادی که هرگز آزمایش آن‌ها مثبت نشده است، بیمار محسوب نمی‌شوند. این موضوع می‌تواند باعث شود که نرخ منفی کاذب حقیقی (True false-negative) کمتر از حد واقعی خود محاسبه شود.

دو مطالعه شامل موارد مشکوک به بیماری بودند که بر اساس یافته‌های بالینی و ویژگی‌های اپیدمیولوژیک مورد بررسی قرار گرفته بودند و هرگز آزمایشات سرولوژی یا RT-PCR آن‌ها مثبت نشده بود. از آن‌جایی که کرایتریای تب، علایم تنفسی و یافته‌های تصویربرداری، غیر اختصاصی می‌باشد، بنابراین احتمال طبقه‌بندی نامناسب (Misclassification) بیماران وجود دارد؛ که در این حالت، بخشی از موارد مشکوک، واقعا منفی حقیقی هستند.

ما معتقدیم که اثر این عامل مخدوش کننده بسیار کم است چرا که با حذف این مطالعات از تحلیل انجام شده، استنتاج اولیه تغییری نکرد.
به طور خلاصه می‌توان گفت که در هنگام تفسیر نتایج آزمایش RT-PCR برای شناسایی عفونت SARS-COV-2 باید با احتیاط عمل کرد، به‌ویژه زمانی که این نتایج به‌عنوان مبنایی برای برداشتن محدودیت‌های اعمال شده (که هدف آن‌ها کاهش انتشار بیماری بوده است) قلمداد می‌شوند.

اگر شک بالینی بالا باشد، احتمال عفونی بودن فرد نباید صرفا بر اساس نتیجه‌ی RT-PCR رد شود و شرایط بالینی و اپیدمیولوژی نیز باید مورد توجه قرار بگیرند. در بسیاری از موارد، زمان مواجهه مشخص نیست و آزمایش بر اساس زمان آغاز علایم انجام می‌شود. نتیجه‌ی منفی کاذب در روز ۸ام پس از مواجهه (یعنی سه روز پس از آغاز علایم) به کمترین مقدار خود می‌رسد.

 پزشکان برای انجام آزمایش، باید ۱ تا ۳ روز پس از آغاز علایم صبر کنند تا نتیجه‌ی منفی کاذب را به حداقل برسانند. به منظور تعیین ویژگی‌های این آزمایش و شناسایی روش‌هایی با حساسیت بیشتر، نیاز است تا مطالعات بیشتری انجام شوند.

آزمایشگاه تخصصی پانیذ تحت نظارت متخصصین انجمن های چهارگانه آزمایشگاهی و با مشارکت بیش از پنجاه تن از متخصصین علوم آزمایشگاهی استان خراسان بزرگ

• با مجهزترین دستگاههای آزمایشگاهی مرکز تخصصی انجام آزمایشات مولکولی و PCR کویید 19(مورد تایید وزارت بهداشت و شرکت های هواپیمایی)
• انجام آزمایشات عمومی و تخصصی به صورت روزانه
• جوابدهی آنلاین از طریق وبسایت اختصاصی و ارسال اتوماتیک فایل پی دی اف آزمایشات به صورت پیامکی

آدرس:مشهد، خیابان شهید چمران، شهید چمران6/2 (گلستان شرقی)روبروی پارکینگ بیمارستان آریا، ساختمان پورسینا

شماره تماس: 32290961-051