《PLOS Pathogens》:Establishing an external quality assurance scheme for the detection of Orientia tsutsugamushi IgM in clinical samples: Strengthening quality control of scrub typhus diagnosis in Indian laboratories
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本研究通过建立并实施恙虫病东方体IgM检测的外部质量保证方案,有效评估并显著提升了印度51个病毒研究与诊断实验室的诊断一致性。研究表明,该方案是确保恙虫病等传染性疾病获得高质量诊断的关键举措,为在印度及其他中低收入国家建立稳健的实验室质量保证体系提供了可行模型,对改善临床干预与国家疾病监测系统具有重要意义。
引言
恙虫病是由恙虫病东方体(Orientia tsutsugamushi)引起的一种人畜共患传染病,通过恙螨(Leptotrombidiummites)叮咬传播。该病是印度等地急性发热性疾病的重要原因,但其症状不典型,加之诊断能力有限,导致漏诊误诊频发。若不及时治疗,可引发严重后果。早期准确诊断,特别是检测IgM抗体,对患者管理和疾病监测至关重要。然而,不同实验室在检测程序、试剂和质量控制措施上存在差异,导致诊断性能不一。为此,本研究旨在建立一个针对恙虫病东方体IgM检测的外部质量保证方案,以评估和提升印度相关实验室的诊断能力。
方法
方案设计与实施
该外部质量保证方案由印度医学研究理事会与世界卫生组织、澳大利亚国家参考实验室在2023年协作发起。具体工作被委托给DHR-ICMR区域性VRDL实验室执行。方案制定了一系列标准操作规程,覆盖了从计划、样本库制备、能力测试(PT)专家组表征、专家组成备、验证、分发到数据收集与分析的全过程。
PT专家组制备与验证
- 1.
样本库建立:使用JIPMER存档的去标识化剩余血清样本建立样本库。样本包括恙虫病东方体IgM阳性与阴性样本,并排除了登革热、基孔肯雅热、HIV、HBV和HCV等病毒感染的标志物。根据光密度值(OD),阳性样本被进一步分为高、中、低反应性三类。
- 2.
样本池创建:从每个反应性类别中选取三个样本进行混合,形成低、中、高反应性样本池。同样,阴性样本也分组混合,最终制备出5个最终样本池(低、中、高反应性各一池,以及两个不同的阴性样本池)。
- 3.
验证:专家组在分发前进行了同质性和稳定性验证,以确保样本在运输和储存过程中的完整性,符合ISO 13528:2022指南要求。
方案执行与数据收集
- 1.
试点研究:首先在10个实验室进行了试点研究,以评估可行性、标准化流程并确定检测的临界值。
- 2.
全国范围实施:随后,包含5个冷冻样本的PT专家组被分发给全国51个指定的参与实验室。样本在-80°C条件下运输,确保冷链。实验室被要求在收到样本后两周内提交检测结果,并报告所使用的诊断试剂盒品牌、仪器、校准状态以及每个样本的临界值和OD值。
- 3.
性能评估:实验室的性能通过定性(结果一致性)和定量(统计参数)两方面进行评估。定性评估根据结果一致性给予从A(优秀)到D的等级。定量分析则包括计算均值、指定值(中位数)、标准偏差、不确定性、百分比偏差、Q分数和Z分数等统计参数。
结果
试点与全面研究结果
试点研究中,所有10个实验室的结果均表现一致。在全面研究中,51个参与的实验室中有49个在规定时限内提交了结果。其中,96% (47/49) 的实验室报告了与预期一致的结果。有2个实验室结果不一致,得分分别为60%和80%。
主要统计分析
在49个提交结果的实验室中,有2个结果不一致,另有1个实验室使用了快速免疫层析试纸条检测而非酶联免疫吸附试验,因此最终有46个实验室的数据纳入比较分析。在这46个实验室中,27个使用InBios酶联免疫吸附试验试剂盒,17个使用J. Mitra酶联免疫吸附试验试剂盒,2个使用TRUSTwell试剂盒(后因数量过少排除)。对前两种试剂盒的详细分析显示:
- 1.
结果一致性:使用两种主要试剂盒的实验室绝大多数结果一致。
- 2.
性能分数:大多数样本的Q分数和Z分数在-0.5至+0.5之间。在Z分数评估中,使用InBios试剂盒的实验室中有3个报告了可疑Z分数,1个为不可接受Z分数;使用J. Mitra试剂盒的实验室中各有1个报告可疑和不可接受Z分数。总体上,44个实验室的Z分数在可接受的-2至+2范围内。
- 3.
数据分布:对样本OD值的柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫检验表明,所有样本的吸光度值均符合正态分布。
- 4.
仪器校准影响:仪器校准状态与Z分数之间仅存在弱相关性(相关系数0.2-0.3),表明校准并非导致实验室间差异的唯一或主要因素。
讨论
本研究成功在印度建立并实施了首个针对恙虫病东方体IgM血清学检测的外部质量保证方案。高达96%的结果一致性表明,该方案有效提升了参与实验室间诊断结果的可比性与可靠性。与使用J. Mitra试剂盒的实验室相比,使用InBios试剂盒的实验室表现出更低的均值、中位指定值和测量不确定度,提示其检测性能可能更稳定。少数实验室出现的不可接受或可疑Z分数,突显了持续质量监控和针对性能力建设的必要性。仪器校准状态与性能间的弱相关性说明,操作者技能、试剂批次、协议遵守情况等因素可能对结果变异有更大影响。此前,中国曾进行过恙虫病血清学诊断的外部质量保证研究,印度也有针对登革热等其他病毒血清学检测的外部质量保证研究。本研究为在印度乃至类似的中低收入地区,建立针对其他新发传染病的质量保证框架奠定了基础。
研究的局限性
本研究的主要局限性在于统计分析仅使用了OD值,而未使用E比值,因为E比值的临界值因实验室地理位置和使用试剂盒不同而异。此外,本研究未将外斐试验纳入标准化范围。未来需要在更多实验室(如100-200个)中进一步验证此方案的有效性,并将其更广泛地持续实施。
结论
针对恙虫病东方体IgM检测的外部质量保证方案取得了成功,显著提高了印度参与实验室诊断结果的质量和一致性。该研究证明,建立本土化的外部质量保证体系对于确保传染病诊断的准确性、支持有效的临床干预和构建强大的国家监测系统具有至关重要的作用。未来需要在更大范围内持续推行此类方案,以全面提升印度实验室的诊断质量。