熒光PCR探針熔解曲線技術(shù)檢測(cè)MTB耐藥性的成本分析

宋怡蒙 李遠(yuǎn)春 賀文從 何萍 包晶晶 劉春法 劉東鑫 王鑫洋 趙雁林 李燕明

耐藥結(jié)核病患者的早期、快速、準(zhǔn)確診斷是有效治療的前提，也是結(jié)核病防控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，我國最常用的MTB藥品敏感性(簡(jiǎn)稱“藥敏”)檢測(cè)方法為比例法固體藥敏法，然而由于MTB生長(zhǎng)緩慢，傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)，需要3～8周的時(shí)間，很難及時(shí)指導(dǎo)臨床治療，亟需一種快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、廉價(jià)的藥敏試驗(yàn)方法來檢測(cè)MTB的耐藥性[1-2]。

以往研究表明，與分子生物學(xué)方法相關(guān)的診斷成本過高，可能會(huì)成為限制其在基層結(jié)核病防治單位推廣使用的重要因素[3]。目前尚缺乏有關(guān)傳統(tǒng)藥敏和熔解曲線技術(shù)檢測(cè)成本分析的相關(guān)報(bào)道。本研究通過對(duì)BACTEC MGIT 960技術(shù)(簡(jiǎn)稱“MGIT 960”)和熒光PCR探針熔解曲線技術(shù)(簡(jiǎn)稱“熔解曲線技術(shù)”)進(jìn)行MTB耐藥性檢測(cè)成本的比較，評(píng)估熔解曲線技術(shù)在我國不同地區(qū)、不同層級(jí)結(jié)核病專科醫(yī)院和綜合醫(yī)院進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的可行性。

資料和方法

一、研究現(xiàn)場(chǎng)

綜合考慮不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)地域分布情況、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的性質(zhì)和級(jí)別，選擇具有全國代表性的醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)合開展本次研究。最終選取西安、烏魯木齊、沈陽、南陽、遵義和杭州6個(gè)項(xiàng)目地點(diǎn)，以西安市胸科醫(yī)院、新疆維吾爾自治區(qū)胸科醫(yī)院、沈陽市胸科醫(yī)院、南陽市第六人民醫(yī)院、遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院和杭州市紅十字會(huì)醫(yī)院等6家結(jié)核病定點(diǎn)醫(yī)院作為研究現(xiàn)場(chǎng)，于2018年10—12月開展成本數(shù)據(jù)收集。

二、研究方法

1. MGIT 960：采用美國BD公司生產(chǎn)的BACTEC MGIT 960培養(yǎng)箱、液體培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)管進(jìn)行分析。試劑配制、培養(yǎng)及藥敏操作嚴(yán)格遵照《分枝桿菌分離培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化操作程序及質(zhì)量保證手冊(cè)》[4]、《結(jié)核分枝桿菌藥物敏感性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化操作程序及質(zhì)量保證手冊(cè)》[5]中的標(biāo)準(zhǔn)化操作程序進(jìn)行操作。

2. 熔解曲線技術(shù)：將1 ml通過2%NaOH溶液處理過的標(biāo)本應(yīng)用半自動(dòng)核酸提取儀(型號(hào)：Lab-Aid 824；廈門致善生物科技股份有限公司)提取核酸。根據(jù)廈門致善生物科技股份有限公司提供的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程配制PCR反應(yīng)體系，將5 μl提取后的核酸加入20 μl的PCR反應(yīng)液中進(jìn)行擴(kuò)增。對(duì)于RFP、INH和二線注射類抗結(jié)核藥品，分A、B兩個(gè)體系進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)體系分別有FAM和TET通道，共4個(gè)通道對(duì)耐藥核心區(qū)進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于氟喹諾酮類藥品，采用單個(gè)體系一個(gè)通道進(jìn)行耐藥性檢測(cè)。通過比較檢測(cè)樣本與陽性對(duì)照之間熔解曲線熔點(diǎn)(Tm)的差異判斷是否發(fā)生突變。

3. “要素法”成本分析：熔解曲線技術(shù)和MGIT 960耐藥性檢測(cè)的成本參考文獻(xiàn)[6]，通過要素法進(jìn)行估算。收集不同檢測(cè)過程(從實(shí)驗(yàn)室接收標(biāo)本到報(bào)告結(jié)果和廢棄物處理等)所有直接和間接成本，涉及以下幾方面要素[7]：(1)基本投入成本：分別收集各實(shí)施單位的基本投入成本，包括實(shí)驗(yàn)室房屋面積、辦公區(qū)房屋面積、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)改造費(fèi)用等，考慮房屋的使用年限，折算房屋單位時(shí)間費(fèi)用；(2)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備成本：所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的成本均以采購新的價(jià)格來計(jì)算，且該成本應(yīng)包括所有的采購相關(guān)費(fèi)用，如運(yùn)輸、安裝等；收集主要設(shè)備的年度維護(hù)/維修成本，根據(jù)儀器的使用年限，折算儀器單位時(shí)間成本；(3)實(shí)驗(yàn)室管理成本：實(shí)驗(yàn)室水費(fèi)、電費(fèi)、垃圾處理費(fèi)、暖氣費(fèi)等；(4)人員成本：實(shí)驗(yàn)室人員工資，包括支付給員工所有獎(jiǎng)金和補(bǔ)助；(5)耗材成本：包括手套、實(shí)驗(yàn)服、帽子、常規(guī)試劑等耗材單價(jià)。

在不同工作量下完成試驗(yàn)的時(shí)間，包括人工時(shí)間和各種儀器使用時(shí)間，因工作量的不同，有些步驟所耗費(fèi)的時(shí)間并非等比例增長(zhǎng)。故本次研究中每個(gè)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)當(dāng)?shù)厝展ぷ髁康牟煌謩e在日工作量高、中、低的時(shí)間記錄3次，收集MGIT 960和熔解曲線技術(shù)檢測(cè)過程中的全部時(shí)間、儀器使用時(shí)間、試劑消耗及耗材數(shù)量等情況，如實(shí)將各部分情況記入統(tǒng)計(jì)表格中，最后取其均值。各要素的成本=試驗(yàn)過程中使用的各要素的數(shù)量×各要素的單位價(jià)格。其中，資本性費(fèi)用如實(shí)驗(yàn)室空間、建筑物和設(shè)備等，其單位價(jià)格根據(jù)其采購價(jià)格和預(yù)計(jì)的使用年限按照年度折算；管理費(fèi)用的計(jì)算根據(jù)實(shí)驗(yàn)室工作人員數(shù)量、人員工作時(shí)間和其他與該系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施、建筑物的使用狀況，將相關(guān)費(fèi)用分配到各次檢測(cè)中。將上述收集的成本數(shù)據(jù)錄入Word中，作為不同實(shí)施醫(yī)院的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。熔解曲線試劑的價(jià)格采用項(xiàng)目采購價(jià)格，每種藥品按照3680元/48人份進(jìn)行計(jì)算，按每次共檢測(cè)4種藥品計(jì)算，MGIT 960檢測(cè)及其他相關(guān)耗材的價(jià)格采用目前市場(chǎng)調(diào)查的價(jià)格。

4. 質(zhì)量控制：收集各項(xiàng)成本數(shù)據(jù)時(shí)，規(guī)范各單位3種方法的實(shí)驗(yàn)步驟，使其一致；收集熔解曲線技術(shù)、MGIT 960檢測(cè)整個(gè)過程所有的直接和間接成本，由雙人同時(shí)錄入Word和Excel中，并經(jīng)一致性檢查修正錯(cuò)誤，建立數(shù)據(jù)庫。

5. 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：采用Word 2013和Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和統(tǒng)計(jì)。計(jì)數(shù)資料采用“率(%)”或“構(gòu)成比(%)”表示。

結(jié) 果

一、MGIT 960檢測(cè)的平均單位成本

采用MGIT 960技術(shù)，對(duì)每例患者進(jìn)行MGIT 960的平均檢測(cè)成本為702.6元。試劑費(fèi)、管理費(fèi)和耗材費(fèi)的成本占總成本的比例較高，分別占76.5%(537.6/702.6)、8.6%(60.7/702.6)和6.0%(42.1/702.6)，而建筑費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的成本所占比例較低，分別占2.2%(15.2/702.6)和1.4%(9.8/702.6)。在6個(gè)項(xiàng)目地點(diǎn)中，烏魯木齊的成本最高，為734.3元，其耗材費(fèi)和設(shè)備費(fèi)較其他5個(gè)地區(qū)高。南陽的成本最低，為643.3元(表1)。

二、熔解曲線技術(shù)的平均單位成本

使用熔解曲線技術(shù)對(duì)每例患者進(jìn)行MTB耐藥性檢測(cè)的平均單位成本為440.7元。試劑成本占總成本的構(gòu)成比最高，達(dá)到88.8%(391.2/440.7)。管理費(fèi)、耗材費(fèi)和人員費(fèi)成本相似，分別占4.1%(18.2/440.7)、4.1%(18.2/440.7)和2.6%(11.3/440.7)，而建筑費(fèi)和設(shè)備費(fèi)占比最少，兩者相加僅占總成本的0.4%[(0.1+1.7)/440.7]。在6個(gè)項(xiàng)目地點(diǎn)中，烏魯木齊的總成本最高，為447.5元；西安的總成本最低，為433.2元(表2)。使用熔解曲線技術(shù)進(jìn)行MTB耐藥性檢測(cè)的成本較MGIT 960耐藥性檢測(cè)低261.9元。

三、熔解曲線技術(shù)與MGIT 960檢出1例MDR-TB患者的平均成本

由于各項(xiàng)目點(diǎn)進(jìn)行耐藥MTB檢測(cè)的單位成本不同，且由于可疑結(jié)核病人群中MDR-TB患病率不同及不同檢測(cè)方法檢出率的差異，各地檢出1例MDR-TB患者的平均成本也不同。本研究以MGIT 960每人每次檢測(cè)5種藥品耐藥情況的成本和熔解曲線技術(shù)每人每次檢測(cè)4種藥品耐藥情況的成本進(jìn)行分析，分析使用熔解曲線技術(shù)、MGIT 960檢出1例MDR-TB患者的平均成本(表3)。本研究采用本次重大專項(xiàng)項(xiàng)目所得出的各地MDR-TB檢出率進(jìn)行計(jì)算，使用MGIT 960從MTB培養(yǎng)陽性的患者中檢出1例MDR-TB患者的平均成本為5404.6元。其中以南陽的成本最高，為17 869.4元；遵義的成本最低，為4063.8元。使用熔解曲線技術(shù)檢出1例MDR-TB患者的平均成本為3364.1元，其平均成本低于MGIT 960法。其中以南陽的成本最高，為10 690.2元；沈陽的成本最低，為2259.4元。

表1 MGIT 960耐藥性檢測(cè)的平均單位成本(元)

注采用“要素法”進(jìn)行成本計(jì)算分析；管理費(fèi)=(月物業(yè)費(fèi)+安保費(fèi)等管理費(fèi)用)×試驗(yàn)全部過程所需時(shí)間/月法定工作時(shí)間/標(biāo)本例數(shù)；建筑費(fèi)=大樓建設(shè)成本×完成該試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室面積/大樓面積；設(shè)備費(fèi)=所使用儀器購買價(jià)格×用于該試驗(yàn)過程中的使用時(shí)間/預(yù)期設(shè)備使用壽命/標(biāo)本例數(shù)；人員費(fèi)=實(shí)驗(yàn)室人員的月平均工資×完成試驗(yàn)人數(shù)×試驗(yàn)全部過程所需時(shí)間/月法定工作時(shí)間/標(biāo)本例數(shù)；試劑費(fèi)=試劑單價(jià)×試驗(yàn)所用個(gè)數(shù)/標(biāo)本例數(shù)(或試劑單價(jià)×試驗(yàn)用量/試劑總量/標(biāo)本例數(shù))；耗材費(fèi)=單價(jià)×試驗(yàn)所用個(gè)數(shù)/標(biāo)本例數(shù)(或單價(jià)×試驗(yàn)用量/總數(shù)量/標(biāo)本例數(shù))；各個(gè)研究點(diǎn)的單位成本=管理費(fèi)+建筑費(fèi)+設(shè)備費(fèi)+人員費(fèi)+試劑費(fèi)+耗材費(fèi)；平均單位成本=各研究點(diǎn)單位成本的總和/研究點(diǎn)數(shù)量

表2 熔解曲線技術(shù)對(duì)MTB耐藥性檢測(cè)的平均單位成本(元)

注采用“要素法”進(jìn)行成本計(jì)算分析；管理費(fèi)=(月物業(yè)費(fèi)+安保費(fèi)等管理費(fèi)用)×試驗(yàn)全部過程所需時(shí)間/月法定工作時(shí)間/標(biāo)本例數(shù)；建筑費(fèi)=大樓建設(shè)成本×完成該試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室面積/大樓面積；設(shè)備費(fèi)=所使用儀器購買價(jià)格×用于該試驗(yàn)過程中的使用時(shí)間/預(yù)期設(shè)備使用壽命/標(biāo)本例數(shù)；人員費(fèi)=實(shí)驗(yàn)室人員的月平均工資×完成試驗(yàn)人數(shù)×試驗(yàn)全部過程所需時(shí)間/月法定工作時(shí)間/標(biāo)本例數(shù)；試劑費(fèi)=試劑單價(jià)×試驗(yàn)所用個(gè)數(shù)/標(biāo)本例數(shù)(或試劑單價(jià)×試驗(yàn)用量/試劑總量/標(biāo)本例數(shù))；耗材費(fèi)=單價(jià)×試驗(yàn)所用個(gè)數(shù)/標(biāo)本例數(shù)(或單價(jià)×試驗(yàn)用量/總數(shù)量/標(biāo)本例數(shù))；各個(gè)研究點(diǎn)的單位成本=管理費(fèi)+建筑費(fèi)+設(shè)備費(fèi)+人員費(fèi)+試劑費(fèi)+耗材費(fèi)；平均單位成本=各研究點(diǎn)單位成本的總和/研究點(diǎn)數(shù)量

表3 不同項(xiàng)目地區(qū)分別使用熔解曲線技術(shù)和MGIT 960檢出1例MDR-TB患者的平均成本

注此表價(jià)格為測(cè)算數(shù)據(jù)；單位成本為檢測(cè)每例患者的平均單位成本(見表1和表2)；檢出MDR-TB成本=單位成本/檢出率

四、診斷單例MDR-TB患者的費(fèi)用

MDR-TB的患病率直接影響診斷疾病的成本。同樣，診斷方法的敏感度也會(huì)影響成本。本研究采用MGIT 960檢測(cè)結(jié)果作為參考標(biāo)準(zhǔn)，分析MGIT 960和熔解曲線技術(shù)診斷單例MDR-TB患者的成本。在MDR-TB患病率不同的可疑人群中，不同敏感度的檢測(cè)方法檢出1例MDR-TB患者的平均成本計(jì)算方法為：平均成本=平均單位成本/患病率×敏感度。如表4所示，當(dāng)結(jié)核病患者中MDR-TB患病率越高，應(yīng)用MGIT 960、熔解曲線技術(shù)檢出1例MDR-TB患者的單位成本越低，而熔解曲線技術(shù)成本也隨著該方法敏感度的增加而降低。進(jìn)一步分析可見，以目前各項(xiàng)目地區(qū)的檢測(cè)成本為基礎(chǔ)，當(dāng)熔解曲線技術(shù)檢出MDR-TB的敏感度高于70%，在結(jié)核病人群MDR-TB的患病率≤50%的情況下，使用熔解曲線技術(shù)進(jìn)行耐多藥MTB檢測(cè)的單位成本均低于MGIT 960方法。

討 論

結(jié)核病的檢測(cè)方法包括病原學(xué)、免疫學(xué)和分子生物學(xué)檢測(cè)，其中痰涂片方法操作簡(jiǎn)便、成本較低，但同時(shí)其陽性率較低。MTB培養(yǎng)并菌種鑒定仍是目前診斷結(jié)核病的金標(biāo)準(zhǔn)，改良羅氏培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)一般需要4～8周才能出檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)周期較長(zhǎng)，給臨床診療帶來不便；MGIT 960技術(shù)進(jìn)行培養(yǎng)、藥敏試驗(yàn)的時(shí)間平均約為2周，相比于改良羅氏培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)大大縮短了檢測(cè)時(shí)間，并且其陽性標(biāo)本檢出率也較改良羅氏培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)提高10%左右[8-10]。因此，本次研究采用MGIT 960作為參考標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行成本的比較分析。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，MTB分子藥敏檢測(cè)技術(shù)近年來發(fā)展迅速，其中一些已經(jīng)發(fā)展到根據(jù)檢測(cè)特定的基因突變位點(diǎn)來確定MTB的耐藥性[11-12]?；谀退幪结樂治龅娜劢馇€技術(shù)是一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、敏感度和特異度類似或接近于傳統(tǒng)藥敏檢測(cè)技術(shù)的耐藥MTB檢測(cè)方法，可用于檢測(cè)MDR-TB和對(duì)部分二線抗結(jié)核藥品的耐藥性。熔解曲線技術(shù)用于檢測(cè)MTB耐藥性的性能已獲得了良好的驗(yàn)證。檢測(cè)利福平耐藥的敏感度和特異度分別為92%～98%和96%～100%，檢測(cè)異煙肼耐藥的敏感度和特異度分別為90%～96%和96%～100%[13-16]。

表4 以MGIT 960檢測(cè)結(jié)果作為參考標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算熔解曲線技術(shù)在不同MDR-TB患病率下檢出1例MDR-TB患者的平均成本(元)

注此表價(jià)格為測(cè)算數(shù)據(jù)；平均成本=平均單位成本/患病率×敏感度

實(shí)驗(yàn)室成本分析是從衛(wèi)生服務(wù)的角度出發(fā)，分析與該實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)相關(guān)的直接和間接的貨幣成本。本研究基于客觀數(shù)據(jù)分析，采用“要素法”比較了我國6家結(jié)核病防治機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室將MGIT 960和探針熔解曲線技術(shù)用于結(jié)核病及MDR-TB診斷的成本。本研究發(fā)現(xiàn)，與MGIT 960的平均單位成本比較，使用熔解曲線技術(shù)進(jìn)行MTB檢測(cè)的平均單位成本較低，較MGIT 960的成本低261.9元。在成本分析過程中不但要考慮試劑、設(shè)備及耗材等方面的投入，而且需要將房屋、人力及日常管理等費(fèi)用按照試驗(yàn)過程中對(duì)相關(guān)資源的使用狀況及時(shí)間等分?jǐn)偟絾挝粰z測(cè)成本中，由于熔解曲線技術(shù)大大縮短了檢測(cè)的時(shí)間，因此使管理、房屋使用、人員、設(shè)備耗材等各要素的成本低于MGIT 960。

在本項(xiàng)目評(píng)估的條件下，發(fā)現(xiàn)熔解曲線技術(shù)檢測(cè)每例患者及MDR-TB患者方面的成本都低于MGIT 960。主要原因考慮為：首先，熔解曲線技術(shù)的診斷周期約為2 d，而MGIT 960的周期約為2周，這將導(dǎo)致與時(shí)間相關(guān)的成本包括管理費(fèi)、人員費(fèi)、儀器費(fèi)等成本上升；其次，熔解曲線技術(shù)的試劑成本低于MGIT 960，而試劑費(fèi)在兩者的總成本中均占據(jù)較高比例，這導(dǎo)致MGIT 960擁有更高的成本費(fèi)。不同地區(qū)的成本間也呈現(xiàn)出地域差異，其中個(gè)別項(xiàng)目點(diǎn)人員工資水平較高，這使得在各分項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中人員成本明顯高于其他地區(qū)。此外，各項(xiàng)目點(diǎn)實(shí)際情況不同，管理費(fèi)用差異也較大，實(shí)驗(yàn)所用耗材為各個(gè)地區(qū)項(xiàng)目辦采購，因此在耗材方面各個(gè)地區(qū)實(shí)驗(yàn)室之間也表現(xiàn)出一定的差異。

除了較低的成本之外，與傳統(tǒng)MGIT 960相比，熔解曲線技術(shù)還具有其他優(yōu)勢(shì)。首先，熔解曲線技術(shù)擁有更短的檢測(cè)時(shí)間，其完成整個(gè)檢測(cè)只需要2.5 h，比傳統(tǒng)MGIT 960的2周明顯縮短。其次，熔解曲線技術(shù)是一種基于核酸檢測(cè)的方法，具有更好的生物安全性。據(jù)一項(xiàng)研究顯示，使用傳統(tǒng)藥敏的實(shí)驗(yàn)室人員，感染結(jié)核病的風(fēng)險(xiǎn)比使用涂片檢查的人員高20倍以上[17]。

本研究也存在很多不足之處，由于客觀條件受限，本研究雖然進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)技術(shù)的成本收集，分析了2種檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)成本，但是沒有考慮到收集檢測(cè)后改進(jìn)治療方法費(fèi)用或節(jié)省的成本，以及檢測(cè)后所延長(zhǎng)的生命年或質(zhì)量調(diào)整生命年等后期效益。因此，本研究的成本-效益分析仍然不夠全面。

綜合考慮上述因素及成本分析結(jié)果，本研究表明，在本研究的采購價(jià)格和當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)下，熔解曲線技術(shù)是一種更具成本-效益的方法，適宜未來在我國市(區(qū)、縣)級(jí)結(jié)核病實(shí)驗(yàn)室推廣使用。