5分鐘快速釋疑新冠病毒檢測法：核酸還是CT好？

試劑盒檢測結果不僅與試劑盒質量有關，還與新冠病毒自身的特點、采樣部位、采樣量、運輸和儲存環節，以及實驗室檢測條件和人員操作有關

2020年2月3日，武漢大學中南醫院影像科副主任張笑春發了一條朋友圈：“別迷信核酸檢測了，強烈推薦 CT 影像作為目前 2019-nCoV 肺炎主要依據”，并稱這是“一個一線影像醫生的大聲疾呼！”

她的言論隨后引發多方關注。

在尚無法準確預測疫情拐點的當下，如果唯一的確診手段無法保證，出現錯檢和漏檢，直接后果將是，很多核酸檢測陰性但仍攜帶病毒的人得不到隔離，他們將成為新的傳染源。

一個典型的案例是，天津一女性感染病例，1 月 21 日出現發熱后，前后共做了三次核酸檢測均呈陰性，2月1日第四次檢測后才呈陽性。

為何試劑盒檢測會頻頻出現假陰性？

就此問題，多位專家向《中國新聞周刊》解釋，試劑盒檢測結果不僅與試劑盒質量有關，還與新冠病毒自身的特點、采樣部位、采樣量、運輸和儲存環節，以及實驗室檢測條件和人員操作有關，由多種原因構成，非常復雜，但其中最關鍵的因素，與這次病毒的特殊性有關。

每個環節出錯都可能造成結果不準確

采樣部位

一位專門從事核酸檢測的國家某重點實驗室研究員告訴《中國新聞周刊》，由于新冠病毒的特殊性，不同的采樣部位對檢出率有很大影響。

他指出，最好的采樣部位是肺部，因為這種病毒分布在肺部的濃度最大，但要想采肺泡灌洗液，操作復雜，需要儀器和各種引管，且對人的損傷很大，因此只針對上了呼吸機的重癥病人；其次是痰，但這次肺炎不像以往的甲流，很多病患干咳，無痰。因此，最普遍也最簡單的采樣方式是咽拭子，而咽部的新冠病毒量最少，所以會造成漏檢。

另一位疾控系統內專門研究核酸檢測的專家對《中國新聞周刊》指出，有研究表明，新冠病毒在人的上皮細胞復制非常慢，因此，在咽部，甚至痰液內，病毒的基數都非常低，加大了檢測的難度。

“有的病人幾次（檢測）才呈陽性，這是正常的。因為可能病人前期分泌的病毒量很少，后期隨著病情的發展，病毒增多，才能檢測出來，”前述研究員說。

另外，是否采樣準確、采到了關鍵部位，也會影響采樣結果。以咽拭子為例，雖然是很簡單的操作，只需要在咽部拿一個棉簽劃一下，但每個醫護人員劃的輕重、多少都不相同。尤其在武漢，在日均檢測量超負荷的狀態下，穿著厚重防護服的醫護人員要實現精準采樣，難度很大。

運輸環節

除了采樣，從樣本運輸到實驗室檢測的諸多環節中，每一個環節出錯都可能造成檢驗結果的不準確。

由于病毒的RNA很容易降解，敏感度很高，送樣過程中必須采取冷鏈運輸，維持在零下20度，一旦凍融超過四次以上，樣本就會受到損傷。此前，首批通過國家藥監局審批的6家新冠病毒試劑盒生產企業之一、上海之江生物科技股份有限公司曾對媒體表示，由于試劑盒要求零下 20 度的儲存環境，僅少數有冷鏈能力的物流企業可以承運。在運輸過程中稍不注意，有可能就會影響試劑盒最終的檢測結果。

P3實驗室-P2實驗室

新型冠狀病毒確診目前依賴的檢測仍僅有兩種方法，一種是PCR（聚合酶鏈式反應）檢測試劑盒，一種基因測序技術，但基因測序技術成本較高，且檢測效率有限，因此目前主要采用的是試劑盒檢測法。

而PCR是核酸擴增過程，僅靠微量核酸就能確認結果。但是PCR易受空氣中微粒和液體的污染，對檢測實驗室的防護等級要求較高，需要有專門的實驗室分區，來分別完成試劑配制、樣品處理、核酸擴增及產物分析四個實驗過程，才能保證檢測結果的準確性和有效性。

利用試劑盒檢測有很高的門檻，對實驗室的條件也很苛刻。理論上PCR（即聚合酶鏈式反應）檢測必須在生物安全防護達到三級的P3實驗室做，但由于疫情原因，為了短期內快速提高檢測能力，國家將標準放寬，也允許P2實驗室進行檢測，但防護手段要達到P3，比如穿著3級的防護服，檢測人員被要求在生物安全柜里進行操作。

他指出，病毒基因擴增非常容易交叉污染，所以實驗室要分區，提取樣品、發生反應和調配試劑要分別在三個相互獨立的房間，房間之間形成壓差梯度，前一環節房間的壓力要大于后一環節，以保證擴增的分子不倒流，否則試劑容易被污染，造成假陽性，“這也是實驗室目前最頭疼的一個問題”。

檢測人員水平

這對檢測人員的操作規范提出了很高的要求。前述疾控系統專家指出，樣本檢測過程中會遇到很多問題，比如有時候擴增曲線沒出來，缺乏經驗的檢測人員很難判斷，是試劑盒質量問題還是操作問題。“這不是一天兩天能培訓出來的，需要積累大量的經驗。”

自1月26日中國疾控中心把檢測權限下放給各地市的三甲醫院后，湖北省共有41家醫院獲得了檢驗資格。目前，已經擴展到66家。但一般醫院只有P2實驗室，即便臨時上馬，將防護做到位，專業檢測人員的缺乏仍是個問題。

一份湖北省臨床檢驗中心官網去年1月發布的消息稱，湖北第十六期PCR實驗室技術人員上崗培訓班的參加人數為268人，在前年為220余人。

華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院檢驗科劉為勇在接受媒體采訪時坦言，檢驗師要有一定資質和從業經驗，并不是每個人都能做的。“檢驗科的人手不夠，我們還是以前那些人，大概十幾個。除了檢測以外，現在還要手動整理、上報大量患者信息。”

新冠病毒試劑盒生產企業重慶中元匯吉生物技術有限公司（簡稱中元生物）的一位技術專家告訴《中國新聞周刊》，目前的檢測模式包括手工監測和全自動儀器檢測兩種。其中，手工檢測要求檢測人員必須具備相關的專業背景，操作還要熟練化，“檢測過程就像看病理切片，短期突擊培訓的人員很難勝任檢測工作”。

據湖北省衛健委主任劉英姿介紹，截至2月4日，整個湖北省能夠提供PCR檢測的實驗室共有97家，包括省市的各級疾控中心18家、66家醫院，以及13家第三方檢測機構，日均檢測量能達到6000人份。

具體到武漢，截至目前，武漢市共有31家機構同時開展核酸檢測，核酸單日樣本檢測能力由最初的200份，提升到每日4000余份。據武漢市新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控指揮部介紹，武漢核酸檢測的最高能力，目前最高可達到日6000~8000份。

按照指揮部的部署，要在2月5日至7日兩天內，完成武漢市所有疑似病例的核酸檢測。

在2月6日的湖北省政府新聞發布會上，武漢市衛生健康委主任張紅星表示，目前核酸檢測試劑能滿足需求，但是采樣管、防護設施、采樣人員還有一定缺口。

前述疾控專家指出，目前，無論是試劑盒增產能，還是實驗室布局，檢測的條件已經基本改善了，下一步更關鍵的是，如何嚴格操作，提高實際的檢測能力。

他說，“你把檢測權不斷下放到醫院，要看它有沒有這個條件，具不具備這個能力。不能光把數字上滿足了，但無法滿足真正在一線的需求，產能是否滿足和是否能把病人治好是兩回事。”

CT影像，還是試劑盒檢測？

在武漢，目前核酸試劑盒檢測法缺陷凸顯的當下，是否能依據臨床的CT影像來協助診斷，篩選隔離病例？

事實上，通過CT影像來鑒別新型肺炎，并非只是張笑春教授的一人之聲。武漢某醫院醫生直言對于現在的武漢來說，“建議修訂診斷標準，流行病學史+病毒性肺炎（疫情嚴重災區不需要流行病學史）即為臨床確診病例，全部需要轉入定點醫院隔離治療。”

而武漢協和醫院放射科和武漢市金銀潭醫院放射科在發布于1月22日的《武漢19-nCoV 肺炎影像學表現初探》報告中，也探討了通過臨床影像鑒別和診斷新型肺炎的可行性。報告指出，“2019-nCoV肺炎影像學表現多樣，CT易于發現早期呈磨玻璃表現病變，胸片可以發現肺實變為主病變、進行床旁檢查、療效評價等”。

但報告也明確指出，新型肺炎與其他種類的肺炎并不易于區分，需要結合患者的個人其他信息進行鑒別，2019-nCoV肺炎與其他病毒性肺炎及機化性肺炎、嗜酸性肺炎在影像學表現上存在重疊，結合患者接觸史、旅游史、首發癥狀及實驗室檢查，有助于鑒別。

在確診“金標準”選擇之外，是否納入影像CT，也有檢驗人士提出了反對意見。有檢驗人員表示：“以影像學作為主要依據，這個虧我們在SARS已經吃過了，誤診率很高，且CT影像檢測存在交叉感染的風險。同時，如果要將CT納入診斷標準，武漢CT機事實上也難以滿足需求。將CT影像作為隔離標準，而非診斷標準似乎更能符合武漢的實際情況。CT是早篩查疑似病人而不是早確診，通過降低隔離標準來減少疑似病例的傳染可能。”

2月4日的國家衛生健康委新聞發布會上，國家醫療專家組成員、北京地壇醫院感染性疾病診療與研究中心首席專家李興旺也指出，在已發布的幾版的診療方案中，CT影像學檢查一直是診斷標準之一，但對傳染病最終的確定診斷還是需要靠病原學，比如核酸的測定來判斷，不過，對于影像學上反映的疑似病例都要及時送到定點醫院及時救治。

2月5日，國家衛健委發布《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第五版）》。其中最主要的一個變化是，將湖北省和其他省份的診斷分類標準區分開來。

在湖北省，將原本的疑似病例標準拆分，原本的“老三條”：發熱、白細胞或淋巴細胞減少，以及肺部CT影像，被一分為二，只要滿足前兩條即可視為“疑似”，相當于放寬了疑似標準。但同時，將第三條肺部CT表現視為“臨床診斷”，為湖北新增的一類診斷類別。確診標準則沒有改變，仍是試劑盒檢測陽性和基因測序與新冠病毒同源。

注：根據2月3日，國家衛生健康委員會辦公廳印發《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第五版）》，規定確診標準如下：疑似病例，具備以下病原學證據之一者:一是呼吸道標本或血液標本實時熒光RT-PCR檢測新型冠狀病毒核酸陽性;二是.呼吸道標本或血液標本病毒基因測序，與已知的新型冠狀病毒高度同源。

這為CT和試劑盒的爭論暫時畫上了句號。張笑春后來發文回應稱，并非否定核酸檢測結果，而是認為其作為檢測的最終手段，目前仍受到產量、采樣方式等限制，武漢無法在現階段完全依賴核酸檢測去篩查病人，達到切斷傳染源的防控效果。

可以看出，她此前主張CT檢測，主要是出于防控目的。在那條言辭激烈的朋友圈中，她寫道：應即刻啟動只要與疑似病例有過接觸者均排查CT，只要CT陽性就近集中隔離于酒店賓館或學校，不能放任無癥狀或核酸陰性CT陽性的人家庭留觀。

新冠病毒CT的影像學表現與很多其他病毒性肺炎，如流感、呼吸道合胞病毒、腺病毒感染等比較類似，很難做鑒別性診斷。因此，目前的技術水平下，最終的確診還是要靠試劑盒核酸檢測。

因此，如何提高試劑盒準確率成為關鍵。對此，專家建議，除了采樣、運輸和檢測在操作上要盡可能規范以外，還可以采取“雙陽檢測”，也就是用兩家公司的試劑盒進行檢測，或多次檢測，以盡量降低漏檢率。

目前，在一些有條件的醫院，已經開始采取這種更謹慎的檢測辦法。北京某三甲醫院一位發熱門診醫生告訴《中國新聞周刊》，在他們醫院，凡是疑似患者都要進行“雙陽檢測”后才能確診。

一位武漢定點醫院的醫生也表示，為了提高準確度，醫院會再次確認進行“雙陽檢測”。 據武漢市新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控指揮部最新消息，截至2月5日，武漢各醫院內的疑似病人，第二遍檢測也已全部做完。

應急審批，流程從幾年到幾天 

2月3日，工信部黨組成員、總工程師田玉龍在國新辦發布會上表示，截至 2月1日，各家企業的日均試劑盒產能合計達到77.3 萬人份，相當于疑似患者的40倍，而且這還只是“最大產能的百分之六七十”。

多家試劑盒生產企業告訴《中國新聞周刊》，試劑盒供需缺口的很快消弭，得益于國家藥監局迅速推出的“綠色審批通道”。

1月22日，在武漢成立疫情防控指揮部當天，17家企業在國家藥監局的召集下，進行了一場現場應急答辯。此前，他們收到通知，由于新冠肺炎疫情嚴重，一線醫院在短期內需要大量試劑盒進行檢測，國家藥監局決定開啟快速審批通道，特事特辦。

一位當時參與答辯的企業負責人告訴《中國新聞周刊》，雖然通知得很匆忙，但相關的材料仍要準備齊全，和以往申報這類體外診斷試劑時提交的材料類似，主要包括綜述資料、原材料、生產工藝及產品說明、連續3個生產批次的注冊檢驗等。現場有很多專家作為評委，在企業詳細匯報后進行表決。最終，有7家企業進入了應急審批通道。

1月26日，國家藥監局發布公告，稱4家企業通過了應急審批，整個審批流程僅耗時4天。

此后，又分別于1月28日和1月31日先后共批準6家新型冠狀病毒試劑盒生產企業的產品上市，分別是上海之江、圣湘生物、上海捷諾、上海伯杰醫療、中山大學達安基因以及華大基因。輝睿生物目前仍處于審批中。

這個速度，被前述研究員稱為“史無前例的快”。他說，以埃博拉病毒為例，在當時那種緊急狀態下，都是做完臨床之后一個月才批的。

事實上，新冠病毒試劑盒這種與致病性病原體抗原、抗體以及核酸等檢測相關的試劑，按國家法規，屬于體外診斷試劑的第三類，也就是醫療器械中的最高審查級別，需要由國家食品藥品監督管理總局審查，因此審查程序也繁瑣漫長。

正常情況下，審批至少要2~3年，不順利的話有時會拖到5年，經常會要求補交各種材料，比如臨床數據。以前，對試劑盒的穩定性研究就要求至少一年，也就是放置在零下20度的環境內至少一年，實際要放置至少14個月。

國家藥監局的官方通告指出，雖然這次是特事特辦，但按照“統一指揮、早期介入、隨到隨審、科學審批”的原則進行審批，不省流程，不降低標準。

一家首批獲批的企業總經理告訴《中國新聞周刊》，國家藥監局為每家企業指派兩名審批咨詢老師，雙方共建一個微信群，在群內及時溝通審批事宜，幾乎秒回。她還記得一個細節，有一天夜里三點，對方突然在群里問，你這個資料準備好了嗎？“他們工作不分晝夜，很辛苦，確實是想要盡快把企業審批出來，”她說。

但前述研究員指出，從幾年縮短到幾天，沒有降低標準是不可能的。據他透露，首批審核的都允許減免臨床試驗，這在一定程度上降低了試劑盒的質量門檻。但這位研究員也承認，在目前這種應急狀態下，如果照搬老規定，是不行的。

按以前的規定，一個試劑盒產品的申報必須上交三家具有臨床資質的醫療機構共500人的病歷數據，并有三家單位的簽字蓋章。其中，是否在對這500個病人使用試劑盒之前征得對方的同意，這涉及到倫理問題，必須把完整的方案遞交所在醫療機構的倫理委員會審核，經審核同意后和病歷數據一起提交。“光倫理這個環節，沒半年下不來的，”他說。

為了彌補這個漏洞，在首批獲得《醫療器械注冊證》的備注一欄，國家藥監局都注明了：本產品僅為新冠病毒感染的肺炎的輔助診斷及應急儲備，有效期1年。延續注冊時要補交臨床數據。以前，這類證件的有效期一般是五年。

正參與第二批評審的深圳普瑞康生物技術有限東莞公司董事長黃高健告訴《中國新聞周刊》，第二批申報中，要求比第一批要高，不能減免臨床，而要求提交三家機構的數據。但仍比常規要求低，沒有明確要求，這三家醫療機構必須是有臨床資質的，相當于放寬了臨床數據獲得的范圍，并且不要求倫理審查。

據他透露，在第二批審核中，國家藥監局把初篩權下放給各省，先由各省藥監局組織初篩，通過后由省里向國家報。整個過程節奏也很快，接到省里通知后第二天就去答辯。目前，他正等待國家的審批結果。

據他了解，第二批申報的企業超過100家，僅廣東省就有近30家。

高產能背后

多位行業內人士向《中國新聞周刊》指出，由于PCR檢測的技術門檻不高，目前，全國多家生物技術公司紛紛加入到檢測試劑盒的生產浪潮中，這從第二批申報激增的企業數量就可以看出，對于這個此前較為小眾的行業而言，新的入局者不斷涌入，其中不乏沒有太多經驗的小企業。

前述研究員指出，目前，各企業正在研發生產的核酸檢測試劑盒基本都采用熒光 PCR 技術。這個技術早在1983年由美國科學家凱利·穆利斯提出，隨后被應用于病毒檢測、法醫鑒定和考古學等多個領域，后來經過數個版本的優化，技術本身已經非常成熟，也有一套完整的工藝體系。

PCR技術的原理，是將新冠病毒的一段RNA片段逆轉錄成雙鏈DNA，再通過DNA聚合酶進行擴增。原始的病毒遺傳信息極其微量，不易被發現，擴增后更易被識別出來，然后通過一種熒光探針來捕捉，當擴增后的病毒濃度達到一個臨界值時，就會產生熒光信號。這意味著，樣本中被檢測出攜帶新冠病毒。

在此前的埃博拉、甲性H1N1流感和中東呼吸綜合征等病毒的檢測中，都使用了這種技術。也就是說，試劑盒檢測的方法和技術已經是一套固定的成熟體系，每次只要套用不同的病毒基因就行，技術門檻不高。

因此，在1月10日，國家公布了新冠病毒全基因組序列之后，1月13日至14日，已有多家公司宣稱研發出核酸檢測試劑盒。中元生物在新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒的研制只花了兩天的時間，該公司一位負責人對《中國新聞周刊》指出，由于中元生物在體外診斷試劑研發方面多有技術積累，研發新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒就好比“多加一個菜”。

多位受訪的試劑盒生產企業告訴《中國新聞周刊》，他們試劑盒的研制只用了兩三天。

雖然門檻不高，但在前述疾控專家看來，在選取RNA片段（靶序列）、引物和探針的設計、以及一整套工業流程的優化方面，要求企業有至少五年以上的積累和沉淀。否則，雖然基本的技術方法就是PCR，但試劑盒質量仍然良莠不齊。

他指出，衡量試劑盒的質量，主要有三個指標，特異性、靈敏度和重復性。

特異性好，就意味著這個試劑盒只能檢測新冠病毒，而不是其他病毒，比如流感或腺病毒。

靈敏性高，就會減少漏檢概率，檢出率高。

重復性強，則代表穩定性好。

因此，三個指標中，最重要的是靈敏度，這也是各種不同試劑盒質量差異的核心所在。

他說，現有這些公司的技術，只要是通過國家藥監局審批，也即在技術標準層面通過其下屬的中國食品藥品檢定研究院（簡稱中檢院）檢定的，特異性一般都能保證在99%以上，但靈敏度各家不同。“中檢院的鑒定保準是一個最低門檻，過了這個門檻上面還有好幾個臺階，有的更高一點，有的更低一點。不同的靈敏度，對檢測的準確性影響很大，有的很靈敏，濃度很低的病毒也可以檢測出來，就不會漏檢，有的不太靈敏，就會出現假陰性。”

隨著疫情的發展，對于檢測試劑質量標準的要求不僅僅是快，更要求保證高靈敏度。然而，現實是，相關檢測試劑的研發生產缺乏統一且明確的行業標準。

據中元生物前述技術專家介紹，在診斷試劑行業，行業標準雖然早已存在，但標準對于不同產品中品類的限制并沒有細化。新冠病毒是新近發現的，讓國家去主導做一個新冠肺炎試劑的標準，短期內是不現實的。在他看來，目前行業內免不了一些企業借著試劑盒的噱頭進行炒作。在此次的疫情防護過程當中，相關檢測試劑廠家的產品之間，質量存在參差不齊的現象。

附錄：

冠狀病毒檢測PCR試劑盒的工作原理大致是：通過提取病人樣本中的RNA，進行反轉錄·聚合酶鏈反應（RT-PCR），通過擴增反應將樣本中微量的病毒信息加以放大，最后以熒光的方式讀取信號。如果PCR之后信號為陽性，那么就可以說樣本中存在病毒（已經感染），反之則說明沒有感染。（科學大院）

但問題在于檢測時間依舊相對過長，造成隔離治療的不及時等等。

引發本次肺炎的新型冠狀病毒，和它的近親SARS，MERS 一樣，遺傳信息都是由單鏈RNA構成。想要完成對它的檢測，至少需要經過：提取病毒RNA，和逆轉錄PCR （RT-PCR）兩步。提取病毒RNA本身也包含裂解樣本，提純RNA等多個工序，需要花費數小時。而RT-PCR，一般來說也需要至少三四個小時才能完成。整套工序流水線操作的話，總共大概需要一個工作日，即6-8小時左右，檢測結果都需要經過復核，重復實驗則需要花費雙倍的時間。

美國CDC：rRT-PCR檢測2019新型冠狀病毒操作說明

由于24日新型冠狀病毒毒株的成功分離。近日，一則可能將檢測時間縮短的消息傳出！

浙江省疾控中心新型冠狀病毒檢測團隊于1月24日成功分離到了新型冠狀病毒毒株。有了這個病毒以后，科研工作者可以借助病毒來研制疫苗以及快速快速診斷的試劑。目前檢測需要大約3個小時左右，如果快速診斷試劑研發成功，可以在15分鐘到半個小時出結果，這樣對醫院的臨床診斷和治療都有極大的幫助，對疫情的控制也非常重要，有著重大意義。

中國工程院院士、傳染病學家李蘭娟對此表示，最快一個月可研制出疫苗。-《杭州日報》

下文節選自《財新網》2020.1.21

上海輝睿生物科技有限公司和上海捷諾生物科技有限公司針對2019-nCov的設計生產的PCR檢測盒子已經通過國家疾控中心的認證，目前在全國各個省市地級市投入使用。兩家公司使用的均為實時熒光定量聚合酶鏈式反應法（RT-PCR）。其中PCR檢測盒子是根據病毒的基因序列，遵循一定規律配出對應的探針，用探針去檢測病毒。這一檢測方法靠的是分子層面的特異性結合，因此只要公布的基因序列沒有問題，相關技術的檢測準確率可以達到99.9%。通常在1-2小時之內即可得到檢測結果。目前捷諾生物生產的檢測盒子，最低檢出線為5000個拷貝。最低檢出線是檢測靈敏度的主要指標，5000個拷貝意味著當病毒數量超過5000的時候就會被檢測到；如果檢驗結果少于5000，則不被認為是陽性。