En jämförande utvärdering av provets lämplighet för en traditionell nasofaryngeal pinne jämfört med nasofarynxsköljning, saliv och serum för att testa luftvägsvirus och antikroppssvar

Luftvägsinfektioner (RTI) är högprevalens samhällssjukdomar och är den tredje vanligaste dödsorsaken i världen. Det uppskattas att en ny infektionssjukdom uppstår i en takt av en per år, vilket gör att tidig sjukdomsupptäckning är mycket viktig. Under de senaste decennierna har vi sett en ökning av fall av nya luftvägssjukdomar som SARS (svårt akut respiratoriskt syndrom), H1N1 (svininfluensa), MERS (Mellanösterns respiratoriska syndrom) och SARS-COV-2 (svårt akut respiratoriskt syndrom coronavirus 2). Snabb diagnos av RTI är avgörande för hanteringen av patienter som upplever luftvägssymtom eftersom det driver beslutspunkter som behandling och disposition. Det finns för närvarande miljontals bekräftade SARS-COV-2-fall globalt. Detta antal är sannolikt underrapporterat med tanke på begränsningarna och hindren för bekräftande testning. Detta problem förvärras av andra RTI som influensa och rhinovirus, som också testas via ett nasofaryngealt pinnprov. Enligt de senaste uppdateringarna från CDC är nasofaryngeal svabbning den föredragna metoden för provtagning för SARS-COV-2. Den nasofaryngeala pinnmetoden används också ofta vid testning av andra virala patogener såsom influensa, respiratoriskt syncytialvirus (RSV), rhinovirus och human parainfluensa. Denna process kan vara något invasiv och traumatiserande för patienter eftersom den kräver sondering (10-20 sekunder) av den bakre nasofarynxen med en styv pinneapplikator. I vissa fall har denna procedur varit känd för att resultera i smärta och skada. På grund av procedurens invasiva karaktär vägrar patienter ofta testning eller drar sig tillbaka under insamlingsprocessen, vilket resulterar i otillräcklig provtagning. I vår strävan att effektivisera provtagningsprocessen har vårt team utvecklat fungerande prototyper av två provenheter (en NP-tvättuppsamlingsenhet och en oral kapselsalivuppsamlingsenhet).

• NP-tvättanordningen är utformad för att skölja patientens nasofaryngeala passage med 3 ml steril koksaltlösning och samla in lösningen för testning. I våra preliminära tester lyckades studieapparaten samla RNase P från näsgångarna 100 % av tiden samtidigt som den uppnådde ett medelvärde för cykeltröskel (CT) på 29,5. Deltagare i tidiga studier rapporterade också att studieapparaten var mer bekväm (0,3/10 smärta) än den nasofaryngeala pinnen (8/10 smärta).
• Oral Capsule-enheten är en mjuk-ihålig enhet som förs in i munnen och ligger över deras molarer. När patienten biter på enheten genererar den en intermittent sugkraft som drar saliv in i enhetens provkammare. I preliminära tester lyckades salivuppsamlingsanordningen konsekvent samla upp cirka 1 ml saliv med 5-10 sekunders användning.

Studiedesignen för detta nya protokoll kommer att göra det möjligt för studieutredarna att beräkna studieutrustningens känslighet och specificitet för patogentestning och testa antikroppssvar från varje respektive prov, tillsammans med förbättrad inskrivningsfrekvens. Denna studie kommer att registrera upp till 1000 deltagare från en pool av ED-patienter som fick en nasofaryngeal pinne för PCR-testning som en del av deras standardupparbetning. Rekryterade patienter kommer att tillhandahålla fyra prover 1) saliv dregla prov, 2) oral kapsel saliv prov, 3) NP tvätt prov och 4) finger stick serum prov. Proverna 1, 2, 3 kommer att genomgå RPP PCR-testning och COVID-19-antikroppstestning. Prov 4 kommer att genomgå antikroppstestning mot covid-19. Patienter kan välja bort någon av de fyra provtagningsprocesserna i studien. Tillverkning av NP Wash och Oral Capsule-enheterna hanteras av UNMC Department of Emergency Medicine tillverkningslabb. NP-tvättstudieanordningen är tillverkad med hjälp av fused deposition modeling (FDM) 3D-utskriftsteknik med polymjölksyra (PLA) utskriftsmaterial. Oral Capsule-enheten är tillverkad med FDM 3D-utskriftsteknik med polypropentryckmaterial. All studieutrustning kommer att steriliseras via en cidexsköljning, tillåts torka och förvaras sedan i en provpåse. NP-tvättanordningen är utformad för att skölja användarens nasofarynxhåla med 3 ml steril koksaltlösning och återfånga spollösningen i en provkammare när den rinner tillbaka från näsan. Oral Capsule-enheten är utformad för att samla saliv via intermittent sugkraft som genereras inuti enheten när patienten upprepade gånger biter på enheten. Med implementeringen av vår studieutrustning förutser vi följande potentiella paradigmskiften i testprocedurer: 1) minimera den invasiva karaktären av proceduren eftersom en pinneapplikator inte används och 2) proceduren kan utföras av en sjukvårdspersonal eller enbart av patienten, vilket minimerar risken för korsinfektion till vårdpersonalen. Nasofaryngeal irrigation är en vanlig huskur (neti-krukor/flaskor) för förkylningssymptom och tolereras i allmänhet väl av användaren.