
实验室检查在新型冠状病毒肺炎患者的诊疗中发挥着非常重要的作用。但是,早期由于缺乏对该病毒的了解给临床实验室的生物安全防护带来了很大困难。本文结合对该病毒现有的最新研究成果和发现,就疫情下检验人员生物安全防范提出了一些见解,供相关的实验室人员参考。
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2019新型冠状病毒(2019-novel coronavirus,2019-nCoV)疫情出现以后,我国迅速将该病纳入《中华人民共和国传染病防治法》规定的乙类传染病的目录,并启动了甲类传染病的防控措施。为了更好地统筹指导和规范全国新型冠状病毒肺炎的诊治工作,国家卫生健康委组织相关专家编写了《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》(国卫办医函〔2020〕184号,2020年3月3日)等文件。这些文件将实验室检查、临床表现以及胸部影像学一起作为新型冠状病毒肺炎患者的临床特点,将发病早期的白细胞和淋巴细胞计数作为了疑似病例的诊断标准之一,并将2019-nCoV的核酸检测和基因测序,以及2019-nCoV特异性IgM抗体检测和IgG抗体作为了新型冠状病毒肺炎的确诊依据。这一方面充分体现了实验室检查在此次新型冠状病毒肺炎防治中的重要作用,另一方面由于早期对新型冠状病毒肺炎患者的各种标本是否含有病毒知之甚少,因此《新型冠状病毒实验室生物安全指南(第二版)》等文件建议未经培养的感染性材料在采用可靠的方法灭活前进行的病毒抗原检测、血清学检测、核酸提取、生化分析,以及临床样本的灭活等操作,应当在生物安全二级实验室进行,同时采用生物安全三级实验室的个人防护。但是,我国大部分医院的临床实验室的设计不能完全符合上述涉及第二类病原微生物相关检测的实验室要求。这给2019-nCoV实验室生物安全防护带来了一定的挑战。随着对该病毒的研究和认识的不断加深,本文结合这些最新的发现,就疫情下检验人员生物安全防范这个话题做了一些思考。
由于我国现有的大多数临床实验室的设计不能完全符合开展这类病原微生物检测的要求,再加上对该病毒的认识有限,开展2019-nCoV实验室检查存在院内感染的风险。因此,开展的项目要基于《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》等临床诊疗指南,与临床沟通并达成共识,仅开展那些对患者诊治必要的检测项目进行精准检验。例如,指南中提及的血常规、C反应蛋白、降钙素原、肌酸激酶同工酶、肌红蛋白、心肌肌钙蛋白Ⅰ、D-二聚体、生化、红细胞沉降率、凝血功能、血培养、血气、呼吸道病毒四联和2019-nCoV核酸。此外,还需根据各个实验室配备的仪器情况,尽可能少开展需要开盖和手工检测的项目。在患者确诊前仅限于检测不需要开盖检测的项目和2019-nCoV核酸检测。疑似或确诊患者的标本要有特殊标识,同一病区的患者标本需集中采集,专人统一送检,单独集中检测,以减少暴露的机会和个人防护装备的消耗。
疑似患者应就地隔离采样,也不建议检验人员进入隔离区采集标本,以尽量减少患者、人员的流动带来的额外的交叉感染风险。在进行疑似或者确诊患者的标本采集时需要采用三级生物安全防护[1]。采集好的标本采用三层包装(标本袋、保存盒、转运箱),每层(包括标本)均需用75%的乙醇或有效氯浓度1 000 mg/L消毒液喷洒消毒。安排专人进行这些标本的单独转运,转运途中不允许去其他地方进行中转,也不允许打开转运箱,需要直接及时地送达实验室。转运人员做好二级生物安全防护。
呼吸道来源的标本,包括鼻咽拭子、咽拭子、痰和支气管肺泡灌洗液等已经被证明含有大量2019-nCoV,这类标本具有很强的传染性。因此,一般的临床实验室仅需开展2019-nCoV核酸检测或基因测序这种疾病确诊必需的项目,不适宜开展痰培养和痰涂片等其他项目。2019-nCoV核酸检测应在具有资质的聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)实验室中进行,个人采用三级生物安全防护,且同一实验室不适宜同时开展其他项目。最新的研究表明使用56 ℃ 30 min和75%的乙醇处理咽拭子标本,对后续2019-nCoV核酸反转录(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)检测均无显著的影响[2]。因此,进行核酸检测之前对标本中的2019-nCoV进行灭活能有效保护实验室检测人员的安全。
在2019-nCoV暴发的早期,并不确定新型冠状病毒肺炎患者的粪便标本是否具有传染性。但是Xu等[3]通过计算机结构模拟,发现2019-nCoV的S蛋白在空间构象上可以与人血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)结合。Letko和Munster[4]进一步通过体外合成严重急性呼吸综合征冠状病毒(severe acute respiratory syndrome Coronavirus,SARS-CoV)的S蛋白和2019-nCoV的受体结合域(receptor-binding domain,RBD),将其逐一与已知的人类冠状病毒受体反应,结果发现2019-nCoV的RBD与SARS-CoV的S蛋白一样,都能与人ACE2发生直接的结合。ACE2是金属蛋白酶,属于Ⅰ型跨膜糖蛋白,在小肠中有表达[5,6]。本实验室也发现患者在咽拭子2019-nCoV核酸转阴后,其粪便病毒核酸仍然呈现持续长时间的强阳性。此外,大量的临床研究也表明有一定比例的新型冠状病毒肺炎患者会出现腹泻症状[7,8]。由此判断,在疾病发展过程中,粪便中有较大可能出现病毒。之后钟南山院士团队和李兰娟院士团队分别从新型冠状病毒肺炎患者的粪便标本中分离到了活的2019-nCoV,由此确认了2019-nCoV的粪-口传播途径。以上发现提示,在进行粪便常规检查时有必要在二级生物安全实验室内进行操作,并实行严格的三级生物安全防护。此外,也需要做好废弃标本的无害化处理和手卫生,以切断粪-口传播。
现在鲜有关于新型冠状病毒肺炎患者发生病毒血症的报道,但是,血液仍是一种重要的传染源,因此进行血液标本的检测时需要做好相应的防范工作。尽管病毒灭活不会影响病毒的核酸检测,但是通过实验发现,无论是采用56 ℃ 30 min的加热灭活方法,还是通过乙醇等有机溶剂对标本进行灭活,均会影响血液细胞学计数、生化酶活性检测以及基于抗原抗体反应的血清学检测的结果。这可能是因为这些方法会破坏血液中的细胞成分、抑制酶的活性以及改变抗原的构象表位。
因此,建议在进行这类标本的检测时需要做好生物安全防护。在进行样本离心和开盖等容易产生气溶胶的操作时需要在二级生物安全柜中完成。标本离心时,操作者不能离开离心机。标本离心完成后需要等待10 min以上才能打开离心机盖,同时采用75%的乙醇喷雾消毒后才能小心取出标本进行检测。如离心过程有发生真空管破裂等意外情况,则需要立即停止离心。操作者升级至三级生物安全防护,待离心机停止工作30 min以上才能开盖,并同时用75%的乙醇喷雾消毒后才能进行后续的处理。尽可能在生物安全柜中将离心管放入和取出转子。建议选用一些现在市场上检测项目集成化程度高,且不需要开盖就能完成检测的仪器,以及避免开放式或者外挂式废料仓模式的仪器,以减小气溶胶传播的风险。
尿液中也已检测到2019-nCoV,因此应将其当作有传染性标本进行处理。其他标本,例如,脑脊液、心包积液、腹腔积液、后穹隆穿刺液、关节液、精液和女性生殖道分泌物等目前尚缺乏可靠的资料,建议也当作有传染性的标本进行处理。
(1)在生物安全柜中出现小范围的标本洒溢时,可以使用有效氯含量为5 500 mg/L的消毒液进行消毒,消毒过程应持续30 min以上。(2)当出现较大面积严重的实验室污染时,应保持实验室空间密闭,避免不相关人员出入,以避免污染物发生扩散。同时使用含有5 500 mg/L的有效氯消毒液的毛巾对污染区进行覆盖,消毒30 min以上。当发生标本大量洒溢时可用过氧乙酸加热熏蒸实验室,剂量为2 g/m3,熏蒸过夜;或采用20 g/L的过氧乙酸消毒液用气溶胶喷雾器进行喷雾,用量为8 ml/m3,作用时间为1~2 h。(3)清理污染物时应严格遵循处理活病毒生物安全操作的要求,采用压力蒸汽灭菌处理,同时做好灭菌效果监测,并对实验室进行通风,防止次生危害。
检测后的标本需要收集在具有不易破裂、防渗漏、耐湿耐热、可密封等特性的专门的容器内,实验室内的感染性垃圾不允许堆积存放,应当及时压力蒸汽灭菌处理。高压灭菌后投入医疗废物垃圾桶统一处理,并做好标本销毁记录。同时对实验室进行适当的消毒处理。


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