Summary
Eine genaue Methode zur Hämoglobinschätzung fehlt am Point-of-Care und kann bevölkerungsbasierte Programme zur Behandlung von Anämie behindern. Daher haben wir eine Point-of-Care-Methode entwickelt, die auf gepooltem Kapillarblut und einem Auto-Analysator basiert, der in eine kundenspezifische Softwareanwendung integriert ist, um die Hämoglobinwerte in verschiedene Anämiegrade zu kategorisieren.
Abstract
Robuste Point-of-Care-Methoden sind erforderlich, um die Anämie auf Populationsebene abzuschätzen. Die genauen Methoden sind laborbasiert und können nicht am Point-of-Care angewendet werden. Um diesem Vorbehalt Rechnung zu tragen, wurde eine neuartige Methode entwickelt, die auf gepooltem Kapillarblut und einem tragbaren Autoanalyzer zur Schätzung des Hb-Wertes basiert. Zusätzlich wurde eine kundenspezifische Software für die Integration der Hb-Werte vom Autoanalysator zum Server nahezu in Echtzeit entwickelt. Darüber hinaus wurde ein Entscheidungshilfe-Tool entwickelt, das die Teilnehmer sofort in verschiedene Stadien der Anämie einteilen kann. Das Entscheidungshilfe-Tool wurde auf der Grundlage des Grenzwerts der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für Anämie auf Bevölkerungsebene entwickelt und war für alle Alters- und Geschlechtsgruppen verfügbar. Dieses einfache und benutzerfreundliche Tool könnte problemlos von Gesundheitsfachkräften an vorderster Front verwendet werden, die über begrenzte technische Fähigkeiten verfügen. Insgesamt könnte die entwickelte Methode am Point-of-Care eingesetzt werden und ist genau. Diese Hochdurchsatzmethode könnte für das Screening von Anämie auf Bevölkerungsebene für alle Alters- und Geschlechtsgruppen eingesetzt werden.
Introduction
Anämie ist weltweit ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit, insbesondere in Indien. Es ist bekannt, dass sich Anämie nachteilig auf die Arbeitsproduktivität der Bevölkerung und das Wirtschaftswachstum des Landes auswirkt1. Um die Bemühungen auf nationaler Ebene zur Verringerung der Anämie zu unterstützen, ist das neueste öffentliche Gesundheitsprogramm, das 2018 ins Leben gerufen wurde, das Anemia Mukt Bharat Program (AMB). AMB identifiziert "Tests" gefolgt von maßgeschneiderten "Behandlungen" als einen der vielversprechendsten Ansätze zur Verringerung der Anämieprävalenz in gefährdeten Altersgruppen2. Eine genaue Point-of-Care-Schätzung des Hämoglobins (Hb) zur Diagnose einer Anämie ist jedoch erforderlich, um die "Test and Treat"-Strategie der AMB umzusetzen. Darüber hinaus sind robuste Methoden nützlich, um Anämie in groß angelegten Gemeindebefragungen genau abzuschätzen. Die aktuellen POC-Methoden umfassen nicht-invasive und minimal-invasive Geräte und verwenden Kapillarblutproben zur Hb-Schätzung3. Mehrere präanalytische Faktoren, wie z. B. die Variation der Fingerstichabmessungen, die Dicke der Haut und die Stabilität von POC-Geräten unter Umweltbedingungen, führen jedoch zu ungenauen Messungen und führen zu großen Unterschieden in den Prävalenzschätzungen 3,4,5. Daher besteht die Notwendigkeit, eine Methode zur Hb-Schätzung zu etablieren, die mobil ist, eine kurze Durchlaufzeit (TAT) hat und für ressourcenarme Umgebungen geeignet ist6. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurde eine Methode zur gepoolten kapillaren Blutentnahme entwickelt, bei der eine berührungsaktivierte Lanzette verwendet wird (um eine gleichmäßige Stichtiefe und -dimension zu gewährleisten), um 6-8 Tropfen der frei fließenden Blutprobe in Kaliumethylendiamintetraessigsäure (EDTA)-Mikrotainerröhrchen zu ermöglichen. Der Hb-Wert in diesen Proben wurde dann mit einem tragbaren automatischen Analysator gemessen, der in einem Fahrzeug am POC mit unterbrechungsfreier Stromversorgung oder in einem nahe gelegenen Zentrum mit Elektrizität (Anganwadi, Gesundheitsklinik, Panchayath oder Haushalt) platziert wurde. Eine Validierungsstudie, in der diese Methode mit zwei Goldstandard-Methoden (gepaarte venöse Blutproben und Cyanomethamoglobin-Methode) verglichen wurde, zeigte eine hohe Genauigkeit und Präzision 7,8.
Neben der Einrichtung einer validen und zuverlässigen POC-Methode ist eine schnelle Entscheidungsfindung erforderlich, um das Screening und die Behandlung von Anämie auf Bevölkerungsebene zu erleichtern. Dies ist derzeit nicht möglich, wenn die Hb-Schätzung in der Gesundheitseinrichtung durchgeführt wird und ein Vertrauensarzt die Verabreichung von Eisen- und Folsäurepräparaten (IFA) direkt überwacht. Aufgrund der großen Population, die von den Ärzten in den primären Gesundheitszentren versorgt wird, gibt es eine erhebliche Zeitverzögerung bei der Einleitung der Intervention. Es besteht ein Bedarf an Technologien, die die Arbeitsbelastung des Amtsarztes verringern und das Gesundheitspersonal an vorderster Front in die Lage versetzen können, die Intervention ohne direkte Beteiligung des medizinischen Personals durchzuführen. Daher zielte die Studie darauf ab, eine benutzerdefinierte Anwendung (eSTAR-App) zu entwickeln, die die Daten von der Maschine automatisch übertragen kann, und einen eingebauten Algorithmus, der den Mitarbeitern an vorderster Front Entscheidungsunterstützung bei der Dosierung von IFA auf der Grundlage von Hb-Werten, Alter und Geschlechtsgruppen bietet. Die Software wurde mit Open-Source-Tools wie PHP entwickelt: Hypertext-Präprozessor (PHP)-Skriptsprache und PHP-Desktop-Chrome mit Visual Studio Code als integrierte Entwicklungsumgebung. Ein detailliertes Behandlungsprotokoll, das auf den Richtlinien von Anemia Mukt Bharat basiert, wurde in die Android-Anwendung2 integriert.
Diese integrierte Methode erfüllt die ständig steigende Anforderung, die Durchlaufzeit von Testergebnissen zu verkürzen und gleichzeitig die Genauigkeit und Präzision zu erhalten. Darüber hinaus ermöglicht die Fähigkeit, Ergebnisse innerhalb von Minuten zu liefern, eine schnelle Entscheidungsfindung über den Beginn der Behandlung und führt zu einer verbesserten Interventionsdurchführung9. Diese integrierte Methode kann für alle Erhebungen auf Feldebene oder Interventionsprogramme angepasst werden, die Hb-Tests beinhalten. Darüber hinaus kann es in der Gesundheitseinrichtung als Arbeitshilfe für das medizinische Personal bei der Entscheidung über eine IFA-Behandlung verwendet werden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Das Protokoll folgt den Richtlinien des Institutional Review Board des ICMR-National Institute of Nutrition, Hyderabad, Indien (IRB. Nr. 08/I/2018).
1. Gepoolte Kapillarprobenentnahme für die Hb-Analyse mit dem Hämatologie-Analysator 10,11
- Konfigurieren des Barcodedruckers und des Scanners
- Schließen Sie den Barcodedrucker an das Laptop-System an.
- Installieren Sie den Barcode-Druckertreiber auf dem Laptop.
- Geben Sie den Drucker in den Druckereigenschaften frei.
- Testen Sie den Barcodedruck in der Anwendung auf Fehler.
- Verbinden Sie den Barcode-Scanner mit dem Auto-Analysator, und er konfiguriert sich automatisch.
- Doppelklicken Sie auf das Symbol, um die auf dem Desktop-/Laptop-Computer installierte Anwendungssoftware zu öffnen. Geben Sie die autorisierten Anmeldeinformationen auf der Anmeldeseite ein.
HINWEIS: Die Startseite der Anwendung besteht aus Registerkarten für das Hochladen von Laborergebnissen, Berichte zur Qualitätskontrolle (QC) des Barcodedrucks und den endgültigen Hämatologiebericht. - Um Barcodes zu generieren, klicken Sie auf die Registerkarte Barcode-Druck . Die Liste der Teilnehmer erscheint automatisch auf der Registerkarte "Barcode-Druck", nachdem Sie geografische Details wie z. B. Dorfnamen eingegeben haben.
- Klicken Sie auf die Anzeigeauswahl. Die Liste wird angezeigt. Klicken Sie auf Barcode drucken.
- Gepoolte kapillare Blutprobenentnahme (Abbildung 1)
- Verwenden Sie einen der mittleren drei Finger der linken Hand für die Kapillarblutentnahme bei einem erwachsenen Patienten.
- Bitten Sie den Teilnehmer, sich in eine bequeme Position zu setzen, die dem Phlebotomisten Zugang zum Finger bietet.
- Reinigen Sie den Finger mit einem Alkoholtuch (enthält 70% Isopropylalkohol) und lassen Sie ihn trocknen.
- Beschriften Sie die Microtainer unmittelbar nach der Identifizierung des Teilnehmers und vor der Hautpunktion mit teilnehmerbezogenen Informationen (Barcode).
- Entnehmen Sie die Blutprobe mit einer Einweg-Sicherheitslanzette (kontaktaktivierte Lanzette 2,0 x 1,5 mm). Um die Blutprobe zu entnehmen, stechen Sie die Haut ca. 1 cm von der Fingerspitze entfernt zwischen dem Mittelpunkt und der Seite des Fingers ein. Die Punktion muss auf der Handfläche nach oben auf der Fingerkuppe des Mittel- oder Ringfingers erfolgen.
- Wischen Sie den ersten Blutstropfen ab und sammeln Sie die nachfolgenden Blutproben in einem beschichteten Microtainer.
- Massieren Sie den Finger nicht.
- Platzieren Sie den Microtainer senkrecht unter der Einstichstelle, so dass die Bluttröpfchen ungehindert in den Schlauch fließen, ohne Druck auszuüben. Wiederholen Sie den Vorgang, bis 4-6 Tropfen (ca. 200 μl) gesammelt sind.
- Mischen Sie den Inhalt vorsichtig durch Schwenken und Umdrehen erst nach dem Verschließen des Microtainer-Behälters.
- Sobald 3-4 Blutstropfen entnommen sind, drücken Sie ein Wattestäbchen auf die Fingerkuppe und lassen Sie den Teilnehmer still sitzen. Üben Sie manuellen Druck aus, um die Blutung zu stoppen.
- Entsorgen Sie die Lanzette sofort gemäß den Richtlinien für die biologische Abfallentsorgung.
2. Analysen mit einem Hämatologie-Analysator
- Konfiguration des Autoanalyzers mit der Software
- Laden Sie die FileZilla Server-Komponenten (127.0.0.1) herunter und installieren Sie sie auf dem Laptop.
Hinweis: Deaktivieren Sie die Windows-Firewall oder Firewalls von Drittanbietern. - Installieren Sie die benutzerdefinierte Software auf dem Laptop und kopieren Sie den Pfad des Dateispeicherorts der American Society for Testing and Materials (ASTM) (C/programfiles x86/destined folder/ Web/wb/astmfiles)
- Erstellen Sie in der FileZilla-Serveranwendung den Benutzer und das Kennwort und ordnen Sie den Speicherort der ASTM-Datei zu.
- Konfigurieren Sie im Auto-Analyzer-Gerät dieselbe IP-Serie (in den Haupteinstellungen).
- Ändern Sie im Auto-Analyzer die astm-Synchronisierungsoption in FTP und geben Sie die auf dem Laptop konfigurierte IP-Adresse und die Anmeldeinformationen an (z. B. 192.168.1.1 und FileZilla-Benutzername und -Passwort konfiguriert).
- Starten Sie den Auto-Analyzer neu und testen Sie den Dateisynchronisierungsprozess, sobald er bereit ist.
- Laden Sie die FileZilla Server-Komponenten (127.0.0.1) herunter und installieren Sie sie auf dem Laptop.
- Analyse der Blutproben mittels Autoanalyzer
- Verwenden Sie einen Hämatologie-Analysator, der vollautomatisch und tragbar ist, so dass er in der POC-Einstellung verwendet werden kann, um eine sofortige Messung des Hb- und anderer Erythrozytenindizes (mittleres korpuskuläres Volumen [MCV], mittleres korpuskuläres Hämoglobin [MCH], mittlere korpuskuläre Hämoglobinkonzentration [MCHC] und Erythrozytenverteilungsbreite [RDW]) durchzuführen.
- Überprüfen Sie den Gehalt an Lösungsmitteln (mindestens 1/4 der Reagenzflasche ist gefüllt) und bestätigen Sie, ob sie in ausreichender Menge vorhanden sind.
HINWEIS: Die Lösungsmittel bestehen aus enzymatischer Lösung, Lyselösung und gepufferter isotonischer Lösung (Materialtabelle). - Schalten Sie das Gerät ein, indem Sie auf den EIN/AUS-Schalter am Gerät klicken. Stellen Sie sicher, dass das Gerät über ein Foil-Twisted-Pair-Kabel (FTP) mit einem Laptop verbunden ist.
- Überprüfen Sie den LCD-Bildschirm (Liquid Crystal Display), um festzustellen, ob die Außentemperatur für den Start der Analyse geeignet ist oder nicht. Eine Temperatur >35 °C ist nicht ratsam. Stellen Sie das Gerät in einer Umgebung auf, in der die Umgebungstemperatur <35 °C beträgt.
- Sobald die Initialisierung abgeschlossen ist, lassen Sie den Analysator automatisch einen Startzyklus ausführen (die automatische Startfunktion ist standardmäßig aktiviert).
- Überprüfen Sie nach dem Startzyklus das Display des Geräts auf Referenzblindwertzählung. Stellen Sie sicher, dass die Anzahl der Referenzblindwerte die folgenden Parametergrenzwerte nicht überschreitet: Hb < 0,3 g/dl und Leukozyten < 0,3 x 103/mm3, Erythrozyten < 0,02 x 106/mm3; HCT 0% und PLT < 10 x 103/mm3. Drücken Sie dann die √-Taste, um die leeren Ergebnisse zu überprüfen.
- Wenn der Analysator nach Abschluss der Initialisierungsphase nicht automatisch einen Startzyklus ausführt, drücken Sie die START-UP-Taste an der Instrumentenfront, um den Zyklus zu starten.
- Jetzt zeigt der Analysator eine Anmeldeseite an. Geben Sie den vordefinierten Benutzernamen und das Kennwort ein. Drücken Sie die √ -Taste, um fortzufahren.
- Führen Sie vor der Probenanalyse drei Kontrollstufen (niedrig, normal und hoch) durch, um die Genauigkeit des Analysators zu überprüfen. Den Regler bei 2-8 °C lagern und vor Gebrauch auf Raumtemperatur (RT) bringen. Mischen Sie die Steuerelemente vor Gebrauch mehrmals vorsichtig.
HINWEIS: Die Kontrollen werden als gebrauchsfertige Reagenzien vom Hersteller bezogen und so beladen, wie sie sind. Die Durchstechflaschen werden bei 4 °C gelagert. Die übliche Haltbarkeit beträgt 15 Tage. Die Kontrollen sollten regelmäßig mit Hilfe des Diagramms von Levey Jenning überwacht werden. Sinkt der Kontrollwert über oder unter 3 SD, ist eine konzentrierte Reinigung mit der vom Lieferanten bereitgestellten Waschlösung durchzuführen. - Sobald der Schritt der Qualitätskontrolle erfolgreich abgeschlossen ist, bereiten Sie sich auf die Probenanalyse vor.
- Scannen Sie den Barcode, der mit dem an den Analysator angeschlossenen Scanner auf dem Probenbehälter klebt, und drücken Sie die X-Markierung .
- Erwähnen Sie das Geschlecht des Subjekts (männlich oder weiblich) und drücken Sie die √ -Taste, um fortzufahren.
- Das Instrument zeigt die Details des Subjekts zusammen mit einem Code an. Drücken Sie X , wenn die eingegebenen Daten falsch sind.
- Bevor Sie die Blutprobe in das Gerät laden, mischen Sie die Blutprobe vorsichtig und gründlich.
- Entfernen Sie die Kappe vorsichtig, damit kein Blut verschüttet wird.
- Legen Sie das Röhrchen unter die Probenahmenadel und bewegen Sie das Röhrchen nach oben, bis die Probenahmenadel in das Blut eindringt.
- Drücken Sie den Start-Schalter . Die Probenahmenadel saugt 10 μl Blut ab. Der Analysezyklus dauert ca. 60 s. Am Ende des Zyklus wird das Ergebnis auf dem LED-Panel angezeigt.
- Drucken Sie die Ergebnisse aus, indem Sie auf das Druckersymbol klicken.
- Klicken Sie auf den Rückwärtspfeil, um mit dem zweiten Beispiel fortzufahren.
- Sobald die Analyse abgeschlossen ist, laden Sie die Labortestergebnisse hoch.
- Laden Sie die Daten vom Analyzer auf den Server hoch.
- Verbinden Sie das System mit einem beliebigen Internetdienstanbieter, der eine Mindestgeschwindigkeit von 20 Mbit/s bietet.
- Doppelklicken Sie auf das Symbol, um das Symbol der Anwendungssoftware zu öffnen, das nach der Installation auf dem Desktop angezeigt wird. Geben Sie die autorisierten Anmeldeinformationen auf der Anmeldeseite ein.
HINWEIS: Die Startseite der Anwendung besteht aus Registerkarten für das Hochladen von Laborergebnissen, das Drucken von QC-Berichten mit Barcodes und den endgültigen Hämatologiebericht. Auf der Seite zum Hochladen der Labortestergebnisse werden die abgeschlossenen Tests angezeigt. Der Dateiname besteht aus der Maschinen-ID und dem Analysedatum im .astm-Format. - Klicken Sie auf die Schaltfläche Ergebnisse hochladen . Sobald die Ergebnisse erfolgreich hochgeladen wurden, werden die .astm-Dateien auf dem Server in .csv Format konvertiert und die konvertierten Dateien werden im Hämatologiebericht angezeigt. Laden Sie die Dateien im .astm-Format für Datensätze herunter.
HINWEIS: Auf der Seite wird angezeigt, dass die Popup-Dateien erfolgreich hochgeladen wurden. Wenn es doppelte Dateien gibt, werden diese identifiziert. - Für die Teilnehmer, für die ASTM-Dateien hochgeladen werden, wird die Entscheidung über den Anämiestatus (basierend auf Tabelle 1 und Tabelle 2) als Bericht in der Webanwendung generiert. Um die Entscheidung über Anämie anzuzeigen, melden Sie sich bei der Webanwendung an, klicken Sie auf Berichte und dann auf EDSS. Ein Bericht wird als Tabelle für alle Teilnehmer sichtbar sein.
- Um einzelne Testergebnisse und Entscheidungen über den Anämiestatus sowie das Behandlungsschema einzusehen, melden Sie sich bei der Folgeanwendung an, suchen Sie den Teilnehmer anhand der ID oder des Namens, klicken Sie auf die Schaltfläche EDSS und sehen Sie sich die Ergebnisse an.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Prüfung der Validität der Methode
Die Gültigkeit dieser Methode wurde durch den Vergleich mit dem Goldstandard festgestellt, bei dem es sich um die auf dem Autoanalysegerät des venösen Blutes basierende Methode handelte. Die Validierungsstudie wurde an anderer Stelle ausführlich beschrieben8. Kurz gesagt, 748 scheinbar gesunde Probanden gaben am selben Tag nacheinander eine venöse Probe und eine Kapillarprobe ab. Die Analysen wurden am POC durchgeführt. Die Teilnehmer wiesen ein breites Spektrum an Hb-Werten auf und gehörten zu den Kategorien Nicht-Anämie, leichter, mittelschwerer und schwerer Anämiestatus. Um die Validität der Methode zu ermitteln, wurden die Mittelwertdifferenzen und deren Konfidenzintervalle berechnet. Die Verzerrung und die Grenzen der Übereinstimmung zwischen verschiedenen Methoden wurden mit Hilfe der Bland-Altman-Analyse geschätzt.
Der Unterschied in den mittleren Hb-Werten war bei der Methode des Kapillarblut-Auto-Analysators bzw. der Goldstandard-Methode des venösen Blut-Auto-Analysators gering (Tabelle 3). Das Bland-Altman-Diagramm zum Vergleich zwischen den beiden Methoden ist in Abbildung 2 dargestellt. Die mittlere Differenz und die Grenzen der Übereinstimmung betrugen 0,1 g/dl (-1,0 bis 0,8).
Die Prävalenzschätzung für keine Anämie unterschied sich zwischen den beiden Methoden um 2,2 %-Punkte. Die Prävalenzschätzungen der verschiedenen Anämiegrade lagen ebenfalls sehr nahe beieinander, was die Validität der Methode gegenüber der Goldstandardmethode belegt (Tabelle 3).
Testen der integrierten Software und des Entscheidungsunterstützungstools
Die integrierte Methode wurde unter 68 Teilnehmern aus dem Dorf Buggabai, Ghatkesar, Narapally, getestet. Das Entscheidungshilfe-Tool lieferte genau den Anämiestatus und die IFA-Dosen dieser Teilnehmer, die vom Amtsarzt vor Ort auf der Grundlage des Algorithmus manuell überprüft wurden (Tabelle 4).
Die Ergebnisse zeigen, dass die integrierte POC-Methode valide ist und zur Abschätzung der Prävalenz von Anämie auf Populationsebene verwendet werden kann. Bis heute wurden mit dieser Methode etwa 16.539 Entscheidungen für verschiedene Anämiegrade generiert.
Abbildung 1: Probenentnahme und Einrichtung des automatischen Analysators. (A,B) Entnahme einer gepoolten Kapillarprobe. (C) Automatische Einrichtung des Analysators am Point-of-Care. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2: Bland-Altman-Diagramm. Das Diagramm vergleicht die mittlere Differenz und die Grenzen der Übereinstimmung zwischen der entwickelten (kapillare Blut-Auto-Analysator-Methode) und dem Goldstandard (venöse Blut-Auto-Analyse-Methode). Die mittlere Differenz zwischen den beiden Methoden betrug -0,1 (95%-KI: -0,2; -0,1). Diese Abbildung wurde mit Genehmigung von Dasi et al.8 geändert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 3: Tool zur Entscheidungsunterstützung. Das Tool zeigt den Grad der Anämie und die Behandlungsdosis mit Eisen und Folsäure an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
| Bevölkerung | Cut-off (g/dl) | Leichte und mittelschwere Anämie | Schwere Anämie |
| Kinder 6–59 Monate | ≥11.0 | ≥7,0–<11,0 | <7.0 |
| 5–11 Jahre | ≥11,5 | ≥8,0–<11,5 | <8.0 |
| 12–19 Jahre (Mädchen) | ≥12 | ≥8,0–<12 | <8.0 |
| 12–14 Jahre (Jungen) | ≥12 | ≥8,0–<12 | <8.0 |
| 15–19 Jahre (Jungen) | ≥13 | ≥8,0–<13 | <8.0 |
| Männer | ≥13 | ≥8,0–<13 | <8.0 |
| NPNL und stillende Frauen | ≥12 | ≥8,0–<12 | <8.0 |
| Schwanger | ≥11 | ≥7,0–<11,0 | <7.0 |
Tabelle 1: Kriterien für die Einstufung von Teilnehmern in verschiedene Anämiegrade
| Bevölkerung | Tagesdosis (therapeutische Dosis) |
| Kinder 6–59 Monate | 3 mg/kg Körpergewicht (Eisensirup mit 20 mg Eisen und 100 μg Folsäure) |
| 5–9 Jahre | 45 mg Eisen + 400 μg Folsäure/Tag (bis zum Körpergewicht von 18,5 kg, rosa Tablette) |
| 60 mg Eisen + 500 μg Folsäure /Tag (>18,5 kg, blaue Tablette) | |
| 10–11 Jahre | 120 mg Eisen + 1 mg Folsäure (blaue Tablette) |
| 12–19 Jahre (Mädchen) | 120 mg Eisen + 1 mg Folsäure (blaue Tablette) |
| 12–14 Jahre (Jungen) | 120 mg Eisen + 1 mg Folsäure (blaue Tablette) |
| 15–19 Jahre (Jungen) | 120 mg Eisen + 1 mg Folsäure (blaue Tablette) |
| Männer | 120 mg Eisen + 1 mg Folsäure (rote Tablette) |
| NPNL und stillende Frauen | 120 mg Eisen + 1 mg Folsäure (rote Tablette) |
| Schwanger | 120 mg Eisen + 1 mg Folsäure (rote Tablette) |
Tabelle 2: Behandlungsprotokoll. Die Dosierung sollte nach dem Körpergewicht erfolgen (wenn das Körpergewicht im Vergleich zum Alter geringer ist). Schwer anämische Teilnehmer wurden an das örtliche primäre Gesundheitszentrum überwiesen. Zur prophylaktischen Dosierung wurde 1 IFA-Tablette pro Woche eingenommen, mit Ausnahme von schwangeren Frauen, bei denen 1 Tablette pro Tag verabreicht wurde. Bei Kindern betrug dies 1 ml alle zwei Wochen. Die Behandlung wurde 3 Monate lang durchgeführt.
| Methodik | Mittlerer Hb (SD) g/dl | Prävalenz der Anämie (insgesamt) (%) | Prävalenz der Anämiegrade (%) | ||
| Leicht | Mäßig | Schwer | |||
| Kapillarblut-Auto-Analysator-Methode | 11.0 (2.1) | 34.9 | 19.7 | 36.4 | 9.1 |
| Venöse Blut-Auto-Analysator-Methode | 10.9 (2.0) | 32.2 | 20.7 | 37 | 10 |
Tabelle 3: Vergleich zwischen Hb-Schätzungen, die mit gepooltem Kapillarblut und der Autoanalyzer-Methode erhalten wurden, mit der Methode des venösen Blut-Autoanalyzers.
| Altersgruppe | N | Mittlerer Hb-Wert | SD | Vom integrierten System generierte Entscheidungen* | ||
| Leicht | Mäßig | Nicht anämisch | ||||
| 6–59 m | 11 | 9.7 | 1.41 | 4 | 5 | 2 |
| 5–11 Jahre | 9 | 11.4 | 1.59 | 2 | 2 | 5 |
| 12–14 Jahre | 4 | 12.4 | 1.56 | 1 | 1 | 2 |
| NPNL | 28 | 11.7 | 1.29 | 8 | 6 | 14 |
| Männer | 16 | 14.7 | 1.34 | 0 | 3 | 13 |
| Gesamt | 68 | 11.98 | 1.44 | 15 | 17 | 36 |
| *Die automatisierten Entscheidungen wurden von einem Amtsarzt vor Ort verifiziert | ||||||
Tabelle 4: Mittlere Hb-Werte und vom integrierten System generierte Entscheidungen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Die vorliegende Arbeit beschreibt eine Point-of-Care-Methode unter Verwendung einer gepoolten Kapillarblutprobe und eines Auto-Analysators. Die Methode wurde in eine benutzerdefinierte Software integriert, die die Ergebnisse des Analysegeräts automatisch auf den Server hochladen und Entscheidungen über die Anämie treffen konnte. Außerdem könnte es die Behandlungsdosen von IFA gemäß dem Protokoll des Nationalen Programms2 bereitstellen.
Die kundenspezifische Software wurde entwickelt, um den Barcodedruck, den Export von Hämatologiedaten und die Visualisierung von Daten zu integrieren. Es wurde mit einer Online-PHP-basierten Desktop-Anwendung unter Verwendung der PHP-Skriptsprache und PHP-Desktop-Chrome mit Visual Studio Code als integrierte Entwicklungsumgebung entwickelt. Für die Gestaltung der Benutzeroberfläche wurden HTML 5, CSS und JavaScript verwendet. Webservices wurden mit der Skriptsprache PHP entwickelt. Ein Benutzer kann mit dieser Desktop-Anwendung mehrere Barcodes über einen Barcodedrucker drucken. Ein Barcode-Scanner wurde verwendet, um auf die Barcode-Daten zuzugreifen und sie an den Auto-Analyzer zu senden. Die Daten wurden lokal mit SqlLite und auf dem Server unter Verwendung der MySql-Datenbank mit MySql Workbench als Umgebung gespeichert. Die hämatologischen Berichte können auch im PDF-Format heruntergeladen werden. In die Android-Anwendung wurde ein detailliertes Behandlungsprotokoll integriert, das auf den Anemia Mukt Bharat Guidelines12 basiert (Tabelle 1 und Tabelle 2)2. Dieses Modul berechnete die IFA-Dosis (die Art und Anzahl der IFA-Tabletten) basierend auf dem Alter, dem Geschlecht, dem physiologischen Status und dem Hb-Wert des Teilnehmers. Bei Kleinkindern, die Eisensirup benötigen, wurde die Dosis (in Millilitern Sirup) auf der Grundlage des Körpergewichts des Kindes berechnet. Zu den Bestandteilen der Anzeige des elektronischen Entscheidungsunterstützungssystems (EDSS) gehörten (i) der Anämiestatus des Teilnehmers (Grad der Anämie oder keine Anämie), (ii) die visuelle Darstellung der verschriebenen IFA-Packung (rosa für eine 45-mg-Tablette, blau für eine 60-mg-Tablette für Jugendliche und rot für eine 60-mg-Tablette für Erwachsene), (iii) Dosis (Anzahl der Tabletten, die für 1 Monat abgegeben werden sollen), iv) Häufigkeit und Zeitpunkt (täglich oder wöchentlich nach der Mahlzeit) (Abbildung 3).
Das derzeitige Anämieprogramm in Indien deckt acht Alters- und Geschlechtsgruppen ab. Die Behandlungsdosen sind unterschiedlich, mit 5 Arten von prophylaktischen Dosen und 7 Arten von Behandlungsdosen. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit von Fehlern bei der Entscheidungsfindung durch das Gesundheitspersonal an vorderster Front, das über eine begrenzte Ausbildung und Fähigkeiten verfügt. Mit dieser Software können die Fehler beseitigt und die Behandlung schneller und genauer durchgeführt werden. Daher hat die Software das Potenzial, eine Arbeitshilfe für Mitarbeiter an vorderster Front zu werden, um Programme zur Anämiekontrolle auf Bevölkerungsebene einzuführen. Frühere Studien haben gezeigt, dass Gesundheitspersonal an vorderster Front digitale Technologien für die Datenerfassung und -aufzeichnung erfolgreich einsetzen könnte13. Der Erhalt einer elektronischen Arbeitshilfe würde auch die wahrgenommene Selbstidentität dieses wichtigen Gesundheitskontaktpersonals in der ersten Anlaufstelle verbessern14.
Die Grundkosten für die Analyse mit dieser Methode beliefen sich auf etwa 75 INR pro Probe und umfassten Lanzette, Mikrotainer und Reagenzien. Auch wenn für diese Methode bisher keine systematische Kostenanalyse durchgeführt wurde, glauben wir, dass die Gesamtkosten mit anderen häufig verwendeten PoC-Methoden wie dem digitalen Hämoglobinometer vergleichbar sind, das etwa 104-177 INR pro Probenanalyse kostet15. In Anbetracht der wichtigen Vorteile des automatischen Analysators, bei dem Marker wie RBC-Indizes erhalten werden könnten, könnte das auf dem automatischen Analysator basierende Verfahren als vielversprechend für die Verwendung in bevölkerungsbasierten Umfragen angesehen werden.
Für den optimalen Einsatz der integrierten Methode im Feld gab es mehrere kritische Schritte, die befolgt werden mussten. Bei der Blutentnahme sollten Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um die Finger nicht zu drücken. Ein weiterer kritischer Schritt war das Mischen der Proben. Unmittelbar nach der Entnahme und vor der Analyse sollte die Probe richtig gemischt werden, um genaue Ergebnisse zu erhalten. Während des Sample-Uploads mussten die auf dem Laptop installierten Firewalls ausgeschaltet werden. Das System wurde am Point-of-Use mit Hilfe von 1-KVA-Batterien eingesetzt, die den Analysator ca. 4 h lang mit Strom versorgten.
Eine Einschränkung des Verfahrens war seine Temperaturempfindlichkeit. Wenn die Umgebungstemperaturen über 35 °C liegen, funktioniert der Analysator am besten in einem Fahrzeug mit Klimaanlage. Wenn die analysierten Beispieldaten zweimal hochgeladen wurden, zeigte das System automatisch den letzten Upload an, obwohl alle Dateien im Backend verfügbar wären. Das Entscheidungsunterstützungstool lieferte präzise Entscheidungen. Für den Einsatz musste das Gesundheitspersonal an vorderster Front jedoch über digitale Kompetenzen verfügen. Da die Software zweisprachig war, war es für das Gesundheitspersonal an vorderster Front nicht schwierig, die Anzeigesprache zu verstehen. Wenn die Software jedoch für andere Bundesstaaten als Telangana skaliert werden muss, muss die neue Sprache integriert werden.
Mit Hilfe eines algorithmusbasierten Tools zur Entscheidungsunterstützung und einer vereinfachten visuellen Ausgabe werden die Gesundheitsfachkräfte an vorderster Front in der Lage sein, Anämien zu behandeln und sie während des gesamten Behandlungszeitraums zu verfolgen. Die integrierte Methode hat das Potenzial für ein Scale-up, ist vollständig auf Open-Source-Plattformen ausgelegt und interoperabel. Dieses digitale Instrument wird einen wesentlichen Impuls für die Einführung der "Screen-and-Treat"-Interventionen zur Verringerung der Anämie in ressourcenbeschränkten Umgebungen geben.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Keine angegeben.
Acknowledgments
Das Team dankt Herrn J. Suresh, Herrn Medappa, Frau Madhu und dem gesamten Team der Kavintech Corporation, Bangalore, die das Entscheidungsunterstützungstool und die Software erfolgreich entwickelt haben. Die Autoren danken auch dem Indian Council of Medical Research, der indischen Regierung für die Finanzierung und dem Ministerium für öffentliche Gesundheit und Familienfürsorge, Telangana, für die Unterstützung der Studie.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ABX Miniclean | Horiba Ltd, Japan | 23-450-004 | Enzymatic solution |
| ABX Minidil LMG | Horiba Ltd, Japan | 23-450-008 | Buffered isotonic solution for RBC/PLT dilution, sleeving and cleaning |
| ABX Minilyse | Horiba Ltd, Japan | 23-450-006 | Hb measurement; lysing solution |
| ABX Minocal | Horiba Ltd, Japan | 2032002 | Calibrator |
| ABX Minoclair | Horiba Ltd, Japan | 23-450-003 | Cleaning reagent |
| ABX Minotrol 16 - 2H | Horiba Ltd, Japan | 2042209 | Blood control |
| ABX Minotrol 16 - 2L | Horiba Ltd, Japan | 2042208 | Blood control |
| ABX Minotrol 16 - 2N | Horiba Ltd, Japan | 2042202 | Blood control |
| Autoanalyzer | Horiba Ltd, Japan | ABX Micros ES 60 | The FTP port should be functional |
| Barcode printer | Technology service corporation, USA | TSC Model TE 244 | 400 Mhz 32 bit RISC processor with 16 MB SDRAM, 8 MB Flash memory |
| Barcode Scanner | Retsol | LS-450 | Any company which can provide a scanner with the following specifications: 32 bit CPU fast decode ability, IP 54 rated, Light source – visible laser diode 650 nm, Single scan pattern with scan rate of 100scans/second, Scan width of 200 mm & precision of 4 mil, Scan angle – YAW 65 Deg, Rotation 30 Deg & Pitch 55 Deg, Scan indication – buzzer, light indicator, Scan mode both manual & continue scanning |
| BD needles holder | Becton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Ireland | 364879 | |
| Contact activated lancet | Becton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Ireland | 366594, 366593 | For children below 1 year, venous blood sample has been collected. |
| Custom software | Kavin Corporation, Bangalore | N/A | |
| K2-EDTA Microtainer-5 mL | Becton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Ireland | 363706 | EDTA tube for blood profile analysis with 1.0 mg K2 EDTA, dimensions 13 x 75 mm |
| Labels | G-Technologies, Secunderabad, telangana | N/A | |
| Laptop | Any | N/A | Intel Core I3-1005G1, 8GB DDR4, 1TB HDD, 15.6 FHD LED, WIN 11 HOME and MS OFFICE H&S |
References
- Abhiyan, P. Ministry of Women and Child Developmen. Press Information Bureau, Government of India. , Available from: https://pib.gov.in/Pressreleaseshare.aspx?PRID=1797687 (2020).
- Ministry of Health and Family Welfare Government of India. , New Delhi. Available from: https://main.mohfw.gov.in/ (2018).
- Neufeld, L. M., et al. Hemoglobin concentration and anemia diagnosis in venous and capillary blood: biological basis and policy implications. Annals of New York Academy of Sciences. 1450 (1), 172-189 (2019).
- Haggenmüller, V., et al. Smartphone-based point-of-care anemia screening in rural Bihar in India. Community Medicine (Lond). 3 (1), 38 (2023).
- Neogi, S. B., et al. Diagnostic accuracy of point-of-care devices for detection of anemia in community settings in India. BMC Health Service Research. 20 (1), 468 (2020).
- Sharma, S., Zapatero-Rodríguez, J., Estrela, P., O'Kennedy, R. Point-of-care diagnostics in low resource settings: Present status and future role of microfluidics. Biosensors (Basel). 5 (3), 577-601 (2015).
- Augustine, L. F., Dasi, T., Palika, R., Pullakhandam, R., Kulkarni, B. Point of care diagnosis of anemia using portable auto analyzer. Indian Pediatrics. 57 (6), 568-569 (2020).
- Dasi, T., et al. Hemoglobin measurement in capillary blood by a portable autoanalyzer for population level screening of anemia: validation in cross-sectional and longitudinal studies. British Journal of Nutrition. 128 (6), 1108-1117 (2022).
- Briggs, C., Kimber, S., Green, L. Where are we at with point-of-care testing in haematology. British J Haematology. 158 (6), 679-690 (2012).
- Krleza, J. L., Dorotic, A., Grzunov, A., Maradin, M. Capillary blood sampling: national recommendations on behalf of the Croatian Society of Medical Biochemistry and Laboratory Medicine. Biochemical Medicine (Zagreb). 25 (3), 335-358 (2015).
- World Health Organization. WHO Guidelines on Drawing Blood: Best Practices in Phlebotomy). World Health Organization. , (2010).
- World Health Organization. Iron Deficiency Anaemia. Assessment Prevention and Control. A Guide for Programme Managers. World Health Organization. , Available from: https://cdn.who.int/media/docs/default-source/2021-dha-docs/ida_assessment_prevention_control.pdf (2001).
- Zaidi, S., et al. Operability, usefulness, and task-technology fit of an mHealth app for delivering primary health care services by community health workers in underserved areas of Pakistan and Afghanistan: Qualitative study. Journal of Medical Internet Research. 22 (9), e18414 (2020).
- Meena, S., Rathore, M., Kumawat, P., Singh, A. Challenges faced by ASHAs during their field works: A cross sectional observational study in rural area of Jaipur, Rajasthan. International Journal of Medicine and Public Health. 10 (3), 97-99 (2020).
- Neogi, S. B., et al. Cost-effectiveness of point-of-care devices for detection of anemia in community settings in India. Clinical Epidemiology and Global Health. 14, 100995 (2022).
