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台灣防疫「隱形超人」 病毒檢測如何超前部署、防堵下一波疫情?

過去3個多月,全台處理超過6萬件採檢量,都是實驗室裡的「隱形超人」醫檢師們和時間賽跑而來。但在抗原快篩問世前,醫檢師在實驗室裡操作RT-PCR,一一找出確診案例的流程也在往自動化升級邁進。拚速度、拚規模,就是要超前部署,防堵未來可能的擴散。

新冠肺炎-新冠病毒-快篩-檢測-RT-PCR-醫檢師 圖片來源:劉國泰攝
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4月18日星期六,在敦睦艦隊確診爆發前,難得休假的三總醫檢師張智凱,接到主管電話緊急召回醫院待命。

本來在三軍總醫院臨床病理科病毒血清分生組,朝八晚五執行業務的他,從農曆年後開始轉做晚班,負責下午2點到晚上10點間,專做新冠肺炎的RT-PCR檢驗。但等到結束收工回宿舍時,往往已將近午夜12點。

這樣的生活,幾乎是許多醫檢師最近3個月的常態。新冠肺炎爆發至今3個多月,台灣送檢新冠肺炎的64346個疑似案例,都是台灣37個指定檢驗機構裡的醫檢師,透過慢工出細活的RT-PCR檢測來一一確認,一批做完至少4到6小時。從採檢到報告出爐,甚至得等超過24小時。

其中,三總是全台檢驗量最大的醫院,單日檢驗量超過300支,總檢驗量超過9000件,也是接到敦睦支隊採檢、隔離前二採的實驗室之一。

「天天都在拆炸彈。」

回想接到電話那天,張智凱只睡了2個小時,和3個同事從凌晨1點進實驗室,一路做到早上9點半,把105支檢體分析完畢。「天天都在拆炸彈,」從事醫檢師工作5年,和新冠病毒奮鬥3個多月的他形容,壓力大到「就連睡覺都會夢到堆積如山的檢體量。」

2週後,713位集中隔離的海軍敦睦支隊成員,在5月3日解除前進行最後採檢。經台北榮總、三軍總醫院、疾管署昆陽實驗室的RT-PCR檢測後,在當天晚上8點公布結果,找出無症狀的4名確診案例。

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在三總,7人醫檢師團隊輪班扛起所有院內、新北市及軍方分配來的檢體。近距離和新冠病毒搏鬥的過程中,不僅速度要夠快,還得在繁複的RT-PCR步驟中,確保結果準確不出錯。

目前,全台34個指定檢驗機構的檢驗量能,單日上限逼近4000支。從一開始的農曆年後返台人潮,到後來的武漢包機、大批歐美返國人潮及長照機構、敦睦支隊等疑似感染群聚,爆量的檢測不只靠人力調度,還有技術與流程的改善。

如今新冠肺炎專用的自動化儀器與試劑,猶如加裝引擎,縮短檢測的速度,為醫檢師分憂解勞。在同樣是檢測感染初期患者體內病毒量的抗原快篩問世普及前,RT-PCR的檢測自動化,為未來可能的大量篩檢需求鋪路。

這群撐起台灣防疫的「隱形超人」,到底是如何做到的?

首先,值班醫檢師打開檢體外的兩層包裝,做完簡單處理後,就得先穿上防護裝備,坐在一台「生物安全操作箱」前,手工加入培養液、讓檢體去活化,讓活著的病毒死去,不具傳染力。做完一批24或32支檢體,至少1到1個半小時。

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過程中最辛苦的,就是要戴著口罩,全身穿防護衣,在生物安全櫃裡,手工萃取核酸。歷經手工升級自動化儀器萃取核酸的張智凱解釋,手工萃取核酸的檢體量一次不能太多,還要擔心容易污染其他檢體的問題,所以做一批大約24支,耗費約2小時。

在自動化儀器的輔助下,萃取核酸做一批的量可以提升到48支,時間也可以縮短至1到1個半小時。萃取好的核酸送進儀器,進行PCR檢測,耗時70分鐘到2小時。

三階段流程做完一批檢體至少4到6小時,還要搭配一天2到4次的儀器上線時間,讓等待結果的時程拉長到24小時。不只要快,還要兼顧品管,把失誤降到最低。

由於從武漢包機、大批歐美返國人潮及長照機構、到敦睦支隊採檢等無役不與的林口長庚醫院,單日檢體量數度超過300支,只好兩度加派人力因應。

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長庚醫院醫檢部主任曹國倩點開手機上名為「過年值班病毒組」的Line群組,以林口長庚為例解釋,本來以為只是過年值班的短期任務,陷入不斷超時加班的掙扎,只好調動其他組別和教學醫檢師來幫忙,組成18人團隊輪班,幾乎是一般醫院檢驗團隊的3倍。

加派人手的困難在於,「分生(檢驗)是一個很特殊的技術,」曹國倩解釋,要能操作RT-PCR,從中找出新冠病毒的痕跡,需要分生檢驗的操作,但即便是教學醫檢師,也要經過一週的訓練才能上線加入輪班。

台北榮總病理檢驗部病毒組組長吳易企也認為,「唯一可以改善的就是自動化,因為檢驗量增加,相對(醫檢)人員負擔就是變大,」提高流程自動化的好處,就是品質可以控制,配置試劑就可以更穩定。

自動化儀器,單日檢驗量上看3倍

自動化縮短檢驗時間、加快流程,也擴充檢驗量。中午前的台大醫院病毒檢驗組實驗室裡,忙碌的醫檢師們在工作台和儀器間來回穿梭,忙著把早上第一批採檢做完。

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配置試劑的房間外,放著一台羅氏可霸斯全自動即時PCR分析儀(Cobas 4800),用來做愛滋病、B型肝炎、C型肝炎等PCR檢測。但最快2週後,這裡就會有Cobas 4800的2倍高、10倍重,重達1500公斤,每8小時可以做出384支檢體報告的新款儀器Cobas 6800進駐。

相較於台大醫院現在單日檢驗量120到150支的速度,這款3月中才在美國FDA以不到24小時的速度獲批緊急使用授權(EUA)的全自動化儀器,產量幾乎是台大醫院5人醫檢師團隊的3倍左右。

最大的差別是,除了核酸萃取,負責的醫檢師也要在檢驗結束時另外連線到不同系統,手工作業發報告。但自動化儀器加入後,從核酸萃取開始都在儀器上面做,不用配反應試劑,報告也直接送到電腦上,只要看螢幕就能發報告。

在美國FDA獲准10天後,這台儀器專用的SARS-CoV-2病毒檢驗試劑、搭配的品管試劑組,也出現在台灣食藥署的武漢肺炎申請醫療器材專案輸入之核准名單上,可以持續進口到中央疫情指揮中心解散那天,就是因為有意引進這套儀器的不只台大,還有台北榮總、中國附醫等。

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只是,檢驗量並非全台最高的台大醫院,為什麼需要添購全自動化儀器助陣?

台大醫院醫檢部病毒檢驗組組長何淑媛。

「一開始我們並不是為了疫情去引進這套儀器,」台大醫院醫檢部病毒檢驗組組長何淑媛解釋,「我們平常主要在做愛滋病毒、B型肝炎、C型肝炎的病毒量檢測,因為那些檢測量我們是全台灣最大的。」

對醫院來說,購買全自動化儀器的運作就像印表機和碳粉一樣。機器費用不高,真正決定成本的關鍵在於醫院實際使用的試劑量,用得愈多,花費愈高。

眼看著疫情趨緩,對於愛滋病、B肝、C肝等檢驗量本來就不夠多的醫院和檢驗所來說,與其花大錢買自動化設備、新冠肺炎專用的RT-PCR試劑,不如從現有的技術著手改善。

抗原快篩問世前,試劑是關鍵

4月24日,一篇投稿在《新英格蘭醫學期刊》(NEJM)的論文發現,一間位在美國的老人照護機構裡,48位感染新冠肺炎的患者中,就有27位毫無症狀,比例超過一半。無症狀患者的防堵,儼然已經是未來防疫的一大難題。

同樣是檢測發病初期患者體內病毒量的抗原快篩,雖然最快15分鐘就能得出結果,但敏感性常在70%左右,也就是說100個病人會漏掉30個,測不出陽性。

但RT-PCR用來衡量準確度的敏度性、特異性平均都在95%以上。速度,是最大的弱點,也成了國內外廠商研發的重點。

現在的RT-PCR用的是世界衛生組織(WHO)和美國疾管署(CDC)的病毒序列,但要加入引子、探針才能萃取核酸,加上酵素、離子做成試劑,才能放進PCR檢測儀器。而試劑的製作,就是決定RT-PCR檢測品質的重要關鍵,目前多半是成本較低的實驗室自行研發診斷(LDT),或是廠商搭配陽性對照組等品管需求來販售。

曹國倩指出,目前核酸萃取的試劑都是實驗室自行開發測試而來,光是10種試劑的配置加上內部品管,配一次就要耗時至少20分鐘。除了試劑,多槽式的聚合酶連鎖反應儀(PCR),如果讓測試3種病毒目標基因的過程,由3管減少為1管,就能讓每次上機的操作量變少,檢測速度也變快。

在篩檢量不斷下滑的此刻,台灣許多醫院與實驗室仍在想辦法擴充檢驗量能,要為將來隨時可能出現的大量需求做準備。除了羅氏的進口試劑,國內也有第一個通過食藥署認證的國產核酸檢測試劑,可以在85分鐘內完成採檢與判讀。

隨著歐美各國開始解封,台灣也逐步回歸疫情前的生活。什麼時候會有疫情再起,沒有人知道,但未雨綢繆的超前部署一直在進行,只希望在新冠病毒再次肆虐前,為辛苦的醫護人員做好先鋒。

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(責任編輯:黃韵庭)

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