การเก็บตัวอย่างจากโพรงจมูกและลำคอ: สิ่งสำคัญสำหรับการวินิจฉัยที่แม่นยำ

เหตุผลเชิงกายวิภาคและไวรัสวิทยาที่สนับสนุนความเหนือกว่าของการเก็บตัวอย่างจากโพรงจมูกส่วนหลัง

ความเข้มข้นของไวรัสสูงในโพรงจมูกส่วนหลังในระยะเริ่มต้นของการติดเชื้อ

โพรงจมูกส่วนหลังทำหน้าที่เป็นสถานที่หลักในการเพิ่มจำนวนไวรัสทางระบบทางเดินหายใจหลายชนิด รวมถึงเชื้อ SARS‑CoV‑2 ไข้หวัดใหญ่ และ RSV ในช่วง 3–5 วันแรกของการติดเชื้อ การปล่อยไวรัสจะสูงสุดบริเวณนี้ เนื่องจากมีเซลล์เยื่อบุที่มีขนเล็กๆ จำนวนมากและตัวรับ ACE‑2 อยู่อย่างหนาแน่น จึงทำให้บริเวณนี้เป็นแหล่งที่มีกรดนิวคลีอิกของเชื้อโรคเข้มข้นที่สุดก่อนที่เชื้อจะแพร่กระจายไปยังส่วนอื่นของร่างกาย การวิเคราะห์แบบเมตาในปี ค.ศ. 2023 พบว่า ตัวอย่างที่เก็บด้วยไม้กวาดจากโพรงจมูกส่วนหลังให้ปริมาณไวรัสเฉลี่ยสูงกว่าตัวอย่างที่เก็บจากส่วนหน้าของโพรงจมูกหรือส่วนหลังของช่องปากถึง 2 ลอการิทึมฐาน 10 (ความแตกต่างของค่า Ct 6–8 รอบ) ซึ่งเทียบเท่ากับการเพิ่มความไวในการตรวจจับได้ 15–20 เปอร์เซ็นต์ในระยะเริ่มต้นของโรค ปริมาณไวรัสที่ได้อย่างสม่ำเสมอในช่วง 10³–10⁶ สำเนาต่อมิลลิลิตร สนับสนุนการขยายสัญญาณได้อย่างเชื่อถือได้ แม้ในกระบวนการตรวจแบบความเร็วสูงหรือการตรวจแบบผสมกลุ่ม

ความใกล้ชิดกับเยื่อบุทางเดินหายใจและเนื้อเยื่อต่อมน้ำเหลืองของวัลด์เยอร์ส์ริง ช่วยให้สามารถจับเชื้อโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

บริเวณโพรงจมูกส่วนบนตั้งอยู่โดยตรงใต้ฐานกะโหลกศีรษะ และล้อมรอบแหวนวัลด์เยอร์ ซึ่งเป็นเครือข่ายของเนื้อเยื่อที่มีลักษณะเป็นเนื้อเยื่อหลอดเลือดฝอยที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน รวมถึงต่อมทอนซิลในโพรงจมูกส่วนบนและต่อมทอนซิลที่อยู่บริเวณรูเปิดของท่อน้ำหู โครงสร้างเชิงกายวิภาคดังกล่าวทำหน้าที่เป็นแนวป้องกันแรกของระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งเชื้อโรคที่หายใจเข้ามาจะสัมผัสกับเนื้อเยื่อหลอดเลือดฝอยที่เกี่ยวข้องกับเยื่อบุเป็นครั้งแรก ไวรัสไข้หวัดใหญ่ชนิดเอ และ Neisseria meningitidis ตัวอย่างเช่น มีแนวโน้มยึดติดกับเซลล์เยื่อบุที่ไม่มีขนเล็ก (non-ciliated epithelium) บริเวณเพดานของโพรงจมูกส่วนบนก่อนที่จะแทรกลึกเข้าไปยังเนื้อเยื่อชั้นลึกกว่านั้น ด้วยการสอดไม้เก็บตัวอย่างเข้าไปลึกไม่น้อยกว่า 6 เซนติเมตร แพทย์จึงสามารถเก็บตัวอย่างจากบริเวณรอยต่อระหว่างเซลล์เยื่อบุกับเนื้อเยื่อหลอดเลือดฝอยได้ ซึ่งจะช่วยให้ได้ทั้งไวรัสที่ลอยอิสระและเชื้อโรคที่อยู่ภายในเซลล์ การวิจัยแสดงให้เห็นว่า การหมุนไม้เก็บตัวอย่างพร้อมทั้งกดค้างไว้เป็นเวลา 15 วินาที จะช่วยให้ได้ตัวอย่างที่ประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุทางเดินหายใจและเซลล์ภูมิคุ้มกันในปริมาณมาก จึงสามารถสะท้อนภาพรวมของการโต้ตอบระหว่างร่างกายกับเชื้อโรคได้อย่างครอบคลุม การเก็บตัวอย่างแบบสองเป้าหมายนี้เอง คือเหตุผลที่การเก็บตัวอย่างจากโพรงจมูกส่วนบนให้ผลตรวจที่แม่นยำกว่าการเก็บเฉพาะจากลำคอ ในการตรวจหาผู้ที่เป็นพาหะของเชื้อแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดเยื่อหุ้มสมองอักเสบ และในการตรวจพบไข้หวัดใหญ่ในระยะแรก แม้ในกรณีที่อาการเบา

หลักฐานทางคลินิก: ความแม่นยำในการวินิจฉัยสำหรับเชื้อโรคทางระบบทางเดินหายใจหลักทั้งหมด

เปรียบเทียบค่าความไว: 92.4% สำหรับ SARS-CoV-2 เทียบกับ 75.8% สำหรับการเก็บตัวอย่างจากโพรงจมูกด้านหน้า (NEJM, 2022)

งานวิจัยสำคัญปี 2022 New England Journal of Medicine การศึกษาโดยตรงเปรียบเทียบชนิดของตัวอย่าง: ไม้กวาดเก็บสารจากโพรงจมูกส่วนบน (nasopharyngeal swabs) ให้ค่าความไวในการตรวจหา SARS-CoV-2 สูงถึงร้อยละ 92.4 ในขณะที่ไม้กวาดเก็บสารจากช่องจมูกส่วนหน้า (anterior nasal swabs) ให้เพียงร้อยละ 75.8 เท่านั้น ความแตกต่างดังกล่าวซึ่งมีขนาด 16.6 จุดร้อยละ สะท้อนให้เห็นว่าปริมาณไวรัสในบริเวณโพรงจมูกส่วนบนมีมากกว่าในระยะเฉียบพลันเริ่มต้นของการติดเชื้อ—ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่การตรวจพบอย่างรวดเร็วและแม่นยำมีความสำคัญยิ่งต่อการดูแลผู้ป่วยและการควบคุมการแพร่ระบาด ไม้กวาดที่สอดลึกเข้าไปนี้สามารถเก็บตัวอย่างจากเยื่อบุทางเดินหายใจที่ไวรัสกำลังจำลองตัวเองอย่างแข็งขัน จึงลดอัตราผลลบปลอมที่มักเกิดขึ้นจากการเก็บตัวอย่างแบบตื้นๆ ได้อย่างชัดเจน ด้วยเหตุนี้ แนวทางการตรวจวินิจฉัยระดับชาติและห้องปฏิบัติการภายในโรงพยาบาลจึงกำหนดให้การเก็บตัวอย่างจากโพรงจมูกส่วนบนเป็นมาตรฐานอ้างอิงหลักสำหรับการตรวจวิเคราะห์โมเลกุลในผู้ที่มีอาการและในสถานการณ์ที่มีความเสี่ยงสูงต่อการสัมผัสเชื้อ

การตรวจพบเชื้อได้อย่างสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพสูงสำหรับไข้หวัดใหญ่ชนิด A/B ไวรัส RSV และเชื้อก่อโรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากแบคทีเรีย

นอกเหนือจากเชื้อ SARS-CoV-2 แล้ว ตัวอย่างที่เก็บจากโพรงจมูกส่วนหลัง (nasopharyngeal swabs) ยังให้ผลการวินิจฉัยที่แม่นยำสูงอย่างสม่ำเสมอสำหรับไข้หวัดใหญ่ชนิด A และ B ไวรัส RSV และเชื้อแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดเยื่อหุ้มสมองอักเสบสำคัญ ในการระบาดของโรคไข้หวัดใหญ่ การเก็บตัวอย่างจากโพรงจมูกส่วนหลังมีความไวสูงกว่า 90% ซึ่งเหนือกว่าการเก็บตัวอย่างจากลำคอหรือบริเวณที่สามของขดจมูก (mid-turbinate swabs) สำหรับไวรัส RSV โดยเฉพาะในกลุ่มผู้ป่วยเด็ก วิธีนี้ยังคงเป็นวิธีที่แนะนำเป็นพิเศษตามแนวทางทางคลินิกของศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐอเมริกา (CDC) และสมาคมกุมารแพทย์อเมริกัน (AAP) Neisseria meningitidis และ Haemophilus influenzae เชื้อแบคทีเรียบางชนิด เช่น Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae และ Neisseria meningitidis นั้นมีแนวโน้มจะตั้งถิ่นฐานในระยะแรกที่บริเวณโพรงจมูกส่วนหลัง ดังนั้น การเก็บตัวอย่างจากบริเวณนี้จึงจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อตรวจหาการมีเชื้อแบบไม่มีอาการได้อย่างแม่นยำ ประสิทธิภาพอันกว้างขวางนี้เกิดขึ้นจากความสามารถในการเข้าถึงผิวเยื่อบุเมือกโดยตรง รวมทั้งเนื้อเยื่อต่อมน้ำเหลืองในวงแหวนวัลด์เยอร์ (Waldeyer’s ring) ซึ่งเป็นบริเวณหลักที่เชื้อโรคทำซ้ำและกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน ด้วยเหตุนี้ ชุดตรวจโมเลกุลแบบหลายรายการ (multiplex molecular panels) จึงได้รับการตรวจสอบความถูกต้องโดยใช้ตัวอย่าง nasopharyngeal swab เป็นมาตรฐานอ้างอิงเป็นหลัก เพื่อให้มั่นใจว่าผลการตรวจจะสามารถเปรียบเทียบข้ามระบบการตรวจต่าง ๆ ได้ และสร้างความมั่นใจทางคลินิก

การปฏิบัติจริง: เทคนิคการเก็บตัวอย่างจากโพรงจมูกส่วนหลังอย่างเป็นมาตรฐาน

การบรรลุความแม่นยำสูงในการวินิจฉัยด้วยตัวอย่างที่เก็บจากโพรงจมูกและลำคอ ขึ้นอยู่กับการปฏิบัติตามแนวปฏิบัติมาตรฐานอย่างเคร่งครัด แม้เพียงความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยก็อาจทำให้คุณภาพของตัวอย่างลดลง ดังนั้นทุกขั้นตอนจึงจำเป็นต้องดำเนินการด้วยความแม่นยำและความสม่ำเสมอ

ขั้นตอนสำคัญในการเก็บตัวอย่าง: ความลึก (ไม่น้อยกว่า 6 เซนติเมตร), การหมุนแท่งเก็บตัวอย่าง, เวลาที่แท่งสัมผัสเนื้อเยื่อ (10–15 วินาที), และสื่อสำหรับขนส่งตัวอย่างที่เหมาะสม

การเก็บตัวอย่างอย่างเหมาะสมเริ่มต้นจากการจัดท่าผู้ป่วย: ให้เอียงศีรษะไปด้านหลังประมาณ 70 องศา เพื่อให้ทางเดินจมูกอยู่ในแนวตรง ใช้ไม้เก็บตัวอย่างแบบเส้นใยสังเคราะห์ปลายเล็กและยืดหยุ่น (ห้ามใช้ไม้เก็บตัวอย่างทำจากไม้หรือแคลเซียมแอลจิเนต เพราะจะยับยั้งปฏิกิริยา PCR) แพทย์หรือบุคลากรผู้เก็บตัวอย่างสอดไม้เข้าไปอย่างเบามือตามพื้นของโพรงจมูก โดยให้ขนานกับเพดานปาก จนถึงความลึกอย่างน้อย 6 เซนติเมตร หรือจนรู้สึกถึงแรงต้านที่บริเวณโพรงจมูกส่วนหลัง เมื่อไม้ถูกจัดตำแหน่งแล้ว ให้หมุนไม้ 3–5 รอบเพื่อเก็บเซลล์เยื่อบุ จากนั้นค้างไว้ในตำแหน่งเดิมเป็นเวลา 10–15 วินาที เพื่อดูดซับสารคัดหลั่ง ทันทีหลังดึงไม้ออก ให้หักปลายไม้ลงในสารละลายสำหรับขนส่งไวรัส (VTM) หรือสารละลายสำหรับขนส่งทั่วไป (UTM) ซึ่งช่วยรักษากรดนิวคลีอิกไว้และยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียมากเกินไป ตัวอย่างต้องเก็บไว้ในตู้เย็นและจัดส่งภายใน 72 ชั่วโมง; การเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลานานจะทำให้ไวรัสอาร์เอ็นเอที่ไม่เสถียรเสื่อมคุณภาพ และลดประสิทธิภาพในการแยกเชื้อ

ลดความแปรปรวนที่ขึ้นกับผู้ปฏิบัติงานโดยการฝึกอบรมและนำรายการตรวจสอบมาใช้

ความแปรปรวนของเทคนิคเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ผลตรวจเป็นลบเทียม แต่การฝึกอบรมอย่างมีโครงสร้างช่วยเพิ่มคุณภาพของตัวอย่างได้อย่างมีนัยสำคัญ โมดูลที่ใช้แบบจำลองกายวิภาคและวิดีโอสาธิตช่วยให้บุคลากรทางการแพทย์เข้าใจมุม ความลึก และระยะเวลาที่หัวไม้กวาดสัมผัสเยื่อบุจมูกอย่างถูกต้อง การจับคู่การฝึกอบรมเบื้องต้นกับการประเมินสมรรถนะเป็นระยะยังช่วยเสริมการจดจำไว้ในระยะยาว รายการตรวจสอบขั้นตอนการเก็บตัวอย่างที่เรียบง่ายและอิงหลักฐานเชิงวิชาการ ซึ่งครอบคลุมการเอียงศีรษะ ประเภทของไม้กวาด ความลึกที่สอดเข้าไป จำนวนรอบของการหมุนไม้กวาด ระยะเวลาที่สัมผัสเยื่อบุจมูก และการแช่ไม้กวาดลงในสื่อสำหรับส่งตัวอย่างทันที ช่วยลดข้อผิดพลาดจากการละเลยขั้นตอน ในงานตรวจสอบร่วมหลายแห่ง สถานพยาบาลที่นำรายการตรวจสอบดังกล่าวไปใช้พบว่าอัตราส่วนของตัวอย่างที่มีคุณภาพครบถ้วนเพิ่มขึ้นจาก 68% เป็นมากกว่า 90% ภายในระยะเวลาหกเดือน นอกจากนี้ การฝึกแบบจำลองสถานการณ์พร้อมคำแนะนำแบบทันเวลา (just-in-time coaching) ยังช่วยลดช่องว่างด้านประสิทธิภาพระหว่างผู้ปฏิบัติที่มีประสบการณ์กับผู้เริ่มต้น ทำให้มั่นใจได้ว่าทุกการเก็บตัวอย่างด้วยไม้กวาดจะผ่านมาตรฐานสูงเดียวกัน

ข้อจำกัดและประเด็นที่ควรพิจารณาประกอบการใช้ไม้กวาดเก็บตัวอย่างจากโพรงจมูกส่วนบน

แม้จะมีความไวสูงกว่า แต่การเก็บตัวอย่างด้วยไม้กวาดจมูกแบบ nasopharyngeal (NP) ก็มีข้อจำกัดในการใช้งานจริงที่ชัดเจน การสอดไม้กวาดเข้าไปลึกถึง ≥6 เซนติเมตรนั้นทำให้ผู้ป่วยรู้สึกไม่สบายโดยธรรมชาติ และอาจกระตุ้นให้เกิดอาการคลื่นไส้ จาม หรือเลือดออกทางจมูกเล็กน้อย จึงจำเป็นต้องอาศัยบุคลากรสาธารณสุขที่ผ่านการฝึกอบรมมาอย่างดี และไม่สามารถให้ผู้ป่วยเก็บตัวอย่างด้วยตนเองได้อย่างปลอดภัย ด้วยเหตุนี้ การเก็บตัวอย่างแบบ NP จึงไม่เหมาะสำหรับโครงการตรวจคัดกรองเชิงมวลในชุมชน ซึ่งต้องเน้นทั้งปริมาณการตรวจ ความสะดวกสบายของผู้เข้ารับการตรวจ และความเรียบง่ายด้านการดำเนินงาน เมื่อเปรียบเทียบกับการเก็บตัวอย่างจากโพรงจมูกส่วนหน้า (anterior nasal swab) ซึ่งให้ความไวในการตรวจหา SARS-CoV-2 ได้ร้อยละ 75.8 และสามารถให้ผู้ป่วยเก็บตัวอย่างด้วยตนเองได้ ความไวร้อยละ 92.4 ของการเก็บตัวอย่างแบบ NP จึงมาพร้อมกับความซับซ้อนในการปฏิบัติการที่สูงขึ้น ความต้องการบุคลากรเพิ่มขึ้น และความเสี่ยงในการเกิดละอองฝอย (aerosol) ที่มากขึ้น ที่จุดบริการแบบ drive-through โรงเรียน หรือสถานที่ที่มีทรัพยากรจำกัด ข้อจำกัดเหล่านี้มักเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการนำไปใช้จริง ดังนั้น แม้ว่าการเก็บตัวอย่างแบบ NP จะยังคงเป็นมาตรฐานอ้างอิงด้านความแม่นยำในการวินิจฉัย แต่การใช้งานจริงจำเป็นต้องพิจารณาประกอบกับปัจจัยด้านบุคลากรที่มีอยู่ ความทนทานของผู้ป่วยต่อกระบวนการ และความเป็นไปได้ในการดำเนินงาน

ส่วน FAQ

ตำแหน่งหลักที่ไวรัสระบบทางเดินหายใจเพิ่มจำนวนในระยะเริ่มต้นของการติดเชื้อคือที่ใด

โพรงจมูกส่วนหลังเป็นตำแหน่งหลักที่ไวรัสเพิ่มจำนวนในระยะเริ่มต้นของการติดเชื้อ เนื่องจากมีเซลล์เยื่อบุที่มีขนเล็กจำนวนมากและตัวรับ ACE-2 อยู่อย่างหนาแน่น

เหตุใดการเก็บตัวอย่างด้วยไม้กวาดจากโพรงจมูกส่วนหลังจึงเหนือกว่าการเก็บจากช่องจมูกส่วนหน้า

ไม้กวาดจากโพรงจมูกส่วนหลังให้ความไวในการวินิจฉัยสูงกว่า เนื่องจากสามารถเก็บตัวอย่างจากปริมาณไวรัสที่เข้มข้นมากซึ่งสะสมอยู่ที่โพรงจมูกส่วนหลังในระยะเริ่มต้นของการติดเชื้อ

การเก็บตัวอย่างด้วยไม้กวาดจากโพรงจมูกส่วนหลังเหมาะสมสำหรับโครงการตรวจคัดกรองหมู่หรือไม่

ไม่เหมาะสม เนื่องจากวิธีนี้มีลักษณะรุกรานและต้องอาศัยบุคลากรสาธารณสุขที่ผ่านการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษ จึงไม่เหมาะสำหรับการตรวจคัดกรองในวงกว้างภายในชุมชน

ขั้นตอนวิธีการที่สำคัญที่สุดในการเก็บตัวอย่างด้วยไม้กวาดทางจมูก-หลังโพรงจมูกคืออะไร

ขั้นตอนหลักประกอบด้วยการเอียงศีรษะไปด้านหลัง การสอดไม้กวาดเข้าไปลึกอย่างน้อย 6 เซนติเมตร การหมุนไม้กวาดหลายรอบ การค้างไว้ 10–15 วินาที และการจุ่มปลายไม้กวาดลงในสื่อขนส่งเชื้อไวรัสทันที

ความท้าทายใดบ้างที่เกี่ยวข้องกับการเก็บตัวอย่างด้วยไม้กวาดทางจมูก-หลังโพรงจมูก

ความท้าทายเหล่านี้รวมถึงความไม่สบาย อาการคลื่นไส้หรืออยากอาเจียน การเลือดออก และความแปรปรวนของวิธีการปฏิบัติ ซึ่งจำเป็นต้องมีการฝึกอบรมอย่างเป็นระบบและการประเมินผลเป็นระยะเพื่อบรรเทาผลกระทบ