随着最近一段时间抗原检测的快速推广,有几个问题我经常被人问到:
实际上,这几个问题的答案远比大家想象的复杂,正好最近受邀写了一篇有关新冠抗原检测的文章,比较系统地讨论了这些问题。这里就顺手也发在这里。
先给出大家一个结论:
核酸检测和抗体检测在新冠快检价值上的差别,可以用一句话简单概括:
核酸检测比抗原检测更准确,抗原阳性的时间比核酸阳性晚(2~4天),但抗原阳性时传染性会更强。
而对于抗原检测的建议则是:
(出现发热等症状后)每2天进行一次抗原检测,如果连续三次(6天)均为阴性则可基本排除;
(如果身处医院等感染风险高的环境)把这个2天一次抗原检测的习惯延续下去。
下面我再从检测的原理、方式和准确性等角度来分别解释我们应该如何理解这些结论,以及如何从检测时机、检测频率和操作细节上提高我们抗原检测的准确性。
核酸检测与抗原检测的原理差别
虽然取样的方式和部位上存在相似性(都是拭子在呼吸道取样),但新冠抗原检测和核酸检测在原理上是截然不同的。
作为一种RNA病毒,新冠病毒有其独特的RNA基因组和病毒蛋白。病毒的结构可简单地理解为病毒蛋白***裹着RNA基因组,而核酸检测就是对RNA基因组的检测,抗原检测则是对病毒蛋白的检测。
新冠病毒的结构示意图,外面一圈为各种病毒蛋白,***裹着里面的病毒RNA基因组
当我们进行核酸检测时,通过拭子获得的样本需要先通过试剂裂解释放出其中的病毒RNA,再通过***、扩增的过程让病毒特异性基因片段倍增,让其数量能够达到检测仪器的检测阈值。而这个循环扩增(也就是放大)的次数就是我们常常在新闻中听到的ct值,ct值越高则代表检测标本中的病毒浓度越低,那么被检者感染的可能性就越小,反之亦然。
而抗原检测是没有扩增这个说法的,也就是检测的样本中有多少病毒蛋白就是多少,试剂盒中的新冠抗体会与抗原发***特异性反应,随后试纸变色让病毒显示出来。
如果我们把新冠病毒理解为一个***子,那么核酸检测就是通过寻找是否有「***子馅」来明确是否存在病毒,而抗原检测寻找的就是「***子皮」。
由于对「***子馅」(核酸)的检测能把检测样本中的病毒核酸浓度扩增放大,而「***子皮」(抗原)的检测没有这一过程,因此抗原检测的灵敏度相对核酸检测要低一些。
抗原检测则不会放大样本中的成分,因此只有当病毒在人体内达到高水平时才能检测到病毒——每毫升样本中可能有数十万或数百万个病毒拷贝,病毒通常在症状出现前后达到这些水平,此时人们的传染性最强。对于那些在病毒感染的初期或恢复期、呼吸道内病毒含量较少的感染者,就可能出现「抗原阴性、核酸阳性」的情况。
那么,这二者的准确性到底差多少?如果我们遇到了「抗原阴性、核酸阳性」,或者「明明症状很重,但抗原阴性又无处查核酸」的情况,又该怎么理解和应对呢?
核酸和抗原的准确性差了多少?
由于在我国现行的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第九版)》中,将新型冠状病毒核酸检测阳性为确诊的首要标准。且在实际的核酸检测中,并不是简单地只检测一次阳性就出具阳性报告,而是对于阳性结果的报告,会依据检测策略采用另外一到两种更为灵敏且扩增不同区域的核酸检测试剂对原始标本进行复检,确定阳性后才报出(这也是为什么有时候疑似阳性的样本检测时间较长的原因)。
而目前,我国批准的新冠病毒核酸检测试剂灵敏度可达100copies/mL,特异性在方法学上面可以达到百分之百,也就是说,在方法学上面,核酸检测没有假阳性[1]。而国务院联防联控机制2022年3月印发的《新冠病毒抗原检测应用方案(试行)》中也明确规定:核酸检测是新冠病毒感染的确诊依据。
因此,目前在新冠检测的标准上,核酸检测是新冠病毒实验室诊断的「金标准」。
也就是说,理论上核酸检测是100%准确的,只有核酸阳性才可诊断为新冠病毒感染(具体的感染类型则需要结合症状和其他检查)。
所以,我们讨论抗原检测的准确性时,就要通过抗原检测与核酸检测的一致性来评价。
需要注意的是,由于检测机构、被检人群、采样方式(自检还是被检)、病毒变异株、感染比例乃至试剂盒品牌、批次乃至***产原料和设备的差异,我们很难笼统地说抗原这种检测方式的「准确性」如何,但好在我们有研究数据能够反映一个大致的结果范围。
比如,在有关何时进行抗原检测最为准确的问题上,一则2021年8月发表于JAMA上的研究[2]显示,在新冠相关症状出现的 12 天内,研究所用的抗原试剂盒正确识别了 78.9% 新冠感染者(敏感性),并正确排除了 97.1% 的未感染者(特异性)。而如果把检测的时间提前到出现症状后的3天内,那么敏感性则达到了96.2%,也就是抗原检测发现了96.2%的感染者。
而在2021年11月,英国政府发布了在 Porton Down 科学园和牛津大学进行的初步研究结果[3]:在实验室试验中,4 种不同品牌抗原快检试剂盒对 ct 值≤25的核酸阳性样本的敏感性为 90% 或更高(如下图),这一研究数据后来发表于Nature上[4]。
来源:Rapid coronavirus tests: a guide for the perplexed, Nature, 590, 202-205 (2021)
也就是说,如果出现相关症状后1周内进行抗原检测。结果为阴性时你有最多30%左右的几率是实际感染了但没有检测出来,但如果结果是阳性,那么几乎可以肯定你是中招了。相关症状的人群中,抗原检测的敏感性为73%,全部无症状人群中的敏感性为55%。
以上的数据或许看起来偏低,这是由于它同时囊括了不同时间范围内的检测样本。在同一个荟萃分析中,如果被试者在出现症状后的第一周内进行检测,平均 82% 的确诊病例抗原检测呈阳性(敏感性),在未感染人群中,抗原测试正确排除了 99.6% 的有症状人群和 99.7% 的无症状人群的感染(特异性)。
当然了,我们也同样需要考虑到变异株的问题,对于目前主要流行的奥密克戎变异株,抗原检测的表现又如何呢?好在对于这个问题也有研究给出了答案:
根据一则2022年9月发表于BMJ上的研究报道,当人群中奥密克戎变异株的比例从29%上升到95%时,抗原检测的敏感性都出现了不同程度的下降,三种不同品牌抗原检测试剂盒的敏感度分别从87.0% 下降到 80.9% (P=0.16)、80.0% 下降到73.0%以及83.1% 下降到 70.3% (P=0.03) (P=0.60)。[5]
因此,对于奥密克戎变异株,抗原检测的准确率的确出现了不同程度的下降,但敏感性依然在70%~80%左右的水平。
而对于我国目前所采用的抗原检测试剂盒及方法,我国国家卫健委给出的数据则为:
国家已经批准的抗原检测试剂的敏感性在75% ~98%之间,特异性在95% ~99%之间。[6]
因此,我们可以得出一个简单但明确的结论:
抗原检测的敏感性数据较差(不同报道在70%~98%之间),但特异性数据较好(不同报道在90%~99%之间),且在出现相关症状的1周内检测最为准确。
也就是说,如果出现相关症状后1周内进行抗原检测。结果为阴性时你有(最多)30%左右的几率是实际感染了但没有检测出来(假阴性),但如果结果是阳性,那么几乎可以肯定你是中招了。
建议一:出现症状后尽快检测。
如果被感染,抗原会比核酸晚几天?发烧但抗原阴性可以理解为没事吗?
既然我们知道抗原检测有一定的几率(≤30%)假阴性,那么现实中,当我们出现发烧、咳嗽等相关症状但抗原测试为阴性的时候,我们很容易想到的一个问题就是:
会不会我中招了,但抗原结果晚几天才会阳?
答案是肯定的,因为抗原检测不会对样本进行扩增,所以能够达到检测阈值的时间肯定比核酸检测更晚。
那么究竟抗原会晚几天呢?
答案是对于奥密克戎来说,这个时间是2~4天。
当新冠病毒的奥密克戎变种在2021 年 11 月下旬出现之前,就有研究者通过研究发现[4],感染者的核酸检测阳性时间会比抗原早1~2天,此时研究者的研究对象还是德尔塔毒株:
德尔塔毒株感染者的来源:A. Crozier et al. Br. Med. J. 372, n208 (2021).
而当奥密克戎出现以后,研究者们又发现,与之前的德尔塔毒株相比,奥密克戎在抗原检测的阳性时间上会再晚1~2天,这一结果随后通过美国FDA的网站发布,用以提示患者感染奥密克戎变异株时抗原假阴性时间延长的风险[7]。
把这两个数据一叠加,就意味着如果一个人感染了奥密克戎,那么他的抗原检测阳性的时间往往会比核酸检测晚上2~4天。
因此,如果你现在怀疑自己已经被感染但又因为种种原因做核酸不便的话,那么一个合理的策略就是——
建议二:(出现发热等症状后)每2天进行一次抗原检测,如果连续三次(6天)均为阴性则可基本排除。
当然了,这个结论仅仅适用于单次暴露的情况,也就是在一次有感染风险后的1周内每2天做一次抗原连续三次阴性可基本排除感染风险。
但如果你是跟我一样一直在感染高危的环境里(医院),那么我们就有另一个建议:
建议三:(如果身处感染风险高的环境)把这个2天一次抗原检测的习惯延续下去。
如何提高自我抗原检测的准确性
前面所有有关抗原检测的建议,都有一个重要的前提:
抗原检测的过程是规范、有效、准确的。
毕竟,如果我们讨论了半天抗原检测到底准不准,到头来抗原检测的过程都没做对,那一切的讨论都是没有意义的。
建议四:好好阅读官方发布的检测指南/视频并按说明书规范取样。
实际上,抗原检测采样过程非常重要,检测之前需要清理鼻涕、口水。采样检测还需要在一个相对清洁的环境下进行,避免环境污染检测试剂对检测精度产***影响。抗原检测和核酸检测一样,采样时用棉签刷的过程也很重要,采样需要到一定深度,采集到黏膜表层和脱落细胞。深度不够或者是采样频次不足,都有可能影响结果准确度。
抗原检测的详细步骤,我不打算在这里再重复一遍,如果你不太清楚具体的做法,可以参考这则由人民网发布的演示流程图解:
抗原检测操作图解
这里只是再强调几个检测过程中的注意事项:
检测前请务必洗手或用手消消毒;采集的时候拭子要深入鼻孔1~1.5cm且贴着鼻腔旋转至少4圈,停留时间不能少于15秒;同一个拭子对两个鼻孔都要取样;拭子在保存液中至少浸泡30秒,且要同时用手指捏采样管5次;判读时间一定要严格按试剂盒的说明进行(一般是15分钟或20分钟)。总结
最后,再总结一下我这篇文章给大家的四个建议:
建议一:出现症状后尽快检测。
建议二:(出现发热等症状后)每2天进行一次抗原检测,如果连续三次(6天)均为阴性则可基本排除。
建议三:(如果身处感染风险高的环境)把这个2天一次抗原检测的习惯延续下去。
建议四:好好阅读官方发布的检测指南/视频并按说明书规范取样。
参考人民日报:为什么说核酸检测是诊断新冠肺炎的“金标准” ;Harmon A, Chang C, Salcedo N, et al. Validation of an At-Home Direct Antigen Rapid Test for COVID-19. JAMA Netw Open. 2021;4(8):e2126931. doi:10.1001/jamanetworkopen.2021.26931Peto, T. et al. Preprint at medRxiv , (2021).Rapid coronavirus tests: a guide for the perplexed, Nature, 590, 202-205 (2021) doi: Schuit E, Venekamp R P, Hooft L, Veldhuijzen I K, van den Bijllaardt W, Pas S D et al. Diagnostic accuracy of covid-19 rapid antigen tests with unsupervised self-sampling in people with symptoms in the omicron period: cross sectional study BMJ 2022; 378 :e071215 doi:10.1136/bmj-2022-071215中国新闻周刊:抗原自检会全面替代核酸检测吗?FDA:Omicron Variant and Sub-Variants: Impact on Antigen Diagnostic Tests
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