Methodenartikel

Evaluatie van een Point-of-Care Testing Analyzer voor het meten van perifere bloed leukocyten

DOI:

10.3791/63364

⸱

22 maart 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
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

In dit artikel

Samenvatting

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

Een protocol voor het meten van perifere bloedleukocyten met behulp van een POCT-kaartgebaseerde leukocytenanalysator wordt hier gepresenteerd. Dezelfde bloedmonsters werden getest door twee geautomatiseerde hematologieanalysatoren om de consistentie en nauwkeurigheid van de resultaten te evalueren. De resultaten toonden aan dat de geëvalueerde analyzer een goede correlatie had met het referentiesysteem.

Samenvatting

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

Witte bloedcel (WBC) is een belangrijke indicator van ontsteking in het lichaam en het kan helpen onderscheid te maken tussen bacteriële en virale infecties. Op dit moment hebben de meeste primaire medische instellingen in China een slecht percentage van de acceptatie van bloedtesttechnologie, en een hematologisch detectiesysteem met een hoge prijs-prestatieverhouding en eenvoudige bediening is dringend nodig in primaire gezondheidscentra. Dit artikel introduceert het principe en de operationele procedures van een point-of-care testing (POCT) kaartgebaseerde leukocytenanalysator (geëvalueerd systeem), die werd gebruikt om WBC-indexen zoals neutrofielen, lymfocyten en cellen van de tussenliggende groep (inclusief eosinofielen, basofielen en monocyten) in volbloed te detecteren. De resultaten van het geëvalueerde systeem werden vergeleken met die van twee commerciële automatische hematologieanalysatoren (referentiesysteem). De correlatie en consistentie tussen het geëvalueerde systeem en de commerciële referentiesystemen werden geanalyseerd. De resultaten toonden aan dat het aantal WBC en het aantal granulocyten gedetecteerd door de geëvalueerde en referentiesystemen een sterke positieve correlatie vertoonden (rs = respectievelijk 0,972 en 0,973), terwijl het aantal lymfocyten een relatief lage correlatie vertoonde (rs = 0,851). Een Bland-Altman-plot toonde aan dat het grote verschil tussen de waarden die door het geëvalueerde systeem en de referentiesystemen worden gedetecteerd, binnen 95% van de limieten van overeenstemming (LoA) ligt, wat aangeeft dat de twee systemen goed met elkaar overeenkomen. Kortom, het geëvalueerde systeem heeft een uitstekende correlatie, robuuste consistentie en een betrouwbare vergelijking met de resultaten van de veelgebruikte automatische hematologieanalysatoren. Het is ideaal voor WBC-detectie in primaire medische instellingen waar een volautomatische hematologieanalysator met vijf categorieën niet beschikbaar is, vooral tijdens de COVID-19-genormaliseerde preventie- en controleperiode.

Inleiding

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

Witte bloedcel (WBC) telling of differentieel is een belangrijke indicator om de ontsteking van het lichaam weer te geven, die bacteriële infectie van virale infectie kan onderscheiden. WBC-analyse is ook nuttig om de vervolgdiagnose en behandeling te begeleiden1. Op dit moment is de volautomatische hematologieanalysator met vijf classificaties veel gebruikt in grote en middelgrote medische eenheden, omdat deze automatisch is, een hoge efficiëntie heeft, nauwkeurige en betrouwbare resultaten oplevert en de werkintensiteit van laboratoriumtechnici effectief vermindert. Het speelt een belangrijke rol bij klinisch onderzoek 2,3. De meeste primaire medische instellingen, zoals gemeenschapsgezondheidscentra en privéklinieken, hebben echter een lage acceptatiegraad van een hematologie-analyzer. Volgens een landelijke multicenterstudie over klinische laboratoriumbouw in China is de laboratoriumconstructie van primaire medische instellingen onvoldoende, zoals blijkt uit de kleine omvang van laboratoria, de onvoldoende overdracht van talenten en de verspreiding van wetenschap en technologie naar het platteland, naast andere factoren4.

Sinds december 2019 begon COVID-19 zich over de hele wereld te verspreiden en ontwikkelde het zich tot een wereldwijde pandemie. In het 'post-epidemische tijdperk' is een reeks nationale beleidsmaatregelen voorgesteld om de genormaliseerde preventie- en bestrijdingsmaatregelen van epidemische situaties uit te voeren. Het laboratorium van primaire medische instellingen speelt een belangrijke rol bij de diagnose en behandeling van de basis en ziektepreventie en -bestrijding. Het is de eerste verdedigings- en controlelijn in epidemische situaties en het is van cruciaal belang voor covid-19-preventie en -bestrijding5. Sommige studies hebben aangetoond dat de detectie van perifere bloedlymfocyten en neutrofielen zal bijdragen aan de screening, diagnose en behandeling van COVID-19-patiënten, en dat de neutrofiel / lymfocytenratio ook kan worden gebruikt als klinische vroege waarschuwingsindicatoren van ernstige en kritieke COVID-19 6,7. Bovendien heeft leukocytendetectie het voordeel dat het een snel rapport oplevert. Primaire medische en gezondheidsinstellingen kunnen op grote schaal leukocytendetectie uitvoeren om vermoedelijke infecties op tijd te detecteren en te screenen.

POCT-kaartgebaseerde leukocytenanalysator (geëvalueerd systeem; zie Tabel met materialen) is een bloedcelanalysator met drie classificaties op basis van de gouden standaard "Coulter-principe". Het geëvalueerde systeem biedt kwantitatieve analyseresultaten van één WBC-histogram en zeven bloedparameters, waaronder WBC-telling, aantal granulocyten (Gran#), percentage granulocyten (Gran%), aantal lymfocyten (Lym#), percentage lymfocyten (Lym%), aantal tussencellen (Mid#) en percentage van de tussencellen (Mid%). Het maakt gebruik van de op kaarten gebaseerde innovatieve technologie en heeft voordelen zoals de beschikbaarheid van een eenpersoonsdetectiekit, afwezigheid van vloeibaar afval, snelle detectie in 30 s, vrij zijn van routinematig onderhoud en gebruiksvriendelijke bediening. Daarom is het bijzonder geschikt voor primaire medische instellingen. Deze studie heeft tot doel de klinische detectieprestaties van POCT-kaartgebaseerde leukocytenanalysator te evalueren door te vergelijken met twee volautomatische commerciële hematologieanalysatoren (referentiesysteem 1 en referentiesysteem 2; zie Tabel met materialen) van laboratoria van twee grootschalige openbare ziekenhuizen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

Deze studie en het gebruik van menselijke bloedmonsters werden goedgekeurd door de ethische commissie van het eerste aangesloten ziekenhuis van de Guangzhou Medical University (GYYY-2016-73). Alle deelnemers hebben zelfstandig of via hun ouders (in het geval van kinderen) schriftelijke toestemming gegeven.

1. Basisinformatie van de studiegroep

OPMERKING: Veneus bloed werd verzameld van patiënten die het First Affiliated Hospital van Guangzhou Medical University (Ziekenhuis 1) en het Vijfde Aangesloten (Zhuhai) Ziekenhuis van Zunyi Medical University (Ziekenhuis 2) bezochten. Het instrument dat wordt gebruikt voor bloedroutineonderzoek in ziekenhuis 1 is referentiesysteem 1, terwijl ziekenhuis 2 referentiesysteem 2 gebruikt.

  1. In totaal werden 1066 bloedmonsters verzameld van patiënten die ziekenhuis 1 (532) en ziekenhuis 2 (534) bezochten en in januari 2021 bloedroutineonderzoeken ondergingen.
    OPMERKING: Patiënten werden willekeurig geselecteerd, kwamen van meerdere afdelingen en lijden aan verschillende ziekten.
  2. Sluit patiënten uit met onvolledige medische dossiers en degenen die niet coöperatief waren of weigerden geïnformeerde toestemming te geven. Sluit die patiënten uit van wie de bloedmonsters hemolyse, chylebloed of troebelheid vertoonden, of als het bloed onvoldoende in volume was of langer dan 24 uur werd bewaard.

2. Studiestroom en metingen van belang

OPMERKING: Het geëvalueerde systeem heeft 5 μL van het bloedmonster nodig voor het bepalen van WBC en de drie classificatieparameters. Na het afnemen van bloed werden het geëvalueerde systeem en het referentiesysteem gebruikt voor bloedroutineonderzoek.

  1. Detecteer WBC en de drie classificatieparameters van 532 en 534 bloedmonsters met behulp van respectievelijk het referentiesysteem en het geëvalueerde systeem.
    1. Laat een hoogopgeleide technicus de geselecteerde bloedmonsters willekeurig hernummeren na het voltooien van de klinische test met het referentiesysteem. Overhandig de monsters vervolgens aan een andere hoogopgeleide technicus voor detectie van de WBC- en classificatieparameters met behulp van het geëvalueerde systeem.
  2. Onthul de resultaten van de twee systemen.
  3. Vraag een derde technicus om de vijf indicatoren (namelijk WBC-telling, Gran #, Gran%, Lym #, Lym%) te analyseren die alleen door zowel geëvalueerde als referentiesystemen worden gedeeld.

3. Procedure voor het gebruik van het geëvalueerde systeem

OPMERKING: Het geëvalueerde systeem gebruikt het elektrische impedantieprincipe (Coulter-principe) om WBC in het detectie-element te tellen. Het testprotocol is verdeeld in zes delen: start de analyzer, testvoorbereiding, bloedafname, reagensmenging, monsteranalyse en schakel de analyzer uit.

  1. Start de analyzer
    1. Draai de [O/I]-aan/uit-schakelaar aan de achterkant van de analyzer naar [I]. Controleer of het indicatielampje van de analyzer brandt.
    2. Voer de juiste gebruikersnaam en wachtwoord in het inlogdialoogvenster in en klik op Inloggen. Zorg ervoor dat het systeem automatisch zelfcontrole en opstartinitialisatie uitvoert en vervolgens de startpagina van voorbeeldanalyse weergeeft.
  2. Testvoorbereiding
    OPMERKING: Een volledige bloedmonstertest vereist vier verbruiksartikelen: bloedlans, hemolytisch reagens, kwantitatieve pipet met een capillaire buis erin en bloedceldetectiemodule (figuur 1).
    1. Klik op Volgende voorbeeld, voer het geslacht, de naam en andere klinische informatie correct in (indien vereist) en selecteer een geschikte referentiegroep. Klik op OK om de informatie op te slaan.
      OPMERKING: Verschillende leeftijdsgroepen hebben hun eigen referentie-interval, dus het kiezen van de juiste referentiegroep kan een meer geschikte alarmprompt krijgen. Pasgeborene: 1-28 dagen oud; Kinderen: 29 dagen tot 14 jaar; Volwassen Man/Vrouw/Algemeen: ouder dan of gelijk aan 15 jaar oud.
    2. Scheur de dunne film van de bloedceldetectiemodule, druk op de knop Entry/Exit warehouse en plaats de bloedceldetectiemodule correct in het machinemagazijn, met de opening naar buiten gericht.
    3. Prik de hemolytische reagensafdichtingsfilm door met de punt van een kwantitatieve pipet.
  3. Bloedafname
    1. Capillaire bloedafname: Desinfecteer de linker ringvinger met een wattenstaafje gedompeld in alcohol op één manier en eenmaal. Nadat de alcohol op natuurlijke wijze is uitgedroogd, gebruikt u een bloedprist om de huid van de linkerringvinger te doorboren.
      1. Knijp de eerste druppel bloed er voorzichtig uit en veeg deze af met een wattenstaafje. Pers voldoende bloed uit om een volledige "waterdruppel" te vormen en verzamel 5 μL van het bloedmonster met behulp van de capillaire buis in de kwantitatieve pipet.
    2. Veneuze bloedafname: Verzamel 5 μL van het vooraf verkregen veneuze bloedmonster met behulp van de capillaire buis in de kwantitatieve pipet. Alle tests in deze studie gebruikten veneus bloed dat van elke patiënt (5 ml) werd verzameld met behulp van een vacuümvat met EDTA-K 2-antistollingsmiddel. Voltooi alle tests binnen 30 minuten tot 24 uur.
  4. Reagens mengen
    1. Plaats de kwantitatieve pipet in het hemolytische reagens (2,5 ml) en druk er stevig op om het bloedmonster uit de capillaire buis vrij te maken.
    2. Meng het bloed in de capillaire buis en het hemolytische reagens door het 15-20 keer met een constante snelheid ondersteboven te draaien, totdat er geen duidelijk rood bloed in de capillaire buis achterblijft. In deze studie wordt het bloedmonster gemengd met hemolytisch reagens in een verhouding van 1:500.
  5. Voorbeeldanalyse
    1. Open het deksel en knijp de oplossing in de bloedceldetectiemodule.
    2. Druk op de knop Magazijn invoeren/verlaten . Nadat de bloedceldetectiemodule het magazijn is binnengekomen, drukt u op de knop Tellen .
      OPMERKING: Een knipperend groen indicatielampje geeft aan dat de analyzer aan het tellen is. De bloedceldetectiemodule verlaat na het tellen automatisch het magazijn en moet op de juiste manier worden verwijderd en weggegooid. Elke test duurt slechts 30 s.
    3. Klik op de analyzer-interface tweemaal op de knop OK om te bevestigen dat de bloedceldetectiemodule is verwijderd.
    4. Klik in de analyzer-interface op de knop Afdrukken om de testresultaten af te drukken.
  6. Schakel de analyzer uit
    1. Klik op de analyzer-interface op de afsluitknop en selecteer Ja in het dialoogvenster dat op de interface verschijnt. Controleer of het systeem de afsluitvolgorde begint uit te voeren.
    2. Stel de [O/I]-schakelaar aan de achterkant van het mainframe in op [O] nadat de afsluitvolgorde is voltooid.

4. Statistische analyse

  1. Detecteer de uitschieters met behulp van de gegeneraliseerde extreme studentized deviate (ESD) -methode en elimineer deze uitschieters voor follow-up statistische analyse volgens de vereisten van de American Association for Clinical Laboratory Standardization (CLSI) EP9-A3 document8.
  2. Bereken de beschrijvende parameters zoals gemiddelden en standaardafwijkingen (SSD's) voor normaal verdeelde continue gegevens; medianen en 25%-75% interkwartielbereiken voor niet-normaal gedistribueerde gegevens; en frequenties en percentages voor categorische gegevens.
  3. Gebruik pearson χ2-test of fisher's exacte test om de mate van relatie tussen categorische variabelen te bepalen. Gebruik de Paired-Sample T-test of Mann-Whitney U-test om numerieke gegevens tussen groepen te vergelijken.
  4. Toon de verdeling en lineaire associatie van de gedetecteerde resultaten van de twee systemen door spreidingsdiagrammen. Pas de niet-parametrische correlatietest van Spearman toe om toegang te krijgen tot de mate van relatie tussen de kwantitatieve variabelen. Gebruik Bland-Altman-plots en intraklasse correlatiecoëfficiënt (ICC) om de overeenstemming tussen kwantitatieve waarden gedetecteerd door de twee systemen te verifiëren.
  5. Analyseer de gegevens door statistische software naar keuze. P-waarde < 0,05 wordt als statistisch significant beschouwd.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

Voorbeeldgegevens
In totaal werden 1066 patiënten ingeschreven in twee onderzoekscentra, waaronder ziekenhuis 1 (n = 532) en ziekenhuis 2 (n = 534). De patiëntkenmerken zijn weergegeven in tabel 1. Het percentage mannen is 49,9% en de mediane leeftijd is 52 (32, 66) jaar. Patiënten die deelnamen aan de studie bestonden uit intramurale patiënten (51,1%), poliklinische patiënten (39,0%) en patiënten met lichamelijk onderzoek (8,4%). De geteste monsters waren afkomstig van patiënten die ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

Met de vooruitgang van de moderne laboratoriumgeneeskunde is het nu typisch om verschillende detectietechnologieën te zien die in dezelfde of verschillende laboratoria worden gebruikt om dezelfde klinische marker te identificeren. Als gevolg hiervan moet meer nadruk worden gelegd op de consistentie van testresultaten om klinieken te helpen bij het maken van nauwkeurige interpretaties en beoordelingen van testresultaten. Volgens het onderzoek is de totale waarde van laboratoriumapparatuur in tertiaire ziekenhuizen en onaf...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

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

Deze studie werd ondersteund door de Medical Scientific Research Foundation van de provincie Guangdong, China (A2019224). De financieringsgroepen waren het eens met het studieontwerp, de gegevensanalyse, de voorbereiding van het manuscript en de beslissing om te publiceren. Voor dit onderzoek is geen andere financiering ontvangen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Blood cell detection moduleChuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China)benodigdheden voor geëvalueerd systeem
Blood lancetChuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China)benodigdheden voor geëvalueerd systeem
Hemolytic reagentChuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China)benodigdheden voor geëvalueerd systeem
IBM SPSS Statistics 25International Business Machines Corp., Armonk, NYSoftware voor gegevensanalyse
MedCalc 11.4.2.02021 MedCalc Software LtdSoftware voor gegevensanalyse
Microsoft Excel 2019MicrosoftSoftware voor gegevensanalyse
Point-of-care testing (POCT) card-based leukocyte analyzerChuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China)CX-2000Geëvalueerd systeem
Quantitative pipette with capillary tube insideChuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China)benodigdheden voor geëvalueerd systeem
Siemens fully automatic hematology analyzer and its related reagents and consumablesSiemens Healthcare Diagnostics Inc.ADVIA 2120iReferentiesysteem 2
UniCel DxH 800 Coulter Cellular Analysis System and its related reagents and consumablesBeckman Coulter, Inc.DxH 800Referentiesysteem 1

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Agbaria, A. H., et al. Diagnosis of inaccessible infections using infrared microscopy of white blood cells and machine learning algorithms. The Analyst. 145 (21), 6955-6967 (2020).
  2. Mlinaric, A., et al. Autovalidation and automation of the postanalytical phase of routine hematology and coagulation analyses in a university hospital laboratory. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 56 (3), 454-462 (2018).
  3. Genzen, J. R., et al. Challenges and opportunities in implementing total laboratory automation. Clinical Chemistry. 64 (2), 259-264 (2018).
  4. Kang, F., Li, W., Wang, W., Chen, B., Wang, Z. A nationwide multicenter study on clinical laboratory construction in China. Chinese Journal of Hospital Administration. 35 (10), 867-871 (2019).
  5. Rawaf, S., et al. Lessons on the COVID-19 pandemic, for and by primary care professionals worldwide. The European Journal of General Practice. 26 (1), 129-133 (2020).
  6. Balla, M., et al. COVID-19, Modern pandemic: a systematic review from front-line health care providers' perspective. Journal of Clinical Medicine Research. 12 (4), 215-229 (2020).
  7. Cheng, B., et al. Predictors of progression from moderate to severe coronavirus disease 2019: a retrospective cohort. Clinical Microbiology and Infection. 26 (10), 1400-1405 (2020).
  8. Budd, J. Measurement procedure comparison and bias estimation using patient samples; approved guideline-third edition. Clinical and Laboratory Standards Institute. 33 (11), (2013).
  9. Wang, Y. Development trend of testing instruments in grass-roots hospitals. Medical Equipment. 24 (03), 26-27 (2011).
  10. Miesler, T., Wimschneider, C., Brem, A., Meinel, L. Frugal innovation for point-of-care diagnostics controlling outbreaks and epidemics. ACS Biomaterials Science & Engineering. 6 (5), 2709-2725 (2020).
  11. Vesper, H. W., Myers, G. L., Miller, W. G. Current practices and challenges in the standardization and harmonization of clinical laboratory tests. The American Journal of Clinical Nutrition. 104, Suppl 3 907-912 (2016).
  12. Vaz Fragoso, C. A. Epidemiology of lung disease in older persons. Linics in Geriatric Medicine. 33 (4), 491-501 (2017).
  13. Qian, C., Xie, T. Regional differences and demographic reasons of population aging in Guangdong Province. Scientific Research on Aging. 5 (01), 46-56 (2017).
  14. de Graaf, A. J., Hiemstra, S. W., Kemna, E. W. M., Krabbe, J. G. Evaluation of a POCT device for C-reactive protein, hematocrit and leukocyte differential. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 55 (11), 251-253 (2017).
  15. Chabot-Richards, D. S., George, T. I. White blood cell counts: reference methodology. Clinics in Laboratory Medicine. 35 (1), 11-24 (2015).
  16. Green, R., Wachsmann-Hogiu, S. Development, history, and future of automated cell counters. Clinics in Laboratory Medicine. 35 (1), 1-10 (2015).
  17. Henry, B. M., de Oliveira, M. H. S., Benoit, S., Plebani, M., Lippi, G. Hematologic, biochemical and immune biomarker abnormalities associated with severe illness and mortality in coronavirus disease 2019 (COVID-19): a meta-analysis. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 58 (7), 1021-1028 (2020).
  18. Flanagan, B., Keber, B., Mumford, J., Lam, L. Hematologic conditions: leukocytosis and leukemia. FP Essentials. 485, 17-23 (2019).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Point Of Care TestingLeukocyte AnalyzerWhite Blood CellBlood Cell DetectionHematology AnalyzerPeripheral Blood LeukocytesCapillary Blood CollectionGranulocyte CountLymphocyte CountBland Altman Analysis

Gerelateerde artikelen