Sensitivity and specificity of typhoid fever rapid antibody tests for laboratory diagnosis at two sub-Saharan African sites

Bull World Health Organ. 2011 Sep 1;89(9):640-7. doi: 10.2471/BLT.11.087627. Epub 2011 Jun 13.

Abstract

Objective: To evaluate three commercial typhoid rapid antibody tests for Salmonella Typhi antibodies in patients suspected of having typhoid fever in Mpumalanga, South Africa, and Moshi, United Republic of Tanzania.

Methods: The diagnostic accuracy of Cromotest(®) (semiquantitative slide agglutination and single tube Widal test), TUBEX(®) and Typhidot(®) was assessed against that of blood culture. Performance was modelled for scenarios with pretest probabilities of 5% and 50%.

Findings: In total 92 patients enrolled: 53 (57.6%) from South Africa and 39 (42.4%) from the United Republic of Tanzania. Salmonella Typhi was isolated from the blood of 28 (30.4%) patients. The semiquantitative slide agglutination and single-tube Widal tests had positive predictive values (PPVs) of 25.0% (95% confidence interval, CI: 0.6-80.6) and 20.0% (95% CI: 2.5-55.6), respectively. The newer typhoid rapid antibody tests had comparable PPVs: TUBEX(®), 54.1% (95% CI: 36.9-70.5); Typhidot(®) IgM, 56.7% (95% CI: 37.4-74.5); and Typhidot(®) IgG, 54.3% (95% CI: 36.6-71.2). For a pretest probability of 5%, PPVs were: TUBEX(®), 11.0% (95% CI: 6.6-17.9); Typhidot(®) IgM, 9.1% (95% CI: 5.8-14.0); and Typhidot(®) IgG, 11.0% (6.3-18.4). For a pretest probability of 50%, PPVs were: TUBEX(®), 70.2% (95% CI: 57.3-80.5); Typhidot(®) IgM, 65.6% (95% CI: 54.0-75.6); and Typhidot(®) IgG, 70.0% (95% CI: 56.0-81.1).

Conclusion: Semiquantitative slide agglutination and single-tube Widal tests performed poorly. TUBEX(®) and Typhidot(®) may be suitable when pretest probability is high and blood cultures are unavailable, but their performance does not justify deployment in routine care settings in sub-Saharan Africa.

الغرض: تقييم ثلاثة اختبارات تجارية سريعة لضِدّ الحمى التيفية للسلمونيلة التيفيّة في المرضى المشتبه في إصابتهم بالحمى التيفية في مبومالانغا في جنوب أفريقيا، وفي موشي في جمهورية تنزانيا المتحدة.

الطريقة: أُجْرِى تقييم لدقة تشخيص اختبار كروموتست Cromotest® (التراص نصف الكمي على الشريحة، واختبار الأنبوبة الفردية لفيدال Widal)، واختبار تيوبكس TUBEX® واختبار تيفيدوت Typhidot® وذلك مقابل المستنبت الدموي. جرى تشكيل الأداء لسيناريوهات بحيث تكون الاحتمالات السابقة للاختبار 5% و 50%.

النتائج: وجد في مجمل المرضى المدرجين في الدراسة وعددهم 92 مريضاً: 53 مريضاً من جنوب أفريقيا (57.6%)، و39 مريضاً من جمهورية تنزانيا المتحدة (42.4%). وقد استفردت السالمونيلة التيفية من دم 28 مريضاً (30.4%). وكان لاختبار التراص نصف الكمي على الشريحة قيمة تكهنية إيجابية قدرها 25.0% (فاصلة الثقة 95%: 0.6-80.6) والقيمة التكهنية الإيجابية لاختبار الأنبوبة الفردية لفيدال 20.0% (فاصلة الثقة 95%: 2.5-55.6). وكانت القيم التكهنية الإيجابية المقارنة للاختبارات السريعة الأكثر حداثة لضدّ الحمى التيفية هي: اختبار تيوبكس 54.1% (فاصلة الثقة 95%: 36.9 - 70.5)، واختبار تيفيدوت للغلوبين المناعي M 56.7% (فاصلة الثقة 95%: 37.4-74.5)؛ واختبار تيفيدوت للغلوبين المناعيG هي 54.3% (فاصلة الثقة 95%: 36.6-71.2). أما الاحتمال السابق للاختبار والبالغ 5% فإن القيم التكهنية الإيجابية كانت: اختبار تيوبكس 11.0% (فاصلة الثقة 95%: 6.6-17.9)؛ اختبار تيفيدوت للغلوبين المناعيM هي 9.1% (فاصلة الثقة 95%: 5.8-14.0)؛ واختبار تيفيدوت للغلوبين المناعي G هي 11.0%(فاصلة الثقة 95%:6.3-18.4)؛ وبالنسبة للاحتمال السابق للاختبار البالغ 50% فإن القيم التكهنية الإيجابية كانت: لاختبار تيوبكس 70.2% (فاصلة الثقة 95%: 57.3-80.5)؛ واختبار تيفيدوت للغلوبين المناعيM هي 65.6% (فاصلة الثقة 95%: 54.0-75.6)؛ واختبار تيفيدوت للغلوبين المناعيG هي 70.0% (فاصلة الثقة 95%: 56.0-81.1).

الاستنتاج: كان أداء اختبار التراص نصف الكمي على الشريحة، واختبار الأنبوبة الفردية لفيدال Widal ضعيفاً. أما اختبار تيوبكس وتيفيدوت فيمكن أن يكونا ملائمين إذا كان الاحتمال السابق للاختبار مرتفعاً ولم تكن المستنبتات الدموية متوفرة، ولكن أداءهما لا يبرر استخدامهما في مواقع الرعاية الروتينية في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى.

Objetivo: Evaluar tres pruebas comerciales rápidas de anticuerpos tifoideos para detectar anticuerpos de Salmonella typhi en pacientes de los que se sospecha que sufren fiebre tifoidea en Mpumalanga, Sudáfrica y Moshi, República Unida de Tanzania.

Métodos: Se evaluó la precisión diagnóstica del Cromotest® (pruebas semicuantitativas de aglutinación en laminas y de Widal en tubo único), el TUBEX® y el Typhidot®, en comparación con el hemocultivo. Se elaboraron modelos de funcionamiento de los supuestos, con probabilidades de las pruebas iniciales del 5% y el 50%.

Resultados: Se reclutó a un total de 92 pacientes: 53 (57,6%) de Sudáfrica y 39 (42,4%) de la República Unida de Tanzania. La Salmonella typhi se aisló en la sangre de 28 pacientes (30,4%). Las pruebas semicuantitativas de aglutinación en lámina y de Widal en tubo único ofrecieron valores predictivos positivos (VPP) del 25,0% (intervalo de confianza [IC] del 95%: 0,6–80,6) y del 20,0% (IC del 95%: 2,5–55,6), respectivamente. Las pruebas rápidas de anticuerpos tifoideos más novedosas presentaron VPP comparables: TUBEX®, 54,1% (IC del 95%: 36,9–70,5); Typhidot® IgM, 56,7% (IC del 95%: 37,4-74,5); Typhidot® IgM, 54,3% (IC del 95%: 36,6–71,2). Para una probabilidad de la prueba inicial del 5%, los VPP fueron: TUBEX®, 11,0% (IC del 95%: 6,6-17,9); Typhidot® IgM, 9,1% (IC del 95%: 5,8-14,0) y Typhidot® IgG, 11,0% (6,3-18,4). Para una probabilidad de la prueba inicial del 50%, los VPP fueron: TUBEX®, 70,2% (IC del 95%: 57,3-80,5); Typhidot® IgM, 65,6% (IC del 95%: 54,0-75,6); y Typhidot® IgM, 70,0% (IC del 95%: 56,0–81,1).

Conclusión: Las pruebas semicuantitativas de aglutinación en lámina y de Widal en tubo único no funcionaron bien. TUBEX® y Typhidot® podrían ser aptos cuando la probabilidad de la prueba inicial es alta y los hemocultivos no están disponibles, pero su funcionamiento no justifica su uso en los centros de asistencia sanitaria habituales en el África subsahariana.

Objectif: Évaluer trois tests d’anticorps rapides de la typhoïde commercialisés pour rechercher les anticorps de type Salmonella typhi chez des patients soupçonnés d’avoir contracté la fièvre typhoïde à Mpumalanga, en Afrique du Sud, et à Moshi, en République-Unie de Tanzanie.

Méthodes: La précision du diagnostic de Cromotest® (test d’agglutination sur lame semi-quantitative et test de Widal à tube unique), de TUBEX® et de Typhidot® a été évaluée par rapport à celle de l’hémoculture. Les résultats ont été modélisés pour des scénarios avec des probabilités pré-test de 5% et 50%.

Résultats: Un total de 92 patients ont participé: 53 (57,6%) d’Afrique du Sud et 39 (42,4%) de la République-Unie de Tanzanie. Le germe Salmonella typhi a été isolé dans le sang de 28 (30,4%) patients. Les tests d’agglutination sur lame semi-quantitative et de Widal à tube unique présentaient des valeurs prédictives positives (VPP) de 25% (intervalle de confiance, IC, de 95%: 0,6-80,6) et de 20% (IC de 95%: 2,5-55,6), respectivement. Les tests d’anticorps rapides de la typhoïde les plus récents présentaient des VPP comparables: TUBEX®, 54,1% (IC de 95%: 36,9–70,5); Typhidot® IgM, 56,7% (IC de 95%: 37,4-74,5); et Typhidot® IgG, 54,3% (IC de 95%: 36,6–71,2). Pour une probabilité pré-test de 5%, les VPP étaient les suivantes: TUBEX®, 11% (IC de 95%: 6,6-17,9); Typhidot® IgM, 9,1% (IC de 95%: 5,8-14,0); et Typhidot® IgG, 11% (6,3–18,4). Pour une probabilité pré-test de 50%, les VPP étaient les suivantes: TUBEX®, 70,2% (IC de 95%: 57,3-80,5); Typhidot® IgM, 65,6% (IC de 95%: 54,0-75,6); et Typhidot® IgG, 70% (IC de 95%: 56,0–81,1).

Conclusion: Les tests d’agglutination sur lame semi-quantitative et de Widal à tube unique ont donné des résultats médiocres. TUBEX® et Typhidot® peuvent être adaptés lorsqu’une probabilité pré-test est élevée et que les hémocultures ne sont pas disponibles, mais leurs résultats ne justifient pas le déploiement d’un environnement de soins de routine en Afrique subsaharienne.

Цель: Оценить эффективность трех коммерческих экспресс-анализов на антитела для Salmonella Typhi для пациентов с подозрением на наличие брюшного тифа в Мпумаланга, ЮАР, и Моши, Объединенная Республика Танзания.

Методы: Диагностическая точность Cromotest® (полуколичественный тест Видаля по агглютинации на предметном стекле и в пробирке), TUBEX® и Typhidot® была сопоставлена с точностью анализа гемокультуры. Действие было смоделировано для сценариев с предтестовыми вероятностями от 5 до 50%.

Результаты: Было охвачено 92 пациента: 53 (57,6%) из ЮАР и 39 (42,4%) из Объединенной Республики Танзания. Salmonella Typhi была выделена из крови 28 (30,4%) пациентов. Полуколичественные тесты Видаля на предметном стекле и в пробирке имели положительное предсказуемое значение (ППЗ) от 25,0% (95%-ный доверительный интервал, CI: 0,6–80,6) и 20,0% (95% CI: 2,5–55,6), соответственно. Новейшие экспресс-тесты на антитела для тифа имели сравнимые ППЗ TUBEX®, 54,1% (95% CI: 36,9–70,5); Typhidot® IgM, 56,7% (95% CI: 37,4–74,5); и Typhidot® IgG, 54,3% (95% CI: 36,6–71,2). Для 5%-ной предтестовой вероятности ППЗ были: TUBEX®, 11,0% (95% CI: 6,6–17,9); Typhidot® IgM, 9,1% (95% CI: 5,8–14,0); и Typhidot® IgG, 11,0% (6,3–18,4). Для 50%-ной предтестовой вероятности ППЗ были: TUBEX®, 70,2% (95% CI: 57,3–80,5); Typhidot® IgM, 65,6% (95% CI: 54,0–75,6); и Typhidot® IgG, 70,0% (95% CI: 56,0–81,1).

目的: 旨在评估南非普马兰加和坦桑尼亚联合共和国莫希的伤寒热疑似病例中针对伤寒杆菌抗体的三种商用伤寒快速抗体检测。

方法: Cromotest®(半定量玻片凝集试验和单管维达尔试验),TUBEX®和Typhidot®的诊断准确性均通过与血液培养的诊断准确性进行比较来评估。针对预测试概率为5%和50%的不同情况进行了性能建模。

结果: 登记的92名患者中,53名(57.6%)来自南非,39名(42.4%)来自坦桑尼亚联合共和国。伤寒杆菌从28名(30.4%)患者的血液中分离。半定量玻片凝集试验和单管维达尔试验的阳性预测值(PPVs)分别为25.0%(95%可信区间:0.6-80.6)和20.0%(95%可信区间:2.5-55.6)。较新的伤寒快速抗体检测均有可比的阳性预测值:TUBEX®, 54.1%(95%可信区间:36.9-70.5);Typhidot® IgM,56.7% (95%可信区间:37.4-74.5);Typhidot® IgG,54.3%(95%可信区间:36.6-71.2)。如果预先测试概率为5%,则阳性预测值为:TUBEX®,11.0%(95%可信区间:6.6-17.9);Typhidot® IgM,9.1%(95%可信区间:5.8-14.0);Typhidot® IgG,11.0%(6.3-18.4)。如果预先测试概率为50%,则阳性预测值为:TUBEX®,70.2%(95%可信区间:57.3-80.5);Typhidot® IgM,65.6%(95%可信区间:54.0-75.6);Typhidot® IgG,70.0%(95%可信区间:56.0-81.1)。

结论: 半定量玻片凝集试验和单管维达尔试验效果不佳。当预测试概率高且血液培养不可用时,可以适当选用TUBEX® 和 Typhidot®,然而其效果并不能证明该等测试方法可以在撒哈拉沙漠以南非洲地区常规医疗机构中使用。

Publication types

  • Evaluation Study
  • Research Support, N.I.H., Extramural
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adolescent
  • Adult
  • Africa South of the Sahara
  • Aged
  • Aged, 80 and over
  • Antibodies / isolation & purification*
  • Child
  • Child, Preschool
  • Diagnostic Tests, Routine / standards*
  • Female
  • Humans
  • Infant
  • Male
  • Middle Aged
  • Salmonella typhi / isolation & purification*
  • Sensitivity and Specificity
  • Typhoid Fever / diagnosis*
  • Young Adult

Substances

  • Antibodies