Published September 11, 2017 | Version v1
Publication Open

Light-emitting diode fluorescent microscopy and Xpert MTB/RIF® assay for diagnosis of pulmonary tuberculosis among patients attending Ambo hospital, west-central Ethiopia

Creators

  • 1. Ambo University
  • 2. Federal Ministry of Health
  • 3. Ethiopian Public Health Institute
  • 4. Addis Ababa University

Description

The relatively simple and cheaper light-emitting diode fluorescent microscopy (LED-FM) was recommended by the World Health Organization (WHO) to replace the conventional tuberculosis (TB) microscopy in both high- and low-volume laboratories. More recently the WHO also endorsed one more technique, Xpert MTB/RIF® assay (Xpert), for improved TB diagnosis particularly among human immunodeficiency virus (HIV)-infected cases. However, the relative performance of both of these tools differs from setting to setting in reference to the conventional TB diagnostics. This study thus aimed to evaluate these tools for TB detection in individuals visiting Ambo Hospital, west-central Ethiopia. Cross-sectional early-morning sputum samples were collected from presumptive TB patients between January and August 2015. Socio-demographic data were captured using a structured questionnaire. Clinical information was gathered from patients' medical records. The sputum samples were diagnosed using LED-FM, Xpert, concentrated Ziehl-Neelsen (cZN) staining and Lowenstein-Jensen (LJ) culture as the gold standard. Drug sensitivity test (DST) was also conducted. Out of 362 sputum samples collected and processed, 36(9.9%) were positive by LED-FM, 42(11.6%) by cZN and 50(13.8%) by Xpert. But, only 340 samples could be declared culture positive or negative for mycobacteria. Of these 340, eight were non-tubercle mycobacteria (NTM). Out of the remaining 332 samples, 45(13.6%) had culture-confirmed TB with 11(24.4%) being HIV co-infected. LED-FM, Xpert and culture detected 54.5% (6/11), 90.9% (10/11) and 100% (11/11) mycobacteria in HIV-positive individuals and 81.3% (26/32), 73.7% (28/38), 78.8% (26/33) and 73.2% (30/41), in HIV negatives respectively. Two samples were rifampicin resistant by both Xpert and DST. The overall sensitivity, specificity, positive and negative predictive values of LED-FM and Xpert were 77.8, 100, 100 and 96; and 93.3, 98, 97.5 and 98.9% respectively. The data demonstrated the high diagnostic yield of Xpert. LED-FM sensitivity is higher compared to results quoted by recent systematic reviews although it appears to be lower than what was cited in the WHO policy statement (83.6%) during the recommendation of the technology. The high specificity of LED-FM in the study area is encouraging and is expected to boost its reliability and uptake.

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

Translated Description (Arabic)

أوصت منظمة الصحة العالمية (WHO) بالمجهر الفلوري للصمام الثنائي الباعث للضوء البسيط نسبيًا والأرخص (LED - FM) ليحل محل المجهر التقليدي للسل (TB) في كل من المختبرات الكبيرة والمنخفضة الحجم. وفي الآونة الأخيرة، أقرت منظمة الصحة العالمية أيضًا تقنية أخرى، وهي مقايسة Xpert MTB/RIF ® (Xpert)، لتحسين تشخيص السل خاصة بين الحالات المصابة بفيروس نقص المناعة البشرية. ومع ذلك، يختلف الأداء النسبي لكل من هاتين الأداتين من إعداد إلى آخر في إشارة إلى تشخيصات السل التقليدية. وبالتالي، تهدف هذه الدراسة إلى تقييم هذه الأدوات للكشف عن السل لدى الأفراد الذين يزورون مستشفى أمبو، غرب وسط إثيوبيا. تم جمع عينات البلغم المستعرضة في الصباح الباكر من مرضى السل المفترضين بين يناير وأغسطس 2015. تم التقاط البيانات الاجتماعية والديموغرافية باستخدام استبيان منظم. تم جمع المعلومات السريرية من السجلات الطبية للمرضى. تم تشخيص عينات البلغم باستخدام تقنية LED - FM، وXpert، وتلوين Ziehl - Neelsen (cZN) المركز ومزرعة Lowenstein - Jensen (LJ) كمعيار ذهبي. كما تم إجراء اختبار الحساسية للأدوية (DST). من بين 362 عينة بلغم تم جمعها ومعالجتها، كانت 36 عينة (9.9 ٪) إيجابية بواسطة LED - FM، و 42 عينة (11.6 ٪) بواسطة cZN و 50 عينة (13.8 ٪) بواسطة Xpert. ولكن، يمكن اعتبار 340 عينة فقط إيجابية أو سلبية للميكوبكتيريا. ومن بين هؤلاء البالغ عددهم 340، كانت هناك ثمانية أنواع من المتفطرات غير السلية. ومن بين العينات المتبقية البالغ عددها 332 عينة، كانت 45 عينة (13.6 ٪) مصابة بالسل المؤكد ثقافياً و11 عينة (24.4 ٪) مصابة بفيروس نقص المناعة البشرية. اكتشف LED - FM و Xpert و CULTURE 54.5 ٪ (6/11) و 90.9 ٪ (10/11) و 100 ٪ (11/11) من المتفطرات لدى الأفراد المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية و 81.3 ٪ (26/32) و 73.7 ٪ (28/38) و 78.8 ٪ (26/33) و 73.2 ٪ (30/41)، في سلبيات فيروس نقص المناعة البشرية على التوالي. كانت عينتان مقاومتين للريفامبيسين من قبل كل من Xpert و DST. كانت الحساسية الإجمالية والخصوصية والقيم التنبؤية الإيجابية والسلبية لـ LED - FM و Xpert 77.8 و 100 و 100 و 96 ؛ و 93.3 و 98 و 97.5 و 98.9 ٪ على التوالي. أظهرت البيانات العائد التشخيصي المرتفع لإكسبيرت. حساسية LED - FM أعلى مقارنة بالنتائج التي اقتبستها المراجعات المنهجية الأخيرة على الرغم من أنها تبدو أقل مما ورد في بيان سياسة منظمة الصحة العالمية (83.6 ٪) أثناء توصية التكنولوجيا. تعد الخصوصية العالية لـ LED - FM في منطقة الدراسة مشجعة ومن المتوقع أن تعزز موثوقيتها وامتصاصها.

Translated Description (French)

La microscopie fluorescente à diodes électroluminescentes (LED-FM), relativement simple et moins chère, a été recommandée par l'Organisation mondiale de la santé (OMS) pour remplacer la microscopie conventionnelle de la tuberculose (TB) dans les laboratoires à volume élevé et à faible volume. Plus récemment, l'OMS A également approuvé une autre technique, le test Xpert MTB/RIF® (Xpert), pour améliorer le diagnostic de la tuberculose, en particulier chez les cas infectés par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH). Cependant, les performances relatives de ces deux outils diffèrent d'un réglage à l'autre en référence aux diagnostics conventionnels de la tuberculose. Cette étude visait donc à évaluer ces outils pour la détection de la tuberculose chez les personnes visitant l'hôpital d'Ambo, dans le centre-ouest de l'Éthiopie. Des échantillons transversaux d'expectorations matinales ont été prélevés chez des patients tuberculeux présumés entre janvier et août 2015. Les données sociodémographiques ont été saisies à l'aide d'un questionnaire structuré. Les informations cliniques ont été recueillies à partir des dossiers médicaux des patients. Les échantillons d'expectorations ont été diagnostiqués en utilisant la coloration LED-FM, Xpert, Ziehl-Neelsen concentré (cZN) et la culture Lowenstein-Jensen (LJ) comme étalon-or. Un test de sensibilité aux médicaments (DST) a également été effectué. Sur 362 échantillons d'expectorations collectés et traités, 36(9,9%) étaient positifs par LED-FM, 42(11,6%) par cZN et 50(13,8%) par Xpert. Mais seuls 340 échantillons ont pu être déclarés positifs ou négatifs à la culture pour les mycobactéries. Parmi ces 340, huit étaient des mycobactéries non tuberculeuses (MNT). Sur les 332 échantillons restants, 45(13,6 %) présentaient une tuberculose confirmée par culture, 11(24,4 %) étant co-infectés par le VIH. LED-FM, Xpert et culture ont détecté 54,5% (6/11), 90,9% (10/11) et 100% (11/11) de mycobactéries chez les personnes séropositives et 81,3% (26/32), 73,7% (28/38), 78,8% (26/33) et 73,2% (30/41), respectivement, chez les personnes séronégatives. Deux échantillons étaient résistants à la rifampicine à la fois par Xpert et par DST. La sensibilité globale, la spécificité, les valeurs prédictives positives et négatives de LED-FM et Xpert étaient de 77,8, 100, 100 et 96 ; et 93,3, 98, 97,5 et 98,9 % respectivement. Les données ont démontré le rendement élevé de diagnostic de Xpert. La sensibilité LED-FM est plus élevée par rapport aux résultats cités par les revues systématiques récentes, bien qu'elle semble être inférieure à ce QUI a été cité dans la déclaration de politique de l'OMS (83,6 %) lors de la recommandation de la technologie. La forte spécificité de LED-FM dans la zone d'étude est encourageante et devrait renforcer sa fiabilité et son adoption.

Translated Description (Spanish)

La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomendó la microscopía fluorescente con diodo emisor de luz (LED-FM) relativamente simple y más barata para reemplazar la microscopía convencional de tuberculosis (TB) en laboratorios de alto y bajo volumen. Más recientemente, la OMS también respaldó una técnica más, el ensayo Xpert MTB/RIF® (Xpert), para mejorar el diagnóstico de TB, particularmente entre los casos infectados por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Sin embargo, el rendimiento relativo de ambas herramientas difiere de un ajuste a otro en referencia a los diagnósticos convencionales de TB. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar estas herramientas para la detección de TB en personas que visitan el Hospital Ambo, en el centro-oeste de Etiopía. Se recolectaron muestras transversales de esputo temprano en la mañana de presuntos pacientes con TB entre enero y agosto de 2015. Los datos sociodemográficos se capturaron mediante un cuestionario estructurado. La información clínica se recopiló de los registros médicos de los pacientes. Las muestras de esputo se diagnosticaron utilizando LED-FM, Xpert, tinción concentrada de Ziehl-Neelsen (cZN) y cultivo de Lowenstein-Jensen (LJ) como estándar de oro. También se realizó una prueba de sensibilidad a los medicamentos (DST). De las 362 muestras de esputo recolectadas y procesadas, 36(9.9%) fueron positivas por LED-FM, 42(11.6%) por cZN y 50(13.8%) por Xpert. Sin embargo, solo 340 muestras pudieron ser declaradas positivas o negativas para el cultivo de micobacterias. De estos 340, ocho eran micobacterias no tuberculosas (MNT). De las 332 muestras restantes, 45(13.6%) tenían TB confirmada por cultivo y 11(24.4%) estaban coinfectadas por el VIH. LED-FM, Xpert y cultivo detectaron 54.5% (6/11), 90.9% (10/11) y 100% (11/11) de micobacterias en individuos VIH positivos y 81.3% (26/32), 73.7% (28/38), 78.8% (26/33) y 73.2% (30/41), en VIH negativos respectivamente. Dos muestras fueron resistentes a la rifampicina tanto por Xpert como por DST. Los valores predictivos generales de sensibilidad, especificidad, positivo y negativo de LED-FM y Xpert fueron 77.8, 100, 100 y 96; y 93.3, 98, 97.5 y 98.9% respectivamente. Los datos demostraron el alto rendimiento diagnóstico de Xpert. La sensibilidad de LED-FM es mayor en comparación con los resultados citados por las revisiones sistemáticas recientes, aunque parece ser menor que la citada en la declaración de política de la OMS (83,6%) durante la recomendación de la tecnología. La alta especificidad de LED-FM en el área de estudio es alentadora y se espera que aumente su fiabilidad y aceptación.

Files

s12879-017-2701-5.pdf

Files (591.4 kB)

⚠️ 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
md5:5c47bfbe6a2979abc109cbd62f956859
591.4 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مجهر فلورسنت الصمام الثنائي الباعث للضوء ومقايسة Xpert MTB/RIF ® لتشخيص السل الرئوي بين المرضى الذين يحضرون إلى مستشفى Ambo، غرب وسط إثيوبيا
Translated title (French)
Microscopie fluorescente à diode électroluminescente et test Xpert MTB/RIF® pour le diagnostic de la tuberculose pulmonaire chez les patients fréquentant l'hôpital Ambo, centre-ouest de l'Éthiopie
Translated title (Spanish)
Microscopía fluorescente con diodo emisor de luz y ensayo Xpert MTB/RIF® para el diagnóstico de tuberculosis pulmonar en pacientes que asisten al hospital Ambo, en el centro-oeste de Etiopía

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2755410471
DOI
10.1186/s12879-017-2701-5

Is supplement to
https://openalex.org/W3196771338 (Other)
https://openalex.org/W2423052876 (Other)
https://openalex.org/W1995384656 (Other)
https://openalex.org/W2077480214 (Other)
https://openalex.org/W2578830243 (Other)
https://openalex.org/W2502021263 (Other)
https://openalex.org/W2433418086 (Other)
https://openalex.org/W2612641008 (Other)
https://openalex.org/W2416738550 (Other)
https://openalex.org/W2127954658 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W62537705
  • https://openalex.org/W1980376034
  • https://openalex.org/W2008113870
  • https://openalex.org/W2015383887
  • https://openalex.org/W2016391408
  • https://openalex.org/W2017240297
  • https://openalex.org/W2017692297
  • https://openalex.org/W2045196373
  • https://openalex.org/W2061427434
  • https://openalex.org/W2070904680
  • https://openalex.org/W2090174299
  • https://openalex.org/W2103426379
  • https://openalex.org/W2111719904
  • https://openalex.org/W2116194121
  • https://openalex.org/W2116334455
  • https://openalex.org/W2120236932
  • https://openalex.org/W2121936946
  • https://openalex.org/W2127616673
  • https://openalex.org/W2127763454
  • https://openalex.org/W2127839932
  • https://openalex.org/W2143691661
  • https://openalex.org/W2147587801
  • https://openalex.org/W2161433272
  • https://openalex.org/W2163757703
  • https://openalex.org/W2171463210
  • https://openalex.org/W2173328991
  • https://openalex.org/W2193001193
  • https://openalex.org/W2259529399
  • https://openalex.org/W2309505541
  • https://openalex.org/W2528373528
  • https://openalex.org/W2556567056
  • https://openalex.org/W2574929726