实验室检测风险识别及风险控制

期刊目录网经济学论文发表2021-02-25 10:11关注(1)

　　2019年12月底湖北武汉暴发新型冠状病毒引起的肺炎，疫情在国内迅速传播。相比SAＲS－CoV和MEＲS－CoV，新型冠状病毒传播力更强、更快，实验室检测生物安全要求高，检测人员面临的风险大。对新型冠状病毒实验室检测生物安全风险点进行识别分析与评价，探讨实验室检测过程中生物安全管理要素、操作规范及潜在的生物安全隐患，最大限度的降低风险，保证检测人员、环境及样本安全。

　　关键词:新型冠状病毒;风险识别;风险控制;生物安全;实验室检测

　　2019年12月底以来，湖北省武汉市暴发不明原因肺炎疫情，并迅速扩散，引起人群极大的恐慌。国内研究团队于2020年1月10日公布了引起此次不明原因肺炎疫情的新型冠状病毒及其全基因组序列。该病原体被世界卫生组织命名为新型冠状病毒(2019－nCoV)［1］，并将该病毒导致的疾病命名为“COVID－19”［2］。国际病毒分类委员会(InternationalCommitteeonTaxonomyofViruses，ICTV)冠状病毒研究组(theCoronavirusStudyGroup，CSG)建议将该病毒命名为SAＲS－CoV－2［1］。新型冠状病毒是目前已知的第七种(HCoV－NL63、HCoV－OC43、HCoV－229E、HCoV－HKU1、SAＲS－CoV、MEＲS－CoV)可以感染人类的冠状病毒，感染所引起的新型冠状病毒肺炎被纳入《中华人民共和国传染病防治法》规定的乙类传染病报告，并按照甲类传染病管理。湖南省在1月23日率先启动突发公共卫生事件一级响应［3］。新型冠状病毒属于β属的冠状病毒，核酸为单正链ＲNA，有包膜，基因组全长为30kb。其基因特征与SAＲS－CoV和MEＲS－CoV有明显区别［4］。文献提示新型冠状病毒基因组与蝙蝠SAＲS样冠状病毒(BatCoVＲaTG13)的同源性达96%，推测蝙蝠可能是新型冠状病毒的自然宿主［4－5］，从蝙蝠到人中间宿主有待进一步确认。参考SAＲS－CoV和MEＲS－CoV理化性质的研究，新型冠状病毒为有包膜病毒，对脂溶性试剂敏感，对热和紫外线敏感，56℃30min、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。目前经呼吸道飞沫传播和接触传播是新型冠状病毒的主要传播途径。在相对封闭的环境长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能，同时要注意粪便及尿液对环境污染造成气溶胶或接触传播［6］。针对一种新的病原体，在未完全明确病原体特性之前，实验室应建立系统全面的实验室检测技术储备、人员培训、检测质量及风险控制体系，确保实验室检测生物安全及结果准确可靠。本文主要针对新型冠状病毒实验室检测过程中风险识别、分析、控制、存在的问题及相关经验进行探讨。

　　1实验室检测风险点识别

　　1．1人员风险

　　目前针对新型冠状病毒实验室主要开展了核酸检测和特异性抗体检测，实验室检测标本量大，结果时限要求急，生物安全要求高，为应付大批量的标本检测，部分实验室可能存在从其他非病原微生物检测岗位调拨人员，导致参与检测的实验人员资历不符、非专职等现象［7－9］。如一些实验室由于标本多，人员少，临时增派从事理化、细菌等没有分子生物学检测经历的实验室人员参与新型冠状病毒核酸检测;另外还有一些临床检测实验室、第三方检测实验室应急开展新型冠状病毒核酸检测，他们缺乏高致病性病原微生物检测经历，给实验室生物安全管理以及实验室检测结果的准确性带来一定风险。国家认可委在审查认可实验室人员能力时，发现从事微生物关键岗位检测人员资历不符合现象，甚至存在提交的认可材料中实验室质量负责人和技术负责人为其他已获认可实验室的负责人，更换后的授权签字人和质量负责人无法提供技术工作经历和管理体系工作经历的证明材料［10］。

　　1．2设施设备风险

　　开展新型冠状病毒实验室相关检测，必须在生物安全二级(biosafetylaboratory－2，BSL－2)实验室采取生物安全三级实验室的个人防护。生物安全二级实验室可为常压或者负压，并具备缓冲间，缓冲间可用于人员防护装备的储存及穿脱。目前存在的问题:一是生物安全柜老旧，绝大部分实验室配备的是A2型生物安全柜，无更高级别的B2型全排式生物安全柜，也未按要求及时检定或关键参数检定不全;二是部分生物安全二级实验室存在缓冲间太小甚至无缓冲间，实验室门不能完全密闭等情况，实验室人员无合适的场所脱防护服，容易造成实验室外环境的污染;三是高压灭菌器排气口未安装高效过滤装置，也没有按照规范对高压灭菌器灭菌效果进行生物和化学指示的双重验证。基层实验室传统的压力灭菌器为单门下排气式，含有新型冠状病毒废弃物灭菌时下排的冷空气未经有效过滤可能造成环境的污染;四是离心机使用过程中有产生气溶胶的风险，尤其是使用脱帽离心机的实验室，离心过程中会产生大量气溶胶;五是个人防护装备选择风险。在疫情防控期间，医用防护装备紧缺，很多医疗机构采用替代防护用品，存在防护不达标的风险。郎楠等［11］通过对新型冠状病毒肺炎医用防护装备国内外对比发现，国内医用防护服缺少对微生物渗透的测试，国内口罩标准相对完善，但国内医用护目镜技术没有标准。所以，在特殊时期，存在不能严格按照规定使用符合方案要求的个人防护装备的风险。

　　1．3样本及检测风险

　　1．3．1样本质量标本类型、采集方法、保存和运输等直接影响到标本的质量，而标本的质量是影响检测结果准确的主要因素之一。因此实验室在出具检验报告时会强调仅对送检样品负责。在新型冠状病毒核酸检测过程中，关于疑似病人多次核酸检测阴性不能确诊以及同一病人不同类型的标本和重复采样复核检测结果不一致导致疑似病例不能及时排除等情况时有报道。1．3．2试剂耗材质量新型冠状病毒作为一种新发现的病毒，前期投放的试剂大多未经过大量临床标本的有效验证，存在不同厂家试剂检测结果不一致现象［12］。为避免试剂质量问题给检测结果带来的风险，实验室多采用两种试剂同时开展检测，加大了实验人员的工作量，却也间接增加了生物安全风险。1．3．3技术规范质量检测过程中应严格按照制定的检测流程及试剂说明操作，按照国家卫生健康委员会下发的《新型冠状病毒感染的肺炎防控方案》要求，新型冠状病毒核酸检测，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。工作人员佩戴N95口罩、穿连体防护服、戴双层手套，同样的操作比日常更费时费力，难免出现简化流程、补写原始记录的现象。特别是由于新型冠状病毒感染的肺炎诊疗、防控方案更新快，短短1个多月的时间，防控方案更新至第六版，诊疗方案更新至第七版，而且短时间内使用的试剂品多，所以很难保证所有实验室检测人员第一时间更新知识，严格按方案和说明书操作，而不仅只是重点关注了标本类型的选择、结果判断及生物安全要求。1．3．4样本保存质量面对大量的临床标本，实验室需要保存的样本数量大，难免存在保存不及时，保存的样本信息遗漏、编号错误等现象。

　　1．4医疗废弃物风险

　　1．4．1气溶胶产生风险检测人员在核心区打包医疗废弃物时，存在挤压污物袋现象，未经处理的实验废弃物，比如加样Tip头、包裹样品的缓冲材料等，有产生气溶胶污染的可能。1．4．2废弃物污染环境未经灭菌的废弃物就地存放，实验室存在未指定灭菌前和灭菌后废弃物储存位置的现象，存在废弃物污染环境的风险。1．4．3废弃物处理不及时疫情发生期间大量医疗废弃物需要处置，而有资质的公司数量少，处置能力有限，再加之未全面复工的问题，导致新型冠状病毒实验室检测产生的废弃物不能按照要求及时处理和转运，存在实验室存放时间超时的现象。

　　2实验室风险分析及控制

　　2．1人员风险控制

　　首先是建立和有效运行实验室质量管理体系。医学微生物实验室应依据GB/T27025－2008《检测和校准实验室能力的通用要求》、CNAS－CL01－A001∶2018《检测和校准实验室能力认可准则》、《实验室资质认定评审准则》、GB19489－2008《实验室生物安全通用要求》等并结合工作实际，形成文件化质量管理体系，包括:《质量手册》、《程序文件》、《标准操作程序》、《作业指导书》、《生物安全手册》及相关原始记录等。针对新型冠状病毒实验室应制定样品接收验收、生物安全防护、废弃物处置、实验室检测及样品保藏与上送程序或制度，对检测人员进行培训，做到不同检测组人员能够共同遵守检测程序，统一管理，统一要求。参加新型冠状病毒实验室检测人员要求:实验室负责人首先确定人员能力，包括检测人员岗位选择(分子生物学岗位优先考虑)、人员生物安全培训及效果、日常人员监督评价、人员授权及人员持续能力的监控［13］。人员作为检测的关键要素，要有熟练的岗位技术工作经历，有生物安全意识及质量管理工作经历，对非专职或新进人员，没有经过系统的生物安全培训或相关工作经历，应避免进入实验室开展检测，可在实验室外开展相关的辅助工作。检测人员进入实验室前生物安全培训内容应包括:生物安全管理制度、样品采集及包装运送、实验室溢洒处理、样品检测及灭菌、离心机故障及离心管破碎处理、职业暴露处置、动力送风全面型呼吸防护器使用、实验室二级防护要点、防护服的穿脱地点及顺序等。

　　2．2设施设备风险控制

　　2．2．1实验室要有明确的功能分区［14］新型冠状病毒检测必须在生物安全二级及以上实验室进行，实验室缓冲间可用于人员防护装备的储存及穿脱，普通或负压的BSL－2实验室核心区用于新型冠状病毒核酸提取，提取核酸外包装经过有效消毒后可转移到普通实验室进行样品扩增。2．2．2高压灭菌器风险控制《实验室生物安全通用要求》(GB19489－2008)要求实验室设置生物安全型高压蒸汽灭菌器，使用下排气式高压灭菌器的实验室应重点关注排气口是否安装了高效过滤装置，对所配过滤器的使用时间和完整性是否进行了监控，一旦过滤器失效，可能会带来重大生物安全事故。为保证灭菌效果，下排式灭菌器需要进行化学指示和生物监测法双重验证，预真空式须加做B－D测试。因医学实验室高压灭菌器使用的特殊性，生物安全型脉动真空型灭菌器越来越多，灭菌过程中使用真空泵进行脉动真空，同时增加了排气用的除菌空气过滤器或焚烧炉，灭菌安全可靠。高压灭菌器在使用过程中要重点加强维护、保养和验证，确保设备的正确使用和生物安全。2．2．3离心机风险控制对于高致病性微生物检测，必须要警惕气溶胶产生的风险。大型离心机可加负压罩，及时将气体排出至实验室过滤系统。微型离心机可放置在生物安全柜内，但要注意对生物安全柜气流的影响。如果实验室无法满足上述要求，可以使用密封的离心罩杯，离心后罩杯在生物安全柜内打开。2．2．4个人防护风险控制实验室检测人员进入实验室前佩戴帽子、N95口罩、面屏、乳胶手套两层、穿隔离衣及鞋套，流行病学调查指向高度可疑时可佩戴过滤式动力送风呼吸防护器;退出实验室前，防护服采用5500mg/L含氯消毒剂喷洒后在缓冲间等待10min［15］，在半污染区脱掉个人防护用品，两人相互监督，严格进行个人手卫生。实验室在开展新型冠状病毒检测前，实验室负责人应对实验活动所需要的设备、设施及支持服务进行评估，发现实验室设施设备无法满足要求时，应紧急维修和采购，杜绝在风险不能把控的情况下开展检测工作。

　　2．3样本及检测风险控制

　　2．3．1样本质量控制依据更新的诊疗和防控技术方案，实时对样本采集人员进行培训，提高样本质量。2．3．2试剂耗材质量控制选用经国家批准注册的试剂耗材，新型冠状病毒检测试剂经临床标本验证后不断地优化，检测人员要关注试剂条件的变更，严格按照试剂说明书操作。2．3．3比对试验检测过程中要实施设备比对和方法比对，及时评价设备可靠性及检测方法、试剂的灵敏度和特异度。2．3．4检测要求实验室检测人员按照新型冠状病毒肺炎诊疗方案进行个人防护，两人同时进入实验室核心区进行核酸提取，提取核酸后对管壁用75%的酒精进行擦拭消毒后，移到传递窗，可在普通实验室生物安全柜内加样及扩增。实验过程严格按照检测规范及生物安全要求进行操作，及时做好检测记录。实验室核心区检测完成后需要对实验室空气、台面进行消毒。实验室空气可采用过氧化氢和干雾发生系统消毒，关闭空调后按照实验室面积计算过氧化氢用量，因其产物为水，可以有效降低对仪器设备的腐蚀。实验室操作台面用含氯消毒剂(含有效氯1000mg/L)擦拭、地面用含氯消毒剂(含有效氯2000mg/L)拖擦，废弃物缸、溢出物用5000mg/L次氯酸浸泡，生物安全柜工作台面和仪器表面用75%乙醇消毒。人员退出实验室后开启紫外灯照射1h。2．3．5考虑到新型冠状病毒标本的科研价值、标本上送要求及可能存在未检出病原体的生物安全隐患，标本检测完成后采用无菌螺口管对标本一式三份进行分装，并标注详细的样本信息，内容包括样本唯一性编号、样本类型、来源、临床诊断、数量、标本采集时间、检测项目、阳性标本标注病原体分类、检测人、检测时间、保存要求及其他必要的说明。样本及外包装消毒后由两人同时到场，对样本数量和信息核对后放入相应温度的菌毒种标本保存冰箱指定位置，双人双锁管理。

　　2．4医疗废弃物风险控制

　　为降低实验废弃物对人员及环境的潜在危害，严格规定标本的灭菌流程。检测完成后在生物安全柜内脱去手套并立即更换一副新手套，对实验废弃物进行打包，禁止挤压污物袋，并及时灭菌，温度121℃，30min。高压灭菌时应放置生物指示卡和化学指示卡对灭菌效果进行监视。灭菌完成后，废弃物应放置在指定位置，称重并贴便签后经污物通道在规定时间内交给有资质的废弃物处置公司处理。

　　3讨论

　　衡量一种新病原体的危害程度，一是致死率高低，其次是传染性的大小。从目前国家公布的数据分析新型冠状病毒［16］致死率与SAＲS－CoV致死率(约9%)和MEＲS－CoV致死率(约35%)相比［17－18］，要弱于这两种冠状病毒;但从传染力(Ｒ0=2－4)［19－20］上超过SAＲS－CoV和MEＲS－CoV。因此，面对一种新型传染力强的病原体，检测人员将面临着更高的职业暴露风险。姜孟楠等［21］对全国省级卫生行政主管部门实验室生物安全管理能力调查后发现，现有的生物安全实验室存在经费不足、管理体系和制度不完善、实验室人员对生物安全重视不够或意识不强、人员培训不到位或者针对性不强、实验室生物安全设施设备不达标等问题，暴露出生物安全实验室仍存在诸多的不足和困难。文献报道来自于BSL－3和BSL－4实验室生物安全职业暴露，大多并非仪器设备操作失常，而主要来源于检验人员的工作差错。例如对病原体未进行全面的风险评估、人员培训不到位、个人装备使用不当及操作不规范［22］。人员作为实验室检测的最核心要素，加强人员能力建设和生物安全意识是降低生物安全事故的有效手段。但在提高人员生物安全意识和能力的培训考核中发现，现有的培训目的性不强，基层实验室培训教师多为管理者，仅宣读规定，课程枯燥，知识难于理解记忆，难以融会贯通的传授他人，人员参与积极性不高，导致培训很难达到效果［23］。建立系统科学的生物安全培训方案和考核机制已势在必行。面对高致病性病原体或一种新型未知病原体的检测，实验室应更加重视生物安全文化的建立，实验室具备完善的管理制度、人员具备完备的岗位知识、精湛的操作技能和生物安全意识及满足生物安全要求的设施设备，是避免发生生物安全事故的有效措施。2014年美国疾病预防控制中心报道的三起生物安全事故，暴露了实验室管理的缺位及工作人员疏忽造成的生物安全事故，真正反映了实验室生物安全文化的重要性［24］。新型冠状病毒作为发热呼吸道症候群的一种新病原体，与流感、麻疹等呼吸道病原体检测相比，生物安全要求更高，更严格。实验室在开展新型冠状病毒检测时应注意以下几点:①个人防护服的穿脱应在不同的缓冲间，穿防护服应在相对洁净区，脱防护服在半污染区，脱防护服之前应用5500mg/L的含氯消毒剂对手套、双臂、前胸等易污染区域进行消毒，静置10min后开始脱防护服，可以有效降低隐形污染带来的危害。②若BSL－2实验室生物安全柜老旧、无全排的B2型生物安全柜或未按照要求对生物安全柜及时检定、特殊时期防护口罩不达标等情况下，呼吸防护建议采用动力送风过滤防护器+N95口罩。实验完成后对动力送风过滤防护器用5500mg/L的含氯消毒剂喷洒，取下后放置在半污染区，采用紫外灯照射1h。滤罐高压灭菌后处理，N95口罩最后摘掉。因含氯消毒剂对设备有腐蚀性，建议消毒后及时采用清水擦拭。③检测过程中发现因病毒采样保存管质量差、封口胶带使用错误等原因，导致标本溢洒现象常见。若发生溢洒，在生物安全柜内消毒手套，及时更换新手套，并用纸巾覆盖溢洒处，采用5500mg/L的含氯消毒剂从外向内倾倒覆盖，局限病原体。④严格注意检测过程易产生气溶胶的操作，比如标本离心、震荡等均需静置10min后进行下一步操作。核酸提取加入裂解液后在生物安全柜内静置10min，待病毒裂解后上机操作。⑤加强监督检查。实验室或生物安全委员会指定监督人员，对生物安全要求落实情况进行监督，包括检测流程、废弃物处置及新标准、新方案是否及时培训等。现阶段，参与新型冠状病毒检测人员因标本量大、检测排班时限久、检测压力大等原因，均出现疲劳现象，要严防因疲劳导致精神不集中引发的生物安全事故，实验室要切实加强人员风险识别，密切监督监测人员健康状况，将实验室生物安全风险降到最低。

　　作者：姚栋 欧新华 陈静芳 李灵之 肖姗 徐明忠

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