זיהומים טפיליים מהווים אתגר משמעותי לבריאות הציבור, במיוחד במדינות ואזורים מתפתחים. מחקר זה משווה מנתח צואה אוטומטי כדי להעריך את יעילות האבחון שלו לזו של שיטת המיקרוסקופיה המסורתית של מריחה רטובה ישירה.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
זיהומים טפיליים מהווים אתגר משמעותי לבריאות הציבור, במיוחד במדינות ואזורים מתפתחים. מחקר זה משווה מנתח צואה אוטומטי כדי להעריך את יעילות האבחון שלו לזו של שיטת המיקרוסקופיה המסורתית של מריחה רטובה ישירה.
עם ההתפתחות הסוציו-אקונומית, השכיחות של מחלות טפיליות מעיים ירדה משמעותית משנה לשנה. עם זאת, זיהומים טפיליים נותרו בעיה מרכזית בבריאות הציבור ברחבי העולם, במיוחד במדינות ואזורים מתפתחים. אבחון וטיפול בזמן חיוניים לשליטה בהתפשטות מחלות אלו. שיטת המיקרוסקופיה המסורתית של מריחה רטובה ישירה, למרות שהיא בשימוש נרחב, היא עתירת עבודה, מועדת לזיהום ותלויה בכישוריו של הטכנאי. מאמר זה מציג מנתח צואה אוטומטי, ההופך את עיבוד דגימות הצואה לאוטומטי, ומציע יתרונות על פני שיטת המיקרוסקופיה המסורתית של מריחה רטובה ישירה, כגון קלות תפעול, זיהוי מהיר, סביבת עבודה נקייה והיגיינית, ורגישות וספציפיות גבוהות, ובכך משפר את יעילות האבחון והדיוק.
השווינו שלוש שיטות שונות לניתוח צואה: שיטת מיקרוסקופיה של מריחה רטובה ישירה, מנתח צואה אוטומטי (דוח AI) ומנתח צואה אוטומטי (ביקורת משתמשים). דוח הבינה המלאכותית משתמש בניתוח תמונות אוטומטי ואלגוריתמים של למידת מכונה כדי לזהות רכיבים כמו טפילים וביצים בדגימות צואה. שיטה זו יכולה לעבד מספר רב של דגימות במהירות, ולהגביר את היעילות. ביקורת המשתמש משתמשת גם במנתח צואה אוטומטי אך כוללת שלב נוסף של ביקורת משתמשים. טכנאים מנוסים סוקרים את דוח הבינה המלאכותית כדי לשפר את הדיוק והאמינות של התוצאות. המנתח הפגין רגישות של 84.31% לדוח AI ו-94.12% לביקורות משתמשים, יחד עם ספציפיות של 98.71% לדוחות AI ו-99.69% לביקורות משתמשים, מה שהופך אותו לכלי שלא יסולא בפז לאבחון קליני וטיפול בזיהומים טפיליים.
ברחבי העולם, מחלות טפיליות מעיים ממשיכות להיות בעיה משמעותית של בריאות הציבור, בעיקר במדינות מתפתחות. נתונים היסטוריים של ועדת הבריאות והרווחה של הרפובליקה העממית של סין חושפים ירידה ניכרת בשיעורי ההדבקה מ-62.63% ב-1992 ל-5.96% ב-20151,2,3. למרות הירידה הדרמטית1, עם שכיחות ארצית משוקללת של 0.47% והערכה של 5.98 מיליון אנשים נגועים3, השכיחות של זיהום Clonorchis sinensis באוכלוסיית גואנגדונג נותרה גבוהה במיוחד ועומדת על 4.90%4. אזורים ספציפיים כמו גואנגדונג עדיין מציגים שיעורים גבוהים יותר של זיהום C. sinensis, מה שמדגיש את הצורך בשיטות אבחון מדויקות.
ניתן להשיג אבחון מחלות טפיליות באמצעות בדיקה מיקרוסקופית, הדמיה רפואית, שיטות סרולוגיות ומולקולריות. ניתוח סרולוגי באמצעות בדיקת אימונוסורבנט מקושר לאנזים (ELISA) מועיל באבחון מחלה טפילית, אך הרגישות בינונית, בכ-80%5. לטכניקות אבחון בביולוגיה מולקולרית יש רגישות וספציפיות גבוהות6, אך הן מונעות על ידי פעולות מסורבלות וגוזלות זמן ועלויות בדיקה גבוהות, מה שהופך אותן ללא מתאימות לבדיקות שגרתיות בקנה מידה גדול.
איתור ביציות C. sinensis בצואה של המטופל הוא הבסיס לאישור האבחנה. שיטת המריחה העבה של קאטו-כץ, המחפשת ביצי C. sinensis, היא השיטה הקלאסית הנפוצה לאבחון מחלות טפיליות7,8. למרות שהוא זול, הוא גוזל זמן, עתיר עבודה ואינו מתאים לתרגול קליני לנוכח נפח גבוה של דגימות לבדיקה. רוב בתי החולים הראשוניים משתמשים כיום בשיטת מיקרוסקופיה ישירה של מריחה רטובה. עם זאת, שיטה זו עדיין גוזלת זמן ועתירת עבודה, עם ריח צואה לא נעים, ונוטה לזיהום צולב, סיכוני ביטחון ביולוגי גבוהים ותוצאות התלויות במומחיות ובחריצות של צוות הבדיקה9.
טכניקות אבחון קונבנציונליות, למרות שהן בעלות ערך, מתמודדות עם מגבלות ברגישות ובמעשיות. עם זאת, עם ההתקדמות המתמשכת במדע ובטכנולוגיה, בדיקות צואה הופכות לאוטומטיות וסטנדרטיות יותר. מכשירים אוטומטיים המשתמשים בשיטות מבוססות תמונה דיגיטלית לזיהוי כמותי של טפילים או ביצי טפילים בצואה צוברים פופולריות במעבדות קליניות. הם מציעים יתרונות כגון קלות תפעול, זיהוי מהיר, סביבת עבודה נקייה והיגיינית ורגישות וספציפיות גבוהות. מנתח הצואה האוטומטי משתמש בטכנולוגיית הדמיה דיגיטלית כדי לתעד תצפיות מיקרוסקופיות על ידי לכידת סדרה של צילומים דיגיטליים בהגדלה נמוכה וגבוהה באמצעות המיקרוסקופ ומערכת ההדמיה הדיגיטלית המשולבת שלו. לאחר מכן המערכת משדרת את התמונות הללו למערכת עיבוד נתונים ממוחשבת, המזהה ומנתחת אותן בהתאם. לאחרונה ניסינו לאבחן ספקטרום של זיהומים טפיליים, תוך התמקדות באיתור טפילים וביציהם בדגימות צואה. דגימות חיוביות מזוהות על ידי נוכחות המאפיינים המורפולוגיים שלהן. הערכנו את מנתח הצואה האוטומטי לאיתור טפילים בדגימות צואה ואישרנו את הפוטנציאל שלו כתוספת לשיטות מיקרוסקופיה קונבנציונליות. מנתח הצואה האוטומטי מורכב ממיינפריים ותוכנה נלווית הכוללת מספר יחידות מיוחדות, כולל יחידת דגימה אוטומטית, יחידת דגימת פנצ'ר, יחידת מאפייני דגימה ותצפית צבע, יחידת מצלמה ויחידת כרטיס ריאגנט (איור 1).

איור 1: רכיבי הכלי. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
במחקר זה, 2,305 דגימות צואה טריות ממאושפזים בבית החולים העממי של מחוז גואנגדונג ביולי 2024 הוערכו בצורה כפולת סמיות באמצעות מנתח צואה אוטומטי ושיטת מיקרוסקופיה ישירה של מריחה רטובה (איור 2). קבוצה אחת ביצעה בדיקות בשיטת מיקרוסקופיה ישירה של מריחה רטובה, בעוד השנייה השתמשה במנתח צואה אוטומטי עם דוח שנוצר על ידי בינה מלאכותית. לאחר תיעוד התוצאות מכל קבוצה, קבוצה שלישית של נסיינים בדקה ידנית את התמונות שצולמו על ידי המנתח האוטומטי. הם בדקו בקפידה אחר טפילים או ביצים חשודים, תמונות שסטו מהניתוח האוטומטי, תמונות מטושטשות או חסרות, וכאלה עם רקע מורכב שהכיל שאריות מוגזמות. תהליך זה כלל תיקון התוצאות, שכונו אז ביקורת המשתמשים של מנתח הצואה האוטומטי. בסופו של דבר, אדם רביעי סיכם וניתח סטטיסטית את הממצאים. היעילות של מכשור צואה אוטומטי לחלוטין הוערכה באמצעות זיהוי כפול סמיות של טפילים/ביצים, תוך השוואת זמן הזיהוי והתוצאות בשלוש המתודולוגיות.

איור 2: איור סכמטי של תוכנית המחקר. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה אושר על ידי ועדת הסקירה האתית של בית החולים העממי המחוזי גואנגדונג, האוניברסיטה הרפואית הדרומית, גואנגג'ואו, סין (מספר אישור: KY2024-445-02). כל המשתתפים חתמו על הסכמה מדעת בכתב לפני ההרשמה. הריאגנטים והציוד המשמשים למחקר מפורטים בטבלת החומרים.
1. איסוף דגימות
2. שיטות בדיקת צואה

איור 3: זרימת עבודה אוטומטית של מערכת מנתח צואה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
3. הערכה מתודולוגית
4. נתח את התוצאות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השוואת זמני הזיהוי בין שלוש שיטות הזיהוי
זמן הזיהוי הממוצע היה 1.55 דקות לאדם לדגימה בשיטת מיקרוסקופיית מריחה רטובה ישירה, 1.30 דקות לאדם לדגימה עבור מנתח הצואה האוטומטי (דוח AI), ו-1.47 דקות לאדם לדגימה עבור מנתח הצואה האוטומטי (ביקורת משתמשים). שיטת המיקרוסקופיה הישירה של מריחה רטובה דרשה פי 1.1 משך הזמן בהשוואה למנתח הצואה האוטומטי (דוח AI) (t = 2.442, P = 0.020). לעומת זאת, מנתח הצואה האוטומטי (ביקורת משתמשים) ושיטת מיקרוסקופיית מריחה רטובה ישירה היו בעלי משכי זמן דומים (t <...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחלות טפיליות מהוות דאגה עולמית משמעותית לבריאות הציבור12, במיוחד במדינות מתפתחות שבהן הן מובילות לבעיות בריאותיות כגון תת-תזונה, עיכוב, אנמיה וחסימת מרה13, וקשורות גם לפיתוח סוציו-אקונומי וחינוך לקויים. בדיקות צואה לטפילים הפכו לחלק שגרתי מהפרקטיקה הקלינית, כאשר דיוק, מהירות ויעילות הם דרישות מפתח לבדיקות כאלה.
זיהוי טפילים משתמש בשיטות מגוונות כמו מיקרוסקופיה, הדמיה, סרולוגיה וטכניקות מולקולריות. ELISA מציעה אבחון סרולוגי אך עם רגישות נמוכה יות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.
עבודה זו מומנה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82002235, 82302571); קרן המחקר הבסיסי והיישומי של גואנגדונג (2024A1515011037).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מנתח צואה אוטומטי (FA280S) תוכנה | ORIENTER | v.1.028 (RecoV2.9.14) | התוכנה של מערכת מנתח צואה אוטומטי (FA280S) |
| נוזל ניקוי מרוכז | ORIENTER | מתאים לניקוי צנרת | |
| כיסוי מותג מפרש | הגן על הדגימה מפני נזק וזיהום. | ||
| קש פלסטיק חד פעמי | Nantong Lingke Biotechnology | קש פלסטיק חד פעמי המשמש לשאיבת מי מלח פיזיולוגיים | |
| FA280S | ORIENTER | A022201035 | מנתח צואה אוטומטי לחלוטין |
| נוזל שטיפה | ORIENTER | Q/WWT-019-2021 | צינור שטיפה של מנתח צואה אוטומטי לחלוטין מיוצר |
| מיקרוסקופ | OLYMPUS | 3H51278 | תצפית על תאים |
| שקופיות | WS-7101 | הם מספקים משטח יציב ושטוח להרכבה של דגימות לבדיקה במיקרוסקופ. | |
| מדגם מדלל | ORIENTER | סצ'ואן רונג מכונות 20150025 | מתאים לדילול דגימות צואה |
| מתלה לדוגמא | ORIENTER | מתלי טעינה | |
| צינור | מדגם ORIENTER | סצ'ואן רונג מכונות 20200204 | אספן צואה |
| הזרקת נתרן קלואיד | גואנגדונג Daxiang פרמצבטיקה ושות' | H14020786 | דילול |
| תוכנה סטטיסטית SPSS | SPSS Statistics 22.0 | מתאים למגוון משימות מחקר וניתוח | |
| מקל | מקל עץ חד פעמי המשמש לבחירת כמות מתאימה של דגימת צואה. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה