《迅速建立一线现场实验室,以应对乌干达西部输入性埃博拉病毒病疫情,2019年6月-厦门杂志期刊论文发表》期刊简介
迅速建立一线现场实验室,以应对乌干达西部输入性埃博拉病毒病疫情,2019年6月-厦门杂志期刊论文发表
· 舒婷婷 ,
· 杰克逊·京多 ,
· 詹姆斯?格拉齐亚诺,
· 斯蒂芬?巴利南迪,
· 马库斯·凯努莱宁,
· 亚历克斯·图穆西姆,
· 卢克?尼亚卡拉胡卡,
· 索菲亚·穆莱,
· 吉米?巴鲁库,
· 威廉·洛纳根,
· 奥伦·迈耶,
· 拉斯图斯·马塞雷卡,
· 弗雷德里克?马塞雷卡,
· [ ... ],
· 约翰·克莱纳
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· 出版日期: 2021年12月03日
抽象
刚果民主共和国于2018年8月宣布北基伍省发生埃博拉病毒病疫情。截至2019年6月,疫情已蔓延到刚果民主共和国东北部的26个卫生区,造成>2000例报告病例和1000>例死亡。2019年6月10日,一个刚果家庭的三名出现埃博拉病毒病样症状的成员前往乌干达西部的卡塞塞区寻求医疗救治。此后不久,乌干达病毒研究所(UVRI)的病毒性出血热监测和实验室计划(VHF计划)证实,所有三名患者均患有埃博拉病毒病。乌干达卫生部宣布乌干达卡塞塞区爆发埃博拉病毒病,向世界卫生组织通报了疫情,并启动了快速应对措施以遏制疫情。作为这一应对措施的一部分,UVRI和美国疾病控制和预防中心在乌干达公共卫生紧急行动中心、卡塞塞地区卫生队、Bwera总医院院长、美国国防部马凯雷雷大学沃尔特·里德项目和美国驻坎帕拉全球卫生安全技术工作组代表团的支持下, 在卡塞塞区布韦拉综合医院联合建立了埃博拉现场实验室,靠近埃博拉治疗单位(ETU)。该实验室包括一个用于对患者标本进行病毒灭活的快速收容试剂盒和一个用于进行Xpert埃博拉测定的GeneXpert仪器。实验室工作人员从埃博拉病毒病警报和疑似病例中检测了76份标本;大多数人被ETU录取(89.3%),并报告了最近前往刚果民主共和国的旅行(58.9%)。尽管现场实验室未发现埃博拉病毒病病例,但它在患者管理和流行病学监测中发挥了重要作用,在<3小时内提供了诊断结果。将现场实验室纳入乌干达国家甚高频规划也使患者标本能够转诊到恩德培进行确认性EBOV检测和在乌干达传播的其他出血热病毒检测。
作者简介
在乌干达西部卡塞塞区发生输入性埃博拉病毒病疫情后,乌干达病毒研究所和美国疾病控制和预防中心联合建立了一个前线实地实验室,以检测从埃博拉病毒病警报和疑似病例中收集的标本。现场实验室使用配备快速收容套件以安全灭活患者标本的单个房间和用于执行Xpert埃博拉测定的GeneXpert,在其46个手术日内迅速排除了埃博拉病毒病作为76名患者的病因。所有标本还被转交乌干达病毒研究所(恩德培)进行埃博拉病毒确认性检测,并根据国家病毒性出血热规划的检测规程和任务,对乌干达已知会引起出血热的一组病毒进行检测。埃博拉现场实验室通过支持患者管理和流行病学监测,成为疫情应对的宝贵资产。
数字
引文:Schuh AJ,Kyondo J,Graziano J,Balinandi S,Kainulainen MH,Tumusiime A等人(2021年)迅速建立一线现场实验室,以应对乌干达西部的埃博拉病毒病输入性疫情,2019年6月。PLoS Negl Trop Dis 15(12):e0009967。https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0009967
编辑 器:Patricia V. Aguilar,德克萨斯大学医学分校,美国
收到:四月 8, 2021;接受:十一月3,2021;发表:十二月 3, 2021
这是一篇开放获取的文章,没有任何版权,任何人都可以出于任何合法目的自由复制,分发,传播,修改,构建或以其他方式使用。该作品在知识共享CC0公有领域奉献下提供。
数据可用性:所有相关数据都在手稿中。
资金:乌干达病毒研究所(UVRI)/美国疾病控制和预防中心(CDC)埃博拉现场实验室和CDC作者得到了传染病快速反应储备基金(75-X-0943)的支持,该基金用于支持CDC的2018年刚果民主共和国埃博拉应对活动。资助者在研究设计,数据收集和分析,出版决定或手稿准备方面没有任何作用。
相互竞争的利益:作者宣布不存在相互竞争的利益。-厦门杂志期刊论文发表
介绍
在来自不明身份的人畜共患源(如蝙蝠、非人灵长类动物或其他动物来源(例如,duiker))的溢出后,埃博拉病毒(EBOV;Filoviridae家族、埃博拉病毒属、扎伊尔埃博拉病毒物种)可在人与人之间传播,导致埃博拉病毒病(EVD)大规模暴发,病死率高[1 ].2018年8月1日,刚果民主共和国卫生部(MoH)宣布了该国的10个千东北部北基伍省的埃博拉病毒病疫情[2,3]。截至2019年6月10日,在刚果民主共和国北基伍省和伊图里省的26个卫生区发现了埃博拉病毒病,并导致报告的2071例病例(1977例确诊病例和94例可能病例)和1396例死亡[4]。由于人口为贸易、社会活动和庇护而跨越国界的频率很高,世卫组织将埃博拉病毒病蔓延到刚果民主共和国邻国乌干达、卢旺达和南苏丹的区域风险归类为非常高[5]。
2019年6月10日,刚果民主共和国北基伍省马桑布村的一名母亲带着她生病的5岁孩子穿越姆庞德韦边境哨所,前往乌干达西部卡塞塞区的卡甘多医院寻求医疗救助(表1)[6]。卫生保健工作者怀疑埃博拉病毒病是该5岁儿童患病的原因,因为该名儿童出现出血素质,一名家庭成员已向医院发出警报,该儿童可能已感染EBOV。同一天晚上,在用救护车将这名5岁儿童转移到Bwera综合医院的埃博拉治疗单位(ETU)之前,在Kagando医院收集的血液标本被送往乌干达恩德培乌干达病毒研究所(UVRI)的病毒性出血热(VHF)监测和实验室计划,以检测出血热病毒小组, 包括埃博拉病毒(EBOV、苏丹病毒(SUDV)和Bundibugyo病毒(BDBV))、马尔堡病毒(马尔堡病毒(MARV)和Ravn病毒(RAVV)、克里米亚刚果出血热病毒(CCHFV)和裂谷热病毒(RVFV)。UVRI第二天早上(6月11日)发布的检测结果证实,这名5岁的孩子EBOV呈阳性;那天晚上,孩子死了。乌干达卫生部于6月11日晚在卡塞塞区正式宣布埃博拉病毒病疫情,并通知世界卫生组织(世卫组织)[4]。同时于6月10日,这名50岁的祖母和5岁儿童的3岁弟弟从刚果民主共和国进入乌干达,并被送往Bwera综合医院的ETU[6]。6月11日晚从这两位亲属身上采集的血液样本也于6月12日上午在UVRI检测出EBOV阳性。这名50岁的祖母和3岁的孩子分别于6月12日和13日死于埃博拉病毒病。
表 1.2019年6月乌干达输入性埃博拉病毒病疫情主要事件的时间表,以及乌干达病毒研究所-美国疾病控制和预防中心在Bwera综合医院建立和运营埃博拉现场实验室。
https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0009967.t001
乌干达卫生部、国家公共卫生突发事件行动中心(PHEOC)和卡塞塞地区卫生小组(DHT)在更多国家和国际合作伙伴的支持下,启动了快速的多部门应对措施以控制疫情[4]。作为应对措施的一部分,乌干达卫生部长兼卫生服务总干事(DGHS)要求UVRI和美国疾病控制和预防中心(CDC)在卡塞塞区共同建立一个前线现场实验室(距离恩德培国家甚高频参考实验室439-446公里或7-8小时车程;图 1)从埃博拉病毒病的埃博拉病毒病警报和疑似病例中快速筛查诊断标本。在乌干达PHEOC,Kasese DHT,Bwera综合医院院长及其工作人员,美国国防部马凯雷雷大学Walter Reed项目(MUWRP)和美国驻坎帕拉全球卫生安全技术工作组代表团的支持下,UVRI和CDC在Bwera综合医院的Kasese区建立了埃博拉现场实验室, 埃博拉治疗病房(ETU)近端。在本文中,我们描述了乌干达西部Bwera综合医院UVRI-CDC埃博拉现场实验室的部署,建立,运营和结果。
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图 1.地图描绘了从乌干达病毒研究所-美国疾病控制和预防中心位于布韦拉的埃博拉现场实验室到恩德培的UVRI病毒出血热实验室的车辆运输患者标本的旅行时间。
该地图是使用 QGIS 版本 3.20.1 (https://www.qgis.org) 创建的。乌干达底图(uga_admbnda_ubos_20200824_SHP.zipSHP)来自世界银行数据目录(https://data.humdata.org/dataset/uganda-administrative-boundaries-admin-1-admin-3?force_layout=desktop)。
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方法
道德声明
Bwera综合医院的UVRI-CDC现场实验室是作为乌干达埃博拉病毒病疫情应对工作的一部分而建立的,并已获得乌干达卫生部的批准。所有埃博拉病毒检测都是出于临床诊断目的而进行的,以支持疾病预防控制中心对乌干达埃博拉病毒病疫情的公共卫生应对,因此不受机构审查委员会的要求的约束。根据国家甚高频计划规程,UVRI立即向PHEOC发布了来自现场实验室的所有Xpert埃博拉化验结果,以分发给所有相关的公共卫生官员。所有检测结果均通过UVRI的甚高频监测和实验室计划的确认测试进行验证,UVRI是乌干达指定的VHF测试国家参考实验室。
案例定义
从埃博拉病毒病警戒和疑似病例中收集了提交给UVRI-CDC埃博拉现场实验室的EBOV诊断标本。在本次疫情期间,社区和社区志愿者使用了埃博拉病毒病的警戒病例定义,而流动小组、卫生站和卫生中心使用了埃博拉病毒病的疑似病例定义(表2)[7]。为了便于日后参考,UVRI的甚高频监测和实验室项目将VHF的疑似病例定义用于常规VHF监测[8,9]。卫生保健小组使用乌干达病毒性出血热监测项目疑似病例报告表(CRF)记录患者信息、临床体征和症状、患者/临床状况、流行病学危险因素和暴露以及临床标本和实验室检测信息。
图 2.标本采集和诊断测试算法。
埃博拉治疗单位ETU;UVRI,乌干达病毒研究所;疾病预防控制中心,美国疾病控制和预防中心;埃博拉病毒,埃博拉病毒;全科医生,糖蛋白;NP, 核蛋白;负数,负数;核糖核酸,核糖核酸;VHF,病毒性出血热;qRT-PCR,定量逆转录酶 - 聚合酶链反应;苏丹病毒;BDBV,本迪布焦病毒;MARV-RAVN,马尔堡病毒-Ravn病毒;CCHFV,克里米亚刚果出血热病毒;裂谷热病毒,裂谷热病毒。
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样本收据
在将诊断标本交付给UVRI-CDC埃博拉现场实验室(图3)时,一名实验室人员穿着特定于程序的个人防护装备[该PPE包括一件防护服(Sirus Surgical Level 3织物增强长袍,Medline,Northfield,IL,US),手套和面罩(一次性全面罩防雾,赛默飞世尔科技,沃尔特曼,马萨诸塞州,美国)],使用5%的微化学加消毒剂洗涤剂(国家化学实验室, 费城,宾夕法尼亚州,美国)净化含有三重包装标本和CRF的生物危害袋。从去污的生物危害袋中取出三级容器和CRF,并立即用5%的微化学进行去污。将二级容器从去污的三级容器中取出,并立即用5%的Micro-Chem进行去污。每个标本都分配有一个唯一的识别号,CRF用于记录患者人口统计信息,体征和症状以及标本时间戳信息。
图 3.乌干达病毒研究所-美国疾病控制和预防中心布韦拉综合医院埃博拉现场实验室的鱼眼视图。
从门开始并逆时针移动,损害现场实验室的主要设备和工作区包括:1)带有四个大型电池的不间断电源,2)GeneXpert仪器,3)GeneXpert专用计算机,4)灭活诊断标本工作区,5)一般实验室废物,6)洗手水槽,7)用于标本处理和标本病毒灭活的快速收容套件, 8)指定用于三级和二级标本运输容器的净化区域,以及9)额外实验室用品的存储区域。
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快速防护套件和个人防护装备
作为生物安全预防措施,所有诊断标本都在快速收容箱(RCK;Germfree Laboratories, Ormond Beach, FL, US)。RCK的两个入口/出口口装有高效微粒空气(HEPA)滤芯,手套口装有坚固的罐装手套(罐头和处理手套,无衬里,12"长,20密耳,安思尔,伊瑟林,新泽西州,美国)。RCK由电池供电的双HEPA过滤排气泵在负压下维持。在每次使用之前,检查RCK及其手套的整个表面积是否在负压下撕裂和一般磨损。手套至少每月更换一次,这是从RCK清除所有废物后的第一项任务,并且使用下面详细描述的程序对其内表面进行了去污。通过评估HEPA过滤排气泵的气压流出量并目视确保RCK从负气压略微向内拉,检查电池电量是否充足。在RCK工作时,实验室人员穿上了特定于程序的个人防护装备,包括一件防护服(Sirus外科3级织物增强长袍)和一双手套,内侧的一副贴在长袍上。在RCK完成工作后,实验室人员将他们的双层手套从RCK手套内侧取下。将外层手套和长袍袖子用5%Micro-Chem去污后,取下外手套并放入主实验室的大型废料箱中,用5%Micro-Chem对内手套进行去污,从内手套上取下胶带并放入废料箱中,取出长袍并悬挂起来再使用, 并将内侧的手套取下并放入垃圾箱。然后,实验室人员用肥皂和水洗手。
物品进出 RCK 的移动
通过打开大型袋入/袋出管的外部气闸,将容器放入管中,关闭外部气闸,打开内部气闸,将容器传递到内部空间,然后将内部气闸移入RCK。从二级容器中取出Ziploc袋后,容器和实验室人员的手套立即用5%的Micro-Chem进行表面去污。通过打开大型袋入/袋出管的内部气闸,将去污容器放入管中,用5%Micro-Chem喷洒管,关闭内部气闸,3分钟后打开外部气闸,从管中取出容器,然后关闭外部气闸,从RCK中取出去污的二次容器。将二级容器立即浸入含有5%微化学的桶中,最短暴露时间为3分钟。
诊断标本的病毒灭活
从Ziploc袋中取出诊断标本后,用5%的Micro-Chem对袋子进行消毒,并放入衬有生物危害袋的小型固体垃圾箱中。使用塑料转移移液器将EDTA中收集的全血标本转移到标记的2 mL管中。用过的转移移液器从液体垃圾箱中装满5%的微化学,然后排放到同一个垃圾箱中。同样,将EDTA真空吸尘器管浸入液体垃圾箱中。根据制造商的协议,使用200μL移液器将100μL全血从2mL管转移到含有2.5mL杀菌剂硫酸盐酸杀菌剂裂解试剂的标记Xpert Ebola检测标本试剂瓶中[12]。通过上下移液混合血液后,移液器吸头从液体垃圾箱中充满5%的微化学,然后排放到同一个箱中。惠顿管中的剩余血液在报告测试结果之前没有被丢弃。将口腔拭子直接转移到标记的Xpert埃博拉检测标本试剂瓶中。在关闭标本试剂瓶的盖子之前,通过向一侧弯曲来断开拭子的茎。将茎和原始拭子管浸入含有5%微化学的液体废物箱中。然后将拭子样品与样品试剂瓶的内容物通过轻柔倒置混合。
从 RCK 中取出 GeneXpert 样品试剂瓶
GeneXpert样品试剂瓶(造父变星),RCK的内表面积和手套,以及装置内的所有物品,在从RCK中取出样品试剂瓶之前,用5%微化学进行表面净化。在其中一个小袋入/袋出管上打开内部气闸后,将去污的样品试剂瓶放入管中,管中充满5%的Micro-Chem并关闭内部气闸。将样品试剂瓶在两个气闸之间孵育20分钟,以留出足够的时间使诊断标本完全灭活病毒。然后打开外部气闸,取出样品试剂瓶,关闭外部气闸。
用于检测的Xpert埃博拉检测盒的制备
在GeneXpert制备区域,戴上专用的礼服和一副手套,Xpert埃博拉检测盒按照制造商的说明制备并放入GeneXpert IV Dx仪器(四模块配置;头孢子)。然后用新鲜的0.5%氯清洁GeneXpert制备区域。测试完成后,将用过的Xpert埃博拉检测盒从GeneXpert Dx仪器中取出并放入固体废物箱中。-厦门杂志期刊论文发表
解释和报告结果
测试完成后,对标本充分性、标本处理和探针检查对照进行审查,只有在质量控制(QC)检查通过时,检测结果(埃博拉糖蛋白[GP]和核蛋白[NP])才被认为是有效和可报告的。QC和测试结果被手动记录在标本日志中,以电子方式保存为PDF,并打印在患者的医疗记录中以供保存。如果埃博拉全科医生或埃博拉NP呈阳性,则检测结果被解释为EBOV阳性。测试结果,患者人口统计和标本时间戳信息已安全地通过电子邮件发送给UVRI VHF计划(恩德培),订购医生,卡塞地区卫生官员和监测官员以及公共卫生紧急行动中心(PHEOC),并附有以下声明"GenXpert结果被认为是推定的,将由UVRI-VHF实验室确认"。
RCK每日关闭
报告检测结果后,通过将打开的管子浸入含有5%Micro-Chem的液体废物箱中,将RCK内剩余的全血标本丢弃。在关闭空气泵之前,RCK的内表面积,手套和装置内的所有物品都用5%的Micro-Chem进行表面净化。
废物处理
RCK废物。
RCK内所有装满液体和固体垃圾箱的垃圾箱在处理废物之前都留了一夜。作为当天的首要任务,将废液箱中经过净化的液体内容物通过漏斗小心地倒入防漏、有盖的塑料一次性容器(例如,用过的水瓶)中。将塑料一次性容器关闭,放入生物危害袋中,然后绑紧。将液体垃圾箱的剩余固体内容物(即转移移液器,移液器吸头,EDTA真空吸尘器,口腔拭子管和2 mL管)转移到固体废物箱后,将衬砌固体废物箱的生物危害袋取出,绑紧,用5%微化学去除表面污渍,然后放入第二个生物危害物中,将其绑合关闭。袋装液体和固体废物,以及RCK的整个内表面积和内容物,在按照"物品进出RCK"一节中描述的确切程序从袋入/袋出管中移除废物之前,用5%的Micro-Chem进行了净化。在固体和液体废物从RCK中除去后,立即将两个袋子放在一个大的生物危害袋中,该袋被绑紧,然后用5%的Micro-Chem进行去污。
主要实验室废物。
位于GeneXpert制备区域的小型固体垃圾箱衬里的小型生物危害袋被移除,绑紧,用5%微化学净化并放入主实验室的大型垃圾箱中。在大型垃圾箱中的生物危害袋被绑住并用5%的Micro-Chem进行去污后,将其放入第二个生物危害袋中,用5%的Micro-Chem捆绑并去污。
垃圾焚烧。
一名实验室人员将经过净化的RCK三重含废物和主要的实验室双袋废物运送到Bwera综合医院ETU的入口处。然后,医院卫生员焚烧了ETU焚烧炉坑中的实验室废物。
结果
部署到卡塞塞区并评估潜在的实验室地点
在乌干达卫生部长于2019年6月14日要求UVRI和CDC在卡塞塞区联合建立一个前线埃博拉现场实验室后不久,UVRI和CDC实验室人员连同预先清点和包装的实验室设备、用品和消耗品一起部署到该地区(6月16日)。在6月17日与Kasese DHT和Bwera总医院管理局会面后,UVRI和CDC实验室人员评估了医院的一个空间,该空间用于执行MUWRP支持的抗菌素耐药性测试活动。评估显示,该空间非常适合建立埃博拉现场实验室,因为它是:1)靠近Bwera综合医院的ETU,2)靠近Mpondwe边境哨所,这是刚果民主共和国和乌干达之间最繁忙的过境点,3)适当规模(11英尺x 11英尺)可以安全地进行所有实验室操作, 4)UVRI和CDC实验室人员可以随时访问以进行测试,5)可供使用,6)在安全人员定期巡逻的安全区域内。
在布韦拉综合医院建立UVRI-CDC埃博拉现场实验室
位于Bwera综合医院的UVRI-CDC埃博拉现场实验室的现场已准备好从6月18日至21日进行操作:1)清除多余的物品,2)用0.5%氯消毒表面,3)为实验室安装工作台和新的电源插座,4)通过接入Bwera综合医院临床实验室的UPS为GeneXpert仪器确保不间断电源(UPS), 5)最终确定特定地点的标准操作程序(例如,废物和标本管理计划;标本残留物在测试完成后被灭活,从未过夜),6)限制UVRI-CDC埃博拉现场实验室工作人员的进入(即只有UVRI-CDC埃博拉现场实验室工作人员拥有双锁实验室入口的钥匙,医院外门在夜间被锁住,医院由一名警卫巡逻), 7)设置RCK和GeneXpert仪器。在使用GeneXpert技术测试患者标本之前,我们通过测试从UVRI VHF实验室获得的阳性和阴性EBOV RNA对照,验证了该仪器和当前批次的Xpert埃博拉检测墨盒的性能符合预期。
实验室操作
实验室接受了从2019年6月22日至8月7日(n=46天)从埃博拉病毒病警戒和疑似病例中收集的标本,即乌干达宣布埃博拉病毒病疫情结束13天(42天:两个埃博拉病毒病毒潜伏潜伏期)。在此期间,该实验室由三个小组组成,由两名实验室人员组成,其中一名实验室人员来自UVRI,第二名来自CDC。虽然VHF计划的VRI实验室人员可以独立操作埃博拉现场实验室,但UVRI请求CDC协助为现场实验室配备人员,因为他们在恩德培的VHF实验室由于刚果民主共和国的埃博拉病毒病疫情而从乌干达各地和邻国接收了越来越多的VHF诊断标本。为了确保有足够的工作人员来处理这些样本,亚特兰大CDC轮换工作人员支持UVRI的工作人员轮换。通常,一名实验室人员对患者标本进行病毒灭活,而第二名实验室人员为埃博拉Xpert检测准备灭活标本,记录数据并报告检测结果。从样本接收到结果报告的周转时间始终<3小时。-厦门杂志期刊论文发表
患者群体和实验室结局
埃博拉现场实验室在63.0%(29/46)的运营天数上接收了用于排除埃博拉病毒病的患者标本。在此期间,对76个标本进行了EBOV检测(平均:每天1.7个标本,范围:0-6);76个标本中有56个代表了疑似病例的初始收集。收集的大多数疑似病例标本(73.7%,56/76)是在患者入院后不久被送入Bwera综合医院ETU(89.3%,50/56),Bwera综合医院(1.8%,1/56)或乌干达西部其他卫生保健机构(7.1%,4/56)后不久提取的;在一个实例中,从社区报告突然死亡的人那里收集了标本(1.8%,1/56)。大多数最初的收集是从活体患者身上采集的全血标本(91.1%,51/56),而只有少数是死后不久从尸体中采集的口腔拭子(8.9%,5/56)。少数标本代表重复收集(26.3%,20/76),这些样本是从症状发作后<72小时收集初始标本的患者中采集的。
使用CRF记录的患者信息,临床体征和症状,临床状态,流行病学危险因素和暴露信息来评估患者群体的人口组成和最近的旅行史,以及确定患者是否符合警报病例,疑似病例和/或常规VHF监测病例定义。考虑到CRF上记录的数据仅对应于初始标本收集(n = 56),患者群体的平均年龄范围为0.5-70.0岁(平均:23.7岁)。大约一半的患者是男性(48.2%,27/56),大多数人报告说他们在过去一个月内去过刚果民主共和国(58.9%,33/56)。在这56例患者中,83.9%(47/56)符合埃博拉病毒病警戒病例定义,69.6%(39/56)符合埃博拉病毒病疑似病例定义,48.2%(27/56)符合UVRI的VHF监测和实验室规划用于常规VHF监测的更严格的VHF疑似病例定义(表2)。
所有76个标本经Xpert埃博拉检测均检测呈EBOV阴性,UVRI的VHF监测和实验室计划对重复标本的确认性检测证实,所有样本均呈EBOV阴性,以及已知在乌干达传播的其他出血热病毒。
讨论
UVRI-CDC埃博拉现场实验室在患者分诊和管理以及埃博拉病毒病疑似病例的流行病学监测方面发挥了重要作用,在<3小时内提供了诊断结果。尽管恩德培UVRI的甚高频监测和实验室项目例行检测从疑似甚高频病例中收集的EBOV标本,但距离卡塞塞区有7-8小时的车程。根据收集的标本时间,从遥远地区转诊的标本的周转时间可能>24小时。
作为乌干达2018年埃博拉病毒病防范活动的一部分,UVRI和CDC实验室人员组装了四个行李箱,最大尺寸为4.33英尺。3,其中包含GeneXpert和RCK设备,以及足够的实验室用品,可以安全可靠地运行一线埃博拉现场实验室>1个月。由于这种准备工作,工作人员和物资得以迅速部署到卡塞塞区,以建立埃博拉现场实验室。Bwera综合医院UVRI-CDC埃博拉现场实验室的设置和操作变得容易,这得益于现场实验室简单的标本采集和诊断算法。使用RCK灭活血液和口腔拭子标本以及Xpert埃博拉检测(集成核酸提取和qRT-PCR)只需要一个具有两个指定工作区的实验室房间。相比之下,高通量甚高频现场实验室,如2014-2015年西非埃博拉病毒病暴发期间在塞拉利昂建立的CDC埃博拉现场实验室[13],通常需要一个室外工作空间进行标本灭活,同时穿戴全套个人防护装备和三个独立的室内工作空间,用于:1)制备清洁的核酸提取试剂和qRT-PCR预混液, 2)RNA提取,3)将RNA模板加入到qRT-PCR预混液中。现场实验室的电力仅在操作GeneXpert仪器时才需要,因为RCK的排气泵由电池供电,Xpert Ebola检测盒不需要冷藏。此外,不需要冷藏在现场实验室进行测试的标本,因为它们立即被测试,然后丢弃。Xpert埃博拉检测试剂盒(约20美元/墨盒)和GeneXpert仪器(约17,000美元)的成本与基于试剂盒的EBOV qRT-PCR检测(例如,美国CDC埃博拉检测试剂盒)和qRT-PCR仪器(例如Bio-Rad CFX96触摸实时荧光定量PCR检测系统)的成本相似[14]。此外,在现场设有实验室:1)与非政府组织(如无国界医生组织)和2)当地社区建立了信任。Bwera综合医院ETU不必等待长达24小时才能获得EBOV测试结果,而是可以在样本收集后的三个小时内收到推定的测试结果,并且有相关亲人的家庭可以在不久之后从恐惧和焦虑中解脱出来。鉴于在规定期间内运行目标现场实验室的成本并不比样品运输和测试的成本高,从第1点和第2点获得的收益使部署现场实验室成为一项明智的投资。
虽然两人现场实验室团队能够使用RCK和四模块GeneXpert IV Dx仪器轻松处理和测试患者标本,但我们在一天内最多收到了六个标本。使用这种现场实验室设置并考虑12小时的工作班次,我们估计最大样品通量将为44个标本(Xpert埃博拉检测运行时间为90分钟)。对于需要提高标本通量的大规模埃博拉病毒病暴发应对措施,可能需要考虑使用16个模块的GeneXpert Dx仪器,以及额外的RCK和实验室工作人员。或者,如果电力可靠、训练有素的实验室工作人员和足够的空间,则应考虑建立一个高通量现场实验室,例如2014-2015年西非埃博拉病毒病疫情期间在塞拉利昂建立的CDC埃博拉现场实验室[13]。在现场实验室的部署期间,我们利用医院临床实验室的UPS来确保GeneXpert仪器的电力安全。位于更多农村地区的现场实验室可能需要部署独立的电力来源,例如带有调节器的燃气发电机。
UVRI被指定为国家甚高频参比实验室。因此,收集重复的患者标本并将其运送到UVRI对于保存国家甚高频参比实验室系统的结构,确认所有Xpert埃博拉检测结果呈阴性,并确保每个患者标本都经过检测以检测在乌干达传播的其他出血热病毒至关重要。从UVRI的甚高频监测和实验室计划于2010年建立[9]到2019年12月底,它已经确认乌干达因感染SUDV(n = 3)[15-17]和马尔堡病毒(马尔堡病毒和拉文病毒;n = 3)[8,18-20]而在乌干达暴发6例独立丝状病毒疫情。VHF计划在同一时期还发现了32例CCHF人间病例和41例裂谷热人间病例[21]。值得注意的是,在2019年8月刚果民主共和国宣布埃博拉病毒病疫情后,发现了10例这些裂谷热病例和18例中克里米亚-刚果出血热病例。在2010年之前,乌干达还经历了由于BDBV感染[22,23]而爆发的疫情,以及由于感染SUDV [24 ],MARV和RAVV[25-27]而爆发的其他疫情。值得注意的是,在确认这次输入性埃博拉病毒病疫情前一周,VHF实验室确认了卡塞塞区的一例裂谷热病例。这些数据突出表明,必须确保在乌干达甚高频疫情期间收集的所有标本迅速转移到UVRI的甚高频实验室,以排除在乌干达传播的其他出血热病毒的感染。这将有助于确保及时发现甚高频病例,并防止病毒在社区内的人际传播。
Bwera综合医院的UVRI-CDC埃博拉现场实验室在乌干达宣布输入性埃博拉病毒病疫情结束13天后停止运营。在将实验室设备、用品和消耗品运回UVRI之后,对消耗品进行清点并补充到初始部署数量。2019年8月28日,刚果民主共和国-乌干达边境的Mpondwe边境哨所的筛查人员发现一名出现埃博拉病毒病体征和症状的9岁儿童,并迅速转送到Bwera综合医院ETU。将孩子的血液标本送往UVRI的VHF监测和实验室计划,第二天早上发布的检测结果证实,这名9岁的孩子EBOV呈阳性[28]。由于从最初动员返回后开展了准备工作,UVRI-CDC埃博拉现场实验室迅速部署回Bwera总医院,并于2019年8月31日开始检测埃博拉病毒病警戒和疑似病例的标本。在第二次部署期间,现场实验室不仅通过支持患者管理和流行病学监测继续成为埃博拉病毒病疫情应对的一个组成部分,而且能够通过使用第二个RCK中包含的Piccolo Xpress化学分析仪为所有入院ETU的患者提供全面的代谢检查结果来增强临床护理。在第二次部署期间没有发现进一步的埃博拉病毒病病例,实验室在72天后复员。
总之,我们建议负责在偏远地区埃博拉病毒病疫情期间提供实验室支持的其他人员采用与本文所述类似的现场实验室策略。由于埃博拉现场实验室方法过于简单,我们能够将所有必要的实验室设备和用品迅速运到现场,在一个房间里建立实验室,并开始检测埃博拉病毒病警报和疑似病例的标本。这种方法,加上我们靠近ETU,使我们能够在收到样本后3小时内始终如一地提供EBOV诊断结果,并符合《国际卫生条例(2005)》的要求,即在突发公共卫生事件期间及时报告诊断结果(<48小时)[29]。
确认
作者感谢Bwera综合医院的埃博拉治疗部门,临床实验室和卫生工作人员支持UVRI-CDC埃博拉现场实验室。我们还要感谢乌干达卫生部和公共卫生紧急行动中心,以及卡塞塞地区工作队、世界卫生组织、无国界医生组织和马凯雷雷大学沃尔特·里德项目对实验室的支持。特别感谢Ali Bwambale,Sam Trappier,Bertha Farrar,Sandra Phillips,Tara Sealy,Ketan Patel,Bobbie Rae Erikson,Shannon Whitmer,Apollo David以及乌干达病毒研究所和美国疾病控制和预防中心的司机,他们在幕后工作,以确保实验室不仅能够存在而且能够顺利运行。
本报告中的发现和结论是作者的发现和结论,并不一定代表美国疾病控制和预防中心(CDC)的官方立场。提及公司名称或产品并不构成CDC的认可。
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