目前，SARS-CoV-2 感染人數超2200 萬，死亡人數超80 萬。COVID-19 給世界人民的生命健康帶來了了巨大威脅。
2019年12月，武漢市出現多例不明原因的肺炎，2020 年1 月，通過基因組測序，我國科學家確定該不明原因肺炎的病原體是一種新型冠狀病毒（2019-nCoV）[1]。2020年2月12日，世界衛生組織（worldhealth organization ,WHO）宣布將新型冠狀病毒（2019-nCoV）感染引起的疾病正式命名2019冠狀病毒病，（ Corona Virus Disease 2019，COVID-19）。同日，國際病毒分類委員會將其命名為嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)[2]。
從新冠肺炎疫情暴發之初，世界衛生組織就把檢測每一個疑似病例視為疫情防控重中之重。5月初，WHO再次強調應檢盡檢的重要性。如今，越來越多國家意識到核酸和抗體檢測的重要性，紛紛擴大檢測范圍[3]。目前，國內疫情管控進入“外防輸入，內防反彈”的工作階段，為了確保復工復產復學的順利進行，中央應對新冠肺炎疫情工作領導小組要求“加快提升檢測能力，大規模開展核酸和抗體檢測”。標本數量與日俱增，這對諸多醫院檢驗科的檢驗流程、檢驗質量和生物安全提出了更高的要求[4]。如何在現有條件下，增加日檢核酸標本數量，是我們檢驗人不斷努力的方向。在此，筆者根據本實驗室實踐經驗，本文首次提出了提高新型冠狀病毒核酸檢測能力與效率的具體方案，以期為新型冠狀病毒肺炎的預防和控制提供助力。
01新冠病毒核酸檢測方法
新型冠狀病毒為β屬冠狀病毒[5, 6],目前比較成熟的核酸檢測技術主要有：實時熒光定量逆轉錄-聚合酶鏈反應（Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction， RT-PCR）、逆轉錄環介導等溫擴增（RT-LAMP）和基因芯片等[7]。RT-PCR 是中國衛健委首推的COVID-19確診方法[8, 9]。
SARS-CoV-2 屬RNA病毒，需要先逆轉錄為cDNA，再進行擴增檢測，通過熒光定量RT-PCR所得到的樣本中病毒RNA 的Ct值，判斷患者樣本中是否含有SARS-CoV-2。
該技術可從基因水平檢測病毒，具有高度的敏感度和特異度，且克服了病毒分離鑒定耗時長、抗原檢測窗口期的缺點。目前臨床常用的2019-nCov核酸檢測試劑盒見表1，檢測方法均為實時熒光RT-PCR，試劑盒主要分為2 類，二重實時熒光RT-PCR 和三重實時熒光RT-PCR（均為Taq-man 探針法）[10]，根據2019-nCov 基因組序列，已有多個研究機構公布了其檢測的引物和探針序列，主要的檢測靶點有ORF1ab 基因、N 基因、RdRP 基因、Spike蛋白、E 基因、ORF1b-nsp14等[11]。
表1臨床常用新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒一覽表
實時熒光RT-PCR 檢測技術可以對病毒模板RNA 進行定量分析[12]，整個檢測過程無需對PCR 產物進行后期處理，縮短了檢測時間，提高了檢測效率，而且可以降低檢測過程中可能出現的污染和假陽性；還可以通過繪制融解曲線、使用特異性探針等方式降低非特異性擴增，所以相比于常規RT-PCR，其具有操作簡便快捷，特異度強，靈敏度高等優點[13-15]。
RT-PCR核酸檢測方法在臨床應用的優勢主要體現在：
（1）檢測技術成熟。RT-PCR技術在國內各大醫院已應用多年，大部分三甲醫院都具有標準的核酸檢測實驗室，相應工作人員具有PCR上崗證。
（2）技術要求相對較低。病毒培養、電鏡檢測以及病毒全基因組測序的方法技術要求很高，檢測人員需經過長期培訓方能上崗。RT-PCR技術要求相對較低，工作人員經過短期培訓后，即可完成相應檢測工作。
（3）檢測成本低，檢測速度快。病毒培養應在P3以上的實驗室進行，絕大部分醫院都不具備相應條件。電鏡檢測以及病毒全基因組測序的檢測設備動輒幾百萬，醫院難以負擔，且兩者需要的檢測時間更長，操作更復雜。RT-PCR檢測儀器相對更便宜，靈敏度高、特異性強，能快速、準確完成樣本檢測。
02核酸檢測存在的問題及挑戰
根據指南規定，SARS-CoV-2 核酸檢測需在生物安全二級實驗室進行，同時采用生物安全三級實驗室的個人防護，對SARS-CoV-2核酸檢測的工作人員必須進行嚴格的生物安全防護培訓與實驗標準操作培訓[16, 17]，而我國的分子實驗室建設現狀是，只有大部分三甲醫院具有符合生物安全二級及以上標準的臨床檢驗實驗室，具備獨立開展新型冠狀病毒檢測的能力，很多三乙醫院、專科醫院、二級醫院缺乏相應的實驗室，檢測能力非常薄弱。即使在三甲醫院，具有PCR上崗證的檢驗人員也是相對缺少的。
當前，境外疫情暴發增長態勢仍在持續，我國外防輸入壓力較大，國內防止疫情反彈的復雜性也在增加。在“應檢盡檢，愿檢盡檢”的要求下，復工復產復學人員需要進行核酸檢測，住院患者和陪護人員均需進行核酸檢測，核酸標本從日均數百增長到數千。圖1為我院核酸標本送檢情況統計表，從圖1中，我們可以看到核酸標本數量從4月份開始明顯增加，5月份繼續激增。核酸標本數量的增加，不僅僅是工作量的增加，標本采集、運輸、接收，檢測、報告、保存等各環節均受到極大挑戰，實驗室超負荷運轉。本實驗室有4名工作人員，往年同期，我院核酸標本只有一兩百，兩臺半自動核酸提取儀，兩臺核酸擴增儀即可完成檢測任務，但現在日均上千的標本，以往檢測能力難以完成如此艱巨的任務。
圖1核酸標本送檢情況統計表
SARS-CoV-2 屬于RNA病毒，極易降解，因此指南[9]建議采集的樣本應立即存放于專用的病毒保存液中盡快送檢。
能在24 h 內檢測的標本可置于4 ℃冰箱保存；24 h 內無法檢測的標本應置于-70 ℃冰箱保存（如無-70 ℃保存條件，則于-20 ℃冰箱暫存）。
大量的標本，也增加了對冰箱的需求。在有資質的檢測人員有限，核酸標本量大的情況下，檢驗人員長期不能輪換休息，工作壓力大，心理負擔重。夏日來臨，氣溫上升，檢測人員需要穿防護服，進行標準防護，衣物厚重而不透氣，一進實驗室就汗流浹背。檢測工作完成后，醫療廢物處置也成了難題。往往一天遺留的醫療廢物有10余袋，超50Kg,常規實驗室只有一個高壓滅菌鍋，為及時處置醫療廢物，滅菌鍋24小時運轉，工作量進一步增加。
03提高新型冠狀病毒核酸檢測能力和效率的措施
3.1 增加各類儀器設備
工欲善其事必先利其器，巧婦難為無米之炊，若想增加檢測能力，在現有實驗條件下，首先要根據各單位核酸標本數量，增加相應儀器設備，加強實驗室基礎建設。
疫情發生以來，科室及時添置了一臺全自動核酸提取儀，一次可處理96份標本；一臺半自動核酸提取儀，一次可處理32份標本；兩臺核酸擴增儀，可一次處理240份標本。增加儀器數量后，實驗室每天可以至少處理10批標本，檢測能力大大增加。另購兩臺高壓滅菌鍋，三臺高壓滅菌鍋一起，可以迅速處理當天的醫療廢物，節省工作時間，減輕人力負擔。實驗室迅速購買4℃、-20℃、-70℃冰箱若干，解決了標本存放問題，避免了核酸降解對檢測結果的影響。
3.2 優化檢測方案
現在核酸檢測實驗室的提取儀，以半自動提取儀為主，少部分實驗室有全自動核酸提取儀。因目前核酸標本均為咽拭子或鼻拭子，試管蓋均為螺口，管內有拭子，所以標本均需人工開蓋，全自動核酸提取儀也不能自動加樣。如何充分利用現有儀器，是我們需要積極思考的問題。
我們的方案是，擴增試劑由試劑準備間人員配制，第一批96個標本采用機器磁珠法，全自動核酸提取儀處理，第二批96個標本采用機器磁珠法，半自動核酸提取儀處理，第三批144個標本用普通一步法提取核酸、上機[18]，第一批核酸加體系、上機，第四批標本再用全自動核酸提取儀處理，第二批核酸加體系、上機，第五批標本再用半自動核酸提取儀處理，第四批核酸加體系、上機，第六批標本再用用全自動核酸提取儀處理，第五批核酸加體系、上機，第七批標本用普通一步法提取核酸、上機。
在正常情況下，一組，兩位檢驗人員可以在提取間4小時內處理七批，共計768個標本。下午換另一組人員進行提取相關工作。第三組人員負責標本接收，體系配制，上機擴增，結果報告。利用現有條件，通過不斷優化，半自動與全自動核酸提取儀互相配合，機器磁珠法和普通一步法相結合，加樣與上機見縫插針，現在實驗室每天可檢測超過1500份標本，迅速了增加檢測標本的數量。
3.3 加強信息化建設
在疫情暴發之初，因外院和本院信息系統不同，條碼不能互認，很多標本無條碼，只有采樣申請單及信息匯總表。隨著標本的增多，無條碼標本給檢測工作帶來許多額外工作，增加出錯幾率，影響患者及時查詢結果。在和醫務科、信息科、體檢中心、護理部等積極協商溝通后，所有本院門診、體檢、住院病人的核酸標本均需貼條碼，外院標本在體檢中心做好信息登記后，統一生成條碼，方能送檢。
對于標準的分子生物實驗室，各房間的墻壁具有隔音效果，這常常影響了各區實驗人員的溝通交流。檢測人員進入核心區后，不能在實驗過程中進出房間，遇到各種問題，只能手寫告知外面的同事，浪費時間又難以準確快速表達。
因此，科室迅速購置三部對講機，使得實驗人員可以無障礙交流。檢測人員與其他部門人員的溝通交流存在諸多困難。醫生、患者迫切希望第一時間得到核酸結果信息，其他醫院和單位也希望盡快了解自己的檢測情況，實驗室的固定電話不能滿足相應訴求。醫院分別給核酸檢測組、采樣組配備一部手機，建立各類信息溝通交流群，極大地促進了各部門的信息溝通，節省了檢測小組的人力物力。手機的拍照、視頻功能，在核酸檢測過程中也帶來諸多便利。標本條碼信息出現問題，拍照后發送至采樣信息溝通群，相應人員直接處理問題；儀器出現故障，手機可視頻連線外部人員，及時處理問題。所可有標本檢測完畢后，由醫務科以短信形式通知患者結果及是否可打印報告。短信通知使得患者可以快速住院，方便了復工復產復學人員。
3.4 改善檢測人員工作條件和身心健康
根據2019新型冠狀病毒肺炎臨床實驗室生物安全防護專家共識[17]，新型冠狀病毒核酸檢測人員應穿工作服、戴一次性使用帽子、醫用防護口罩（N95及以上）、護目鏡或防護面罩、外罩一件醫用防護服、戴一次性使用手套、穿一次性使用鞋套。
厚重的裝備，增加了檢測人員的身體負擔，護目鏡起霧嚴重影響了操作視野，長時間的工作，讓檢測人員身心俱疲。正壓送風頭罩型動力送風過濾式呼吸器（ powered air-purifying respirator，PAPR）可以在佩戴者頭肩部形成一個正壓環境，可以最大程度隔離外部氣體和病毒，大大降低感染風險。微正壓使得佩戴者幾乎沒有任何呼吸阻力，也能有效避免頭罩內起霧問題，可以保證面屏透亮，使操作人員視野更清晰；同時，呼吸器配套的送風頭罩佩戴比較舒適，都極大地方便了檢測人員的操作[19-21]。實驗室購買兩臺正壓送風頭罩型PAPR，使檢測人員可以更輕松的工作，提高了檢測能力與效率。
目前，大批量核酸檢測已成常態，具有PCR上崗證的檢驗人員也是相對稀缺，檢測人員往往不能輪休，由于持續緊張和高強度工作，核酸檢測人員常處于身心疲憊狀態，如果得不到較好休息，則可能出現失眠、焦慮癥狀；如果疊加工作受挫或工作不被理解，則可能出現自責、無力感，或憤怒、敵對情緒。面對不斷增加的標本，核酸檢測人員可能會因為自我要求“過高”，造成一定的思想壓力，從而導致不良情緒持續存在。
為此，院領導及科主任應時刻與核酸檢測人員保持緊密聯系，積極溝通生活工作中的問題，為其排憂解難，鼓勵和促進同事間的溝通和交流，加強與親屬、朋友的溝通交流，鼓勵有心理困擾和應激癥狀的醫務人員主動求助和自我調整。
在沒有明顯增加工作時間的情況下，我實驗室核酸日檢測量由38例提高到1610例，日均標本處理數過千，基本滿足了日常需求。從圖2可以看到，通過以上多種措施，在保證檢測效率的前提下，本實驗室核酸檢測能力不斷增加。
圖2 核酸標本檢測情況統計圖
04討論
SARS-CoV-2 大流行是當前全球共同面臨的公共衛生事件[22-24]，目前，國內疫情管控進入新的階段，早期確診、盡早隔離、積極干預是有效阻止疫情再次暴發的關鍵。
核酸檢測是確診COVID-19 的“金標準”，盡快提高新型冠狀病毒核酸檢測能力與效率，是完成黨中央“應檢盡檢，愿檢盡檢”要求的根本途徑。
新型冠狀病毒核酸檢測工作，實際包括標本采集、運輸、接收、檢測、報告等過程，并涉及醫療廢物處置，檢驗結果上報、下傳等內容，紛繁復雜。各地，特別是醫療資源相對缺乏、檢測能力相對薄弱、疫情防控壓力較大的地區，要建立符合生物安全二級及以上標準的臨床檢驗實驗室，具備獨立開展新型冠狀病毒檢測的能力，還需較長時間。
我們應該審視核酸檢測工作的各個環節，結合實際條件，不斷改進，以提供核酸檢測能力和效率。結合本實驗室工作的實踐經驗，筆者認為各醫院及檢測機構，在現有條件下，應加購核酸提取儀和擴增儀，提高檢測能力；優化檢測方案，充分利用現有檢測方法和檢測試劑，提高檢測效率；加購高壓滅菌鍋，加強處理醫療廢物的能力，加強實驗室生物安全管理；加強信息化建設，充分利用對講機、手機等溝通工具，及時報告核酸檢測結果；購置正壓送風頭罩型PAPR，減輕核酸檢測人員身體負擔；密切關注核酸檢測人員心理健康問題，讓工作人員無后顧之憂。
本文首次提出了提高新型冠狀病毒核酸檢測能力與效率的具體方案，可供各單位參考借鑒，相信隨著技術的進步，我們將會摸索出更加高效的新冠病毒實驗室診斷方案,更好更快地檢測核酸標本，最大限度完成檢測任務，鞏固來之不易的防控成果。
利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突
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