方法論記事

末梢血白血球を測定するためのポイントオブケア検査分析装置の評価

DOI：

10.3791/63364

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2022年3月22日

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1National Center for Respiratory Medicine, National Clinical Research Center for Respiratory Disease, State Key Laboratory of Respiratory Disease, Guangzhou Institute of Respiratory Health, First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, 2Laboratory Department, Fifth affiliated (Zhuhai) Hospital of Zunyi Medical University

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

POCTカードベースの白血球分析装置を用いて末梢血白血球を測定するためのプロトコルがここに提示される。同じ血液サンプルを2つの自動血液分析装置でテストし、結果の一貫性と精度を評価しました。結果は、評価された分析装置が基準系と良好な相関を有することを示した。

要約

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

白血球(WBC)は体内の炎症の重要な指標であり、細菌感染とウイルス感染を区別するのに役立ちます。現在、中国のほとんどの一次医療機関は血液検査技術の採用率が低く、一次医療センターでは、高い価格性能比と容易な操作性を備えた血液学検出システムが緊急に必要とされています。本稿では、全血中の好中球、リンパ球、中間群細胞(好酸球、好塩基球、単球を含む)などのWBC指標を検出するために使用したポイントオブケア検査(POCT)カードベースの白血球分析装置(評価システム)の原理と操作手順を紹介します。評価されたシステムからの結果を、2つの市販の自動血液分析装置(基準系)からのものと比較した。評価されたシステムと市販の参照系との間の相関および一貫性を分析した。結果は、評価および参照系によって検出されたWBC数および顆粒球の数が強い正の相関(それぞれrs =0.972および0.973)を示し、リンパ球の数は比較的低い相関(rs= 0.851)を示した。Bland-Altmanプロットは、評価されたシステムと参照系によって検出された値間の主要な差が一致の95%限界(LoA)以内であることを示し、2つのシステムが良好に一致していることを示しています。結論として、評価されたシステムは、優れた相関性、堅牢な一貫性、および広く使用されている自動血液分析装置の結果との信頼性の高い比較を有する。これは、全自動5カテゴリー血液分析装置が利用できない一次医療機関、特にCOVID-19の正規化された予防および制御期間中のWBC検出に最適です。

概要

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

白血球(WBC)数または鑑別は、身体の炎症を反映するための重要な指標であり、細菌感染とウイルス感染を区別することができる。WBC分析は、フォローアップ診断および治療を導くのにも役立つ1.現在、5分類の全自動血液分析装置は、自動であり、高効率であり、正確で信頼性の高い結果をもたらし、検査技師の作業強度を効果的に低減するため、大中規模の医療ユニットで広く使用されています。臨床検査において重要な役割を果たしている2,3。しかし、地域医療センターや私立診療所などのほとんどの一次医療機関は、血液分析装置の採用率が低い。中国における臨床検査室建設に関する全国的な多施設研究によると、検査室の規模が小さいこと、人材の伝播が不十分であること、科学技術の地方への普及など、一次医療機関の検査室建設は不十分である4。

2019年12月以来、COVID-19は世界中に広がり始め、世界的なパンデミックに発展しました。「流行後の時代」には、流行状況の正常化された予防と制御措置を実施するための一連の国家政策が提案されています。一次医療機関の研究室は、草の根の診断・治療や疾病の予防・管理において重要な役割を果たしています。これは、流行状況における防御と制御の最前線であり、COVID-19の予防と制御に不可欠です5。いくつかの研究では、末梢血リンパ球および好中球の検出がCOVID-19患者のスクリーニング、診断、および治療に寄与し、好中球/リンパ球比が重症および重篤なCOVID-19 6,7の臨床的早期警告指標としても使用できることが示されている。さらに、白血球検出は、迅速な報告を提供するという利点を有する。主要な医療機関および医療機関は、白血球検出を広範囲に実施して、感染の疑いのあるものを時間内に検出およびスクリーニングするのに役立ちます。

POCTカードベースの白血球分析装置(評価システム、 材料表を参照)は、ゴールドスタンダード「コールター原理」に基づく3分類の血球分析装置です。評価されたシステムは、1つのWBCヒストグラムと、WBC数、顆粒球数(Gran#)、顆粒球の割合(Gran%)、リンパ球数(Lym#)、リンパ球の割合(Lym%)、中間細胞数(Mid#)、中間細胞の割合(Mid%)を含む7つの血液パラメータの定量分析結果を提供する。カードベースの革新的な技術を採用し、単人検出キットの可用性、液体廃棄物の不在、30秒での高速検出、定期的なメンテナンスの自由、ユーザーフレンドリーな操作などの利点があります。そのため、一次医療機関に特に適しています。本研究は、2つの大規模公立病院の研究所から採取された2つの全自動市販血液分析装置(参照系1および参照系2; 材料表参照)と比較することにより、POCTカード系白血球分析装置の臨床検出性能を評価することを目的とする。

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プロトコル

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この研究とヒト血液サンプルの使用は、広州医科大学第一附属病院(GYYY-2016-73)の倫理委員会によって承認された。すべての参加者は、独立して、または両親(子供の場合)を通じて書面による同意を与えています。

1. 研究会の基本情報

注:広州医科大学第一附属病院(第1病院)とズニイ医科大学第五附属病院(珠海)を受診した患者から静脈血を採取した。病院1の血液定期検査に使用される機器は基準系1であり、病院2は基準系2を使用する。

  1. 2021年1月中に1病院(532)と2病院(534)を訪問し、血液定期検査を受けた患者から合計1066の血液サンプルが採取された。
    注:患者は無作為に選択され、複数の部門から来て、様々な病気に苦しんでいます。
  2. 医療記録が不完全な患者、および協力的でない患者、またはインフォームドコンセントを拒否した患者を除外する。血液サンプルが溶血、乳び血、または曇りを示した患者、または血液の量が不十分であったり、24時間以上保存されていたりした患者を除外する。

2. 研究の流れと関心のある測定

注:評価されたシステムは、WBCおよび3つの分類パラメータを決定するために5μLの血液サンプルを必要とする。採血後、評価系及び基準系を血液ルーチン検査に用いた。

  1. 参照系および評価系を用いて、WBCおよび532および534血液サンプルの3つの分類パラメータをそれぞれ検出する。
    1. 高度な訓練を受けた技術者が、基準システムで臨床試験を完了した後、選択した血液サンプルにランダムに番号を付け直させます。次に、評価されたシステムを使用してWBCおよび分類パラメータを検出するために、サンプルを別の高度に訓練された技術者に引き渡す。
  2. 2 つのシステムの結果を明らかにします。
  3. 3人目の技術者に、評価されたシステムと参照システムの両方で共有されている5つの指標(WBC数、Gran#、Gran%、Lym#、Lym%)を分析してもらいます。

3. 評価対象システムの利用手順

メモ:評価されたシステムは、電気インピーダンス原理(コールター原理)を使用して検出素子中のWBCをカウントします。検査プロトコルは、分析装置の開始、検査準備、採血、試薬混合、サンプル分析、分析装置の電源を切るという6つの部分に分かれています。

  1. 分析器を起動する
    1. アナライザー背面の[O/I]電源スイッチを[I]にします。分析器のインジケータランプが点灯していることを確認します。
    2. ログインダイアログボックスに正しいユーザー名とパスワードを入力し、[ ログイン]をクリックします。システムが自己チェックと起動初期化を自動的に実行し、 サンプル分析 のホームページが表示されることを確認します。
  2. テストの準備
    注:完全な血液サンプル検査には、血液ランセット、溶血試薬、キャピラリーチューブが内部に挿入された定量ピペット、および血球検出モジュールの4つの消耗品が必要です(図1)。
    1. [次のサンプル]をクリックし、性別、名前、その他の臨床情報(必要に応じて)を正しく入力し、適切な参照グループを選択します。[OK]をクリックして情報を保存します。
      注:年齢層によって独自の参照間隔があるため、適切な参照グループを選択すると、より適切なアラームプロンプトが表示されます。新生児:1-28日齢;子供: 29 日から 14 歳;成人男性/女性/一般:15歳以上。
    2. 血球検出モジュールの薄膜を引き裂き、 入退室 倉庫ボタンを押し、血球検出モジュールをオリフィスが外側を向いた状態で機械倉庫に正しく配置します。
    3. 溶血性試薬シールフィルムを定量ピペットの先端で穿刺する。
  3. 採血
    1. 毛細血管採血:アルコールに浸した綿棒で左薬指を片道1回消毒します。アルコールが自然に乾いたら、血液ランセットを使用して左薬指の皮膚を穿刺します。
      1. 最初の一滴の血を静かに絞り出し、綿棒で拭きます。完全な「水滴」を形成するのに十分な血液を絞り出し、定量ピペット内のキャピラリーチューブを使用して5μLの血液サンプルを収集します。
    2. 静脈採血:定量ピペット内の毛細管を用いて、予め得られた静脈血試料5 μLを採取する。この研究におけるすべての試験は、EDTA-K2抗凝固剤を含む真空容器を用いて各患者から採取した静脈血(5mL)を使用した。30分から24時間以内にすべてのテストを完了します。
  4. 試薬混合
    1. 定量ピペットを溶血試薬(2.5 mL)に挿入し、しっかりと押して毛細管から血液サンプルを解放します。
    2. 毛細管内の血液と溶血試薬を、毛細管内に明らかな赤い血が残らなくなるまで、一定速度で15〜20回逆さまにして混合する。この研究では、血液サンプルを溶血試薬と1:500の割合で混合する。
  5. サンプル分析
    1. 蓋を開け、溶液を血球検出モジュールに押し込みます。
    2. 倉庫の入退室ボタンを押します。血球検出モジュールが倉庫に入ったら、カウントボタンを押します。
      メモ: 緑色のインジケータランプが点滅している場合は、アナライザがカウント中であることを示します。血球検出モジュールは、カウント後に自動的に倉庫を出るので、取り外して適切に処分する必要があります。各テストはわずか30秒かかります。
    3. 分析装置インターフェースで、 OK ボタンを2回クリックして、血球検出モジュールが取り出されたことを確認します。
    4. アナライザー インターフェイスで、[ 印刷] ボタンをクリックしてテスト結果を印刷します。
  6. 分析器の電源を切る
    1. アナライザー インターフェイスで、 シャットダウン ボタンをクリックし、インターフェイスにポップアップするダイアログ ボックスで [ はい ] を選択します。システムがシャットダウン・シーケンスの実行を開始することを確認します。
    2. シャットダウンシーケンスの完了後、メインフレーム背面の[O/I]スイッチを[O]に設定します。

4. 統計解析

  1. 一般化極度スチューデント化逸脱(ESD)法を使用して外れ値を検出し、米国臨床検査標準化協会(CLSI)EP9-A3文書8の要件に従ってフォローアップ統計分析のためにこれらの外れ値を排除します。
  2. 正規分布連続データの平均や標準偏差(SD)などの記述パラメータを計算します。非正規分布データの中央値と25%-75%の四分位範囲。カテゴリデータの度数とパーセンテージ。
  3. ピアソンχ2検定またはフィッシャーの正確検定を使用して、カテゴリ変数間の関係の程度を決定します。対応のあるサンプルT検定またはマン-ホイットニーU検定を使用して、グループ間の数値データを比較します。
  4. 2つの系の検出結果の分布と線形関連を散布図で示す。スピアマンのノンパラメトリック相関検定を適用して、量的変数間の関係の程度にアクセスします。Bland-Altmanプロットとクラス内相関係数(ICC)を使用して、2つのシステムによって検出された定量値の一致を検証します。
  5. 選択した統計ソフトウェアでデータを分析します。p値<0.05は統計的に有意であると見なされます。

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結果

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サンプルデータ
合計1066人の患者が、病院1(n = 532)と病院2(n = 534)を含む2つの研究センターに登録された。患者の特性を 表1に示す。男性の割合は49.9%であり、中央値年齢は52歳(32,66歳)である。この研究に登録された患者は、入院患者(51.1%)、外来患者(39.0%)、および身体検査患者(8.4%)で構成されていた。検査対象は、内科(30.6%)、外科(19.1%)、産婦人科(9.0%)、小児科(3.9%)などを訪問した患者からのサンプルでした。

異常な結果(外れ値)の検出
基準系結果を横軸とし、評価系結果を縦軸として、1066サンプルの5つの白血球指数の散布図が得られた(結果は示さず)。疑わしい異常点は、5つの白血球指数の散布図で明らかである。ESD法の結果によると、1066サンプルのうち、WBCカウントに16の外れ値、Gran#に27の外れ値、Gran#に8つの外れ値、Lym#に15の外れ値、Lym%に9つの外れ値がありました。データ...

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ディスカッション

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現代の検査医学の進歩に伴い、同じ臨床マーカーを同定するために、同じまたは異なる検査室でいくつかの検出技術が利用されるのを見るのが一般的です。その結果、クリニックが検査結果の正確な解釈と判断を下すのを助けるために、検査結果の一貫性にもっと重点を置くべきです。調査によると、三次病院や独立研究所の検査機器の総価値は、一次病院などの医療機関に比べて大幅に高い4。多項目検出、高精度、安定性、検出フラックスが大きいという利点はありますが、高価、大型・重厚、複雑な操作、多くの試薬が必要、プロ品質のオペレーターへの需要が高いなどの欠点があり、一次医療機関には不向きです。検出機器および装置の開発は、自動化、インテリジェンス、標準化、パーソナライゼーション、および小型携帯性の方向に絶えず発展しています9.POCT検査装置の利点は、適時性が高く、軽量で持ち運びが容易であること、メンテナンスがないことなど、大型血液分析装置の欠点を補い、一次医療機関によってより容易に受け入れられる10。異なる試験機器による同一試験片と項...

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開示事項

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著者らは開示するものは何もありません。

謝辞

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本研究は、中国広東省医学科学研究財団(A2019224)の支援を受けた。資金提供グループは、研究デザイン、データ分析、原稿作成、出版の決定に同意した。この研究のための他の資金は受け取られなかった。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
血球検出モジュールChuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(中国・深セン)評価システム用消耗品
血液ランセットChuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(中国・深セン)評価システム用消耗品
溶血試薬Chuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(中国・深セン)評価システム
用消耗品IBM SPSS Statistics 25International Business Machines Corp., Armonk, NY用ソフトウェア
MedCalc 11.4.2.02021 MedCalc Software Ltdデータ分析用ソフトウェア
Microsoft Excel 2019データ分析用マイクロソフトソフトウェア
ポイントオブケア検査(POCT)カードベースの白血球分析装置Chuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(深セン、中国)CX-2000評価されたシステム
Chuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(深セン、中国)評価システム用の消耗品
シーメンス全自動血液分析装置およびその関連試薬および消耗品シーメンスヘルスケア診断株式会社ADVIA 2120iReference system 2
UniCel DxH 800 Coulter Cellular Analysis System and its related reagents and consumablesBeckman Coulter, Inc.DxH 800リファレンスシステム 1
データ分析

参考文献

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