"Can the detection dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples? A proof-of-concept study"
Abstract
The aim of this proof-of-concept study was to evaluate if trained dogs could discriminate between sweat samples from symptomatic COVID-19 positive individuals (SARS-CoV-2 PCR positive) and those from asymptomatic COVID-19 negative individuals. The study was conducted at 2 sites (Paris, France, and Beirut, Lebanon), followed the same training and testing protocols, and involved six detection dogs (three explosive detection dogs, one search and rescue dog, and two colon cancer detection dogs). A total of 177 individuals were recruited for the study (95 symptomatic COVID-19 positive and 82 asymptomatic COVID-19 negative individuals) from five hospitals, and one underarm sweat sample per individual was collected. The dog training sessions lasted between one and three weeks.
Once trained, the dog had to mark the COVID-19 positive sample randomly placed behind one of three or four olfactory cones (the other cones contained at least one COVID-19 negative sample and between zero and two mocks). During the testing session, a COVID-19 positive sample could be used up to a maximum of three times for one dog. The dog and its handler were both blinded to the COVID-positive sample location. The success rate per dog (i.e., the number of correct indications divided by the number of trials) ranged from 76% to 100%. The lower bound of the 95% confidence interval of the estimated success rate was most of the time higher than the success rate obtained by chance after removing the number of mocks from calculations. These results provide some evidence that detection dogs may be able to discriminate between sweat samples from symptomatic COVID-19 individuals and those from asymptomatic COVID-19 negative individuals. However, due to the limitations of this proof-of-concept study (including using some COVID-19 samples more than once and potential confounding biases), these results must be confirmed in validation studies.
Résumé
Le but de cette étude était d'évaluer si les chiens entraînés pouvaient détecter les échantillons de sueur provenant d'individus symptomatiques COVID-19 positifs (SARS-CoV-2 PCR positive) et ceux provenant d'individus COVID-19 négatifs asymptomatiques. L'étude a été menée sur deux sites (Paris, France, et Beyrouth, Liban), a suivi les mêmes protocoles de formation et de test, et a impliqué six chiens de détection (trois chiens de détection d'explosifs, un chien de recherche et de sauvetage, et deux chiens de détection de cancer du colon). Au total, 177 personnes ont été recrutées pour l'étude (95 personnes symptomatiques COVID-19 positives et 82 personnes asymptomatiques COVID-19 négatives) dans cinq hôpitaux, et un échantillon de sueur aux aisselles par personne a été prélevé. Les séances d'entraînement des chiens ont duré entre une et trois semaines.
Une fois entraîné, le chien devait marquer l'échantillon COVID-19 positif placé au hasard derrière un des trois ou quatre cônes olfactifs (les autres cônes contenaient au moins un échantillon COVID-19 négatif et entre zéro et deux vides). Pendant la séance de test, un échantillon positif COVID-19 pouvait être utilisé jusqu'à un maximum de trois fois pour un chien. Le chien et son maître ont été aveuglés sur l'emplacement de l'échantillon COVID-positif. Le taux de réussite par chien (c'est-à-dire le nombre d'indications correctes divisé par le nombre d'essais) a varié de 76% à 100%. La limite inférieure de l'intervalle de confiance à 95 % du taux de réussite estimé était la plupart du temps supérieure au taux de réussite obtenu par hasard après avoir retiré le nombre de fausses indications des calculs.
Ces résultats fournissent certaines preuves que les chiens de détection peuvent être capables de déterminer les échantillons de sueur provenant d'individus COVID-19 symptomatiques et ceux provenant d'individus COVID-19 négatifs asymptomatiques. Toutefois, en raison des limites de cette étude de preuve de concept (notamment l'utilisation de certains échantillons de COVID-19 plus d'une fois et les éventuels biais de confusion), ces résultats doivent être confirmés dans des études de validation.
Auteurs : Dominique Grandjean, Riad Sarkis, Clothilde Lecoq-Julien, Aymeric Benard, Vinciane Roger, Eric Levesque, Eric Bernes-Luciani, Bruno Maestracci, Pascal Morvan, Eric Gully, David Berceau-Falancourt, Pierre Haufstater, Gregory Herin, Joaquin Cabrera, Quentin Muzzin, Capucine Gallet, Hélène Bacqué, Jean-Marie Broc, Leo Thomas, Anthony Lichaa, Georges Moujaes, Michele Saliba, Aurore Kuhn, Mathilde Galey, Benoit Berthail, Lucien Lapeyre, Anthoni Capelli, Steevens Renault, Karim Bachir, Anthony Kovinger, Eric Comas, Aymeric Stainmesse, Erwan Etienne, Sébastien Voeltzel, Sofiane Mansouri, Marlène Berceau-Falancourt, Aimé Dami, Lary Charlet, Eric Ruau, Mario Issa, Carine Grenet, Christophe Billy, Jean-Pierre Tourtier, Loïc Desquilbet.
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>>> Le partenariat avec l'OMS
Once trained, the dog had to mark the COVID-19 positive sample randomly placed behind one of three or four olfactory cones (the other cones contained at least one COVID-19 negative sample and between zero and two mocks). During the testing session, a COVID-19 positive sample could be used up to a maximum of three times for one dog. The dog and its handler were both blinded to the COVID-positive sample location. The success rate per dog (i.e., the number of correct indications divided by the number of trials) ranged from 76% to 100%. The lower bound of the 95% confidence interval of the estimated success rate was most of the time higher than the success rate obtained by chance after removing the number of mocks from calculations. These results provide some evidence that detection dogs may be able to discriminate between sweat samples from symptomatic COVID-19 individuals and those from asymptomatic COVID-19 negative individuals. However, due to the limitations of this proof-of-concept study (including using some COVID-19 samples more than once and potential confounding biases), these results must be confirmed in validation studies.
Résumé
Le but de cette étude était d'évaluer si les chiens entraînés pouvaient détecter les échantillons de sueur provenant d'individus symptomatiques COVID-19 positifs (SARS-CoV-2 PCR positive) et ceux provenant d'individus COVID-19 négatifs asymptomatiques. L'étude a été menée sur deux sites (Paris, France, et Beyrouth, Liban), a suivi les mêmes protocoles de formation et de test, et a impliqué six chiens de détection (trois chiens de détection d'explosifs, un chien de recherche et de sauvetage, et deux chiens de détection de cancer du colon). Au total, 177 personnes ont été recrutées pour l'étude (95 personnes symptomatiques COVID-19 positives et 82 personnes asymptomatiques COVID-19 négatives) dans cinq hôpitaux, et un échantillon de sueur aux aisselles par personne a été prélevé. Les séances d'entraînement des chiens ont duré entre une et trois semaines.
Une fois entraîné, le chien devait marquer l'échantillon COVID-19 positif placé au hasard derrière un des trois ou quatre cônes olfactifs (les autres cônes contenaient au moins un échantillon COVID-19 négatif et entre zéro et deux vides). Pendant la séance de test, un échantillon positif COVID-19 pouvait être utilisé jusqu'à un maximum de trois fois pour un chien. Le chien et son maître ont été aveuglés sur l'emplacement de l'échantillon COVID-positif. Le taux de réussite par chien (c'est-à-dire le nombre d'indications correctes divisé par le nombre d'essais) a varié de 76% à 100%. La limite inférieure de l'intervalle de confiance à 95 % du taux de réussite estimé était la plupart du temps supérieure au taux de réussite obtenu par hasard après avoir retiré le nombre de fausses indications des calculs.
Ces résultats fournissent certaines preuves que les chiens de détection peuvent être capables de déterminer les échantillons de sueur provenant d'individus COVID-19 symptomatiques et ceux provenant d'individus COVID-19 négatifs asymptomatiques. Toutefois, en raison des limites de cette étude de preuve de concept (notamment l'utilisation de certains échantillons de COVID-19 plus d'une fois et les éventuels biais de confusion), ces résultats doivent être confirmés dans des études de validation.
Auteurs : Dominique Grandjean, Riad Sarkis, Clothilde Lecoq-Julien, Aymeric Benard, Vinciane Roger, Eric Levesque, Eric Bernes-Luciani, Bruno Maestracci, Pascal Morvan, Eric Gully, David Berceau-Falancourt, Pierre Haufstater, Gregory Herin, Joaquin Cabrera, Quentin Muzzin, Capucine Gallet, Hélène Bacqué, Jean-Marie Broc, Leo Thomas, Anthony Lichaa, Georges Moujaes, Michele Saliba, Aurore Kuhn, Mathilde Galey, Benoit Berthail, Lucien Lapeyre, Anthoni Capelli, Steevens Renault, Karim Bachir, Anthony Kovinger, Eric Comas, Aymeric Stainmesse, Erwan Etienne, Sébastien Voeltzel, Sofiane Mansouri, Marlène Berceau-Falancourt, Aimé Dami, Lary Charlet, Eric Ruau, Mario Issa, Carine Grenet, Christophe Billy, Jean-Pierre Tourtier, Loïc Desquilbet.
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