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快速抗原测试诊断COVID-19的准确性如何?

关键信息

• 快速抗原测试用于有COVID-19体征或症状的人时最准确,尤其是在发病的第一周。检测呈阴性的人仍可能被感染。

• 当用于没有感染迹象或症状的人时,快速抗原测试的准确性要低得多,但用于与已确诊COVID-19患者有过接触的人时更有效。

• 快速抗原测试的准确性因不同制造商生产而异,而且许多商业的可用测试缺乏证据。

什么是COVID-19的快速即时抗原测试?

快速即时测试旨在确认或排除有或无COVID-19症状的人是否感染了COVID-19。快速即时抗原测试:

•是便携的,因此无论患者身处何处(在护理点、或在家等非医疗环境中)都可以进行检测;

•易于操作,只需最少的额外设备或准备步骤;

•比标准实验室测试便宜;

•不需要专业操作员或设置;以及

•在“等待时”提供结果。

本系统综述旨在研究快速抗原测试,有时也称为“横向流动测试”。这些测试可以通过从鼻子或喉咙采集的样本中识别病毒的蛋白质。它们装在一次性塑料盒中,类似于非处方妊娠试验。

这个问题为何重要?

COVID-19的疑似患者需要迅速了解自己是否被感染,以便进行自我隔离,接受治疗并告知密切的接触者。目前,COVID-19感染是通过RT-PCR的实验室测试确认的,该测试使用专业设备,通常需要至少24小时才能产生结果。

在许多地方,快速抗原测试可以让更多有或无症状的人,在医疗机构以外的地方进行检测。更快地诊断出COVID-19感染可以让人们更快地采取适当措施,并有可能减少COVID-19的传播,但重要的是要了解其准确性及其最佳的使用方式。

我们想研究什么?

我们想研究市售的快速即时抗原测试是否足够准确,从而可靠地诊断COVID-19感染,并确定其在有症状和无症状人中的准确性是否不同。

我们做了什么?

我们确定的研究测量了在已经使用RT-PCR测试COVID-19的人群中,使用任何商业生产的快速抗原测试的准确性。人们可以在医院、社区或家中进行检测。研究可以测试有或无症状的人。

我们发现了什么?

我们在综述中纳入了155项研究。 主要结果基于152项研究,共调查了100462个鼻或喉咙样本;这些样本中有16822个样本被确认为COVID-19。研究调查了49种不同的抗原测试。大约60%的研究在欧洲进行。

主要结果

在确诊COVID-19的人群中,平均73%有症状的人通过抗原测试准确识别出COVID-19感染,而在无症状的人中该比例为55%。在症状开始后的第一周进行检测最准确(平均82%的确诊病例抗原检测呈阳性)。这可能是因为人们在感染后的最初几天,体内的病毒最多。对于无症状的人,若其可能接触过COVID-19感染病例,检测最准确(平均64%的确诊病例抗原检测呈阳性)。

在没有感染COVID-19的人群中,抗原检测准确排除了99.6%的有症状人群和99.7%的无症状人群的感染。

不同品牌的检测在准确性上有所不同。七项检测的汇总结果(来自每个测试品牌的多项研究)符合世界卫生组织(World Health Organization, WHO)的标准,即在有COVID-19症状和体征的人群中确认和排除COVID-19的“可接受”标准。另外两项测试各在一项研究中达到了WHO的可接受标准。在无症状人群中进行评价时,没有一项测试符合该标准。

根据症状开始后第一周内进行测试的有症状人群的汇总结果,如果1000名有症状的人进行了抗原测试,其中50人(5%)确实感染了COVID-19:

•45人的COVID-19检测会呈阳性。其中,5人(11%)不会被检测出感染COVID-19(假阳性结果)。

•955人的COVID-19检测结果会呈阴性。其中,10人(1.0%)实际上感染了COVID-19(假阴性结果)。

在无COVID-19症状的人中,确诊病例的数量预计将远低于有症状的人。根据未接触过COVID-19患者的1000名无症状人群的汇总结果,这1000人中有50人(0.5%)确实感染了COVID-19:

•62人的COVID-19检测会呈阳性。其中,30人(48%)不会被检测出感染COVID-19(假阳性结果)。

•9938人的COVID-19检测结果会呈阴性。其中,18人(0.2%)实际上感染了COVID-19(假阴性结果)。

证据的局限性是什么?

一般来说,研究采用的方法相对严格,特别是在受试者筛选和测试实行方面。但有时研究并未对受试者进行测试,也没有遵循制造商的使用说明。有时检测并不是在检测点进行的。研究判断是否存在COVID-19感染的方法不太严格;91%的研究依赖单一的RT-PCR阴性结果作为无COVID-19感染的证据。来自不同测试品牌的结果各不相同,直接将两个不同测试品牌进行比较的研究也相对较少。最后,并非所有研究都提供了有关受试者的足够信息,以便我们判断他们出现症状的时间,甚至是否有症状。

这些证据代表什么?

对于有症状的人,一些快速抗原检测足够准确,可以替代RT-PCR,尤其是用于判断是否存在感染。或者,在有RT-PCR时,可以使用快速抗原检测来筛选哪些有症状的人需要进一步进行RT-PCR检测,从而减轻实验室服务的负担。当需要对患者护理做出快速决定、识别疫情、让人们更快自我隔离、或追踪接触者时,快速抗原测试将发挥最大的作用。快速抗原检测在排除有症状人群的感染方面效果较差——快速抗原检测结果呈阴性的个体仍可能被感染。

当用于没有COVID-19症状的人时,快速抗原检测的准确率较低。需要更多证据来了解对无症状人群进行快速检测的准确性,以及重复检测策略可以在多大程度上减少传播,无论是在家中还是在学校等非医疗机构进行的检测。没有独立证据支持使用多种测试品牌。需要对测试品牌进行更直接的比较,测试人员也要遵循制造商的使用说明。

本系统综述的时效性如何?

本系统综述是对之前综述的更新,纳入了截至2021年3月8日发表的证据。

Background

针对SARS-CoV-2感染的准确快速诊断测试是防治COVID-19大流行的有效工具。快速抗原测试用于检测当前感染,这种检测策略可以提高检测的可及性,加快检测的速度,并为临床和公共卫生管理决策提供信息,以减少传播。本系统综述是首次发表于2020年综述的第二次更新。

Objectives

系统综述旨在评价快速即时抗原测试用于诊断SARS-CoV-2感染的准确性。我们将有症状和无症状人群的准确性进行区分。研究的异质性来源包括测试的设置和适应症、测定格式、样本位点、病毒载量、年龄、测试时间和研究设计。

Search strategy

我们于2021年3月8日检索了伯尔尼大学的COVID-19开放获取项目活证据数据库(包括PubMed和Embase的每日更新以及medRxiv和bioRxiv的预印本)。我们纳入了来自国家参考实验室、FIND和诊断全球卫生网站(Diagnostics Global Health website)的独立评价。我们未对检索文献的语言种类加以限制。

Selection criteria

我们纳入了对疑似SARS-CoV-2感染者、已知SARS-CoV感染者或已知未感染者或正在接受感染筛查者的研究。我们纳入了商业生产的快速抗原检测的任何设计的测试准确性研究。我们纳入了对单一测试(每人报告一次测试结果)和连续测试(在一段时间内进行多次抗原测试)的评价。是否存在感染的参考标准是任何基于实验室的分子检测(主要是逆转录聚合酶链反应(RT-PCR))或大流行前的呼吸道样本。

Data collection and analysis

标准筛选程序由三个人进行。两人独立进行质量评价(使用QUADAS-2工具)并提取研究结果。一名系统综述作者进行研究特征提取,并由另一名系统综述作者进行核查。我们采用95%置信区间(confidence intervals, CIs)对每项试验进行敏感性和特异性分析,并采用双变量模型合并资料。我们通过随机效应逻辑回归模型的指标变量来研究异质性。我们将测试制造商的结果制成表格,并根据制造商的使用说明和症状状态进行说明。

Main results

我们纳入了155个研究队列(来自166项研究报告,其中24项为预印本)。主要结果涉及对单一测试应用程序的152项评价,包括100462个独特样本(16822个样本已确认为SARS-CoV-2)。研究主要在欧洲进行(101/152, 66%),评价了49种不同的商业抗原测试方法。只有23项研究比较了两种或两种以上的测试品牌。

由于受试者的筛选(40, 26%)、指数测试的解读(6, 4%)、无感染参考标准存在缺陷(119, 78%)、以及受试者流量和时间41(27%),偏倚风险较高。不同测试方法和测试对象的受试者特征(45, 30%)和指数测试交付(47, 31%)不同。几乎所有的研究(91%)都采用单一RT-PCR结果来确定是否存在感染。

共152项关于单一测试应用的研究报告了228项抗原测试评价。不同研究之间的敏感性评价差异很大,但均具有高特异性。与无症状受试者相比(54.7%,95% CI [47.7%, 61.6%];50项评价;40956个样本,2641例),有症状组的平均敏感性较高(73.0%,95% CI [69.3%, 76.4%];109项评价;50574个样本,11662例)。平均敏感度在症状出现后第一周(80.9%, 95% CI [76.9%, 84.4%];30项评价,2408例)高于症状第二周(53.8%, 95% CI [48.0%, 59.6%];40项评价,1119例)。对于在检测时无症状的人来说,与COVID-19检测可以广泛提供给任何人相比(49.6%, 95% CI [42.1%, 57.1%];26项评价;31904个样本,1758例),疑似有SARS-CoV-2流行病暴露时的敏感性更高(64.3%,95% CI [54.6%, 73.0%];16项评价;7677个样本,703例)。有症状(99.1%)或无症状(99.7%)受试者的平均特异性同样高。

我们观察到随着样本病毒载量的减少,总结敏感性稳步下降。

敏感度因品牌而异。当根据制造商的说明进行测试时,各品牌的平均敏感性在有症状受试者(20项具有合格资料的测试)中为34.3%至91.3%,在无症状受试者(12项测试)中为28.6%至77.8%。对于有症状的受试者,7项检测的汇总敏感性为80%或以上(符合世界卫生组织(World Health Organization, WHO)设定的可接受标准)。当根据制造商说明进行测试时,20项检测中有17项符合WHO可接受的97%特异性性能标准,其中12项显示特异性高于99%。对于无症状受试者,只有两项检测方法的敏感性接近,但在一项研究中没有达到WTO可接受的性能标准;无症状受试者的特异性与有症状人群的特异性相似。

根据在症状出现后第一周的有症状人群的汇总资料,确诊率为5%,阳性预测值(positive predictive value, PPV)为89%,这相当于10个阳性结果中有1个是假阳性,会漏诊大约五分之一的病例。根据无症状人群(可广泛进行检测并且怀疑有COVID-19流行病暴露)的汇总资料,确诊率为0.5%,PPV为38%到52%,这相当于5个阳性结果中有1个是假阳性或2个阳性结果中有1个是假阳性,会漏诊二分之一到三分之一的病例。

Authors' conclusions

抗原测试的敏感性不同。在出现COVID-19体征和症状的人中,在发病第一周病毒载量较高时,敏感性最高。在必须立即对病人护理做出决定或RT-PCR不能及时交付时,符合适当性能标准的检测(如世界卫生组织制定的标准)可以取代实验室的RT-PCR。然而,它们更适合用于RT-PCR检测的分诊。抗原检测的敏感性可变,这意味着检测呈阴性的人仍可能被感染。许多商业可用的快速抗原测试尚未在独立验证的研究中得到评价。

在无症状人群中进行检测的证据有所增加,但敏感性较低,并且缺乏在不同环境中进行检测的证据。关于抗原测试的重复测试策略的问题仍然存在。需要进一步的研究来评价筛查方案在减少感染传播方面的有效性,无论是大规模筛查还是对于学校、医疗机构和旅客的针对性筛查。

翻译笔记

原译者:赵洁,更新译者:崔卓君(北京中医药大学人文学院2020级英语医学方向),原审校:刘旭(香港中文大学那打素护理学院),更新审校:刘郁恒(北京中医药大学人文学院2021级翻译专业)。2022年10月17日。简体中文由Cochrane中国协作网成员单位,北京中医药大学循证医学中心翻译传播工作组负责,联系方式:tina000341@163.com

引用文献
Dinnes J, Sharma P, Berhane S, van Wyk SS, Nyaaba N, Domen J, Taylor M, Cunningham J, Davenport C, Dittrich S, Emperador D, Hooft L, Leeflang MMG, McInnes MDF, Spijker R, Verbakel JY, Takwoingi Y, Taylor-Phillips S, Van den Bruel A, Deeks JJ, Cochrane COVID-19 Diagnostic Test Accuracy Group. Rapid, point-of-care antigen tests for diagnosis of SARS-CoV-2 infection. Cochrane Database of Systematic Reviews 2022, Issue 7. Art. No.: CD013705. DOI: 10.1002/14651858.CD013705.pub3.