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Rapid antigen detection test for group A streptococcus in children with pharyngitis

  • Review
  • Diagnostic

Authors

  • Jérémie F Cohen,

    1. Centre de Recherche Épidémiologie et Statistique Sorbonne Paris Cité (CRESS), Inserm UMR1153, Paris Descartes University, Obstetrical, Perinatal and Pediatric Epidemiology Research Team (EPOPé), Paris, France
    2. Necker Hospital, AP-HP and Paris Descartes University, Department of Pediatrics, Paris, France
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  • Nathalie Bertille,

    1. Centre de Recherche Épidémiologie et Statistique Sorbonne Paris Cité (CRESS), Inserm UMR1153, Paris Descartes University, Obstetrical, Perinatal and Pediatric Epidemiology Research Team (EPOPé), Paris, France
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  • Robert Cohen,

    1. Association Clinique et Thérapeutique Infantile du Val-de-Marne (ACTIV), Saint-Maur-des-Fossés, France
    2. Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil (CHIC), Department of Microbiology, Créteil, France
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  • Martin Chalumeau

    Corresponding author
    1. Centre de Recherche Épidémiologie et Statistique Sorbonne Paris Cité (CRESS), Inserm UMR1153, Paris Descartes University, Obstetrical, Perinatal and Pediatric Epidemiology Research Team (EPOPé), Paris, France
    2. Necker Hospital, AP-HP and Paris Descartes University, Department of Pediatrics, Paris, France
    • Martin Chalumeau, Obstetrical, Perinatal and Pediatric Epidemiology Research Team (EPOPé), Centre de Recherche Épidémiologie et Statistique Sorbonne Paris Cité (CRESS), Inserm UMR1153, Paris Descartes University, Paris, France. martin.chalumeau@gmail.com. martin.chalumeau@nck.aphp.fr.

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Abstract

Background

Group A streptococcus (GAS) accounts for 20% to 40% of cases of pharyngitis in children; the remaining cases are caused by viruses. Compared with throat culture, rapid antigen detection tests (RADTs) offer diagnosis at the point of care (within five to 10 minutes).

Objectives

To determine the diagnostic accuracy of RADTs for diagnosing GAS in children with pharyngitis. To assess the relative diagnostic accuracy of the two major types of RADTs (enzyme immunoassays (EIA) and optical immunoassays (OIA)) by indirect and direct comparison.

Search methods

We searched CENTRAL, MEDLINE, EMBASE, Web of Science, CDSR, DARE, MEDION and TRIP (January 1980 to July 2015). We also conducted related citations tracking via PubMed, handsearched reference lists of included studies and relevant review articles, and screened all articles citing included studies via Google Scholar.

Selection criteria

We included studies that compared RADT for GAS pharyngitis with throat culture on a blood agar plate in a microbiology laboratory in children seen in ambulatory care.

Data collection and analysis

Two review authors independently screened titles and abstracts for relevance, assessed full texts for inclusion, and carried out data extraction and quality assessment using the QUADAS-2 tool. We used bivariate meta-analysis to estimate summary sensitivity and specificity, and to investigate heterogeneity across studies. We compared the accuracy of EIA and OIA tests using indirect and direct evidence.

Main results

We included 98 unique studies in the review (116 test evaluations; 101,121 participants). The overall methodological quality of included studies was poor, mainly because many studies were at high risk of bias regarding patient selection and the reference standard used (in 73% and 43% of test evaluations, respectively). In studies in which all participants underwent both RADT and throat culture (105 test evaluations; 58,244 participants; median prevalence of participants with GAS was 29.5%), RADT had a summary sensitivity of 85.6%; 95% confidence interval (CI) 83.3 to 87.6 and a summary specificity of 95.4%; 95% CI 94.5 to 96.2. There was substantial heterogeneity in sensitivity across studies; specificity was more stable. There was no evidence of a trade-off between sensitivity and specificity. Heterogeneity in accuracy was not explained by study-level characteristics such as whether an enrichment broth was used before plating, mean age and clinical severity of participants, and GAS prevalence. The sensitivity of EIA and OIA tests was comparable (summary sensitivity 85.4% versus 86.2%). Sensitivity analyses showed that summary estimates of sensitivity and specificity were stable in low risk of bias studies.

Authors' conclusions

In a population of 1000 children with a GAS prevalence of 30%, 43 patients with GAS will be missed. Whether or not RADT can be used as a stand-alone test to rule out GAS will depend mainly on the epidemiological context. The sensitivity of EIA and OIA tests seems comparable. RADT specificity is sufficiently high to ensure against unnecessary use of antibiotics. Based on these results, we would expect that amongst 100 children with strep throat, 86 would be correctly detected with the rapid test while 14 would be missed and not receive antibiotic treatment.

Résumé scientifique

Test de détection rapide de l'antigène du streptocoque du groupe A chez les enfants atteints de pharyngite

Contexte

Le streptocoque du groupe A (SGA) cause 20 % à 40 % des cas de pharyngite chez les enfants ; les autres cas sont causés par des virus. En comparaison aux cultures de gorge, les tests de détection rapide des antigènes offrent un diagnostic sur les lieux de soins (en 5 à 10 minutes).

Objectifs

Déterminer l'exactitude du diagnostic des tests de détection rapide des antigènes pour diagnostiquer le SGA chez les enfants atteints de pharyngite. Évaluer l'exactitude diagnostique relative des deux principaux types de tests de diagnostic rapide (dosages immunoenzymatiques (DIE) et tests immunochromatographiques (TIC)) par comparaison indirecte et directe.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans CENTRAL, MEDLINE, EMBASE, Web of Science, CDSR, DARE, MEDION et TRIP (de janvier 1980 à juillet 2015). Nous avons également effectué le suivi des références via PubMed, et effectué des recherches manuelles dans les références bibliographiques des études incluses et des articles de revue pertinents, et examiné tous les articles qui citaient les études incluses via Google Scholar.

Critères de sélection

Nous avons inclus des études qui comparaient les tests diagnostiques rapides pour les pharyngites à SGA avec une culture d'un prélèvement de gorge sur des boîtes de pétri contenant une gélose au sang dans un laboratoire de microbiologie chez les enfants vus en consultations ambulatoires.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs de la revue ont indépendamment passé au crible les titres et les résumés afin de juger leur pertinence, évalué le texte intégral des études pour l'inclusion et effectué l'extraction des données et l'évaluation de leur qualité à l'aide de l'outil QUADAS-2. Nous avons utilisé une méta-analyse bivariée pour estimer une synthèse de la sensibilité et de la spécificité, et pour examiner l'hétérogénéité entre les études. Nous avons comparé la précision des tests DIE et TIC à l'aide de preuves directes et indirectes.

Résultats principaux

Nous avons inclus 98 études distinctes dans la revue (116 évaluations de tests ; 101 121 participants). Dans l'ensemble, la qualité méthodologique des études incluses était médiocre, principalement parce que de nombreuses études étaient à risque élevé de biais en ce qui concerne la sélection des patients et la référence utilisée (dans 73 % et 43 % des évaluations de tests, respectivement). Dans les études dans lesquelles tous les participants avaient subi les tests diagnostiques rapides et la culture d'un prélèvement de la gorge (105 évaluations de tests ; 58 244 participants ; la prévalence médiane de participants avec SGA était de 29,5 %), les tests diagnostiques rapides avaient une sensibilité de 85,6 % ; intervalle de confiance (IC) à 95 % de 83,3 à 87,6 et une spécificité de 95,4 % ; IC à 95 % de 94,5 à 96,2. Il y avait une hétérogénéité importante de la sensibilité entre les études ; la spécificité était plus stable. Il n'y avait aucune preuve d'un compromis entre sensibilité et spécificité. L'hétérogénéité de précision n'était pas expliquée par des caractéristiques des études telles que l'utilisation ou non d'un milieu nutritif liquide d'enrichissement avant la culture sur boîte de pétri, l'âge moyen et l'état clinique plus ou moins sévère des participants, et la prévalence du SGA. Les sensibilités des tests DIE et TIC étaient comparables (85,4 % contre 86,2 %). Les analyses de sensibilité ont montré que les évaluations récapitulatives de la sensibilité et de la spécificité étaient stables dans les études à faible risque de biais.

Conclusions des auteurs

Sur une population de 1000 enfants avec une prévalence d'infections à SGA de 30 %, 43 patients souffrant d'infection à SGA ne seront pas diagnostiqués. Savoir si les tests diagnostiques rapides peuvent être utilisés comme seul examen pour écarter les infections à SGA dépendra principalement du contexte épidémiologique. Les sensibilités des tests DIE et TIC semblent comparables. La spécificité des tests diagnostiques rapides est suffisamment grande pour empêcher l'utilisation excessive d'antibiotiques. D'après ces résultats, nous nous attendrions à ce que parmi 100 enfants atteints d'angine streptococcique, 86 soient correctement diagnostiqués par le test rapide alors que 14 ne le seraient pas et ne recevraient pas de traitement antibiotique.

Notes de traduction

Traduction réalisée par Sophie Fleurdépine et révisée par Cochrane France

Plain language summary

What is the performance of rapid tests for the diagnosis of strep throat in children?

Background and aims

Sore throat is very common in children. It can be caused by viruses or bacteria. The bacterium most frequently identified during sore throat in children is group A streptococcus ('strep throat'). Amongst children with sore throat, antibiotic treatment is only useful in those with strep throat.

Simple, rapid tests for the diagnosis of strep throat have been available since the 1980s. Physicians can do a rapid test at the point of care by swabbing the throat. Based on the result of the rapid test, they can then decide if antibiotics are needed.

We reviewed the evidence about the performance of rapid tests for correctly detecting strep throat in children seen in Outpatient departments with a main complaint of sore throat.

Study characteristics

We searched for studies published in any language from January 1980 to July 2015. We found 98 unique studies, for a total of 116 test evaluations, involving 101,121 children. The number of participants ranged from 42 to 11,644 across test evaluations. The proportion of children with strep throat ranged from 9.5% to 66.6% across test evaluations.

Quality of the evidence

Important study design features were frequently not reported. The overall methodological quality of included studies was poor. For most studies, we had concerns about the ways in which participants were selected.

Key results

On average, rapid tests for strep throat had a sensitivity (ability to correctly detect people with the disease) of 86% and a specificity (ability to correctly identify people who do not have the disease) of 95%. There was substantial variability in rapid test performance across studies, which was not explained by study characteristics, including methodological quality. The two types of rapid tests under evaluation seemed to have comparable sensitivity (85.4% versus 86.2% for enzyme immunoassays and optical immunoassays, respectively). Based on these results, we would expect that amongst 100 children with strep throat, 86 would be correctly detected with the rapid test while 14 would be missed and not receive antibiotic treatment. Of 100 children with non-streptococcal sore throat, 95 would be correctly classified as such with the rapid test while 5 would be misdiagnosed as having strep throat and receive unnecessary antibiotics.

Резюме на простом языке

Какова результативность экспресс-тестов для диагностики ангины у детей?

Актуальность и цели

Боль в горле очень часто встречается у детей. Она может быть вызвана вирусами или бактериями. Наиболее часто идентифицируемыми бактериями при боли в горле у детей являются стрептококки группы А ("стрептококковое горло"). Среди детей с болью в горле, лечение антибиотиками полезно только тем из них, у кого стрептококковое горло.

Начиная с 1980-х годов появились простые и быстрые тесты для диагностики стрептококкового горла (ангины). Врачи могут выполнить быстрый тест во время осмотра путем протирания (взятия соскоба) горла. На основании результата быстрого теста, они могут решить, нужны ли антибиотики.

Мы рассмотрели доказательства результативности экспресс-тестов на предмет правильности обнаружения стрептококкового горла (ангины) у детей в поликлиниках с основной жалобой на боль в горле.

Характеристика исследований

Мы провели поиск исследований, опубликованных на любом языке с января 1980 года по июль 2015. Мы нашли 98 уникальных исследований, содержащих в общей сложности 116 оценок тестов и включивших 101 121 детей. Число участников колебалось от 42 до 11 644 в этих оценках тестов. Доля детей с ангиной (стрептококковым горлом) колебалась от 9,5% до 66,6 % среди всех оценок тестов.

Качество доказательств

Важные характеристики дизайна исследования часто не были представлены. Общее методологическое качество включенных исследований было низким. Для большинства исследований, у нас были опасения по поводу того, каким образом были отобраны участники.

Oсновные результаты

В среднем, экспресс-тесты стрептококкового горла (ангины) имели чувствительность 86% (способность правильно идентифицировать людей с заболеванием) и специфичность 95% (способность правильно идентифицировать людей, которые не имели болезни). Был значительная вариабельность в результатах экспресс-теста в исследованиях, которая не объяснялась характеристиками исследования, в том числе методологическим качеством. Оба варианта экспресс-тестов, которые были оценены, казалось, имели сопоставимую чувствительность (85,4% против 86,2% для иммуно-ферментного анализа и иммуно-оптического анализа, соответственно). Основываясь на этих результатах, мы ожидаем, что среди 100 детей с ангиной (стрептококковым горлом), 86 будут правильно определены с помощью экспресс-теста (быстрого теста), в то время как 14 будут пропущены и поэтому не получают лечение антибиотиками. Из 100 детей с не-стрептококковой болью в горле, 95 будут правильно классифицированы как таковые с помощью экспрес-теста, в то время как 5 будут неправильно диагностированы как имеющие стрептококковое горло (ангину) и получат ненужные антибиотики.

Заметки по переводу

Перевод: Верней Лудивин Ludivine Vernay. Редактирование: Зиганшина Лилия Евгеньевна. Координация проекта по переводу на русский язык: Cochrane Russia - Кокрейн Россия (филиал Северного Кокрейновского Центра на базе Казанского федерального университета). По вопросам, связанным с этим переводом, пожалуйста, обращайтесь к нам по адресу: cochrane.russia.kpfu@gmail.com; cochranerussia@kpfu.ru

Résumé simplifié

Quelle est la performance des tests rapides pour le diagnostic de l'angine streptococcique chez les enfants ?

Contexte et objectifs

Le mal de gorge est très courant chez les enfants. Il peut être causé par des virus ou des bactéries. La bactérie la plus fréquemment identifiée lors d'un mal de gorge chez les enfants est le streptocoque du groupe A (angine streptococcique). Parmi les enfants souffrant de maux de gorge, le traitement antibiotique est utile uniquement pour les patients atteints d'angine streptococcique.

Des tests simples et rapides pour le diagnostic de l'angine streptococcique sont disponibles depuis les années 1980. Les médecins peuvent faire un test rapide sur le lieu des soins en prélevant un échantillon dans la gorge. En fonction du résultat du test rapide, ils peuvent ensuite décider si les antibiotiques sont nécessaires.

Nous avons examiné les données probantes concernant les performances des tests rapides pour la détection correcte de l'angine streptococcique chez les enfants vus en consultation externe avec un symptôme principal de mal de gorge.

Caractéristiques de l'étude

Nous avons recherché des études publiées dans n'importe quelle langue entre janvier 1980 et juillet 2015. Nous avons trouvé 98 études uniques, avec un total de 116 évaluations de tests, portant sur 101 121 enfants. Le nombre de participants variait de 42 à 11 644 selon les évaluations de tests. La proportion d'enfants souffrant d'angine streptococcique variait de 9,5 % à 66,6 % selon les évaluations de tests.

Qualité des données probantes

D'importantes caractéristiques de conception des études n'étaient fréquemment pas rapportées. Dans l'ensemble, la qualité méthodologique des études incluses était médiocre. Pour la plupart des études, nous avions des inquiétudes concernant la manière dont les participants étaient sélectionnés.

Résultats principaux

En moyenne, les tests rapides de l'angine streptococcique avaient une sensibilité (capacité à détecter correctement les personnes atteintes de la maladie) de 86 % et une spécificité (capacité à identifier correctement les personnes qui n'ont pas de la maladie) de 95 %. Il y avait une variabilité importante de la performance des tests rapides entre les études, qui n'était pas expliquée par les caractéristiques de l'étude, y compris la qualité méthodologique. Les deux types de tests rapides évalués semblaient avoir des sensibilités comparables (85,4 % versus 86,2 % pour les dosages immunoenzymatiques et les tests immunochromatographiques, respectivement). D'après ces résultats, on s'attendrait à ce que sur 100 enfants atteints d'angine streptococcique, 86 soient correctement diagnostiqués par le test rapide alors que 14 ne le seraient pas et ne recevraient pas de traitement antibiotique. Sur 100 enfants souffrant de maux de gorge qui ne sont pas dus à des infections streptococciques, 95 seraient correctement diagnostiqués comme tels avec le test rapide alors que 5 seraient mal diagnostiqués comme ayant une angine streptococcique et recevraient inutilement des antibiotiques.

Notes de traduction

Traduction réalisée par Sophie Fleurdépine et révisée par Cochrane France

Laienverständliche Zusammenfassung

Wie ist die Leistung von Schnelltests für die Diagnose von Streptokokken-Infektionen bei Kindern?

Hintergrund und Ziele

Halsschmerzen treten bei Kindern häufig auf. Sie können durch Viren oder Bakterien verursacht werden. Die bei Kindern am häufigsten identifizierten Bakterien bei Halsschmerzen sind A-Streptokokken ("Streptokokken-Infektion"). Bei Kindern mit Halsschmerzen ist die Behandlung mit Antibiotika nur sinnvoll, wenn die Kinder eine Streptokokken-Infektion haben.

Einfache Schnelltests für die Diagnose von Streptokokken-Infektionen sind seit den 1980ern verfügbar. Ärzte können Schnelltests bei der Versorgung durch ein Abtupfen des Rachens durchführen. Basierend auf den Ergebnissen des Schnelltests können sie entscheiden, ob Antibiotika eingenommen werden sollten.

Wir bewerteten die Evidenz zur Leistung von Schnelltests bezüglich der korrekten Identifikation von Streptokokken-Infektionen bei Kindern, in ambulanten Fachbereichen, die vor allem über Halsschmerzen klagten.

Studienmerkmale

Wir suchten nach Studien, die zwischen zwischen Januar 1980 und Juli 2015 in jeglicher Sprache veröffentlicht wurden. Wir fanden 98 Einzelstudien, mit insgesamt 116 Testevaluationen und 101.121 Kindern. Die Zahl der Teilnehmer in den Testevaluationen reichte von 42 bis zu 11.644. Der Anteil der Kinder mit Streptokokken-Infektionen reichte von 9,5% bis 66,6% zwischen den Testevaluationen.

Qualität der Evidenz

Wichtige Merkmale der Studiendesigns wurden häufig nicht berichtet. Insgesamt war die Qualität der Methoden der eingeschlossenen Studien schwach. Bei den meisten Studien hatten wir Bedenken bezüglich der Art der Selektion der Teilnehmer.

Hauptergebnisse

Im Durchschnitt hatten die Schnelltests für Streptokokken-Infektionen eine Sensitivität (die Fähigkeit eines Tests, Personen mit Erkrankung richtig zu identifizieren) von 86% und eine Spezifität (die Fähigkeit des Tests, Personen ohne Erkrankung richtig zu identifizieren) von 95%. Es gab eine erhebliche Variabilität in den Leistungen der Schnelltests zwischen den Studien, welche nicht durch die Studienmerkmale, einschließlich der methodischen Qualität, erklärt werden konnten. Die zwei Arten von Schnelltest, die bewertet wurden, schienen eine vergleichbare Sensitivität (85,4% versus 86,2% für Enzym-Immunassays und optische-Immunassays) zu haben. Basierend auf diesen Ergebnissen würden wir erwarten, dass unter 100 Kindern mit Streptokokken-Infektion, 86 Kinder durch den Schnelltest richtig identifiziert werden würden, während 14 Kinder übersehen werden und keine Antibiotikabehandlung erhalten würden. Von 100 Kindern mit Halsschmerzen, jedoch ohne Streptokokken-Infektionen, würden 95 durch den Schnelltest korrekt erkannt werden, während 5 Kinder fälschlicherweise mit Streptokokken diagnostiziert werden würden und unnötigerweise Antibiotika bekommen würden.

Anmerkungen zur Übersetzung

I. Nolle, freigegeben durch Cochrane Deutschland.

Laički sažetak

Brzi test za otkrivanje Streptokoka skupine A u djece s upalom ždrijela

Uvod i ciljevi

Grlobolja je vrlo česta kod djece. Može biti uzrokovana virusima ili bakterijama. Najčešća bakterija koja uzrokuje grlobolju kod djece je Streptokok skupine A (streptokokna upala grla). Kod djece s grloboljom, liječenje antibioticima je jedino korisno ako imaju streptokoknu upalu grla.

Jednostavni, brzi testovi za dijagnozu streptokokne upale grla dostupni su od 1980-tih. Liječnici mogu napraviti brze testove u ordinaciji koristeći bris grla. Na temelju rezultata brzog testa liječnici mogu odlučiti jesu li potrebni antibiotici.

U ovom Cochrane sustavnom pregledu literature analizirani su dokazi iz kliničkih pokusa o mogućnosti brzih testova da ispravno prepoznaju streptokoknu upalu grla u djece s grloboljom koja su bila na pregledu u ambulanti.

Obilježja uključenih istraživanja

Pretražili smo literaturu kako bi pronašli istraživanja koja su objavljena na bilo kojem jeziku od siječnja 1980 do srpnja 2015. Pronašli smo 98 istraživanja s ukupno 116 procjena testa brzo testa i 101.121 uključene djece. Broj ispitanika u istraživanjima kretao se od 42 do 11.644. Udio djece s streptokoknom upalom grla u istraživanjima kretao se u rasponu od 9,5% do 66,6%.

Kvaliteta dokaza

Važne osobine istraživanja često nisu bili opisane u radovima. Sveukupno, metodološka (način izrade istraživanja) kvaliteta uključenih istraživanja bila je loša. Za većinu studija bilo je upitno jesu li ispitanici izabrani na dobar način.

Ključni rezultati

U prosjeku, brzi testovi za streptokoknu upalu grla imaju osjetljivost (sposobnost prepoznavanja oboljele osobe) od 86% i specifičnost (sposobnost prepoznavanja osoba koje nemaju bolest) od 95%. Uočene su značajne razlike u izvedbi brzog testa među istraživanjima koja nije objašnjena osobitostima tog istraživanja, uključujući i kvalitetu načina izrade istraživanja. Čini se kako dva tipa istraženih brzih testova (enzimski imunokemijski test i optički imunokemijski test) imaju sličnu osjetljivost (85,4% naprema 86,2%). Temeljem tih rezultata očekivali bi da od 100 djece sa streptokoknom upalom grla brzi test otkrije 86 dok 14 djece bi ostalo neprepoznato i bez antibiotske terapije. Od 100 djece bez streptokokne upale grla, 95 bi trebalo imati negativni rezultat brzim testom dok bi 5 djece dobilo lažno pozitivan nalaz i nepotrebno primilo antibiotike.

Bilješke prijevoda

Hrvatski Cochrane
Prevela: Merica Aralica
Ovaj sažetak preveden je u okviru volonterskog projekta prevođenja Cochrane sažetaka. Uključite se u projekt i pomozite nam u prevođenju brojnih preostalih Cochrane sažetaka koji su još uvijek dostupni samo na engleskom jeziku. Kontakt: cochrane_croatia@mefst.hr