The impact of new tuberculosis diagnostics on transmission: why context matters

Bull World Health Organ. 2012 Oct 1;90(10):739-747A. doi: 10.2471/BLT.11.101436. Epub 2012 Jul 16.

Abstract

Objective: To estimate the impact of new tuberculosis diagnostics on tuberculosis transmission given the complex contextual factors that can lead to patient loss before diagnosis or treatment.

Methods: An epidemic model of tuberculosis specifying discrete steps along the tuberculosis diagnostic pathway was constructed. The model was calibrated to the epidemiology of tuberculosis and human immunodeficiency virus (HIV) infection in the United Republic of Tanzania and was used to assess the impact of a new diagnostic tool with 70% sensitivity for smear-negative pulmonary tuberculosis. The influence of contextual factors on the projected epidemic impact of the new diagnostic tool over the decade following introduction was explored.

Findings: With the use of smear microscopy, the incidence of tuberculosis will decline by an average of 3.94% per year. If the new tool is added, incidence will decline by an annual 4.25%. This represents an absolute change of 0.31 percentage points (95% confidence interval: 0.04-0.42). However, the annual decline in transmission with use of the new tool is less when existing strategies for the diagnosis of smear-negative cases have high sensitivity and when symptomatic individuals delay in seeking care. Other influential contextual factors include access to tuberculosis care, patient loss before diagnosis, initial patient default after diagnosis and treatment success rate.

Conclusion: When implementing and scaling up the use of a new diagnostic tool, the operational context in which diagnosis and treatment take place needs to be considered.

Objectif: Estimer l'impact des nouveaux diagnostics de la tuberculose sur la transmission de la maladie au vu de la complexité des facteurs contextuels qui peuvent conduire au décès de patients avant le diagnostic ou le traitement.

Méthodes: Un modèle épidémique de la tuberculose a été établi, définissant les étapes distinctes au cours du processus de diagnostic. Le modèle a été calibré sur l'épidémiologie de la tuberculose et du virus de l'immunodéficience humaine (VIH) en République-Unie de Tanzanie et a été utilisé pour évaluer l'impact d'un nouvel outil de diagnostic offrant une sensibilité de 70% pour la tuberculose pulmonaire négative au frottis. L'influence des facteurs contextuels sur l'impact prévu de l'épidémie par le nouvel outil de diagnostic a été étudiée au cours de la décennie suivant l’introduction.

Résultats: Avec l'utilisation de la microscopie des frottis, l'incidence de la tuberculose diminuera en moyenne de 3,94% par an. Si le nouvel outil est ajouté, cette incidence diminuera à un rythme annuel de 4,25%. Cela représente un changement absolu de 0,31 point (intervalle de confiance de 95%: 0,04 à 0,42). Cependant, la baisse annuelle de la transmission grâce à l'utilisation de ce nouvel outil est moindre lorsque les stratégies existantes du diagnostic des cas à frottis négatif présentent une sensibilité élevée et lorsque les individus symptomatiques retardent leur demande de soins. D'autres facteurs contextuels influents comprennent l'accès aux soins de la tuberculose, le décès de patients avant le diagnostic, une défaillance initiale du patient après le diagnostic et le taux de réussite du traitement.

Conclusion: Lors de la mise en œuvre et de l'intensification de l'utilisation d'un nouvel outil diagnostic, le contexte opérationnel dans lequel le diagnostic et le traitement se déroulent doit être pris en considération.

Objetivo: Calcular el impacto de las nuevas técnicas de diagnóstico de la tuberculosis sobre la transmisión de la enfermedad dados los factores contextuales complejos que pueden conducir a la pérdida de pacientes antes del diagnóstico o del tratamiento.

Métodos: Se construyó un modelo epidémico de la tuberculosis en el que se especificaron los distintos pasos para el diagnóstico de la tuberculosis. El modelo se calibró para la epidemiología de la tuberculosis y del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) en la República Unida de Tanzanía y se empleó para evaluar el impacto de una herramienta nueva de diagnóstico con un 70% de sensibilidad para la tuberculosis pulmonar con baciloscopia negativa. Se investigó la influencia de los factores contextuales sobre el impacto epidémico previsto de la herramienta nueva de diagnóstico durante la década siguiente a su introducción.

Resultados: Con el examen microscópico de frotis de esputo, la incidencia de la tuberculosis disminuirá una media de 3,94% anual. Si se añade la herramienta nueva, la incidencia disminuirá un 4,25% anual, lo que representa un cambio absoluto de 0,31 puntos porcentuales (intervalo de confianza del 95%: 0,04–0,42). No obstante, el descenso anual en la transmisión al usar dicha herramienta nueva es menor cuando existen estrategias para diagnosticar los casos de baciloscopia negativa con una sensibilidad elevada y cuando los individuos enfermos se demoran a la hora de buscar asistencia médica. Otros factores contextuales influyentes son el acceso a la atención a los enfermos de tuberculosis, la pérdida de pacientes antes de obtener un diagnóstico, la no asistencia inicial de los pacientes después del diagnóstico y la tasa de éxito terapéutico.

Conclusión: Es necesario considerar el contexto operativo en el que el diagnóstico y el tratamiento tienen lugar a la hora de implementar y ampliar el uso de una herramienta nueva de diagnóstico.

الغرض: تقدير أثر تشخيص السل الجديد على انتقال السل مع الوضع في الاعتبار العوامل السياقية المعقدة التي يمكن أن تؤدي إلى فقد المريض قبل التشخيص أو العلاج.

الطريقة: تم إنشاء نموذج وبائي للسل يحدد خطوات منفصلة على امتداد مسار تشخيص السل. وتمت معايرة النموذج وفق وبائية السل وعدوى فيروس العوز المناعي البشري (HIV) في جمهورية تنزانيا المتحدة، وتم استخدامه لتقييم أثر وسيلة تشخيص جديدة بنسبة حساسية 70 % للسل الرئوي ذي نتائج لطاخة سلبية. وتم استكشاف تأثير العوامل السياقية على الأثر الوبائي المتوقع لوسيلة التشخيص الجديدة على مدار العقد الزمني التالي لبدء استخدامها.

النتائج: باستخدام الفحص المجهري للطاخات، سوف ينخفض حدوث السل بمتوسط يصل إلى 3.94 % سنويًا. وفي حالة إضافة الوسيلة الجديدة، سوف ينخفض الحدوث بنسبة 4.25 % سنويًا. ويمثل ذلك تغيراً مطلقاً بمعدل 0.31 نقطة مئوية (95 % فاصل الثقة: 0.04 0.42). وعلى الرغم من ذلك، فإن الانخفاض السنوي في انتقال المرض مع استخدام الوسيلة الجديدة أقل عندما تكون الإستراتيجيات الحالية لتشخيص حالات اللطاخة السلبية ذات حساسية عالية، وعندما يتأخر الأفراد الذين تظهر عليهم الأعراض في طلب الرعاية. وتتضمن العوامل السياقية الأخرى المؤثرة إمكانية الحصول على رعاية لمرض السل، وفقد المريض قبل التشخيص، والانقطاع المبدئي للمريض بعد التشخيص ومعدل نجاح العلاج.

الاستنتاج: عند تنفيذ وتعزيز استخدام وسيلة تشخيص جديدة، يجب أن يوضع في الاعتبار السياق التشغيلي الذي يتم فيه التشخيص والعلاج.

目的: 考虑可能会导致诊断或治疗前患者丢失的复杂环境因素,估计新的结核病诊断工具对结核病传播的影响。

方法: 构建了沿结核病诊断途径指定分离步骤的肺结核传染病模型。将模型针对坦桑尼亚联合共和国的结核病和艾滋病毒(HIV)流行病感染进行校准,并使用其评估新的诊断工具的影响,该诊断工具对涂片阴性肺结核病的敏感性为70%。在新诊断工具引入之后十年中其对所预测的流行病学影响方面,探讨了环境因素的影响。

结果: 使用涂片镜检,结核病的发病率将平均每年减少3.94%。如果增加了新的工具,发病率将每年下降4.25%。这代表了0.31 个百分点的绝对变化(95%置信区间:0.04-0.42)。然而,当涂片阴性病例的现有诊断策略具有较高的敏感性以及症状个体推迟就医时,使用新工具之后每年传播下降速度不会那样高。其他有影响的环境因素包括获得结核医疗服务的途径、诊断前患者丢失、诊断后首诊患者失访和治疗的成功率。

结论: 在实施和扩大新诊断工具的使用时,必须考虑诊断和治疗所处的操作环境。

Цель: Оценить влияние нового метода диагностики туберкулеза на передачу заболевания, учитывая комплексные контекстуальные факторы, которые могут привести к потере пациента до диагностики или лечения.

Методы: Была разработана эпидемическая модель туберкулеза, описывающая как отдельные шаги, так и общее направление действий по диагностике туберкулеза. Модель была проверена на эпидемиологии туберкулеза и инфекции вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) в Объединенной Республике Танзания и использовалась для оценки влияния нового средства диагностики с 70%-й чувствительностью к туберкулезу легких с отрицательным мазком мокроты. Было изучено влияние контекстуальных факторов на прогнозируемое эпидемическое влияние нового средства диагностики в течение десятилетия после его внедрения.

Результаты: При применении микроскопии мокроты заболеваемость туберкулезом будет снижаться в среднем на 3,94% в год. При введении нового средства заболеваемость будет снижаться ежегодно на 4,25%. Это представляет собой абсолютное изменение величиной 0,31% (95% доверительный интервал: 0,04-0,42). Однако ежегодное уменьшение контагиозности при использовании нового средства будет менее значительным, если существующие стратегии диагностики случаев туберкулеза с отрицательным мазком мокроты имеют высокую чувствительность или если лица с клиническими проявлениями вовремя не обращаются за медицинской помощью. Другими существенными контекстуальными факторами являются доступность лечения туберкулеза, потеря пациента до диагностирования, изначальное несоблюдение пациентом медицинских предписаний после диагностирования заболевания и эффективность самого лечения.

Вывод: При использовании и популяризации нового средства диагностики необходимо учитывать текущий ситуационный контекст,, в котором производится диагностика и лечение.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Bacterial Typing Techniques / methods*
  • Bacterial Typing Techniques / trends
  • Bayes Theorem
  • HIV Infections / diagnosis*
  • HIV Infections / epidemiology
  • HIV Infections / microbiology
  • Humans
  • Incidence
  • Microscopy / methods
  • Microscopy / trends
  • Models, Biological
  • Sensitivity and Specificity
  • Sputum / microbiology
  • Tanzania / epidemiology
  • Tuberculosis / diagnosis*
  • Tuberculosis / epidemiology
  • Tuberculosis / microbiology
  • Tuberculosis / prevention & control