《Antimicrobial Stewardship & Healthcare Epidemiology》：Implementation of in-house Xpert MTB/RIF Ultra testing reduces diagnostic turnaround time and modeled airborne isolation costs
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目的： 评估在低发病率急性诊疗环境中，院内Xpert MTB/RIF Ultra（Ultra）检测对疑似肺结核（TB）的操作流程及经济影响。
设计： 前瞻性实施研究，包含诊断性能评估与建模的空气隔离成本分析。
场所： 多伦多医院网络，涵盖两家急性诊疗医院及一家
目的： 评估在低发病率急性诊疗环境中，院内Xpert MTB/RIF Ultra（Ultra）检测对疑似肺结核（TB）的操作流程及经济影响。
设计： 前瞻性实施研究，包含诊断性能评估与建模的空气隔离成本分析。
场所： 多伦多医院网络，涵盖两家急性诊疗医院及一家门诊结核病诊所。
参与者： 接受疑似肺结核评估的成人患者。
方法： 痰标本接受院内Ultra检测及参考实验室抗酸杆菌（AFB）涂片镜检和培养。以培养为参照标准，采用单痰标本和双痰标本策略评估诊断性能，计算精确95%置信区间（CIs）。基于配对周转时间差异和概率敏感性分析对隔离成本进行建模。
结果： 在来自108例患者的164份痰标本中，Ultra的中位周转时间为7小时，涂片镜检为81小时（P < .0001）；平均配对缩减量为58.3小时（SD，32.2）。与分枝杆菌培养相比，单痰标本策略下Ultra的敏感性为73.3%（95% CI，44.9%–92.2%），涂片镜检为62.5%（24.5%–91.5%）；特异性分别为97.8%（92.4%–99.7%）和92.0%（84.8%–96.5%）。双痰标本策略下，Ultra敏感性为100.0%（3/3；95% CI，29.2%–100.0%），涂片镜检亦为100.0%（2/2；15.8%–100.0%）；特异性分别为100.0%（88.4%–100.0%）和96.8%（83.3%–99.9%）。平均建模节省为每例患者加元（CAD）1,277元；98.7%的模拟结果支持Ultra方案。
结论： 院内Ultra检测缩短了诊断周转时间，并与较低的建模隔离成本相关，支持进一步评估以Ultra结果为依据的隔离方案。Ultra显示出良好的诊断性能估计值，尽管结果存在一定的不精确性。
论文解读
一、研究背景与问题
结核病（Tuberculosis, TB）在加拿大仍是一个持续存在的公共卫生问题，每年新增活动性结核病确诊病例超过2,000例，发病率约为每10万人口5例。尽管加拿大属于低发病率国家，但出生于高发病率国家的人群、原住民社区以及免疫功能受损患者中结核病的负担仍然不成比例地偏高。
在医院环境中，疑似呼吸道结核病入院的患者需在诊断评估期间接受空气传播预防措施，包括安置于空气感染隔离病房（airborne infection isolation room, AIIR），所有进入该病房的医护人员须佩戴通过适合性检验的N95呼吸器。传统上，微生物学确诊依赖于连续采集痰标本进行抗酸杆菌（acid-fast bacilli, AFB）涂片镜检和分枝杆菌培养。尽管涂片镜检在参考实验室收到标本后24–48小时内即可报告结果，但多次痰标本采集需求、标本运输、批量处理和集中化处理等因素会延长从临床怀疑到获得可操作微生物学结果的时间间隔。现行指南建议至少采集三份痰标本以提高诊断敏感性。培养仍是参照标准，但最终确认通常需要数周时间。
机构关于是否继续空气隔离的决策通常依据涂片镜检结果结合临床和流行病学风险因素。尽管核酸扩增试验（nucleic acid amplification tests, NAATs）被推荐作为结核病辅助诊断工具，但其在隔离或解除隔离方案中的整合程度各不相同。依赖序贯涂片检测的操作流程可能导致隔离时间延长、资源利用增加，并对患者流转和床位可用性产生下游影响。
Xpert MTB/RIF Ultra等快速分子检测方法能够在数小时内提供结核分枝杆菌复合群的灵敏检测结果，属于一类已被推荐用于提高诊断及时性的自动化核酸扩增试验。然而，尽管Ultra的诊断性能已在不同人群中得到描述，其在低发病率、高资源医院环境中院内实施的操作影响仍知之甚少。
二、研究设计与方法概述
研究人员在Unity Health Toronto（一个包含两家附属急性诊疗医院和一家专门门诊结核病诊所的多伦多医院网络）开展了一项前瞻性实施研究，时间跨度为2024年4月至12月。研究纳入接受疑似肺结核评估的成人住院和门诊患者，共获得108例患者的164份痰标本。每份纳入的痰标本均接受院内Xpert MTB/RIF Ultra检测，并同时提交至参考实验室进行AFB涂片镜检和分枝杆菌培养。主要结局指标为诊断周转时间，定义为从实验室收到标本到结果报告的时间间隔。诊断性能以分枝杆菌培养为参照标准，分别采用单痰标本策略（使用每位患者的第一份可用痰标本）和双痰标本策略（限于至少提交两份痰标本的患者，使用前两份标本的联合结果）。成本模型从机构视角构建，纳入隔离相关成本（包括AIIR病房费用、N95呼吸器使用、医护人员接触时间）和路径特异性诊断成本。概率敏感性分析采用蒙特卡洛模拟，关键参数同时从预设概率分布中抽样，共进行10,000次迭代。
三、研究结果
研究人群。 2024年4月至12月期间，共纳入108例接受疑似肺结核评估的成人患者的164份痰标本。75例患者贡献一份痰标本，13例贡献恰好两份，20例贡献两份以上。因此，33例患者贡献了至少两份标本并纳入双痰标本诊断性能分析。14例患者（13%）至少有一份标本经Xpert MTB/RIF Ultra检测呈阳性。队列同时包含住院和门诊患者。
诊断性能。 以分枝杆菌培养为参照标准，在总体标本水平分析中鉴定出2份Ultra阳性/培养阴性和4份Ultra阴性/培养阳性的不一致标本。在全部164份分析标本中，Ultra在16份培养阳性标本和2份培养阴性标本中检出结核分枝杆菌复合群，而4份培养阳性标本未被Ultra检出。在单痰标本策略下，Ultra敏感性为73.3%（11/15；95% CI，44.9%–92.2%），AFB涂片镜检为62.5%（5/8；95% CI，24.5%–91.5%）；特异性分别为97.8%（91/93；95% CI，92.4%–99.7%）和92.0%（92/100；95% CI，84.8%–96.5%）。在双痰标本策略下，Ultra和AFB涂片镜检的敏感性均为100.0%（分别为3/3和2/2），特异性分别为100.0%（30/30）和96.8%（30/31）。双痰标本敏感性置信区间较宽，反映了培养阳性患者数量较少。
诊断周转时间。 从实验室收到标本到结果报告的中位周转时间，传统AFB涂片工作流程为81小时，而院内Xpert MTB/RIF Ultra检测为7小时（P < .0001）。Ultra结果在24小时内报告了大多数标本，而涂片镜检结果的分布更广且具有明显的右尾，反映了集中化实验室处理和镜检报告相关的延迟。
配对周转时间分析。 共纳入164对配对观察。Ultra的平均结果时间为15.8小时，涂片镜检为74.2小时。平均配对差异（ΔT = AFB ? Ultra）为58.3小时（SD，32.2），相当于经济模型的2.43天。大多数配对观察的ΔT值为正，表明大多数配对标本在Ultra检测中获得了更早的结果可用性。
建模的隔离相关成本影响。 使用观察到的平均配对周转时间差异2.43天和基线隔离病房成本每日CAD 395元，建模的平均每例患者病房相关成本差异约为CAD 960元。纳入额外隔离相关接触成本后，建模的成本差异随每日隔离相关总成本成比例增加。在合理的参数值范围内，建模的成本差异一致支持Ultra诊断路径。
概率敏感性分析。 蒙特卡洛模拟中，关键参数同时从预设概率分布中抽样，模型在10,000次迭代中重新评估。在10,000次模拟中，平均建模节省为每例患者CAD 1,277元，98.7%的模拟结果支持Ultra方案。
四、讨论与结论
本前瞻性实施研究证明，院内Xpert MTB/RIF Ultra检测相比传统涂片工作流程显著缩短了诊断周转时间。观察到的平均配对缩减量58.3小时凸显了集中化涂片检测与院内分子诊断之间的操作差异。Ultra在单痰标本策略下相比涂片镜检具有更高的敏感性和特异性点估计值。尽管两种检测在双痰标本亚组中均观察到100.0%的敏感性，但这些估计基于极少数培养阳性患者，置信区间较宽，不应被解释为完美或等效敏感性的证据。不一致结果的解读需谨慎，因为分枝杆菌培养虽为参照标准，但并非完美的金标准。
更早获得分子检测结果对空气隔离实践具有潜在意义。尽管研究期间的解除隔离决策仍遵循基于涂片的方案，建模分析提示更早的诊断信息在将分子检测纳入机构工作流程的环境中可转化为隔离时间缩短。在低发病率的高资源医院环境中，即使隔离时间适度缩短，也可能对床位利用和患者吞吐量产生有意义的影响。成本建模基于观察到的周转时间差异，得出Ultra路径平均每例患者隔离相关节省CAD 1,277元，98.7%的模拟显示净节省。
研究结论： 在这项低发病率医院网络的前瞻性实施研究中，院内Xpert MTB/RIF Ultra相比集中化涂片工作流程大幅缩短了获得诊断结果的时间，并与建模的每例患者隔离相关成本节省相关。Ultra还显示出相对于培养的良好诊断点估计值，尽管双痰标本估计值不精确。尽管下游隔离效应是建模而非直接观察所得，这些发现支持使用快速院内分子检测来改善医院结核病诊断工作流程，并证明进一步评估以分子结果为依据的空气隔离方案的合理性。
