Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Vainukoira ihmisen Covid-19-taudin seulonnassa
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIOumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Kirjallisuuskatsaus
Vainukoira ihmisen Covid-19-taudin seulonnassa
Kirjallisuuskatsaus
Sosiaali- ja terveysministeriouml Helsinki 2021
Sosiaali- ja terveysministerioumln raportteja ja muistioita 202115
Sosiaali- ja terveys ministerioumlcopy 2021 tekijaumlt ja sosiaali- ja terveysministeriouml
ISBN pdf 978-952-00-9998-5ISSN pdf 2242-0037
Taitto Valtioneuvoston hallintoyksikkouml Julkaisutuotanto
Helsinki 2021
Julkaisujen jakelu Distribution av publikationer
Valtioneuvoston julkaisuarkisto Valto
Publikations- arkivet Valto
julkaisutvaltioneuvostofi
Julkaisumyynti Bestaumlllningar av publikationer
Valtioneuvoston verkkokirjakauppa
Statsraringdets naumltbokhandel
vnjulkaisumyyntifi
Kuvailulehti752021
Vainukoira ihmisen Covid-19-taudin seulonnassa
Sosiaali- ja terveysministerioumln raportteja ja muistioita 202115Julkaisija Sosiaali- ja terveysministeriouml
Tekijaumlt Petri RuutuToimittajat Kari S LankinenKieli Suomi Sivumaumlaumlrauml 29
Tiivistelmauml
Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tunnistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli erittaumlin pieni Tutkimusasetelmat poikkesi-vat toisistaan Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlaumltoumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
Asiasanat pandemiat koronavirukset diagnostiikka seulonta koira
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
Julkaisun osoite httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Presentationsblad752021
Anvaumlndningen av specialsoumlkhundar vid screening av covid-19 hos maumlnniskor
Social- och haumllsovaringrdsministeriets publikationer 202115Utgivare Social- och haumllsovaringrdsministeriet
Foumlrfattare Petri RuutuRedigerare Kari S LankinenSpraringk Finska Sidantal 29
Referat
Hundarnas mycket kaumlnsliga luktsinne har tidigare utnyttjats i stor utstraumlckning foumlr att soumlka efter narkotika spraumlngaumlmnen och minor Kunskapen har oumlkat om att hundarnas kaumlnsliga luktsinne kan upptaumlcka flyktiga organiska foumlreningar som utsoumlndras av maumlnniskokroppen
I en systematisk genomgaringng av litteratur som handlar om anvaumlndningen av hundars luktsinne foumlr att kaumlnna igen covid-19 hittades 6 rapporter som innehoumlll nya resultat av vilka 3 har publicerats efter att ha genomgaringtt kollegial bedoumlmning
I en del av studierna var antalet prover mycket litet Utformningen av studierna skiljde sig fraringn varandra I en del av studierna var andelen felaktiga positiva fynd betydande
Det som mest paringminde om omstaumlndigheterna vid omfattande faumlltscreening var luktandet paring svettprov eller patientklaumlder som anvaumlnts under en laringng tid vilket anvaumlndes i en del av studierna
Alla studierna var utformade paring ett saringdant saumltt att hundarna inte placerades naumlra personen som testades dvs screening av maumlnniskor direkt ute paring faumlltet ingick inte
Studierna aumlr inte jaumlmfoumlrbara men resultaten utgoumlr en grund foumlr fortsatta studier av anvaumlndningen av hundar vid screening av covid-19 Av studierna kan man inte dra naringgra slutsatser om en standardmetod som skulle kunna infoumlras vid sidan av laboratoriediagnostiken eller foumlr att ersaumltta tex screening av ett stort antal personer daumlribland symtomfria baumlrare av infektionen
Nyckelord luktsinnet pandemier coronavirus diagnostik screening hund
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN-adress httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Description sheet7 May 2021
Using sniffer dogs for screening human COVID-19
Publications of the Ministry of Social Affairs and Health 202115Publisher Ministry of Social Affairs and Health
Authors Petri RuutuEditor Kari S LankinenLanguage Finnish Pages 29
Abstract
The extremely sensitive sense of smell of dogs has traditionally been widely used in the search for drugs explosives and mines There is increasing evidence that the dogrsquos sensitive sense of smell can detect volatile organic compounds excreted by the human body
A systematic literature search on the use of dogsrsquo sense of smell in detecting COVID-19 yielded six reports containing original results and three of them have appeared peer reviewed
In some of these studies however the number of test samples was very small The research designs moreover differed from each other The proportion of false positive findings was significant in some of the referenced studies
The sniffing of a sweat sample or long-worn patient clothing that was applied in part of the studies could be deemed as the closest to the field conditions in a large-scale screening
In none of the experiments was the dog placed near the person subject to the test ie no actual field application for direct screening of humans was reported
While the referenced studies are not comparable their results provide a basis for further studies on the use of dogs in screening COVID-19 The studies discussed do not allow to draw any conclusions about a standard method that could be introduced in parallel with or in place of laboratory diagnostics when screening eg large numbers of people among them asymptomatic carriers of infection
Keywords sense of smell pandemics coronaviruses diagnostics screening dog
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN address httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Sisaumlltouml
1 Tiivistelmauml 7
2 Taustaa 921 Koiran hajuaisti 922 Haihtuvat orgaaniset yhdisteet 923 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa 10
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa 1131 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioitu 1132 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioitu 1233 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu 1434 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu 1635 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu 1836 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu 20
4 Pohdinta 22
5 Johtopaumlaumltoumlkset 25
6 Laumlhteet 2661 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit 2662 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml
alkuperaumlistuloksia 27
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021 28
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut () 29
TEKIJAumlPetri Ruutu (s 1945) on infektiolaumlaumlkaumlri infektioepidemiologi ja emeritustutkimusprofes-sori Kliinisen uransa (1981ndash1995) jaumllkeen haumln toimi Kansanterveyslaitoksen ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen yksikoumlnpaumlaumlllikkoumlnauml ja osastojohtajana vastuualueena Suomen tartuntatautien seuranta ja torjunta (1995ndash2013) sekauml naumliden laitosten operatiivisen toiminnan johtajana lukuisten epidemioiden yhteydessauml mukaan lukien SARS ja sikain-fluenssapandemia Elaumlkkeelle siirryttyaumlaumln Ruutu on toiminut konsulttina Maailman ter-veysjaumlrjestoumln (WHO) ja Euroopan tautienehkaumlisy- ja -valvontakeskuksen (ECDC) seuranta- ja torjuntajaumlrjestelmien arvioinneissa sekauml arviointien menetelmaumlkehityksessauml Haumlnellauml on PubMed-tietokannassa noin 160 vertaisarvioitua julkaisua
7
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
1 Tiivistelmauml
Pandemioiden torjunnassa ja erityisesti laajamittaisessa seulonnassa tarvittaisiin nopeaa kenttaumloloihin soveltuvaa menetelmaumlauml korvaamaan tai taumlydentaumlmaumlaumln kaumlytoumlssauml olevaa la-boratoriodiagnostiikkaa Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Koirien hajuaistia on tutkittu useiden syoumlpaumllajien seulonnassa tai vaarallisten verensoke-ritasojen ennakoinnissa Infektiotautitutkimuksia on tehty ainakin malarian ja klostridioi-di-infektion diagnostiikassa
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tun-nistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml on ollut erittaumlin pieni Tutkimusasetel-mat poikkesivat toisistaan Tutkimusasetelman tai testauksen vajavaisen dokumentaation vuoksi osassa ei voitu tehdauml asiallista tilastollista kaumlsittelyauml tai tutkimusasetelma aiheutti tilastollista harhaa Useissa tutkimuksissa pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml testattiin lukuisia kertoja samoilla koirilla ja naumlin saatiin aikaan suurehkoja kokonaistestimaumlaumlriauml Tutkimuk-sissa on laskettu tilastollisia tunnuslukuja jotka eivaumlt ole vertailtavissa laumlaumlketieteellisten laboratoriotutkimusten validointiin Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml Yhdessauml tutkimuksessa vertailtiin koirien kykyauml osoittaa Covid-19-potilaiden ja verrokkien hiki- sylki- ja virtsanaumlytteistauml infektoitu-neet ja ei-infektoituneet henkiloumlt Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn poti-lasvaatteen haistelu Osassa tutkimuksia naumlytteen kaumlsittely ja kaumlyttoumltapa testikohteena oli vajavaisesti kuvattu tai kuvaus puuttui
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli 3 oireetonta Covid-19-taudinaiheuttajan (SARS-CoV-2) kan-tajaa jollaisia todennaumlkoumlisesti esiintyisi suuren mittakaavan seulonnassa naumliden tuloksia ei raportoitu erikseen Samassa tutkimuksessa vertailtavana oli 4 muun mikrobin aiheutta-man hengitystieinfektiopotilaan naumlytteet jollaisia ei ollut muissa tutkimuksissa
8
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Koirilla on havaittu harvoin Covid-19-taudin aiheuttajan tartuntoja mutta taumlmaumlkin tulee ottaa huomioon seulontatilanteen jaumlrjestelyssauml Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei si-saumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutki-muksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
Vainukoira ihmisen Covid-19-taudin seulonnassa
Kirjallisuuskatsaus
Sosiaali- ja terveysministeriouml Helsinki 2021
Sosiaali- ja terveysministerioumln raportteja ja muistioita 202115
Sosiaali- ja terveys ministerioumlcopy 2021 tekijaumlt ja sosiaali- ja terveysministeriouml
ISBN pdf 978-952-00-9998-5ISSN pdf 2242-0037
Taitto Valtioneuvoston hallintoyksikkouml Julkaisutuotanto
Helsinki 2021
Julkaisujen jakelu Distribution av publikationer
Valtioneuvoston julkaisuarkisto Valto
Publikations- arkivet Valto
julkaisutvaltioneuvostofi
Julkaisumyynti Bestaumlllningar av publikationer
Valtioneuvoston verkkokirjakauppa
Statsraringdets naumltbokhandel
vnjulkaisumyyntifi
Kuvailulehti752021
Vainukoira ihmisen Covid-19-taudin seulonnassa
Sosiaali- ja terveysministerioumln raportteja ja muistioita 202115Julkaisija Sosiaali- ja terveysministeriouml
Tekijaumlt Petri RuutuToimittajat Kari S LankinenKieli Suomi Sivumaumlaumlrauml 29
Tiivistelmauml
Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tunnistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli erittaumlin pieni Tutkimusasetelmat poikkesi-vat toisistaan Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlaumltoumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
Asiasanat pandemiat koronavirukset diagnostiikka seulonta koira
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
Julkaisun osoite httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Presentationsblad752021
Anvaumlndningen av specialsoumlkhundar vid screening av covid-19 hos maumlnniskor
Social- och haumllsovaringrdsministeriets publikationer 202115Utgivare Social- och haumllsovaringrdsministeriet
Foumlrfattare Petri RuutuRedigerare Kari S LankinenSpraringk Finska Sidantal 29
Referat
Hundarnas mycket kaumlnsliga luktsinne har tidigare utnyttjats i stor utstraumlckning foumlr att soumlka efter narkotika spraumlngaumlmnen och minor Kunskapen har oumlkat om att hundarnas kaumlnsliga luktsinne kan upptaumlcka flyktiga organiska foumlreningar som utsoumlndras av maumlnniskokroppen
I en systematisk genomgaringng av litteratur som handlar om anvaumlndningen av hundars luktsinne foumlr att kaumlnna igen covid-19 hittades 6 rapporter som innehoumlll nya resultat av vilka 3 har publicerats efter att ha genomgaringtt kollegial bedoumlmning
I en del av studierna var antalet prover mycket litet Utformningen av studierna skiljde sig fraringn varandra I en del av studierna var andelen felaktiga positiva fynd betydande
Det som mest paringminde om omstaumlndigheterna vid omfattande faumlltscreening var luktandet paring svettprov eller patientklaumlder som anvaumlnts under en laringng tid vilket anvaumlndes i en del av studierna
Alla studierna var utformade paring ett saringdant saumltt att hundarna inte placerades naumlra personen som testades dvs screening av maumlnniskor direkt ute paring faumlltet ingick inte
Studierna aumlr inte jaumlmfoumlrbara men resultaten utgoumlr en grund foumlr fortsatta studier av anvaumlndningen av hundar vid screening av covid-19 Av studierna kan man inte dra naringgra slutsatser om en standardmetod som skulle kunna infoumlras vid sidan av laboratoriediagnostiken eller foumlr att ersaumltta tex screening av ett stort antal personer daumlribland symtomfria baumlrare av infektionen
Nyckelord luktsinnet pandemier coronavirus diagnostik screening hund
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN-adress httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Description sheet7 May 2021
Using sniffer dogs for screening human COVID-19
Publications of the Ministry of Social Affairs and Health 202115Publisher Ministry of Social Affairs and Health
Authors Petri RuutuEditor Kari S LankinenLanguage Finnish Pages 29
Abstract
The extremely sensitive sense of smell of dogs has traditionally been widely used in the search for drugs explosives and mines There is increasing evidence that the dogrsquos sensitive sense of smell can detect volatile organic compounds excreted by the human body
A systematic literature search on the use of dogsrsquo sense of smell in detecting COVID-19 yielded six reports containing original results and three of them have appeared peer reviewed
In some of these studies however the number of test samples was very small The research designs moreover differed from each other The proportion of false positive findings was significant in some of the referenced studies
The sniffing of a sweat sample or long-worn patient clothing that was applied in part of the studies could be deemed as the closest to the field conditions in a large-scale screening
In none of the experiments was the dog placed near the person subject to the test ie no actual field application for direct screening of humans was reported
While the referenced studies are not comparable their results provide a basis for further studies on the use of dogs in screening COVID-19 The studies discussed do not allow to draw any conclusions about a standard method that could be introduced in parallel with or in place of laboratory diagnostics when screening eg large numbers of people among them asymptomatic carriers of infection
Keywords sense of smell pandemics coronaviruses diagnostics screening dog
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN address httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Sisaumlltouml
1 Tiivistelmauml 7
2 Taustaa 921 Koiran hajuaisti 922 Haihtuvat orgaaniset yhdisteet 923 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa 10
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa 1131 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioitu 1132 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioitu 1233 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu 1434 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu 1635 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu 1836 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu 20
4 Pohdinta 22
5 Johtopaumlaumltoumlkset 25
6 Laumlhteet 2661 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit 2662 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml
alkuperaumlistuloksia 27
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021 28
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut () 29
TEKIJAumlPetri Ruutu (s 1945) on infektiolaumlaumlkaumlri infektioepidemiologi ja emeritustutkimusprofes-sori Kliinisen uransa (1981ndash1995) jaumllkeen haumln toimi Kansanterveyslaitoksen ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen yksikoumlnpaumlaumlllikkoumlnauml ja osastojohtajana vastuualueena Suomen tartuntatautien seuranta ja torjunta (1995ndash2013) sekauml naumliden laitosten operatiivisen toiminnan johtajana lukuisten epidemioiden yhteydessauml mukaan lukien SARS ja sikain-fluenssapandemia Elaumlkkeelle siirryttyaumlaumln Ruutu on toiminut konsulttina Maailman ter-veysjaumlrjestoumln (WHO) ja Euroopan tautienehkaumlisy- ja -valvontakeskuksen (ECDC) seuranta- ja torjuntajaumlrjestelmien arvioinneissa sekauml arviointien menetelmaumlkehityksessauml Haumlnellauml on PubMed-tietokannassa noin 160 vertaisarvioitua julkaisua
7
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
1 Tiivistelmauml
Pandemioiden torjunnassa ja erityisesti laajamittaisessa seulonnassa tarvittaisiin nopeaa kenttaumloloihin soveltuvaa menetelmaumlauml korvaamaan tai taumlydentaumlmaumlaumln kaumlytoumlssauml olevaa la-boratoriodiagnostiikkaa Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Koirien hajuaistia on tutkittu useiden syoumlpaumllajien seulonnassa tai vaarallisten verensoke-ritasojen ennakoinnissa Infektiotautitutkimuksia on tehty ainakin malarian ja klostridioi-di-infektion diagnostiikassa
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tun-nistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml on ollut erittaumlin pieni Tutkimusasetel-mat poikkesivat toisistaan Tutkimusasetelman tai testauksen vajavaisen dokumentaation vuoksi osassa ei voitu tehdauml asiallista tilastollista kaumlsittelyauml tai tutkimusasetelma aiheutti tilastollista harhaa Useissa tutkimuksissa pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml testattiin lukuisia kertoja samoilla koirilla ja naumlin saatiin aikaan suurehkoja kokonaistestimaumlaumlriauml Tutkimuk-sissa on laskettu tilastollisia tunnuslukuja jotka eivaumlt ole vertailtavissa laumlaumlketieteellisten laboratoriotutkimusten validointiin Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml Yhdessauml tutkimuksessa vertailtiin koirien kykyauml osoittaa Covid-19-potilaiden ja verrokkien hiki- sylki- ja virtsanaumlytteistauml infektoitu-neet ja ei-infektoituneet henkiloumlt Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn poti-lasvaatteen haistelu Osassa tutkimuksia naumlytteen kaumlsittely ja kaumlyttoumltapa testikohteena oli vajavaisesti kuvattu tai kuvaus puuttui
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli 3 oireetonta Covid-19-taudinaiheuttajan (SARS-CoV-2) kan-tajaa jollaisia todennaumlkoumlisesti esiintyisi suuren mittakaavan seulonnassa naumliden tuloksia ei raportoitu erikseen Samassa tutkimuksessa vertailtavana oli 4 muun mikrobin aiheutta-man hengitystieinfektiopotilaan naumlytteet jollaisia ei ollut muissa tutkimuksissa
8
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Koirilla on havaittu harvoin Covid-19-taudin aiheuttajan tartuntoja mutta taumlmaumlkin tulee ottaa huomioon seulontatilanteen jaumlrjestelyssauml Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei si-saumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutki-muksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
Sosiaali- ja terveys ministerioumlcopy 2021 tekijaumlt ja sosiaali- ja terveysministeriouml
ISBN pdf 978-952-00-9998-5ISSN pdf 2242-0037
Taitto Valtioneuvoston hallintoyksikkouml Julkaisutuotanto
Helsinki 2021
Julkaisujen jakelu Distribution av publikationer
Valtioneuvoston julkaisuarkisto Valto
Publikations- arkivet Valto
julkaisutvaltioneuvostofi
Julkaisumyynti Bestaumlllningar av publikationer
Valtioneuvoston verkkokirjakauppa
Statsraringdets naumltbokhandel
vnjulkaisumyyntifi
Kuvailulehti752021
Vainukoira ihmisen Covid-19-taudin seulonnassa
Sosiaali- ja terveysministerioumln raportteja ja muistioita 202115Julkaisija Sosiaali- ja terveysministeriouml
Tekijaumlt Petri RuutuToimittajat Kari S LankinenKieli Suomi Sivumaumlaumlrauml 29
Tiivistelmauml
Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tunnistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli erittaumlin pieni Tutkimusasetelmat poikkesi-vat toisistaan Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlaumltoumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
Asiasanat pandemiat koronavirukset diagnostiikka seulonta koira
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
Julkaisun osoite httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Presentationsblad752021
Anvaumlndningen av specialsoumlkhundar vid screening av covid-19 hos maumlnniskor
Social- och haumllsovaringrdsministeriets publikationer 202115Utgivare Social- och haumllsovaringrdsministeriet
Foumlrfattare Petri RuutuRedigerare Kari S LankinenSpraringk Finska Sidantal 29
Referat
Hundarnas mycket kaumlnsliga luktsinne har tidigare utnyttjats i stor utstraumlckning foumlr att soumlka efter narkotika spraumlngaumlmnen och minor Kunskapen har oumlkat om att hundarnas kaumlnsliga luktsinne kan upptaumlcka flyktiga organiska foumlreningar som utsoumlndras av maumlnniskokroppen
I en systematisk genomgaringng av litteratur som handlar om anvaumlndningen av hundars luktsinne foumlr att kaumlnna igen covid-19 hittades 6 rapporter som innehoumlll nya resultat av vilka 3 har publicerats efter att ha genomgaringtt kollegial bedoumlmning
I en del av studierna var antalet prover mycket litet Utformningen av studierna skiljde sig fraringn varandra I en del av studierna var andelen felaktiga positiva fynd betydande
Det som mest paringminde om omstaumlndigheterna vid omfattande faumlltscreening var luktandet paring svettprov eller patientklaumlder som anvaumlnts under en laringng tid vilket anvaumlndes i en del av studierna
Alla studierna var utformade paring ett saringdant saumltt att hundarna inte placerades naumlra personen som testades dvs screening av maumlnniskor direkt ute paring faumlltet ingick inte
Studierna aumlr inte jaumlmfoumlrbara men resultaten utgoumlr en grund foumlr fortsatta studier av anvaumlndningen av hundar vid screening av covid-19 Av studierna kan man inte dra naringgra slutsatser om en standardmetod som skulle kunna infoumlras vid sidan av laboratoriediagnostiken eller foumlr att ersaumltta tex screening av ett stort antal personer daumlribland symtomfria baumlrare av infektionen
Nyckelord luktsinnet pandemier coronavirus diagnostik screening hund
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN-adress httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Description sheet7 May 2021
Using sniffer dogs for screening human COVID-19
Publications of the Ministry of Social Affairs and Health 202115Publisher Ministry of Social Affairs and Health
Authors Petri RuutuEditor Kari S LankinenLanguage Finnish Pages 29
Abstract
The extremely sensitive sense of smell of dogs has traditionally been widely used in the search for drugs explosives and mines There is increasing evidence that the dogrsquos sensitive sense of smell can detect volatile organic compounds excreted by the human body
A systematic literature search on the use of dogsrsquo sense of smell in detecting COVID-19 yielded six reports containing original results and three of them have appeared peer reviewed
In some of these studies however the number of test samples was very small The research designs moreover differed from each other The proportion of false positive findings was significant in some of the referenced studies
The sniffing of a sweat sample or long-worn patient clothing that was applied in part of the studies could be deemed as the closest to the field conditions in a large-scale screening
In none of the experiments was the dog placed near the person subject to the test ie no actual field application for direct screening of humans was reported
While the referenced studies are not comparable their results provide a basis for further studies on the use of dogs in screening COVID-19 The studies discussed do not allow to draw any conclusions about a standard method that could be introduced in parallel with or in place of laboratory diagnostics when screening eg large numbers of people among them asymptomatic carriers of infection
Keywords sense of smell pandemics coronaviruses diagnostics screening dog
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN address httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Sisaumlltouml
1 Tiivistelmauml 7
2 Taustaa 921 Koiran hajuaisti 922 Haihtuvat orgaaniset yhdisteet 923 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa 10
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa 1131 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioitu 1132 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioitu 1233 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu 1434 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu 1635 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu 1836 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu 20
4 Pohdinta 22
5 Johtopaumlaumltoumlkset 25
6 Laumlhteet 2661 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit 2662 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml
alkuperaumlistuloksia 27
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021 28
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut () 29
TEKIJAumlPetri Ruutu (s 1945) on infektiolaumlaumlkaumlri infektioepidemiologi ja emeritustutkimusprofes-sori Kliinisen uransa (1981ndash1995) jaumllkeen haumln toimi Kansanterveyslaitoksen ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen yksikoumlnpaumlaumlllikkoumlnauml ja osastojohtajana vastuualueena Suomen tartuntatautien seuranta ja torjunta (1995ndash2013) sekauml naumliden laitosten operatiivisen toiminnan johtajana lukuisten epidemioiden yhteydessauml mukaan lukien SARS ja sikain-fluenssapandemia Elaumlkkeelle siirryttyaumlaumln Ruutu on toiminut konsulttina Maailman ter-veysjaumlrjestoumln (WHO) ja Euroopan tautienehkaumlisy- ja -valvontakeskuksen (ECDC) seuranta- ja torjuntajaumlrjestelmien arvioinneissa sekauml arviointien menetelmaumlkehityksessauml Haumlnellauml on PubMed-tietokannassa noin 160 vertaisarvioitua julkaisua
7
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
1 Tiivistelmauml
Pandemioiden torjunnassa ja erityisesti laajamittaisessa seulonnassa tarvittaisiin nopeaa kenttaumloloihin soveltuvaa menetelmaumlauml korvaamaan tai taumlydentaumlmaumlaumln kaumlytoumlssauml olevaa la-boratoriodiagnostiikkaa Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Koirien hajuaistia on tutkittu useiden syoumlpaumllajien seulonnassa tai vaarallisten verensoke-ritasojen ennakoinnissa Infektiotautitutkimuksia on tehty ainakin malarian ja klostridioi-di-infektion diagnostiikassa
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tun-nistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml on ollut erittaumlin pieni Tutkimusasetel-mat poikkesivat toisistaan Tutkimusasetelman tai testauksen vajavaisen dokumentaation vuoksi osassa ei voitu tehdauml asiallista tilastollista kaumlsittelyauml tai tutkimusasetelma aiheutti tilastollista harhaa Useissa tutkimuksissa pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml testattiin lukuisia kertoja samoilla koirilla ja naumlin saatiin aikaan suurehkoja kokonaistestimaumlaumlriauml Tutkimuk-sissa on laskettu tilastollisia tunnuslukuja jotka eivaumlt ole vertailtavissa laumlaumlketieteellisten laboratoriotutkimusten validointiin Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml Yhdessauml tutkimuksessa vertailtiin koirien kykyauml osoittaa Covid-19-potilaiden ja verrokkien hiki- sylki- ja virtsanaumlytteistauml infektoitu-neet ja ei-infektoituneet henkiloumlt Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn poti-lasvaatteen haistelu Osassa tutkimuksia naumlytteen kaumlsittely ja kaumlyttoumltapa testikohteena oli vajavaisesti kuvattu tai kuvaus puuttui
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli 3 oireetonta Covid-19-taudinaiheuttajan (SARS-CoV-2) kan-tajaa jollaisia todennaumlkoumlisesti esiintyisi suuren mittakaavan seulonnassa naumliden tuloksia ei raportoitu erikseen Samassa tutkimuksessa vertailtavana oli 4 muun mikrobin aiheutta-man hengitystieinfektiopotilaan naumlytteet jollaisia ei ollut muissa tutkimuksissa
8
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Koirilla on havaittu harvoin Covid-19-taudin aiheuttajan tartuntoja mutta taumlmaumlkin tulee ottaa huomioon seulontatilanteen jaumlrjestelyssauml Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei si-saumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutki-muksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
Kuvailulehti752021
Vainukoira ihmisen Covid-19-taudin seulonnassa
Sosiaali- ja terveysministerioumln raportteja ja muistioita 202115Julkaisija Sosiaali- ja terveysministeriouml
Tekijaumlt Petri RuutuToimittajat Kari S LankinenKieli Suomi Sivumaumlaumlrauml 29
Tiivistelmauml
Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tunnistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli erittaumlin pieni Tutkimusasetelmat poikkesi-vat toisistaan Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlaumltoumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
Asiasanat pandemiat koronavirukset diagnostiikka seulonta koira
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
Julkaisun osoite httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Presentationsblad752021
Anvaumlndningen av specialsoumlkhundar vid screening av covid-19 hos maumlnniskor
Social- och haumllsovaringrdsministeriets publikationer 202115Utgivare Social- och haumllsovaringrdsministeriet
Foumlrfattare Petri RuutuRedigerare Kari S LankinenSpraringk Finska Sidantal 29
Referat
Hundarnas mycket kaumlnsliga luktsinne har tidigare utnyttjats i stor utstraumlckning foumlr att soumlka efter narkotika spraumlngaumlmnen och minor Kunskapen har oumlkat om att hundarnas kaumlnsliga luktsinne kan upptaumlcka flyktiga organiska foumlreningar som utsoumlndras av maumlnniskokroppen
I en systematisk genomgaringng av litteratur som handlar om anvaumlndningen av hundars luktsinne foumlr att kaumlnna igen covid-19 hittades 6 rapporter som innehoumlll nya resultat av vilka 3 har publicerats efter att ha genomgaringtt kollegial bedoumlmning
I en del av studierna var antalet prover mycket litet Utformningen av studierna skiljde sig fraringn varandra I en del av studierna var andelen felaktiga positiva fynd betydande
Det som mest paringminde om omstaumlndigheterna vid omfattande faumlltscreening var luktandet paring svettprov eller patientklaumlder som anvaumlnts under en laringng tid vilket anvaumlndes i en del av studierna
Alla studierna var utformade paring ett saringdant saumltt att hundarna inte placerades naumlra personen som testades dvs screening av maumlnniskor direkt ute paring faumlltet ingick inte
Studierna aumlr inte jaumlmfoumlrbara men resultaten utgoumlr en grund foumlr fortsatta studier av anvaumlndningen av hundar vid screening av covid-19 Av studierna kan man inte dra naringgra slutsatser om en standardmetod som skulle kunna infoumlras vid sidan av laboratoriediagnostiken eller foumlr att ersaumltta tex screening av ett stort antal personer daumlribland symtomfria baumlrare av infektionen
Nyckelord luktsinnet pandemier coronavirus diagnostik screening hund
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN-adress httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Description sheet7 May 2021
Using sniffer dogs for screening human COVID-19
Publications of the Ministry of Social Affairs and Health 202115Publisher Ministry of Social Affairs and Health
Authors Petri RuutuEditor Kari S LankinenLanguage Finnish Pages 29
Abstract
The extremely sensitive sense of smell of dogs has traditionally been widely used in the search for drugs explosives and mines There is increasing evidence that the dogrsquos sensitive sense of smell can detect volatile organic compounds excreted by the human body
A systematic literature search on the use of dogsrsquo sense of smell in detecting COVID-19 yielded six reports containing original results and three of them have appeared peer reviewed
In some of these studies however the number of test samples was very small The research designs moreover differed from each other The proportion of false positive findings was significant in some of the referenced studies
The sniffing of a sweat sample or long-worn patient clothing that was applied in part of the studies could be deemed as the closest to the field conditions in a large-scale screening
In none of the experiments was the dog placed near the person subject to the test ie no actual field application for direct screening of humans was reported
While the referenced studies are not comparable their results provide a basis for further studies on the use of dogs in screening COVID-19 The studies discussed do not allow to draw any conclusions about a standard method that could be introduced in parallel with or in place of laboratory diagnostics when screening eg large numbers of people among them asymptomatic carriers of infection
Keywords sense of smell pandemics coronaviruses diagnostics screening dog
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN address httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Sisaumlltouml
1 Tiivistelmauml 7
2 Taustaa 921 Koiran hajuaisti 922 Haihtuvat orgaaniset yhdisteet 923 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa 10
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa 1131 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioitu 1132 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioitu 1233 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu 1434 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu 1635 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu 1836 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu 20
4 Pohdinta 22
5 Johtopaumlaumltoumlkset 25
6 Laumlhteet 2661 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit 2662 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml
alkuperaumlistuloksia 27
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021 28
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut () 29
TEKIJAumlPetri Ruutu (s 1945) on infektiolaumlaumlkaumlri infektioepidemiologi ja emeritustutkimusprofes-sori Kliinisen uransa (1981ndash1995) jaumllkeen haumln toimi Kansanterveyslaitoksen ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen yksikoumlnpaumlaumlllikkoumlnauml ja osastojohtajana vastuualueena Suomen tartuntatautien seuranta ja torjunta (1995ndash2013) sekauml naumliden laitosten operatiivisen toiminnan johtajana lukuisten epidemioiden yhteydessauml mukaan lukien SARS ja sikain-fluenssapandemia Elaumlkkeelle siirryttyaumlaumln Ruutu on toiminut konsulttina Maailman ter-veysjaumlrjestoumln (WHO) ja Euroopan tautienehkaumlisy- ja -valvontakeskuksen (ECDC) seuranta- ja torjuntajaumlrjestelmien arvioinneissa sekauml arviointien menetelmaumlkehityksessauml Haumlnellauml on PubMed-tietokannassa noin 160 vertaisarvioitua julkaisua
7
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
1 Tiivistelmauml
Pandemioiden torjunnassa ja erityisesti laajamittaisessa seulonnassa tarvittaisiin nopeaa kenttaumloloihin soveltuvaa menetelmaumlauml korvaamaan tai taumlydentaumlmaumlaumln kaumlytoumlssauml olevaa la-boratoriodiagnostiikkaa Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Koirien hajuaistia on tutkittu useiden syoumlpaumllajien seulonnassa tai vaarallisten verensoke-ritasojen ennakoinnissa Infektiotautitutkimuksia on tehty ainakin malarian ja klostridioi-di-infektion diagnostiikassa
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tun-nistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml on ollut erittaumlin pieni Tutkimusasetel-mat poikkesivat toisistaan Tutkimusasetelman tai testauksen vajavaisen dokumentaation vuoksi osassa ei voitu tehdauml asiallista tilastollista kaumlsittelyauml tai tutkimusasetelma aiheutti tilastollista harhaa Useissa tutkimuksissa pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml testattiin lukuisia kertoja samoilla koirilla ja naumlin saatiin aikaan suurehkoja kokonaistestimaumlaumlriauml Tutkimuk-sissa on laskettu tilastollisia tunnuslukuja jotka eivaumlt ole vertailtavissa laumlaumlketieteellisten laboratoriotutkimusten validointiin Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml Yhdessauml tutkimuksessa vertailtiin koirien kykyauml osoittaa Covid-19-potilaiden ja verrokkien hiki- sylki- ja virtsanaumlytteistauml infektoitu-neet ja ei-infektoituneet henkiloumlt Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn poti-lasvaatteen haistelu Osassa tutkimuksia naumlytteen kaumlsittely ja kaumlyttoumltapa testikohteena oli vajavaisesti kuvattu tai kuvaus puuttui
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli 3 oireetonta Covid-19-taudinaiheuttajan (SARS-CoV-2) kan-tajaa jollaisia todennaumlkoumlisesti esiintyisi suuren mittakaavan seulonnassa naumliden tuloksia ei raportoitu erikseen Samassa tutkimuksessa vertailtavana oli 4 muun mikrobin aiheutta-man hengitystieinfektiopotilaan naumlytteet jollaisia ei ollut muissa tutkimuksissa
8
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Koirilla on havaittu harvoin Covid-19-taudin aiheuttajan tartuntoja mutta taumlmaumlkin tulee ottaa huomioon seulontatilanteen jaumlrjestelyssauml Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei si-saumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutki-muksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
Presentationsblad752021
Anvaumlndningen av specialsoumlkhundar vid screening av covid-19 hos maumlnniskor
Social- och haumllsovaringrdsministeriets publikationer 202115Utgivare Social- och haumllsovaringrdsministeriet
Foumlrfattare Petri RuutuRedigerare Kari S LankinenSpraringk Finska Sidantal 29
Referat
Hundarnas mycket kaumlnsliga luktsinne har tidigare utnyttjats i stor utstraumlckning foumlr att soumlka efter narkotika spraumlngaumlmnen och minor Kunskapen har oumlkat om att hundarnas kaumlnsliga luktsinne kan upptaumlcka flyktiga organiska foumlreningar som utsoumlndras av maumlnniskokroppen
I en systematisk genomgaringng av litteratur som handlar om anvaumlndningen av hundars luktsinne foumlr att kaumlnna igen covid-19 hittades 6 rapporter som innehoumlll nya resultat av vilka 3 har publicerats efter att ha genomgaringtt kollegial bedoumlmning
I en del av studierna var antalet prover mycket litet Utformningen av studierna skiljde sig fraringn varandra I en del av studierna var andelen felaktiga positiva fynd betydande
Det som mest paringminde om omstaumlndigheterna vid omfattande faumlltscreening var luktandet paring svettprov eller patientklaumlder som anvaumlnts under en laringng tid vilket anvaumlndes i en del av studierna
Alla studierna var utformade paring ett saringdant saumltt att hundarna inte placerades naumlra personen som testades dvs screening av maumlnniskor direkt ute paring faumlltet ingick inte
Studierna aumlr inte jaumlmfoumlrbara men resultaten utgoumlr en grund foumlr fortsatta studier av anvaumlndningen av hundar vid screening av covid-19 Av studierna kan man inte dra naringgra slutsatser om en standardmetod som skulle kunna infoumlras vid sidan av laboratoriediagnostiken eller foumlr att ersaumltta tex screening av ett stort antal personer daumlribland symtomfria baumlrare av infektionen
Nyckelord luktsinnet pandemier coronavirus diagnostik screening hund
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN-adress httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Description sheet7 May 2021
Using sniffer dogs for screening human COVID-19
Publications of the Ministry of Social Affairs and Health 202115Publisher Ministry of Social Affairs and Health
Authors Petri RuutuEditor Kari S LankinenLanguage Finnish Pages 29
Abstract
The extremely sensitive sense of smell of dogs has traditionally been widely used in the search for drugs explosives and mines There is increasing evidence that the dogrsquos sensitive sense of smell can detect volatile organic compounds excreted by the human body
A systematic literature search on the use of dogsrsquo sense of smell in detecting COVID-19 yielded six reports containing original results and three of them have appeared peer reviewed
In some of these studies however the number of test samples was very small The research designs moreover differed from each other The proportion of false positive findings was significant in some of the referenced studies
The sniffing of a sweat sample or long-worn patient clothing that was applied in part of the studies could be deemed as the closest to the field conditions in a large-scale screening
In none of the experiments was the dog placed near the person subject to the test ie no actual field application for direct screening of humans was reported
While the referenced studies are not comparable their results provide a basis for further studies on the use of dogs in screening COVID-19 The studies discussed do not allow to draw any conclusions about a standard method that could be introduced in parallel with or in place of laboratory diagnostics when screening eg large numbers of people among them asymptomatic carriers of infection
Keywords sense of smell pandemics coronaviruses diagnostics screening dog
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN address httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Sisaumlltouml
1 Tiivistelmauml 7
2 Taustaa 921 Koiran hajuaisti 922 Haihtuvat orgaaniset yhdisteet 923 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa 10
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa 1131 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioitu 1132 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioitu 1233 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu 1434 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu 1635 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu 1836 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu 20
4 Pohdinta 22
5 Johtopaumlaumltoumlkset 25
6 Laumlhteet 2661 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit 2662 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml
alkuperaumlistuloksia 27
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021 28
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut () 29
TEKIJAumlPetri Ruutu (s 1945) on infektiolaumlaumlkaumlri infektioepidemiologi ja emeritustutkimusprofes-sori Kliinisen uransa (1981ndash1995) jaumllkeen haumln toimi Kansanterveyslaitoksen ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen yksikoumlnpaumlaumlllikkoumlnauml ja osastojohtajana vastuualueena Suomen tartuntatautien seuranta ja torjunta (1995ndash2013) sekauml naumliden laitosten operatiivisen toiminnan johtajana lukuisten epidemioiden yhteydessauml mukaan lukien SARS ja sikain-fluenssapandemia Elaumlkkeelle siirryttyaumlaumln Ruutu on toiminut konsulttina Maailman ter-veysjaumlrjestoumln (WHO) ja Euroopan tautienehkaumlisy- ja -valvontakeskuksen (ECDC) seuranta- ja torjuntajaumlrjestelmien arvioinneissa sekauml arviointien menetelmaumlkehityksessauml Haumlnellauml on PubMed-tietokannassa noin 160 vertaisarvioitua julkaisua
7
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
1 Tiivistelmauml
Pandemioiden torjunnassa ja erityisesti laajamittaisessa seulonnassa tarvittaisiin nopeaa kenttaumloloihin soveltuvaa menetelmaumlauml korvaamaan tai taumlydentaumlmaumlaumln kaumlytoumlssauml olevaa la-boratoriodiagnostiikkaa Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Koirien hajuaistia on tutkittu useiden syoumlpaumllajien seulonnassa tai vaarallisten verensoke-ritasojen ennakoinnissa Infektiotautitutkimuksia on tehty ainakin malarian ja klostridioi-di-infektion diagnostiikassa
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tun-nistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml on ollut erittaumlin pieni Tutkimusasetel-mat poikkesivat toisistaan Tutkimusasetelman tai testauksen vajavaisen dokumentaation vuoksi osassa ei voitu tehdauml asiallista tilastollista kaumlsittelyauml tai tutkimusasetelma aiheutti tilastollista harhaa Useissa tutkimuksissa pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml testattiin lukuisia kertoja samoilla koirilla ja naumlin saatiin aikaan suurehkoja kokonaistestimaumlaumlriauml Tutkimuk-sissa on laskettu tilastollisia tunnuslukuja jotka eivaumlt ole vertailtavissa laumlaumlketieteellisten laboratoriotutkimusten validointiin Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml Yhdessauml tutkimuksessa vertailtiin koirien kykyauml osoittaa Covid-19-potilaiden ja verrokkien hiki- sylki- ja virtsanaumlytteistauml infektoitu-neet ja ei-infektoituneet henkiloumlt Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn poti-lasvaatteen haistelu Osassa tutkimuksia naumlytteen kaumlsittely ja kaumlyttoumltapa testikohteena oli vajavaisesti kuvattu tai kuvaus puuttui
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli 3 oireetonta Covid-19-taudinaiheuttajan (SARS-CoV-2) kan-tajaa jollaisia todennaumlkoumlisesti esiintyisi suuren mittakaavan seulonnassa naumliden tuloksia ei raportoitu erikseen Samassa tutkimuksessa vertailtavana oli 4 muun mikrobin aiheutta-man hengitystieinfektiopotilaan naumlytteet jollaisia ei ollut muissa tutkimuksissa
8
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Koirilla on havaittu harvoin Covid-19-taudin aiheuttajan tartuntoja mutta taumlmaumlkin tulee ottaa huomioon seulontatilanteen jaumlrjestelyssauml Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei si-saumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutki-muksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
Description sheet7 May 2021
Using sniffer dogs for screening human COVID-19
Publications of the Ministry of Social Affairs and Health 202115Publisher Ministry of Social Affairs and Health
Authors Petri RuutuEditor Kari S LankinenLanguage Finnish Pages 29
Abstract
The extremely sensitive sense of smell of dogs has traditionally been widely used in the search for drugs explosives and mines There is increasing evidence that the dogrsquos sensitive sense of smell can detect volatile organic compounds excreted by the human body
A systematic literature search on the use of dogsrsquo sense of smell in detecting COVID-19 yielded six reports containing original results and three of them have appeared peer reviewed
In some of these studies however the number of test samples was very small The research designs moreover differed from each other The proportion of false positive findings was significant in some of the referenced studies
The sniffing of a sweat sample or long-worn patient clothing that was applied in part of the studies could be deemed as the closest to the field conditions in a large-scale screening
In none of the experiments was the dog placed near the person subject to the test ie no actual field application for direct screening of humans was reported
While the referenced studies are not comparable their results provide a basis for further studies on the use of dogs in screening COVID-19 The studies discussed do not allow to draw any conclusions about a standard method that could be introduced in parallel with or in place of laboratory diagnostics when screening eg large numbers of people among them asymptomatic carriers of infection
Keywords sense of smell pandemics coronaviruses diagnostics screening dog
ISBN PDF 978-952-00-9998-5 ISSN PDF 1797-9854
URN address httpurnfiURNISBN978-952-00-9998-5
Sisaumlltouml
1 Tiivistelmauml 7
2 Taustaa 921 Koiran hajuaisti 922 Haihtuvat orgaaniset yhdisteet 923 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa 10
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa 1131 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioitu 1132 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioitu 1233 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu 1434 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu 1635 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu 1836 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu 20
4 Pohdinta 22
5 Johtopaumlaumltoumlkset 25
6 Laumlhteet 2661 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit 2662 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml
alkuperaumlistuloksia 27
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021 28
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut () 29
TEKIJAumlPetri Ruutu (s 1945) on infektiolaumlaumlkaumlri infektioepidemiologi ja emeritustutkimusprofes-sori Kliinisen uransa (1981ndash1995) jaumllkeen haumln toimi Kansanterveyslaitoksen ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen yksikoumlnpaumlaumlllikkoumlnauml ja osastojohtajana vastuualueena Suomen tartuntatautien seuranta ja torjunta (1995ndash2013) sekauml naumliden laitosten operatiivisen toiminnan johtajana lukuisten epidemioiden yhteydessauml mukaan lukien SARS ja sikain-fluenssapandemia Elaumlkkeelle siirryttyaumlaumln Ruutu on toiminut konsulttina Maailman ter-veysjaumlrjestoumln (WHO) ja Euroopan tautienehkaumlisy- ja -valvontakeskuksen (ECDC) seuranta- ja torjuntajaumlrjestelmien arvioinneissa sekauml arviointien menetelmaumlkehityksessauml Haumlnellauml on PubMed-tietokannassa noin 160 vertaisarvioitua julkaisua
7
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
1 Tiivistelmauml
Pandemioiden torjunnassa ja erityisesti laajamittaisessa seulonnassa tarvittaisiin nopeaa kenttaumloloihin soveltuvaa menetelmaumlauml korvaamaan tai taumlydentaumlmaumlaumln kaumlytoumlssauml olevaa la-boratoriodiagnostiikkaa Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Koirien hajuaistia on tutkittu useiden syoumlpaumllajien seulonnassa tai vaarallisten verensoke-ritasojen ennakoinnissa Infektiotautitutkimuksia on tehty ainakin malarian ja klostridioi-di-infektion diagnostiikassa
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tun-nistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml on ollut erittaumlin pieni Tutkimusasetel-mat poikkesivat toisistaan Tutkimusasetelman tai testauksen vajavaisen dokumentaation vuoksi osassa ei voitu tehdauml asiallista tilastollista kaumlsittelyauml tai tutkimusasetelma aiheutti tilastollista harhaa Useissa tutkimuksissa pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml testattiin lukuisia kertoja samoilla koirilla ja naumlin saatiin aikaan suurehkoja kokonaistestimaumlaumlriauml Tutkimuk-sissa on laskettu tilastollisia tunnuslukuja jotka eivaumlt ole vertailtavissa laumlaumlketieteellisten laboratoriotutkimusten validointiin Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml Yhdessauml tutkimuksessa vertailtiin koirien kykyauml osoittaa Covid-19-potilaiden ja verrokkien hiki- sylki- ja virtsanaumlytteistauml infektoitu-neet ja ei-infektoituneet henkiloumlt Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn poti-lasvaatteen haistelu Osassa tutkimuksia naumlytteen kaumlsittely ja kaumlyttoumltapa testikohteena oli vajavaisesti kuvattu tai kuvaus puuttui
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli 3 oireetonta Covid-19-taudinaiheuttajan (SARS-CoV-2) kan-tajaa jollaisia todennaumlkoumlisesti esiintyisi suuren mittakaavan seulonnassa naumliden tuloksia ei raportoitu erikseen Samassa tutkimuksessa vertailtavana oli 4 muun mikrobin aiheutta-man hengitystieinfektiopotilaan naumlytteet jollaisia ei ollut muissa tutkimuksissa
8
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Koirilla on havaittu harvoin Covid-19-taudin aiheuttajan tartuntoja mutta taumlmaumlkin tulee ottaa huomioon seulontatilanteen jaumlrjestelyssauml Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei si-saumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutki-muksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
Sisaumlltouml
1 Tiivistelmauml 7
2 Taustaa 921 Koiran hajuaisti 922 Haihtuvat orgaaniset yhdisteet 923 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa 10
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa 1131 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioitu 1132 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioitu 1233 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu 1434 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu 1635 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu 1836 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu 20
4 Pohdinta 22
5 Johtopaumlaumltoumlkset 25
6 Laumlhteet 2661 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit 2662 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml
alkuperaumlistuloksia 27
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021 28
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut () 29
TEKIJAumlPetri Ruutu (s 1945) on infektiolaumlaumlkaumlri infektioepidemiologi ja emeritustutkimusprofes-sori Kliinisen uransa (1981ndash1995) jaumllkeen haumln toimi Kansanterveyslaitoksen ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen yksikoumlnpaumlaumlllikkoumlnauml ja osastojohtajana vastuualueena Suomen tartuntatautien seuranta ja torjunta (1995ndash2013) sekauml naumliden laitosten operatiivisen toiminnan johtajana lukuisten epidemioiden yhteydessauml mukaan lukien SARS ja sikain-fluenssapandemia Elaumlkkeelle siirryttyaumlaumln Ruutu on toiminut konsulttina Maailman ter-veysjaumlrjestoumln (WHO) ja Euroopan tautienehkaumlisy- ja -valvontakeskuksen (ECDC) seuranta- ja torjuntajaumlrjestelmien arvioinneissa sekauml arviointien menetelmaumlkehityksessauml Haumlnellauml on PubMed-tietokannassa noin 160 vertaisarvioitua julkaisua
7
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
1 Tiivistelmauml
Pandemioiden torjunnassa ja erityisesti laajamittaisessa seulonnassa tarvittaisiin nopeaa kenttaumloloihin soveltuvaa menetelmaumlauml korvaamaan tai taumlydentaumlmaumlaumln kaumlytoumlssauml olevaa la-boratoriodiagnostiikkaa Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Koirien hajuaistia on tutkittu useiden syoumlpaumllajien seulonnassa tai vaarallisten verensoke-ritasojen ennakoinnissa Infektiotautitutkimuksia on tehty ainakin malarian ja klostridioi-di-infektion diagnostiikassa
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tun-nistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml on ollut erittaumlin pieni Tutkimusasetel-mat poikkesivat toisistaan Tutkimusasetelman tai testauksen vajavaisen dokumentaation vuoksi osassa ei voitu tehdauml asiallista tilastollista kaumlsittelyauml tai tutkimusasetelma aiheutti tilastollista harhaa Useissa tutkimuksissa pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml testattiin lukuisia kertoja samoilla koirilla ja naumlin saatiin aikaan suurehkoja kokonaistestimaumlaumlriauml Tutkimuk-sissa on laskettu tilastollisia tunnuslukuja jotka eivaumlt ole vertailtavissa laumlaumlketieteellisten laboratoriotutkimusten validointiin Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml Yhdessauml tutkimuksessa vertailtiin koirien kykyauml osoittaa Covid-19-potilaiden ja verrokkien hiki- sylki- ja virtsanaumlytteistauml infektoitu-neet ja ei-infektoituneet henkiloumlt Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn poti-lasvaatteen haistelu Osassa tutkimuksia naumlytteen kaumlsittely ja kaumlyttoumltapa testikohteena oli vajavaisesti kuvattu tai kuvaus puuttui
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli 3 oireetonta Covid-19-taudinaiheuttajan (SARS-CoV-2) kan-tajaa jollaisia todennaumlkoumlisesti esiintyisi suuren mittakaavan seulonnassa naumliden tuloksia ei raportoitu erikseen Samassa tutkimuksessa vertailtavana oli 4 muun mikrobin aiheutta-man hengitystieinfektiopotilaan naumlytteet jollaisia ei ollut muissa tutkimuksissa
8
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Koirilla on havaittu harvoin Covid-19-taudin aiheuttajan tartuntoja mutta taumlmaumlkin tulee ottaa huomioon seulontatilanteen jaumlrjestelyssauml Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei si-saumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutki-muksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
7
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
1 Tiivistelmauml
Pandemioiden torjunnassa ja erityisesti laajamittaisessa seulonnassa tarvittaisiin nopeaa kenttaumloloihin soveltuvaa menetelmaumlauml korvaamaan tai taumlydentaumlmaumlaumln kaumlytoumlssauml olevaa la-boratoriodiagnostiikkaa Koirien hyvin herkkaumlauml hajuaistia on aikaisemmin kaumlytetty laajasti huumeiden raumljaumlhteiden ja miinojen etsimisessauml On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml koiran herkkauml hajuaisti voi havaita ihmisen elimistoumln erittaumlmiauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Koirien hajuaistia on tutkittu useiden syoumlpaumllajien seulonnassa tai vaarallisten verensoke-ritasojen ennakoinnissa Infektiotautitutkimuksia on tehty ainakin malarian ja klostridioi-di-infektion diagnostiikassa
Systemaattisessa kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tun-nistamisessa loumlytyi 6 alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista 3 on ilmestynyt vertaisarvioituna
Osassa tutkimuksista testinaumlytteiden lukumaumlaumlrauml on ollut erittaumlin pieni Tutkimusasetel-mat poikkesivat toisistaan Tutkimusasetelman tai testauksen vajavaisen dokumentaation vuoksi osassa ei voitu tehdauml asiallista tilastollista kaumlsittelyauml tai tutkimusasetelma aiheutti tilastollista harhaa Useissa tutkimuksissa pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml testattiin lukuisia kertoja samoilla koirilla ja naumlin saatiin aikaan suurehkoja kokonaistestimaumlaumlriauml Tutkimuk-sissa on laskettu tilastollisia tunnuslukuja jotka eivaumlt ole vertailtavissa laumlaumlketieteellisten laboratoriotutkimusten validointiin Osassa tutkimuksia vaumlaumlrien positiivisten loumlydoumlsten osuus oli merkittaumlvauml
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml Yhdessauml tutkimuksessa vertailtiin koirien kykyauml osoittaa Covid-19-potilaiden ja verrokkien hiki- sylki- ja virtsanaumlytteistauml infektoitu-neet ja ei-infektoituneet henkiloumlt Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan kenttaumlolosuhteita oli osassa tutkimuksia kaumlytetty hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn poti-lasvaatteen haistelu Osassa tutkimuksia naumlytteen kaumlsittely ja kaumlyttoumltapa testikohteena oli vajavaisesti kuvattu tai kuvaus puuttui
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli 3 oireetonta Covid-19-taudinaiheuttajan (SARS-CoV-2) kan-tajaa jollaisia todennaumlkoumlisesti esiintyisi suuren mittakaavan seulonnassa naumliden tuloksia ei raportoitu erikseen Samassa tutkimuksessa vertailtavana oli 4 muun mikrobin aiheutta-man hengitystieinfektiopotilaan naumlytteet jollaisia ei ollut muissa tutkimuksissa
8
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Koirilla on havaittu harvoin Covid-19-taudin aiheuttajan tartuntoja mutta taumlmaumlkin tulee ottaa huomioon seulontatilanteen jaumlrjestelyssauml Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei si-saumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutki-muksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
8
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Koirilla on havaittu harvoin Covid-19-taudin aiheuttajan tartuntoja mutta taumlmaumlkin tulee ottaa huomioon seulontatilanteen jaumlrjestelyssauml Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei si-saumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan henkiloumln laumlhelle eli varsinaista suoran henkiloumlseulonnan kenttaumlsovellusta ei raportoitu
Tutkimukset eivaumlt ole vertailukelpoisia mutta niiden tulokset antavat pohjan jatkotutki-muksille koirien kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-taudin seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
9
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
2 Taustaa
Covid-19-pandemian aikana laajamittainen koronavirusdiagnostiikka on muodostunut torjuntastrategian kulmakiveksi Laboratoriodiagnostiikassa vertailustandardina toimii vi-ruksen nukleiinihapon monistamiseen perustuva PCR-menetelmauml
PCR-menetelmaumlt ovat hitaita ja vaativat huomattavasti resursseja tilanteissa joissa tavoit-teena on suurelle lukumaumlaumlraumllle henkiloumlitauml nopeasti toteutettava menetelmauml viruksen kan-tajien seulomiseksi Laboratoriossa tai naumlytteenottopaikalla toteutettavaa pikadiagnostiik-kaa on kehitetty mutta nekin vaativat resursseja
Tarve kehittaumlauml nopeasti toteutettavaa ja luotettavaa seulontaa ja diagnostiikkaa Co-vid-19-taudin toteamiseen on suuri
21 Koiran hajuaistiKoirilla on erittaumlin tarkka hajuaisti Se perustuu hyvin suureen maumlaumlraumlaumln hajureseptoreita sisaumlltaumlviauml soluja ihmisellauml niitauml on noin 5 miljoonaa mutta koiralla gt200 miljoonaa (Les-niak et al 2008) Parhaimmillaan koirat pystyvaumlt haistamaan komponentin jonka pitoisuus ilmassa on vain osia triljoonasta (parts per trillion) (Walker et al 2006 Angle et al 2016)
Koiria on pitkaumlaumln kaumlytetty menestyksellisesti tunnistamaan hajuaistillaan mm maamiinoja raumljaumlhteitauml huumeita ja ruumiita ja etsimaumlaumln henkiloumlitauml hajujaumllkeen perustuen
Hajujen tunnistamista varten on kehitetty laitteistoja jotka ovat kuitenkin koirien hajuais-tia epaumlherkempiauml (Angle et al 2016)
22 Haihtuvat orgaaniset yhdisteetKaikki solut tuottavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml (Volatile Organic Compounds VOC) Elimistoumlssauml ne paumlaumltyvaumlt verenkiertoon ja sitten ympaumlroumlivaumlaumln ilmaan vaumllittaumljinauml uloshengi-tysilma sylki virtsa ulosteet ihon eritteet ja veri (Amann et al 2014)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
10
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Ihminen erittaumlauml ympaumlristoumloumlnsauml haihtuvia orgaanisia yhdisteitauml Yksiloumlillauml on taumlstauml johtuva ominainen hajuspektri (volatilomi) jonka koira haistaa Naumlitauml yhdisteitauml erittyy jatkuvasti uloshengitysilmaan pitoisuuksina osia miljardistandashtriljoonasta vereen ja virtsaan pitoi-suuksina osia miljoonastandashmiljardista (Schmidt et al 2015)
23 Koirien hajuaisti laumlaumlketieteellisessauml seulonnassa ja diagnostiikassa
On lisaumlaumlntyvaumlauml tietoa siitauml ettauml ihmisen erilaisissa tautitiloissa volatilomiin erittyy tautiti-lalle ominaisia hajuja joita voidaan potentiaalisesti kaumlyttaumlauml hajuun perustuvassa seulon-nassa tai diagnostiikassa
Koirien hajuaistin kaumlyttoumlauml diagnostiikassa on tutkittu mm keuhkosyoumlvaumln (McCulloch et al 2006 Buszewski et al 2012) rintasyoumlvaumln (McCulloch et al 2006) melanooman (Pickel et al 2004) prostatasyoumlvaumln (Taverna et al 2015) virtsarakkosyoumlvaumln (Willis et al 2010) ja paksu-suolisyoumlvaumln (Sonoda et al 2011) diagnostiikassa sekauml hypoglykemian ja hyperglykemian ennakoinnissa tai diagnostiikassa (Rooney et al 2019)
Infektiotaudeissa on tutkittu koiran hajuaistin kaumlyttoumlauml ainakin Clostridioides difficilen (Bo-mers et al 2014 Taylor et al 2018) ja malarian (Guest et al 2019) diagnostiikassa
Koivusalo ja Reeve (2018) ovat esittaumlneet kriittiset periaatteet joita tulisi noudattaa arvioi-taessa hajukoirien kaumlyttoumlauml terveysteknologiana suhteessa muuhun kriittisesti arvioitavaan terveysteknologiaan
1) Kliinisen vaikuttavuuden arviointia yhtauml hyvauml tai parempi kuin jo kaumlytoumlssauml oleva menetelmauml
2) Turvallisuusnaumlkoumlkohtien arviointi
b turvallisuus riskit ja haitat
3) Taloudellinen arviointi
c kustannus-hyoumlty
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
11
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
3 Koirien hajuaisti Covid-19-taudin seulonnassa
2132021 toteutetuilla PubMed- ja Medline-tietokantahauilla sekauml WHOn Covid-19-tieto-kantahaulla loumlytyi 3 vertaisarvioitua ja 3 bioRxiv-arkistoitua vertaisarvioimatonta raport-tia jotka sisaumlltaumlvaumln alkuperaumlistuloksia koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin seulon-nassa Kirjallisuushakujen toteutustapa on liitteenauml (Liite 1)
31 Vesga et al ndash 6 koiraa Kolumbiassa ndash ei vertaisarvioituKirjallisuusviite Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 6 kolmeen eri koirarotuun kuuluvaa koiraa koulutettiin kolmivai-
heisesti kokonaiskesto 7 vk koira merkitsi positiivisen naumlytteen tunnistuksen kaumly-maumlllauml maahan
minus Naumlytteet minus 12 sairaalassa hoidossa olevan PCR -testillauml varmistetun Covid-19-poti-
laan hengitystie-erite (sylki nenaumlnielun tikkunaumlyte tai aspiraatti) minus 100 tervettauml PCR-negatiivista vapaaehtoista joista sylkinaumlyte minus koirien koulutuksen ensi vaiheen verrokkina keittosuolaliuos minus naumlytteet astiassa jonka kansipeitto paumlaumlsti laumlvitse haihtuvia orgaanisia
yhdisteitauml (VOC) minus Tutkimusasetelma
minus testit toteutettiin laajalla ulkokentaumlllauml 2 metrin vaumllein 80 cm korkeu-teen pylvaumlisiin asetetuin naumlytepulloin ad 100 naumlytettauml per kukin koiran rsquotestiajorsquo
o koulutusvaihe tuloksista riippuen kukin koira haistoi 100ndash1000 naumlytettauml saavuttaakseen seuraavan vaiheen kenttaumlkelpoisuuden testissauml positiivis-ten naumlytteiden prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash10
o validaatiovaihe koira haistoi 100 naumlytettauml per testiajo positiivisten naumlyttei-den prevalenssia vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
12
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Tulokset
minus Koulutusvaihe yhteensauml 3200 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml koirien sensitiivisyys oli 89 spe-sifisyys 97 positiivinen ennustearvo PPV 75 ja negatiivinen ennustearvo NPV 99
minus Validaatiovaihe yhteensauml 6000 rsquonaumlytettaumlrsquo ryhmaumlnauml sensitiivisyys 96 spesifisyys 99 positiivinen ennustearvo 86 ja negatiivinen ennustearvo 99
Rajoitukset minus Suuresta ilmoitetusta testimaumlaumlraumlstauml huolimatta sekauml koulutus- ettauml validointivai-
heessa kaumlytettiin vain 12 Covid-19-potilaan naumlytteitauml minus Rakenteeltaan sekava kaumlsikirjoitus joka ei ole ilmestynyt vertaisarvioituna jo 62020
tapahtuneesta bioRxiv-rekisteroumlinnistauml huolimatta
Johtopaumlaumltoumlkset minus Vaikka raportin ilmoittamat sensitiivisyys- ja spesifisyysarvot ovat varsin korkeita
samojen lukumaumlaumlraumlisesti vaumlhaumlisten Covid-19-potilasnaumlytteiden kaumlyttouml monta kertaa naumlytteinauml sekauml koulutus- ettauml validointivaiheessa kyseenalaistaa tulosten yleistettaumlvyyden
minus Useimmissa muissa alkuperaumlistutkimuksissa on kiinnitetty huomiota siihen ettauml koi-rien koulutus- ja validointivaiheessa ei kaumlytetauml samoja naumlytteitauml eikauml validointivai-heessa kaumlytetauml samaa naumlytettauml uudelleen saman koiran testauksessa
32 Jendrny et al ndash 8 koiraa Saksassa ndash vertaisarvioituKirjallisuusviite Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July 2020
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus 8 koiraa joiden rotua ei mainittu koulutuksen kesto 3 viikkoa kauml-
sittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen tuloksen jossa positiivisen naumlytteen oikea tunnistaminen ylitti satunnaistodennaumlkoumlisyyden
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
13
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Naumlytteeto sylki- ja trakeobronkiaalisia naumlytteitauml 7 sairaalahoidossa olevalta PCRllauml varmis-
tetuilta Covid-19-potilaalta naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla tartun-tariskin poistamiseksi (naumlytteet peraumlisin kahdesta sairaalasta)
o verrokkeina 7 PCR-negatiivista henkiloumlitauml joilla ei ollut aikaisemmin Co-vid-19-tautia eikauml aumlskettaumlin infektio-oireita osa naumlytteistauml kaumlsiteltiin beetapropiolaktonilla
o 100 microl naumlytettauml pipetoitiin puuvillatuppoon joka asetettiin 4 mln lasiputkeen
minus Tutkimusasetelmao Testinaumlytteiden asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnai-
sesti ilman kouluttajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln sarjassa kussakin testiajossa vain yhden reiaumln kohdalle positiivisen naumlytteen ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
Tulokset minus Koulutusvaiheessa kaumlytettyjen erillisten naumlytteiden lukumaumlaumlraumlauml ei kerrota minus Kaikkiaan 8 koiraa teki koulutusvaiheessa 10 388 yksittaumlistauml tunnistustestiauml minus Validaatiovaiheessa kaumlytettiin 7 Covid-19-potilaan naumlytettauml (2 trakeobronkiaalieri-
tettauml ja 5 sylkinaumlytteitauml) ja 7 verrokin naumlytteitauml minus Validaatiovaiheessa koirilta ja ohjaajilta sokkoutetulla menetelmaumlllauml saadut tun-
nusluvut yhteensauml 1012 yksittaumlisestauml naumlytetunnistuksesta olivat kaikille koirille ryhmaumlnauml o sensitiivisyys 83 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 84 ja negatiivi-
nen ennustearvo 96 (prevalenssi 17 = 14 ) 33 vaumlaumlraumlauml positiivista ja 30 vaumlauml-raumlauml negatiivista tunnistusta
o koirien vaumllillauml oli merkittaumlvaumlauml vaihtelua positiivisessa ennustearvossa
Rajoitukset minus Kaumlytettiin pientauml lukumaumlaumlraumlauml naumlytteitauml suureen lukumaumlaumlraumlaumln toistotestejauml samalla
koiralla Taumlmauml tuo harhaa verrattuna todelliseen seulontatilanteeseen
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Suuntaa antava tutkimus jonka tuloksen varmistamiseksi tarvitaan selvaumlsti suurem-pia testattavien erillisten naumlytteiden maumlaumlriauml kenttaumloloissa ja vertailua muihin hengi-tystieinfektioita aiheuttaviin mikrobeihintauteihin
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
14
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
33 Jendrny et al ndash 10 koiraa Saksassa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 10 Saksan puolustusvoimien neljaumlaumln eri rotuun kuuluvaa koiraa joista osalla taustalla oli suojaustyouml tai raumljaumlhteiden haku osalla vain tottelevaisuuskoulutus
o Koulutuksen kesto 2 vk kaumlsittaumlen (1) totuttautumisen testilaitteistoon ja (2) koulutusvaiheen erottamaan Covid-19-potilaan sylkinaumlyte terveiden kont-rollien sylkinaumlytteistauml
o Koirat haistoivat kutakin naumlytettauml vaumlhintaumlaumln 2 sekuntia ja siirtyivaumlt sitten seu-raavaan naumlytteeseen
minus Naumlytteeto Sylkeauml keraumlttiin pillillauml naumlyteputkeen1ndash3 ml hikinaumlytteen saamiseksi testihen-
kilouml pyyhki kainaloaan puuvillasiteellauml virtsaa koottiin 5 mlo Kaikille naumlytteille tehtiin PCR - maumlaumlritys ja ne saumlilytettiin -80 degCssauml kaumlyttoumloumln astio Testausta varten naumlytteet inaktivoitiin beetapropiolaktonilla koirien
koulutusvaiheessao Varsinaisessa validointivaiheessa BSL3-turvalaboratoriossa asetettiin erityisesti
koirien haistelua varten kehitettyyn lasiastiaan vakioitu puuvillainen siteen pala johon oli imeytetty 100 microl nestemaumlistauml naumlytettauml tai pala kainalon hikinaumlyt-teen otossa kaumlytettyauml puuvillaista siteen palaa
o Haistelussa kaumlytetty naumlyteastia suljettiin hajut laumlpaumlisevaumlllauml kalvollao Kaikkiaan naumlytteitauml keraumlttiin 93 henkiloumlstauml (hyvin monimutkainen liitetaulukko
ei jaumlsentelyauml menetelmauml- tai tulososassa) Testihenkiloumlt olivatPCR-testillauml varmennettuja oireisia Covid-19-potilaita jotka olivat sairaala-
tai avohoidossa (N=44)PCR-testillauml varmennettuja oireettomia Covid-19-infektion aiheuttajan kan-
tajia (N=3)hengitystieinfektiota joilla muu taudinaiheuttaja (N=4) terveitauml PCR - negatiivisia (N=42)
minus Tutkimusasetelmao Sama asetelma kuin saman ryhmaumln toisessa tutkimuksessa testinaumlytteiden
asettelussa kaumlytettiin laitetta joka asettelee naumlytteet satunnaisesti ilman koulut-tajan osallistumista Laitteessa on 7 reikaumlauml joiden takana on kaksi letkua toinen johtaa positiiviseen ja toinen kontrollinaumlytteeseen Laite asetti kussakin 7 reiaumln testiajossa naumlytteet ja vaihtoi taas jaumlrjestystauml koiran haisteltua kaikki 7 reikaumlauml
o Koulutus- ja validointivaiheissa ei kaumlytetty samoja naumlytteitaumlo Koulutuksen 2-vaiheessa verrattiin 12 Covid-19-potilaan ja 12 terveen verrokin
sylkinaumlytteitauml jotka oli inaktivoitu beetapropiolaktonilla
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
15
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Varsinaisessa validointivaiheessa naumlytteitauml ei ollut inaktivoitu Testaus tehtiin BSL2-turvatason laboratoriossa siten ettauml mukana oli naumlytteitauml oireisilta Co-vid-19-potilailta ko taudinaiheuttajan oireettomilta kantajilta muita hengitys-tieinfektioita sairastavilta sekauml terveiltauml verrokeilta
Tulokset minus Validointitestien ensimmaumlisellauml kierroksella jolloin siirryttiin kaumlyttaumlmaumlaumln ei-inakti-
voituja naumlytteitauml koirien seulontatarkkuus ryhmaumlnauml oli sensitiivisyys 84 spesifi-syys 95
minus Validointitesteissauml kutakin eri naumlytelajia oli 14 henkiloumlstauml eri naumlytetyypit olivat eri henkiloumlistauml (yhteensauml 42 henkiloumlstauml 42 naumlytettauml joita koirat haistoivat toistuvasti eri testiajoissa)
minus Koirat haistoivat yhteensauml 5308 kertaa joissa 92 tunnistuksista osui oikein o 723 osoitusta oikein Covid-19-potilaan tai sen aiheuttajan oireettoman kanta-
jan naumlytteestaumlo 4140 osoitusta oikein terveen verrokin tai muuta hengitystieinfektiota sairasta-
van henkiloumln naumlytteestaumlo 231 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml negatiivisena todellisuudessa Covid-19-poti-
laan tai sen aiheuttajan oireettoman kantajan naumlytteestaumlo 214 virheellistauml osoitusta vaumlaumlraumlnauml positiivisena henkiloumlllauml joka ei ollut Co-
vid-19-potilas tai sen aiheuttajan oireeton kantaja minus Validointitesteissauml koirat haistelivat kussakin 7-naumlytteen sarjassa aina samaa naumlytela-
jia (sylki hiki virtsa) Tulokset eri naumlytetyypeille olivat (kaikkien koirien mediaanit)o hiki sensitiivisyys 91 spesifisyys 94 positiivinen ennustearvo 77 nega-
tiivinen ennustearvo 97 o sylki sensitiivisyys 82 spesifisyys 96 positiivinen ennustearvo 76 nega-
tiivinen ennustearvo 95 o virtsa sensitiivisyys 95 spesifisyys 98 positiivinen ennustearvo 90 ne-
gatiivinen ennustearvo 99
minus Koirien vaumllillauml oli huomattavia eroja sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml sekauml ne-gatiivisessa ja positiivisessa ennustearvossa koirien vaumllinen hajonta oli pienin virtsanaumlytteistauml
minus 93 eri henkiloumlltauml keraumltyistauml testimateriaaleista itse hajutestauksessa kaumlytetty naumlyte oli PCR-testillauml positiivinen Covid-19-taudinaiheuttajalle 12 potilaalla
Rajoitukset minus Verrokeissa pieni lukumaumlaumlrauml muita hengitystieinfektioita sairastavia minus Oireettomien Covid-19-taudin aiheuttajan kantajien lukumaumlaumlrauml oli pieni eikauml naumlitauml
testaustuloksia eritelty Taumlllauml on erityinen merkitys suuren mittakaavan seulonnan osuvuutta ja seurauksia arvioitaessa
minus Validointivaiheessa eri henkiloumlistauml peraumlisin olevien naumlytteiden lukumaumlaumlrauml oli pieni
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
16
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Merkittaumlvauml koirien vaumllinen vaihtelu osuvuudessa minus Merkittaumlvauml maumlaumlrauml vaumlaumlriauml positiivisia loumlydoumlksiauml
Johtopaumlaumltoumlkset minus Koska koirat tunnistivat jokseenkin yhtauml hyvin inaktivoituja kuin inaktivoimattomia
naumlytteitauml jatkotutkimuksissa voitaneen kaumlyttaumlauml beetapropiolaktoni-inaktivoituja naumlytteitauml mikauml yksinkertaistaa bioturvallisuuteen liittyviauml koejaumlrjestelyjauml
minus Koirat tunnistivat eri naumlytetyypeistauml Covid-19-taudinaiheuttajan infektoimien ja ver-rokkien naumlytteet jokseenkin samalla osuvuudella
minus Myoumls oireettomia Covid-19-taudinaiheuttajan kantajia voidaan mahdollisesti tunnis-taa oireilevien lisaumlksi (naumliden tuloksia ei esitetty erikseen)
minus Koska naumlytemateriaaleista vain pieni osa (1293) sisaumllsi PCR-menetelmaumlllauml osoitettua virusta on ilmeistauml ettauml koirat tunnistavat infektion aiheuttamia muutoksia metabo-liassa (VOC) eivaumltkauml itse SARS-CoV-2 - virusta
minus Jatkovalidointi edellyttaumlauml todellisissa kenttaumlolosuhteissa tapahtuvaa testausta suu-remmilla testattujen lukumaumlaumlrillauml
34 Grandjean et al ndash 14 koiraa Ranskassa ja Libanonissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 14 koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen ihmisten etsintauml tai paksusuolisyoumlvaumln diagnostiikka (huumekoirat saattaisivat tunnistaa seulot-tavan naumlytteestauml huumeen ei kohteena olevaa infektiota)
o Koulutus kesti 1ndash3 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta viimeisessauml vaiheessa koira tunnisti 3 tai 4 naumlytteen sarjassa Covid-19-potilaan naumlytteen Kun harjoittaja arvioi koiran suorituksen riittaumlvaumln hyvaumlksi koira jatkoi varsinaiseen testivaihee-seen Tarvittava maumlaumlrauml tunnistuksia kullakin koiralla vaihteli 4ndash10
o Koulutuksen loppuessa siihen osallistuneista 14 koirasta 8 ei saavuttanut koulu-tuksen tavoitteita ja siksi varsinaiseen testaukseen osallistui vain 6 koiraa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
massa sairaalassa hoidettuja tai sairaalan hoitajia Henkiloumlillauml ei saanut olla laumlauml-kehoitoa pitempaumlaumln kuin 36 tuntia ennen PCR-testiauml
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
17
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koulutettu sairaalan henkiloumlstouml kokosi kainalohikinaumlytteet inertteihin polymee-riputkiin kaumlyttaumlen steriiliauml 2x2 cm sideharsolappua tai steriiliauml raumljaumlhteiden etsi-misessauml kaumlytettyauml sideharsosuodatinta joka oli kainalossa 20 min
o Naumlytteitauml saumlilytettiin vakioidussa laumlmpoumltilassa (Ranska +18 degC Libanon +6 degC) ja 45 n kosteudessa
o Ranska 27 Covid-19-potilasta verrokkeja 34o Libanon 68 Covid-19-potilasta verrokkeja 48
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui kaumlyttaumlen yhteen riviin asetettuna 3 tai 4 teli-
nettauml joissa on iso suppilo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin 3ndash4 naumlytteen sarjaan satunnaistet-tuna yhden Covid-19-potilaan naumlytteen ainakin yhden verrokkinaumlytteen sekauml 0ndash2 valenaumlytettauml Sarjan telineiden lukumaumlaumlrauml (3 tai 4) riippui siitauml mikauml koiran protokolla oli ollut aiemmassa tunnistustyoumlssaumlaumln Asettelu oli sokkoutettu koi-ran ohjaajalta ja koiralta
o Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testivaiheessa samaa naumlytettauml kaumlytettiin samalle koiralle 2 tai 3 kertaa eri
testisarjoissao Kukin koira oli koulutettu tunnistamaan 3 tai 4 naumlytteen sarjassa aina vain yh-
den testin positiivisena koira haisteli siksi kaikki naumlytteet ennen kuin markkee-rasi yhden niistauml
o Testaus kesti kaikkiaan 21 paumlivaumlauml koska useimmat koirat eivaumlt tyoumlskentele paumlivittaumlin
o Testitilan laumlmpoumltila oli + 18 degC ja suhteellinen kosteus 50 jotka ovat standar-deja koiran hajuaistilla tapahtuvalle testaukselle
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta johtuen tuloksista ei voi tilastollisten ohjeiden mukaan las-
kea spesifisyyttauml tai sensitiivisyyttauml Siksi tulosindikaattorina kaumlytettiin rsquoonnistu-misosuuttarsquo (success rate) jakamalla kunkin koiran onnistuneiden (oikea tunnistus) testisarjojen lukumaumlaumlrauml koiran suorittamien testisarjojen lukumaumlaumlraumlllauml
minus Kukin koira toteutti 31ndash68 testisarjaa minus rsquoOnnistumisosuusrsquo vaihteli koirien vaumllillauml neljaumlllauml koiralla se oli yli 90 ja taumlmaumln indi-
kaattorin luottamusvaumllin alaraja oli naumlistauml kahdella yli 90 kolmella koiralla selvaumlsti sen alle (alin onnistumisosuus 76 )
minus Testisarjojen aikana kaksi koirista tunnisti toistetusti kahden verrokkina mukana olleen naumlytteen rsquoCovid-19-positiiviseksirsquo Taumlstauml johtuen sairaalassa testattiin kyseiset verrokkihenkiloumlt uudelleen jolloin Covid-19-taudinaiheuttajan PCR-testi osoittautui positiiviseksi kummallakin
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
18
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Rajoitukset
minus Testijaumlrjestely jossa 3 tai 4 naumlytteen sarjasta vain 1 on etsittaumlvaumln ominaisuuden suh-teen positiivinen ja taumlmauml on systemaattisesti koulutettu koiralle aiheuttaa harhaa todelliseen diagnostiikka- tai seulontatilanteeseen naumlhden jossa taumlllaista oletusta ei voi olla
minus Valenaumlytteet eivaumlt ole peraumlisin ihmisiltauml minkauml vuoksi ne eroavat ihmisen eritteitauml si-saumlltaumlvistauml naumlytteistauml niin paljon ettauml ko seikka erottaa asetelman selvaumlsti kenttaumlolo-suhteissa tapahtuvasta diagnostiikasta
minus Enemmistouml koirista ei taumlyttaumlnyt koulutusvaiheen jaumllkeen tavoitetta joka niille oli ase-tettu varsinaiseksi testauskypsyydeksi
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Koirien suoriutuminen ryhmaumlnauml ylitti selvaumlsti todennaumlkoumlisyyden jolla oikea diag-noosi syntyisi sattumanvaraisesti mutta niiden vaumllillauml oli eroja osuvuudessa
minus Mahdollisen kenttaumlolosuhteisiin tapahtuvan jatkokehittaumlmisen naumlkoumlkulmasta naumlyte-tyyppinauml kaumlytetty hiki tarjoaa realistisen kehityssuunnan jatkovalidoinneille
35 Grandjean et al ndash 27 koiraa Yhdistyneissauml Arabiemiraateissa ndash ei vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 Ei vertaisarvioitu
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 21 UAEn poliisivoimien armeijan ja tullin 6 eri rotuun kuuluvaa koiraa joiden koulutustausta oli raumljaumlhteiden havaitseminen tai ruumiiden etsintauml
o Koulutus kesti oli 2 viikkoa ja sisaumllsi neljauml vaihetta jotka kuvattu eo Grandjean et al -raportissa
minus Naumlytteeto PCRllauml varmistetut Covid-19-potilaat olivat oireisia verrokit muusta syystauml sa-
moissa sairaaloissa hoidettuja PCR-negatiivisia potilaitao Hikinaumlytteet keraumlttiin asettamalla polymeeriputki kainalokuoppaan ad 20 mi-
nuutin ajaksi (20 min 85 ssa) Pieni maumlaumlrauml (14 ) hikinaumlytteitauml keraumlttiin yhden alusvaatekerroksen laumlpi Naumlytteet saumlilytettiin +4 degC laumlmpoumltilassa kaumlyttoumloumln asti
o Naumlytteitauml kaumlytettiin bioturvasyistauml gt24 h kuluttua niiden keraumlaumlmisestauml
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
19
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
minus Tutkimusasetelmao Kukin testisarja tapahtui yleensauml 5 (pienessauml lukumaumlaumlraumlssauml sarjoja 7) yhteen
riviin asetetulla telineellauml joissa on iso suppilomainen rsquotorvirsquo haistelua varten ja sen takana naumlytteen sisaumlltaumlvauml polymeeriputki
o Testin jaumlrjestelijauml asetti telineisiin kuhunkin sarjaan satunnaistettuna (vain) yh-den Covid-19-potilaan naumlytteen ja ainakin yhden PCR-negatiivisen henkiloumln naumlytteen Loput naumlytetelineet eivaumlt sisaumlltaumlneet naumlytettauml Asettelu oli sokkou-tettu koiran ohjaajalta ja koiralta
o Koira osoitti tunnistuksen istahtamalla pysaumlhtymaumlllauml tai haukkumallao Testivaiheessa ei kaumlytetty koulutusvaiheessa kaumlytettyjauml naumlytteitaumlo Testituloksista merkittiin muistiin vai osoitukset jotka koskivat Covid-19-poti-
laasta peraumlisin olevaa naumlytettauml kussakin sarjassa (oikeavaumlaumlrauml)
Tulokset minus Tutkimusasetelmasta ja tulosten muistiinmerkintaumltavasta johtuen tuloksista voi
laskea sensitiivisyyden mutta ei spesifisyyttauml eikauml negatiivista tai positiivista en-nustearvoa Tilastollisessa kaumlsittelyssauml myoumls poistettiin saman koiran toistamiseen haistamia positiivisten naumlytteiden tuloksia vaikutuksiltaan epaumlselvaumlllauml tavalla Lisaumlksi yritettiin laskea rsquomatchedrsquo herkkyyksiauml potilaiden eri taustatekijoumliden suhteen
minus Koulutuksen viimeisessauml vaiheessa kukin koira haisteli 55ndash106 naumlytettauml Siihen osal-listuneiden 21 koiran oikeiden tunnistusten osuudet vaihtelivat 70ndash100
minus Validaatiotesteissauml 151 naumlytettauml Covid-19-potilaista verrokkeja 110 (yhteensauml 261) minus Validointivaiheessa kukin koira toteutti 15ndash60 testisarjaa (mediaani 35) Oikeiden
tunnistusten osuudet vaihtelivat 71ndash100 kolmella koiralla lt80 ja 1521 koiralla gt90
Rajoitukset
minus Tutkimusasetelmallisesti heikkolaatuisia tuloksia kaumlsiteltiin tilastollisesti erikoisilla tavoilla
minus Eri koulutus- ja validointivaiheiden sisaumllloumln ja tulosten erittely sekauml osin erikoisten tilastollisten kaumlsittelyjen vaikutus lopputulokseen jaumlaumlvaumlt epaumlselvaumlksi
minus Kaumlsikirjoituksen eri osissa on keskinaumlisesti ristiriitaisia toteamuksia ja tietoja
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimusasetelmaan ja tulosten esittaumlmiseen liittyvistauml huomattavista heikkouksista huolimatta antaa tukea jatkotutkimuksille joilla varmistettaisiin koirien kykyauml toteut-taa tutkittavan henkiloumln hien tai hajun perusteella Covid-19-seulontadiagnostiikkaa
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
20
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
36 Eskandari et al ndash 6 koiraa Iranissa ndash vertaisarvioitu
Kirjallisuusviite Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdi-agnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021
Menetelmaumlt minus Koirien koulutus
o 6 viittauml eri rotua olevaa koiraa koulutettiin 7 viikon ajan kirjallisuudessa kuva-tulla metodilla
o Koulutusvaiheessa kukin koira kaumlvi laumlpi koulutusrutiinin keskimaumlaumlrin 1000 ker-taa ja toteutti noin 120 naumlytetunnistusta
minus Naumlytteeto Tutkimuksen ensi vaiheessa naumlytteet olivat tehohoidossa olevien PCR-varmis-
tettujen Covid-19-potilaiden nielu- tai nenaumlnielueritettauml verrokkina terveiden PCR-negatiivisten henkiloumliden vastaava erite
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa naumlytteinauml olivat sairaalahoidossa olevien Co-vid-19-potilaiden gt24 tunnin ajan kaumlyttaumlmaumlt suu-nenaumlsuojukset ja vaatteet Verrokeilta saadut samanlaiset naumlytteet olivat potilailta jotka oli otettu sairaa-laan muusta syystauml ja olivat PCR-negatiivisia
o Naumlytteiden prosessoinnista tai viiveestauml kaumlyttoumloumln ottamisessa ei anneta tietoja Raportin tulososassa mainitaan ettauml nielunaumlytteet olivat koeputkissa Suu-ne-naumlsuojusten ja vaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa testitilanteessa ei kuvattu
o Naumlytteet olivat peraumlisin useasta eri sairaalasta
minus Tutkimusasetelmao Naumlytteet asetettiin 10 naumlytteen erissauml koirien harjoituskoulutuspyoumlraumlaumln jota ei
kuvata Kukin 10 naumlytteen ryhmauml sisaumllsi 1ndash3 Covid-19-potilaan naumlytettauml (preva-lenssi vaihdellen 10ndash30 )
o Tutkimuksen validointivaiheen ensi osassa kaksi koiraa tunnisti 30 nielunaumly-tettauml ja yksi koira 20 naumlytettauml yhteensauml 80 naumlytettauml joista 26 oli Covid-19-poti-lailta ja 54 verrokeilta
o Tutkimuksen toisessa vaiheessa koirat tunnistivat 120 vaate- tai suu-nenaumlsuo-jusnaumlytettauml joista 50 oli Covid-19-potilailta ja 70 verrokeilta
Tulokset
minus Validointitutkimuksen ensi vaiheessa kolme koiraa tunnisti yhteensauml 80 nielunaumly-tettauml (kukin koira eri naumlytesetit 30 30 20)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 26 Covid-19-potilaiden naumlytteistauml oikein 17 ja 54
verrokkinaumlytteistauml 48 oikein sensitiivisyys oli 65 spesifisyys 89 positiivi-nen ennustearvo 73 negatiivinen ennustearvo 83
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
21
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
o Koirien vaumllillauml oli eroja osuvuudessa sensitiivisyys vaihteli 60ndash83 spesifisyys 85ndash93 negatiivinen ennustearvo 80ndash92 ja positiivinen ennustearvo 67ndash82 (kukin koira tunnisti eri naumlytesarjan)
minus Validointitutkimuksen toisessa vaiheessa toinen kolmen koiran ryhmauml tunnisti yhteensauml 120 potilasvaate- tai suu-nenaumlsuojusnaumlytettauml havaintomaumlaumlristauml paumlaumltel-len taumlssaumlkin vaiheessa kukin koira tutki eri otoksen naumlytteistauml (raportti ei kuvaa menettelyauml)o Ryhmaumlnauml koirat tunnistivat 50 Covid-19-potilaan naumlytteestauml oikein 43 ja 70
verrokkinaumlytteestauml 65 oikein sensitiivisyys oli 86 spesifisyys 93 negatii-vinen ja positiivinen ennustearvo molemmat 90
o Koirien vaumllisiauml eroja ei esitetty naumlyttaumlauml ilmeiseltauml ettauml ne jakoivat keskenaumlaumln 120 naumlytettauml kukin omaan tunnistussarjaansa kuten validointivaiheessa 1
Rajoitukset minus Suu-nenaumlsuojusten ja potilasvaatteiden tarkkaa kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuvata minus Koirat tunnistivat kukin eri naumlyteotoksen molemmissa tutkimuksen vaiheissa joka
vaumlhentaumlauml mahdollisuuksia verrata koirien vaumllistauml todellista eroa tunnistuksessa minus Naumlytteiden kaumlsittelyauml varastointia ja asettelua naumlytteeksi ei ole kuvattu riittaumlvaumln
yksityiskohtaisesti
Johtopaumlaumltoumlkset
minus Tutkimuksen havaintomaumlaumlrauml antaa hyvaumln pohjan esitetyn hypoteesintoiminnan konseptin tueksi
minus Koetilanteen vajavainen kuvaus erityisesti toisessa vaiheessa vaikeuttaa paumlaumlttelyauml missauml maumlaumlrin tilanne simuloi todellista seulontatilannetta kenttaumlolosuhteissa
minus Koirien vaumllillauml on todennaumlkoumlisesti eroja naumlytetunnistusten osuvuudessa
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
22
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
4 Pohdinta
Alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlviauml raportteja koirien toteuttamasta Covid-19-tapausten tunnis-tamisesta on kuusi joista kolmea ei ole vielauml vertaisarvioitu Tulokset antavat pohjaa jat-kotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Covid-19-tapausten seulonnassa mutta tuloksista tehtaumlvissauml johtopaumlaumltoumlksissauml on otettava huomioon tutkimuksien merkittaumlvaumlt rajoitteet
Kahdessa toteuttamiskelpoisuus- eli proof-of-concept-tyyppisessauml tutkimuksessa Co-vid-19-potilaista peraumlisin olleita naumlytteitauml oli vain noin 10 verrokkien maumlaumlrauml sama tai jonkin verran suurempi (Vesga et al 2020 Jendrny et al 2020) Muissa neljaumlssauml tutkimuk-sessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevia naumlytteitauml oli 44ndash150 ja verrokkeja jonkin verran enemmaumln Kaikkiaan kolmessa vertaisarvioidussa raportissa Covid-19-tapausten naumlytteitauml oli yhteensauml noin 180 verrokkinaumlytteitauml hieman enemmaumln
Tutkimuksissa kaumlytettiin naumlytteinauml eri eritteitauml yhdessauml tutkimuksessa useampia eritetyyp-pejauml verrattiin toisiinsa (Jendrny et al 2021) Eraumlissauml tutkimuksissa eritteen keraumlaumlminen tai sen prosessointi testeissauml kaumlytettyyn muotoon on kuvattu vajavaisesti tai taumlysin kuvaa-matta (Eskandari et al 2021 Grandjean et al 2021)
Kuudesta alkuperaumlistuloksia koirien Covid-19-tunnistuksesta sisaumlltaumlneestauml raportista vii-dessauml kuvattiin huolellisesti sekauml koiran ettauml koiran hoitajan tai kouluttajan sokkouttami-nen validointivaiheessa sille mitkauml tunnistettavat kohteet kussakin testisarjassa sisaumllsivaumlt Covid-19-potilaalta peraumlisin olevaa materiaalia Yhdessauml ei kuvattu tutkimusasetelmaa niin yksityiskohtaisesti ettauml voisi paumlaumltellauml sokkoutettiinko koira ja kouluttaja (Eskandari et al 2021)
Laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan seulonnan toteutuksen kenttaumlolosuhteita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn vaatteen haistelu jota kaumlytettiin neljaumlssauml tutkimuksessa (Grandjean et al 2020 Grandjean et al 2021 Jendrny et al 2021 Eskandari et al 2021) Naumliden taumlsmaumll-listauml kaumlyttoumltapaa naumlytteenauml ei kuitenkaan kuvattu
Enemmistoumlssauml tutkimuksia kukin koira haisteli samoja naumlytteitauml lukuisissa testisarjoissa jolloin kokonaistestimaumlaumlrauml kasvoi hyvinkin suureksi Yhdessauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa oli laajalle kentaumllle asetettu 100 naumlytekeppiauml jotka koira haisteli 100 naumlyt-teen testisarjan kerrallaan ad 10 kertaa (Vesga et al 2020) Muissa tutkimuksissa kaumlytettiin
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
23
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
kussakin testisarjassa 3ndash10 naumlytetelinettauml ja koira teki yhden testisarjan kerrallaan Osassa tutkimuksia koira koulutettiin siihen ettauml kukin alle 10 testin sarja sisaumllsi vain yhden Co-vid-19-tapauksesta peraumlisin olevan naumlytteen
Tunnistustuloksista laskettiin enemmistoumlssauml tutkimuksista sensitiivisyyttauml ja spesifisyyttauml koskevia tunnuslukuja menetelmillauml joissa samojen naumlytteiden moneen kertaan testaami-sen tuoma virhe tai epaumlvarmuus sen vaikutuksesta tulokseen verrattuna suurempien naumly-temaumlaumlrin testaukseen vain yhden kerran ei kaumly ilmi Toisaalta yhdessauml tutkimuksista koirat tunnistivat eri naumlytesarjat (Jendrny et al 2021) mutta naumlistauml laskettiin ryhmaumlnauml sensitii-visyyden ja spesifisyyden tunnusluvut jotka eraumliltauml osin ilmaisivat korkeata suorituskykyauml (Liite 2)
Samojen naumlytteiden tunnistuksen toisto ja metodinen kirjavuus tuovat epaumlvarmuutta sii-hen mitkauml todellisuudessa olisivat spesifisyys sensitiivisyys negatiivinen poissulkuarvo ja positiivinen ennustearvo Suurella samojen naumlytteiden toistotunnistuksella saatuja tun-nuslukuja ei myoumlskaumlaumln voi verrata laboratoriotestien kliinisessauml validoinnissa tavanomai-sissa tutkimusasetelmissa saavutettuihin tunnuslukuihin
Tutkittavan ominaisuuden esiintyvyys (prevalenssi) validoinnissa kaumlytettaumlvaumlssauml naumlytema-teriaalissa on taumlrkeauml maumlaumlritellauml erityisesti positiivisen ennustearvon kannalta mitauml mata-lampi esiintyvyys sen suurempi osa positiivisista loumlydoumlksistauml on vaumlaumlriauml positiivisia Yh-dessauml vielauml vertaisarvioimattomassa tutkimuksessa Covid-19-tapauksista peraumlisin olevien naumlytteiden esiintyvyyttauml vaihdeltiin vaumllillauml 1ndash5 mutta taumlssauml tutkimuksessa naumlytteitauml oli vain 12 SARS-CoV-2-potilaasta sekauml isommasta maumlaumlraumlstauml verrokkeja joiden naumlytteitauml kukin koira haisteli yhteensauml jopa 10 eri testiajossa (Vesga et al 2020)
On olennaista tiedostaa ettauml vaumlaumlrauml positiivinen loumlydoumls voi johtaa mm tahdonvastaisiin liikkumisvapauden rajoituksiin joilla voi olla myoumls juridisia seuraamuksia Taumlmauml korostaa sitauml ettauml tunnistukseen kaumlytettyjen menetelmien ja kriteereiden tulee olla riittaumlvaumln laa-dukkaita ja verrattavissa osuvuudeltaan terveydenhuollon luvanvaraisiin diagnostisiin tek-nologioihin (Koivusalo ja Reeve 2018)
Eri hengitystieinfektioiden aiheuttajaviruksiin liittyviauml taudinkuvia ei voi erottaa toisistaan oireiden ja kliinisten loumlydoumlsten perusteella Erotusdiagnostisen osuvuuden varmistami-seksi verrokkeina tulee validoinnissa kaumlyttaumlauml myoumls muiden mikrobien aiheuttamia hengi-tystieinfektioita sairastavia henkiloumlitauml nyt naumlitauml oli vain yhdessauml raportissa ja siinaumlkin naumlyt-teitauml vain neljaumlstauml muuta hengitystieinfektiota sairastavasta henkiloumlstauml
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
24
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Vain yhdessauml tutkimuksessa oli mukana kolme oireetonta Covid-19-taudin aiheuttajan kantajaa eikauml naumliden tuloksia eritelty (Jendrny et al 2021) Jos koiran hajuaistin kaumlytoumln tavoitteena on esim matkustajien nopea seulonta on odotettavissa ettauml merkittaumlvauml osa infektion kantajista olisi testattaessa oireettomassa vaiheessa
Vaikka Covid-19-taudin aiheuttajan tartunnat koirilla ovat harvinaisia niitauml on kuvattu Taumlmauml asettaa rajoituksia sille miten koira voi haistella esimerkiksi hengitysilmaa Tutki-muksissa koirien bioturvallisuuden tarve johti erilaisiin erityisjaumlrjestelyihin naumlytteiden kaumlsittelyssauml
Yhdessaumlkaumlaumln tutkimuksessa asetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena ole-van henkiloumln laumlhistoumllle eli varsinaista henkiloumlhaistelun pikaseulontaan taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttauml-sovellusta ei julkaistuissa raporteissa ole toteutettu
Tutkimuksissa kaumlytettyjen koirarotujen kirjo on laaja Yksittaumlisten koirien vaumllillauml on vaihte-lua tunnistuksen sensitiivisyydessauml ja spesifisyydessauml ja niiden tunnistuksen osuvuus voi vaihdella paumlivaumlstauml toiseen Tutkimuksissa kuvatut koirien koulutusmenettelyt poikkesivat toisistaan
Useimmissa tutkimuksissa tuotiin esille ettauml Covid-19-tapausten laboratoriodiagnos-tiikassa kaumlytetyillauml PCR- ja pikamenetelmillauml esiintyy vaumlaumlriauml negatiivisia ja vaumlaumlriauml positii-via tuloksia mikauml taumlytyy suhteuttaa koiran hajuaistia kaumlyttaumlvaumln menetelmaumln osuvuuden arviointiin (Axell-House et al 2020) Vakiintuneiden laboratoriomenetelmien naumlytelaatu sekauml naumlytteenoton ja testin toteutuksen prosessit ovat kuitenkin taumlsmaumlllisesti kuvattuja ja vakioituja Koirien avulla tapahtuva seulonta sisaumlltaumlauml toistaiseksi enemmaumln epaumlvarmuutta aiheuttavia prosessin osia jotka pitaumlauml validoitaessa kuvata ja todentaa tarkemmin
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
25
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
5 Johtopaumlaumltoumlkset
Kirjallisuushaussa koirien hajuaistin kaumlytoumlstauml Covid-19-taudin tai sen aiheuttajan oireet-toman kantajuuden seulonnassa loumlytyi kuusi alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml raporttia joista kolme on vertaisarvioitu Tutkimusasetelmat ja menetelmaumlt poikkesivat toisistaan ja rapor-toinnissa oli merkittaumlviauml puutteita
Yksikaumlaumln tutkimusasetelma ei sisaumlltaumlnyt koiran sijoittumista testin kohteena olevan hen-kiloumln laumlhelle eli varsinaista sairastuneen henkiloumln tunnistamiseen taumlhtaumlaumlvaumlauml kenttaumlsovel-lusta ei raportoitu
Mahdollisesti laumlhimpaumlnauml laajan mittakaavan diagnostiikan tai seulonnan kenttaumlolosuh-teita oli hikinaumlytteen tai pitkaumlaumln kaumlytetyn potilasvaatteen haistelu jota kaumlytettiin kahdessa tutkimuksessa
Tutkimukset antavat pohjan jatkotutkimuksille koirien hajuaistin kaumlyttaumlmisestauml Co-vid-19-taudin tai sen aiheuttajan kantajuuden seulonnassa Niistauml ei voi vetaumlauml johtopaumlauml-toumlstauml vakiomenetelmaumlstauml joka voitaisiin ottaa kaumlyttoumloumln laboratoriodiagnostiikan rinnalla tai sen sijasta esimerkiksi seulottaessa suuria maumlaumlriauml henkiloumlitauml joiden joukossa on myoumls oireettomia infektion kantajia
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
26
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
6 Laumlhteet
61 Johdanto-osan viittaukset sekauml alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlt raportit
Amann A Costello B Miekisch W Schubert J Buszewski B Pleil J et al The human volatilome Volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath skin emanations urine feces and saliva J Breath Res 20148(3) 034001 doi 1010881752-715583034001
Angle C Waggoner LP Ferrando A Haney P Passler T Canine detection of the volatilome a review of implica-tions for pathogen and disease detection Front Vet Sci 20163(Jun)1-7
Axell-House D Lavingia R Rafferty M Clark E Amirian E Chiao E The estimation of diagnostic accuracy of tests for COVID-19 A scoping review J Infect 202081681-697
Bomers M van Agtmael M Luik H Vandenbroucke-Grauls C Smulder Y A detection dog to identify patients with Clostridium difficile infection during a hospital outbreak J Infect 201469 456-61
Buszewski B Ligor T Jezierski T Wenda-Plesik A Walczak M Rudnicka J Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry comparison with discrimination by canines Anal Bioanal Chem 2012404141-6
Eskandari E Marzaleh M Roudgari H et al Sniffer dogs as a screeningdiagnostic tool for COVID-19 a proof of concept study BMC Infect Dis February 2021 httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-021-05939-6
Grandjean D Sarkis D Lecoq-Julien C et al Can the detetion dog alert on COVID-19 positive persons by snif-fing axillary sweat samples A proof-of-concept study PLoS ONE 15(12)e0243122 httpsjournalsplosorgplosonearticleid=101371journalpone0243122
Grandjean D Al Marzooqi D Lecoq-Julien C et al Use of canine olfactory detection for Covid-19 testing study on UAE trained detection dog sensitivity bioRxiv January 20 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210120427105v1
Guest C Pinder M Doggett M Squires C Affara M Kandeh B et al Trained dogs identify people with malaria parasites by their odour Lancet Infect Dis 201919(6)578-80
Jendrny P Schulz C Twele F et al Scent dog identification of samples from Covid-19 patients ndash a pilot study BMC Infect Dis July httpsbmcinfectdisbiomedcentralcomarticles101186s12879-020-05281-3
Jendrny P Twele F Meller S et al Scent dog identification of SARS-CoV-2 infections similar across different body fluids bioRxiv March 2021 httpswwwbiorxivorgcontent10110120210305434038v1fullpdf
Koivusalo M Reeve C Biomedical scent detection dogs Would they pass as a health technology Pet Behav Sci 201861-7
Lesniak A Walczak M Jezierski T Sacharczuk M Gawkowski M Jaszczak K Canine olfactory receptor gene polymorphism and its relation to odor detection performance by sniffer dogs J Hered 200899(5)518-527
McCulloch M Jezierski T Broffman M Hubbard A Turner K Janecki T Diagnostic accuracy of canine scent de-tection in early- and late-stage lung and breast cancers Integr Cancer Ther 2006530-9
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
27
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115 SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Pickel D Manucy G Walker D Hall S Walker J Evidence for canine olfactory detection of melanoma Appl Anim Behav Sci 200489107-116
Rooney NJ Guest CM Swanson LCM Morant SV How effective are trained dogs at alerting their owners to changes in blood glycaemic levels Variations in performance of glycaemia alert dogs PLoS One 201914(1)1-16
Schmidt K Podmore I Current challenges in volatile organic compounds analysis as potential biomarkers of cancer J Biomark 201520151-16 doi 1011552015981458
Sonoda H Kohnoe S Yamazato T Satoh Y Morizono G Shikata K et al Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection Gut 201160814-819
Taylor MT McCready J Broukhanski G Pirpalancy S Lutz H Powis J Using dog scent detection as a point-of-care tool to identify toxigenic Clostdidium difficile in stool Open Forum Infect Dis 20185(8)1-4
Taverna G Tidu L Grizzi F Torri V Mandressi A Sardella P et al Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples J Urol 20151931382-7
Walker D Walker J Cavnar et al Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity Appl Anim Behav Sci 200697241-254
Vesga O Valencia A Mira A et al Dog Savior Immediate Scent-Detection of SARS-CoV-2 by Trained Dogs bioRxiv June 2020 httpswwwbiorxivorgcontent10110120200617158105v1fullpdf
Willis C Church S Guest C Cook W McCarthy N Bransbury A et al Volatile organic compounds as biomarkers of bladder cancer Sensitivity and specificity using trained sniffer dogs Cancer Biomark 20108145-153
62 Aihepiiriauml koskevat kirjallisuushaun artikkelit jotka eivaumlt sisaumlllauml alkuperaumlistuloksia
Else H Can dogs smell Covid Herersquos what the science says Nature 2020587830-1 httpswwwnaturecomarticlesd41586-020-03149-9
Dickey T Junqueira H Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening J Osteopath Med 2021121(2)141-8 httpswwwdegruytercomdocumentdoi101515jom-2020-0222html
Jones R Guest C Lindsay S et al Could bio-detection dogs be used to limit the spread of COVID-19 by travel-lers J Travel Med August 2020 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC7454791pdftaaa131pdf
Mills G Sniffing out Covid-19 Vet Rec 2020186(15)472-473 httpsdoiorg101136vrm1753
Sakr R Ghsoub C Rbeiz C et al COVID-19 detection by dogs from physiology to field application ndash a review article Postgrad Med J 2021 httpspmjbmjcomcontentearly20210210postgradmedj-2020-139410
Sharun K Jose B Tiwari R et al Biodetection dogs for COVID-19 an alternative diagnostic sc-reening strategy Public Health Jan 19 2021 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS003335062100007Xvia3Dihub
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
28
SOSIAALI- JA TERVEYSMINISTERIoumlN RAPORTTEJA JA MUISTIOITA 202115
Liite 1 Kirjallisuushaun toteutus 2132021
Tietokanta Hakusanat Tulokset
PubMed biodetection dogs Covid sniffing dogs Covid sniffing Covid dogs detect Covid dogs detection Covid scent detection dogs Covid scent dog SARS-CoV-2
loumlytyi 92 artikkelia (suurelta osin eri hauissa samoja) joista abstraktien perusteella 9 kaumlsitteli haun aihepiiriauml
MedlineOvid samat kuin PubMed-haussa mutta hyvin suuren ehdolla olleen artikkelimaumlaumlraumln fokusoimiseksi hyvaumlksyttiin vain kun hakukone luokitteli artikkelin luokan A-sopivuuteen (rsquo5 starsrsquo)
loumlytyi 82 artikkelia (merkittaumlvauml osa eri hauissa samoja) joista ei PubMed-hakuun naumlhden loumlytynyt yhtaumlaumln lisaumlauml haun kohteena olevaan aihepiiriin kuuluvia artikkeleita
WHOn Covid-hakujaumlrjestelmauml Search | COVID-19 (bvsaludorg)
loumlytyi kolme bioRxiv-arkistossa olevaa alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlvaumlauml artikkelia jotka eivaumlt ole myoumlhemmin ilmestyneet vertaisarvioituina
Tunnistettujen kuuden alkuperaumlistuloksia sisaumlltaumlneen raportin ja kuuden katsaus- tai uutistyyppisen kirjoituksen viiteluetteloista ei loumlytynyt aihepiiriin kuuluvia artikkeleita joita haut eivaumlt olisi tunnistaneet
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
29
SOSIA
ALI- JA
TERVEYSM
INISTERIouml
N R
APO
RTTEJA JA
MU
ISTIOITA
202115SO
SIAA
LI- JA TERV
EYSMIN
ISTERIoumlN
RA
PORTTEJA
JA M
UISTIO
ITA 202115
Liite 2 Tutkimustulosten tilastolliset tunnusluvut ()
Tutkimusasetelmista sekauml samojen naumlytteiden toistuvasta tunnistamisesta johtuen tunnuslukujen merkitys ei ole verrattavissa tavanomaisessa diagnostisten menetelmien validoinnissa saataviin tunnuslukuihin
Viite (Luku 3)
Tutkimuksen vaihe Naumlyte Herkkyys Tarkkuus Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
Onnistumisosuus
31 Koulutus 89 97 75 99
Validointi 96 99 86 99
32 83 96 84 96
33 Validointi 84 95
Hiki 91 94 97 77
Sylki 82 96 76 95
Virtsa 95 98 99 90
34 90
35 Koulutus 70ndash100
Validointi 72ndash100
36 Validointi I 65 89 73 83
Validointi II 86 93 90 90
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)
JULKAISUJEN LATAAMINENjulkaisutvaltioneuvosto
ISSN 2242-0037 (PDF)ISBN 978-952-00-9998-5 (PDF)