Published September 27, 2021 | Version v1
Publication Open

Performance of rapid diagnostic tests, microscopy, loop-mediated isothermal amplification (LAMP) and PCR for malaria diagnosis in Ethiopia: a systematic review and meta-analysis

Creators

  • 1. Addis Ababa University
  • 2. Ethiopian Public Health Institute

Description

Abstract Background Rapid accurate diagnosis followed by effective treatment is very important for malaria control. Light microscopy remains the "golden standard" method for malaria diagnosis. Diagnostic test method must have sufficient level of accuracy for detecting malaria parasites. Therefore, this study aimed to investigate the diagnostic accuracy of rapid diagnostic tests (RDTs), microscopy, loop-mediated isothermal amplification (LAMP) and/or polymerase chain reaction (PCR) for the malaria diagnosis in Ethiopia. Methods Data bases such as PubMed, PubMed central, Science direct databases, Google scholar, and Scopus were searched from September to October, 2020 for studies assessing the diagnostic accuracy of RDTs, microscopy, LAMP and PCR methods for malaria diagnosis. Results A total of 29 studies published between 2001 and 2020 were analysed using review manager, Midas (Stata) and Meta-disc. The sensitivity and specificity of studies comparing RDT with microscopy varies from 79%–100% to 80%–100%, respectively. The sensitivity of LAMP (731 tests) was 100% and its specificity was varies from 85 to 99% when compared with microscopy and PCR. Considerable heterogeneity was observed between studies included in this meta-analysis. Meta-regression showed that blinding status and target antigens were the major sources of heterogeneity ( P < 0.05). RDT had an excellent diagnostic accuracy (Area under the ROC Curve = 0.99) when compared with microscopy. Its specificity was quite good (93%–100%) except for one outlier (28%), but lower "sensitivity" was observed when PCR is a reference test. This indicates RDT had a good diagnostic accuracy (AUC = 0.83). Microscopy showed a very good diagnostic accuracy when compared with PCR. Conclusions The present study showed that microscopy and RDTs had high efficiency for diagnosing febrile malaria patients. The diagnostic accuracy of RDT was excellent when compared with microscopy. This indicates RDTs have acceptable sensitivities and specificities to be used in resource poor settings as an alternative for microscopy. In this study, LAMP showed an excellent sensitivities and specificities. Furthermore, the need of minimum equipment and relatively short time for obtaining results can made LAMP one of the best alternatives especially for accurate diagnosis of asymptomatic malaria.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نبذة مختصرة التشخيص الدقيق السريع متبوعًا بالعلاج الفعال مهم جدًا لمكافحة الملاريا. يظل الفحص المجهري الضوئي طريقة "المعيار الذهبي" لتشخيص الملاريا. يجب أن يكون لطريقة الاختبار التشخيصي مستوى كافٍ من الدقة للكشف عن طفيليات الملاريا. لذلك، تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في الدقة التشخيصية للاختبارات التشخيصية السريعة (RDTs)، والفحص المجهري، والتضخيم متساوي الحرارة بوساطة الحلقة (LAMP) و/أو التفاعل المتسلسل للبوليميراز (PCR) لتشخيص الملاريا في إثيوبيا. تم البحث في قواعد بيانات الطرق مثل PubMed و PubMed central وقواعد بيانات العلوم المباشرة وباحث جوجل و Scopus في الفترة من سبتمبر إلى أكتوبر 2020 للدراسات التي تقيم دقة تشخيص RDTs والفحص المجهري وطرق LAMP و PCR لتشخيص الملاريا. النتائج تم تحليل ما مجموعه 29 دراسة نُشرت بين عامي 2001 و 2020 باستخدام مدير المراجعة، ميداس (ستاتا) والقرص التعريفي. تتراوح حساسية وخصوصية الدراسات التي تقارن RDT بالمجهر من 79٪ -100 ٪ إلى 80 ٪ -100 ٪ على التوالي. كانت حساسية المصباح (731 اختبارًا) 100 ٪ وكانت خصوصيته تتراوح من 85 إلى 99 ٪ عند مقارنتها بالفحص المجهري و تفاعل البوليميراز المتسلسل. لوحظ عدم تجانس كبير بين الدراسات المدرجة في هذا التحليل التلوي. أظهر الانحدار التلوي أن حالة العمى والمستضدات المستهدفة كانت المصادر الرئيسية لعدم التجانس ( P < 0.05). كان لدى RDT دقة تشخيصية ممتازة (المنطقة تحت منحنى ROC = 0.99) عند مقارنتها بالفحص المجهري. كانت خصوصيته جيدة جدًا (93٪ - 100 ٪) باستثناء قيمة خارجية واحدة (28 ٪)، ولكن لوحظ انخفاض "الحساسية" عندما يكون تفاعل البوليميراز المتسلسل اختبارًا مرجعيًا. يشير هذا إلى أن اختبار التشخيص الإشعاعي كان لديه دقة تشخيصية جيدة (AUC = 0.83). أظهر الفحص المجهري دقة تشخيصية جيدة جدًا بالمقارنة مع تفاعل البوليميراز المتسلسل. الاستنتاجات أظهرت الدراسة الحالية أن الفحص المجهري واختبارات التشخيص الإشعاعي لهما كفاءة عالية لتشخيص مرضى الملاريا الحموية. كانت الدقة التشخيصية للفحص التشخيصي الإشعاعي ممتازة عند مقارنتها بالفحص المجهري. يشير هذا إلى أن فحوص التشخيص الإشعاعي لها حساسيات وخصوصيات مقبولة لاستخدامها في البيئات التي تفتقر إلى الموارد كبديل للفحص المجهري. في هذه الدراسة، أظهر المصباح حساسيات وخصوصيات ممتازة. علاوة على ذلك، فإن الحاجة إلى الحد الأدنى من المعدات والوقت القصير نسبيًا للحصول على النتائج يمكن أن يجعل LAMP أحد أفضل البدائل خاصة للتشخيص الدقيق للملاريا بدون أعراض.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Un diagnostic rapide et précis suivi d'un traitement efficace est très important pour la lutte antipaludique. La microscopie optique reste la méthode « étalon-or » pour le diagnostic du paludisme. La méthode de test diagnostique doit avoir un niveau de précision suffisant pour détecter les parasites du paludisme. Par conséquent, cette étude visait à étudier la précision diagnostique des tests de diagnostic rapide (TDR), de la microscopie, de l'amplification isotherme à médiation par boucle (LAMP) et/ou de l'amplification en chaîne par polymérase (PCR) pour le diagnostic du paludisme en Éthiopie. Méthodes Les bases de données telles que PubMed, PubMed central, les bases de données Science direct, Google Scholar et Scopus ont fait l'objet de recherches de septembre à octobre 2020 pour des études évaluant la précision diagnostique des TDR, la microscopie, les méthodes LAMP et PCR pour le diagnostic du paludisme. Résultats Un total de 29 études publiées entre 2001 et 2020 ont été analysées en utilisant le gestionnaire de revue, Midas (Stata) et Meta-disc. La sensibilité et la spécificité des études comparant le TDR à la microscopie varient de 79 %-100 % à 80 %-100 %, respectivement. La sensibilité de la LAMPE (731 tests) était de 100% et sa spécificité variait de 85 à 99% par rapport à la microscopie et à la PCR. Une hétérogénéité considérable a été observée entre les études incluses dans cette méta-analyse. La méta-régression a montré que le statut d'insu et les antigènes cibles étaient les principales sources d'hétérogénéité ( P < 0,05). Le TDR avait une excellente précision diagnostique (aire sous la courbe roc = 0,99) par rapport à la microscopie. Sa spécificité était assez bonne (93%–100%) à l'exception d'une valeur aberrante (28%), mais une « sensibilité » plus faible a été observée lorsque la PCR est un test de référence. Cela indique que le TDR avait une bonne précision diagnostique (ASC = 0,83). La microscopie a montré une très bonne précision diagnostique par rapport à la PCR. Conclusions La présente étude a montré que la microscopie et les TDR étaient très efficaces pour diagnostiquer les patients atteints de paludisme fébrile. La précision diagnostique du TDR était excellente par rapport à la microscopie. Cela indique que les TDR ont des sensibilités et des spécificités acceptables à utiliser dans des contextes pauvres en ressources comme alternative à la microscopie. Dans cette étude, LAMP a montré d'excellentes sensibilités et spécificités. En outre, le besoin d'un équipement minimum et le temps relativement court pour obtenir des résultats peuvent faire du LAMP l'une des meilleures alternatives, en particulier pour un diagnostic précis du paludisme asymptomatique.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes El diagnóstico rápido y preciso seguido de un tratamiento eficaz es muy importante para el control de la malaria. La microscopía óptica sigue siendo el método "estándar de oro" para el diagnóstico de la malaria. El método de prueba de diagnóstico debe tener un nivel suficiente de precisión para detectar los parásitos de la malaria. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo investigar la precisión diagnóstica de las pruebas de diagnóstico rápido (RDT), microscopía, amplificación isotérmica mediada por bucle (LAMP) y/o reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para el diagnóstico de malaria en Etiopía. Métodos Se realizaron búsquedas en bases de datos como PubMed, PubMed central, bases de datos Science direct, Google Scholar y Scopus de septiembre a octubre de 2020 para estudios que evalúan la precisión diagnóstica de los métodos RDT, microscopía, LAMP y PCR para el diagnóstico de la malaria. Resultados Se analizaron un total de 29 estudios publicados entre 2001 y 2020 utilizando Review Manager, Midas (Stata) y Meta-disc. La sensibilidad y especificidad de los estudios que comparan RDT con microscopía varía de 79%–100% a 80%–100%, respectivamente. La sensibilidad de LAMP (731 pruebas) fue del 100% y su especificidad varió del 85 al 99% en comparación con la microscopía y la PCR. Se observó una heterogeneidad considerable entre los estudios incluidos en este metanálisis. La metarregresión mostró que el estado de cegamiento y los antígenos diana eran las principales fuentes de heterogeneidad ( P < 0.05). La RDT tuvo una excelente precisión diagnóstica (área bajo la curva Roc = 0,99) en comparación con la microscopía. Su especificidad fue bastante buena (93%–100%) excepto por un valor atípico (28%), pero se observó una menor "sensibilidad" cuando la PCR es una prueba de referencia. Esto indica que la RDT tuvo una buena precisión diagnóstica (AUC = 0,83). La microscopía mostró una muy buena precisión diagnóstica en comparación con la PCR. Conclusiones El presente estudio mostró que la microscopía y las RDT tenían una alta eficiencia para diagnosticar pacientes con malaria febril. La precisión diagnóstica de la RDT fue excelente en comparación con la microscopía. Esto indica que las RDT tienen sensibilidades y especificidades aceptables para ser utilizadas en entornos con pocos recursos como una alternativa para la microscopía. En este estudio, LAMP mostró una excelente sensibilidad y especificidad. Además, la necesidad de un equipo mínimo y un tiempo relativamente corto para obtener resultados puede hacer de LAMP una de las mejores alternativas, especialmente para un diagnóstico preciso de la malaria asintomática.

Files

s12936-021-03923-8.pdf

Files (1.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:bffa2cddbbb4565f3260252b739c4337
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
أداء الاختبارات التشخيصية السريعة، والفحص المجهري، والتضخيم المتساوي الحرارة بوساطة الحلقة (LAMP) و PCR لتشخيص الملاريا في إثيوبيا: مراجعة منهجية وتحليل تلوي
Translated title (French)
Réalisation de tests de diagnostic rapide, microscopie, amplification isotherme en boucle (LAMP) et PCR pour le diagnostic du paludisme en Éthiopie : revue systématique et méta-analyse
Translated title (Spanish)
Realización de pruebas de diagnóstico rápido, microscopía, amplificación isotérmica mediada por bucle (LAMP) y PCR para el diagnóstico de malaria en Etiopía: una revisión sistemática y metanálisis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3203892590
DOI
10.1186/s12936-021-03923-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4388513839 (Other)
https://openalex.org/W3157260847 (Other)
https://openalex.org/W3094657022 (Other)
https://openalex.org/W2603033709 (Other)
https://openalex.org/W2515793158 (Other)
https://openalex.org/W2245396768 (Other)
https://openalex.org/W2164207513 (Other)
https://openalex.org/W2140384918 (Other)
https://openalex.org/W2117182601 (Other)
https://openalex.org/W1981843126 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W1509103558
  • https://openalex.org/W1847241884
  • https://openalex.org/W1968490707
  • https://openalex.org/W1971348077
  • https://openalex.org/W1978383801
  • https://openalex.org/W1981088966
  • https://openalex.org/W1987713777
  • https://openalex.org/W1989519442
  • https://openalex.org/W2025044302
  • https://openalex.org/W2048873039
  • https://openalex.org/W2068110324
  • https://openalex.org/W2097681192
  • https://openalex.org/W2098660399
  • https://openalex.org/W2109482328
  • https://openalex.org/W2118019296
  • https://openalex.org/W2120275367
  • https://openalex.org/W2132475145
  • https://openalex.org/W2134622787
  • https://openalex.org/W2147493587
  • https://openalex.org/W2151423984
  • https://openalex.org/W2168580878
  • https://openalex.org/W2170263807
  • https://openalex.org/W2321765447
  • https://openalex.org/W2523305587
  • https://openalex.org/W2579529461
  • https://openalex.org/W2589203238
  • https://openalex.org/W2624120051
  • https://openalex.org/W2890686298
  • https://openalex.org/W2902520845
  • https://openalex.org/W3081037185
  • https://openalex.org/W3082931708
  • https://openalex.org/W3083859374
  • https://openalex.org/W3134874708
  • https://openalex.org/W3146577030