인구 수준에서 빈혈을 추정하기 위한 통합 의사 결정 지원 도구를 사용한 현장 진료 방법

빈혈은 전 세계적으로, 특히 인도에서 주요 공중 보건 문제입니다. 빈혈이 인구의 노동 생산성과 국가 경제 성장에 해로운 영향을 미친다는 것은 잘 알려져 있습니다¹. 빈혈을 줄이기 위한 국가 차원의 노력을 활용하기 위해 2018년에 시작된 최신 공중 보건 프로그램은 Anemia Mukt Bharat 프로그램(AMB)입니다. AMB는 취약한 연령대의 빈혈 유병률을 줄이기 위한 가장 유망한 접근법 중 하나로 '검사'와 맞춤형 '치료'를 꼽았다². 그러나 빈혈 진단을 위한 헤모글로빈(Hb)의 정확한 현장 진료(POC) 추정은 AMB의 '검사 및 치료' 전략을 구현하는 데 필요합니다. 또한, 강력한 방법은 대규모 지역사회 조사에서 빈혈을 정확하게 추정하는 데 유용합니다. 현재 POC 방법에는 비침습적 및 최소 침습적 장치가 포함되며 Hb 추정을 위해 모세관 혈액 샘플을 사용합니다³. 그러나 손가락 찌르는 치수의 변화, 피부의 두께 및 환경 조건에서의 POC 장치의 안정성과 같은 몇 가지 사전 분석 요인으로 인해 측정이 부정확해지고 유병률 추정치에 큰 차이가 발생합니다 ^3,4,5. 따라서 이동성이 있고 처리 시간(TAT)이 짧으며 자원이^{부족한 설정6}에 적합한 Hb 추정 방법을 설정할 필요가 있다. 이러한 요구를 해결하기 위해 접촉식 랜싯(균일한 찌르는 깊이와 치수를 보장하기 위해)을 사용하여 통합 모세관 혈액 수집 방법을 개발하여 자유롭게 흐르는 혈액 샘플을 칼륨 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 마이크로테이너 튜브에 6-8방울 떨어뜨릴 수 있도록 했습니다. 그런 다음 이 샘플의 Hb는 무정전 전원 공급 장치가 장착된 POC 또는 전기가 공급되는 인근 센터(Anganwadi, Health Clinic, Panchayath 또는 가정)의 차량에 배치된 휴대용 자동 분석기를 사용하여 측정되었습니다. 이 방법을 두 가지 골드 스탠다드 방법(쌍 정맥 혈액 샘플 및 시아노메타모글로빈 방법)과 비교한 검증 연구는 높은 정확도와 정밀도를 보여주었습니다 ^7,8.

유효하고 신뢰할 수 있는 POC 방법을 설정하는 것 외에도 인구 수준에서 빈혈의 선별 및 치료를 용이하게 하기 위한 신속한 의사 결정이 필요합니다. 이는 현재 의료 시설에서 Hb 추정이 이루어지고 의료 담당자가 철분 및 엽산(IFA) 보충제의 전달을 직접 감독하는 경우 실현 가능하지 않습니다. 1차 보건소의 의료진이 수용하는 인구가 많기 때문에 개입을 시작하는 데 상당한 시간이 지연됩니다. 의료진의 업무 부담을 줄이고 일선 의료 종사자가 의료진의 직접적인 개입 없이 중재 전달을 수행할 수 있도록 권한을 부여할 수 있는 기술이 필요합니다. 따라서 이 연구는 기계에서 데이터를 자동으로 전송할 수 있는 맞춤형 애플리케이션(eSTAR 앱)과 Hb 값, 연령 및 성별 그룹을 기반으로 IFA 용량에 대한 의사 결정을 일선 작업자에게 제공하는 내장 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 했습니다. 이 소프트웨어는 PHP: 하이퍼텍스트 전처리기(PHP) 스크립팅 언어 및 Visual Studio Code를 통합 개발 환경으로 사용하는 PHP 데스크톱 크롬과 같은 오픈 소스 도구를 사용하여 설계되었습니다. 빈혈 Mukt Bharat 가이드라인을 기반으로 한 상세한 치료 프로토콜이 Android 애플리케이션²에 통합되었습니다.

이 통합 방법은 정확성과 정밀도를 유지하면서 테스트 결과의 처리 시간을 단축하기 위해 계속 증가하는 요구를 해결합니다. 또한, 몇 분 안에 결과를 제공할 수 있는 능력은 치료 시작에 대한 신속한 의사 결정을 가능하게 하고 중재 전달을 개선하는 결과를 낳는다⁹. 이 통합 방법은 Hb 검사를 포함하는 모든 현장 수준 조사 또는 중재 프로그램에 적용할 수 있습니다. 또한, 의료진이 IFA 치료를 결정하기 위한 작업 보조 수단으로 의료 시설에서 사용할 수 있습니다.

이 프로토콜은 인도 하이데라바드에 있는 ICMR-국립 영양 연구소(IRB. No.08/I/2018)을 참조하십시오.

1. 혈액학 분석기 10,11을 사용한 Hb 분석을 위한 통합 모세관 샘플 수집

1. 바코드 프린터 및 스캐너 구성
   1. 바코드 프린터를 랩톱 시스템에 연결합니다.
   2. 노트북에 바코드 프린터 드라이버를 설치합니다.
   3. 프린터 속성에서 프린터를 공유합니다.
   4. 응용 프로그램에서 바코드 인쇄에 오류가 있는지 테스트합니다.
   5. 바코드 스캐너를 자동 분석기에 연결하면 자동으로 구성됩니다.
   6. 아이콘을 두 번 클릭하여 데스크탑/노트북 컴퓨터에 설치된 응용 프로그램 소프트웨어를 엽니다. 로그인 페이지에서 인증된 자격 증명을 입력합니다.
      알림: 응용 프로그램의 홈 페이지는 실험실 결과 업로드, 바코드 인쇄 품질 관리(QC) 보고서 및 최종 혈액학 보고서를 위한 탭으로 구성됩니다.
   7. 바코드를 생성하려면 바코드 인쇄 탭을 클릭합니다. 참가자 목록은 마을 이름과 같은 지리적 세부 정보를 입력한 후 바코드 인쇄 탭에 자동으로 나타납니다.
   8. 디스플레이 선택을 클릭합니다. 목록이 나타납니다. 바코드 인쇄(print Barcode)를 클릭합니다.
2. 통합 모세관 혈액 샘플 수집(그림 1)
   1. 성인 환자의 모세혈관 혈액 채취를 위해 왼손의 가운데 세 손가락 중 하나를 사용합니다.
   2. 참가자에게 정맥 전문의가 손가락에 접근할 수 있는 편안한 자세로 앉도록 요청합니다.
   3. 알코올 물티슈(70% 이소프로필 알코올 함유)로 손가락을 닦고 말리십시오.
   4. 참가자 식별 직후와 피부 천자 전에 참가자 관련 정보(바코드)로 마이크로테이너에 라벨을 붙입니다.
   5. 일회용 안전 란셋(접촉식 활성화 란셋 2.0 X 1.5mm)을 사용하여 혈액 샘플을 수집합니다. 혈액 샘플을 수집하려면 손가락 끝에서 손가락 중간점과 측면 사이의 피부를 약 1cm 정도 찔렀습니다. 구멍은 중지 또는 약지 손가락 끝의 손바닥이 위로 향하는 표면에 있어야 합니다.
   6. 첫 번째 혈액 방울을 닦고 후속 혈액 샘플을 코팅된 마이크로테이너에 수집합니다.
   7. 손가락을 마사지하지 마십시오.
   8. 구멍을 뚫은 부위 아래에 마이크로테이너를 수직으로 놓아 압력을 가하지 않고 물방울이 튜브 안으로 자유롭게 흐르도록 합니다. 4-6 방울 (약 200 μL)이 수집 될 때까지 반복합니다.
   9. 마이크로테이너 용기의 뚜껑을 닫은 후에만 내용물을 휘젓고 뒤집어 부드럽게 섞습니다.
   10. 3-4개의 혈액 방울이 채취되면 면봉으로 손가락 끝을 누르고 참가자를 가만히 앉히십시오. 출혈을 멈추기 위해 수동 압력을 가하십시오.
   11. 생물학적 폐기물 처리 지침에 따라 란셋을 즉시 폐기하십시오.

2. 혈액학 분석기를 사용한 분석

1. 소프트웨어를 사용한 자동 분석기 구성
   1. 랩톱에 FileZilla 서버 구성 요소(127.0.0.1)를 다운로드하여 설치합니다.
      참고: Windows 방화벽 또는 타사 방화벽을 비활성화합니다.
   2. 랩톱에 사용자 지정 소프트웨어를 설치하고 ASTM(American Society for Testing and Materials) 파일 위치(C/programfiles x86/destined folder/Web/wb/astmfiles)의 경로를 복사합니다.
   3. FileZilla 서버 응용 프로그램에서 사용자 및 암호를 만들고 astm 파일 위치를 매핑합니다.
   4. 자동 분석기 컴퓨터에서 동일한 IP 시리즈를 구성합니다(기본 설정에서).
   5. 자동 분석기에서 astm sync 옵션을 FTP로 변경하고 랩톱에 구성된 IP 및 자격 증명(예: 192.168.1.1 및 FileZilla 사용자 이름 및 암호 구성)을 제공합니다.
   6. 자동 분석기를 재부팅하고 준비가 되면 파일 동기화 프로세스를 테스트합니다.
2. 자동 분석기를 사용한 혈액 샘플 분석
   1. POC 설정에서 Hb 및 기타 적혈구 지수(평균 체적[MCV], 평균 체적 헤모글로빈[MCH], 평균 체적 헤모글로빈 농도[MCHC] 및 적혈구 분포 폭[RDW])를 즉시 측정할 수 있도록 완전 자동화 및 휴대용 혈액학 분석기를 사용하십시오.
   2. 용매의 수준을 확인하고(시약^{병의 최소} 1/4이 채워짐) 충분한 양이 존재하는지 확인합니다.
      참고: 용매는 효소 용액, 용해 용액 및 완충 등장 용액으로 구성됩니다(재료 표).
   3. 기기의 ON/OFF 스위치를 클릭하여 기기를 켭니다. 계측기가 포일 트위스트 페어(FTP) 케이블을 통해 노트북에 연결되어 있는지 확인합니다.
   4. 액정 디스플레이(LCD) 화면을 확인하여 외부 온도가 분석을 시작할 수 있는지 여부를 파악합니다. >35 °C의 온도는 권장하지 않습니다. 주변 온도가 <35°C인 환경에 기기를 두십시오.
   5. 초기화가 완료되면 분석기가 자동으로 시작 주기를 실행하도록 합니다(자동 시작 기능은 기본적으로 활성화됨).
   6. 시동 주기 후 기기 디스플레이에서 참조 공백 계산을 확인하십시오. 기준 공백 카운트가 Hb < 0.3g/dL 및 WBC < 0.3 x 10³/mm³, RBC < 0.02 x 10⁶/mm³; HCT 0% 및 PLT < 10 x 10³/mm³. 그런 다음 √ 버튼을 눌러 빈 결과를 확인합니다.
   7. 초기화 단계가 완료된 후 분석기가 자동으로 시작 사이클을 실행하지 않으면 계측기 전면 패널의 START-UP 키를 눌러 사이클을 시작합니다.
   8. 이제 분석기에 로그인 페이지가 표시됩니다. 미리 정의된 사용자 이름과 비밀번호를 입력합니다. √ 버튼을 눌러 계속 진행하십시오.
   9. 시료 분석 전에 세 가지 수준의 제어(낮음, 보통, 높음)를 실행하여 분석기의 정밀도를 확인합니다. 컨트롤을 2-8°C에서 보관하고 사용하기 전에 실온(RT)에 두십시오. 사용하기 전에 컨트롤을 여러 번 부드럽게 섞으십시오.
      알림: 컨트롤은 제조업체에서 바로 사용할 수 있는 시약으로 조달되어 있는 그대로 로드됩니다. 바이알은 4°C에서 보관됩니다. 일반적인 유통 기한은 15 일입니다. 컨트롤은 Levey Jenning의 플롯을 사용하여 정기적으로 모니터링해야 합니다. 제어값이 3SD보다 높거나 낮으면 공급업체에서 제공한 세척액을 사용하여 집중 세척을 수행하십시오.
   10. 품질 관리 단계가 성공적으로 완료되면 샘플 분석을 준비합니다.
   11. 분석기에 연결된 스캐너로 샘플 용기에 붙어있는 바코드를 스캔하고 X 표시를 누릅니다.
   12. 피사체의 성별(남성 또는 여성)을 언급하고 √ 버튼을 눌러 계속 진행합니다.
   13. 악기는 코드와 함께 주제의 세부 정보를 표시합니다. 입력한 세부 정보가 잘못된 경우 X 를 누릅니다.
   14. 혈액을 로드하기 전에amp기계에 혈액을 섞으십시오.amp부드럽고 철저하게 le.
   15. 피가 쏟아지지 않도록 주의해서 캡을 제거하십시오.
   16. 샘플링 바늘 아래에 튜브를 놓고 샘플링 바늘이 혈액에 들어갈 때까지 튜브를 위쪽으로 움직입니다.
   17. 시작 스위치를 누릅니다. 샘플링 바늘은 10μL의 혈액을 흡인합니다. 분석 주기는 약 60초가 소요됩니다. 사이클이 끝나면 결과가 LED 패널에 표시됩니다.
   18. 프린터 아이콘을 클릭하여 결과를 인쇄합니다.
   19. 뒤로 화살표를 클릭하여 두 번째 샘플을 진행합니다.
   20. 분석이 완료되면 랩 테스트 결과를 업로드합니다.
3. 분석기에서 서버로 데이터를 업로드합니다.
   1. 최소 20mbps의 속도를 제공하는 인터넷 서비스 공급자에 시스템을 연결합니다.
   2. 아이콘을 두 번 클릭하여 설치 후 바탕 화면에 나타나는 응용 프로그램 소프트웨어 아이콘을 엽니다. 로그인 페이지에서 인증된 자격 증명을 입력합니다.
      참고: 응용 프로그램의 홈 페이지는 실험실 결과 업로드, 바코드 인쇄 QC 보고서 및 최종 혈액학 보고서를 위한 탭으로 구성됩니다. 랩 테스트 결과 업로드 페이지에는 완료된 테스트가 표시됩니다. 파일 이름은 컴퓨터 ID와 .astm 형식의 분석 날짜로 구성됩니다.
   3. 결과 업로드 버튼을 클릭합니다. 결과가 성공적으로 업로드되면 서버에서 .astm 파일이 .csv 형식으로 변환되고 변환된 파일이 혈액학 보고서에 표시됩니다. 기록을 위해 파일을 .astm 형식으로 다운로드합니다.
      참고: 팝업 파일이 성공적으로 업로드되었음을 페이지에 표시합니다. 중복 파일이 있는 경우 식별됩니다.
   4. ASTM 파일이 업로드된 참가자의 경우 빈혈 상태에 대한 결정( 표 1 및 표 2 기반)이 웹 애플리케이션에서 보고서로 생성됩니다. 빈혈에 대한 결정을 보려면 웹 애플리케이션에 로그인하고 보고서를 클릭한 다음 EDSS를 클릭합니다. 보고서는 모든 참가자를 위한 테이블로 표시됩니다.
   5. 빈혈 상태 및 치료 요법에 대한 개별 검사 결과 및 결정을 보려면 후속 애플리케이션에 로그인하고 ID 또는 이름을 사용하여 참가자를 검색하고 EDSS 버튼을 클릭하고 결과를 확인하십시오.

메서드의 유효성 테스트
이 방법의 타당성은 정맥혈 자동 분석기 기반 방법인 황금 표준과 비교하여 확인되었습니다. 검증 연구는 다른 곳에서 자세히 설명되었습니다8. 간단히 말해서, 겉보기에 건강해 보이는 748명의 지원자가 같은 날 정맥 샘플과 모세관 샘플을 연속적으로 제공했습니다. 분석은 POC에서 수행되었습니다. 참가자들은 광범위한 Hb 값을 가졌으며 빈혈 없음, 경증, 중등도 및 중증 빈혈 상태 범주에 속했습니다. 방법의 타당성을 확립하기 위해 평균 차이와 신뢰 구간을 계산했습니다. 서로 다른 방법 간의 편향과 합치의 한계는 Bland-Altman 분석을 사용하여 추정되었습니다.

평균 Hb 값의 차이는 모세관 혈액 자동 분석기 방법과 골드 스탠다드 정맥혈 자동 분석기 방법에서 각각 작았습니다(표 3). 두 방법 간의 비교를 위한 Bland-Altman 플롯은 그림 2에 나와 있습니다. 평균 차이 및 합치한계는 0.1g/dL(-1.0 - 0.8)이었습니다.

빈혈이 없다는 유병률 추정치는 두 방법 간에 2.2% 포인트 차이가 났다. 다양한 등급의 빈혈에 대한 유병률 추정치도 매우 가까웠으며, 이는 금본위제 방법에 대한 방법의 타당성을 입증했습니다(표 3).

통합 소프트웨어 및 의사결정 지원 도구 테스트
통합 방법은 나라팔리(Narapally)의 가트케사르(Ghatkesar)에 있는 부가바이(Buggabai) 마을의 참가자 68명을 대상으로 시범 운영되었습니다. 의사결정 지원 도구는 이러한 참가자의 빈혈 상태와 IFA 투여량을 정확하게 제공했으며, 이는 알고리즘을 기반으로 현장 의료 책임자가 수동으로 확인했습니다(표 4).

결과는 통합 POC 방법이 유효하며 인구 수준에서 빈혈의 유병률을 추정하는 데 사용할 수 있음을 보여줍니다. 현재까지 이 방법을 사용하여 다양한 등급의 빈혈에 대해 약 16,539건의 결정이 내려졌습니다.

그림 1: 시료 채취 및 자동 분석기 설정. (A,B) 통합 모세관 샘플의 수집. (C) 진료 현장에서 자동 분석기 설정. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: Bland Altman 플롯. 이 그림은 개발된 방법(모세관 혈액 자동 분석기 방법)과 황금 표준(정맥 혈액 자동 분석기 방법) 간의 평균 차이 및 합치도 한계를 비교합니다. 두 방법의 평균 차이는 -0.1(95% CI, -0.2; -0.1)이었습니다. 이 그림은 Dasi et al.8의 허가를 받아 수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3: 의사 결정 지원 도구. 이 도구는 빈혈의 등급과 철분과 엽산을 사용한 치료 용량을 표시합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

표 1: 참가자를 다양한 등급의 빈혈로 등급화하는 기준

표 2: 치료 프로토콜. 체중에 따라 투여해야 합니다(체중이 나이에 비해 적은 경우). 중증 빈혈 참가자는 지역 1차 보건소에 의뢰되었습니다. 예방적 투여의 경우, 1일 1정을 투여한 임산부를 제외하고는 일주일에 1정을 따랐다. 어린이의 경우 격주로 1mL를 섭취했습니다. 치료는 3개월 동안 진행되었습니다.

표 3: 통합 모세관 혈액 및 자동 분석기 방법과 정맥혈 자동 분석기 방법으로 얻은 Hb 추정치 간의 비교.

표 4: 통합 시스템에서 생성된 평균 Hb 값 및 결정.

아무도 언급하지 않았다.