W skali globalnej pasożytnicze choroby jelit pozostają istotnym problemem zdrowia publicznego, szczególnie w krajach rozwijających się. Dane historyczne z Komisji Zdrowia i Opieki Społecznej Chińskiej Republiki Ludowej wykazują znaczny spadek wskaźników zakażeń z 62,63% w 1992 roku do 5,96% w 2015 roku1,2,3. Pomimo tak gwałtownego spadku1, przy średniej ważonej chorobowości krajowej na poziomie 0,47% i szacowanej liczbie 5,98 miliona zainfekowanych osób3, chorobowość zakażeń Clonorchis sinensis w populacji Guangdong pozostaje zauważalnie wysoka i wynosi 4,90%4. Konkretne regiony, takie jak Guangdong, wciąż wykazują wyższe wskaźniki zakażeń C. sinensis, co podkreśla potrzebę stosowania precyzyjnych metod diagnostycznych.
Rozpoznawanie chorób pasożytniczych można przeprowadzić za pomocą badania mikroskopowego, obrazowania medycznego oraz metod serologicznych i molekularnych. Analiza serologiczna z wykorzystaniem enzymatycznego testu immunoabsorpcyjnego (ELISA) jest pomocna w diagnozowaniu chorób pasożytniczych, jednak jej czułość jest umiarkowana i wynosi około 80%5. Techniki diagnostyki biologii molekularnej cechują się wysoką czułością i swoistością6, lecz ich zastosowanie utrudniają skomplikowane i czasochłonne procedury oraz wysokie koszty testów, co sprawia, że nie nadają się one do rutynowych badań na dużą skalę.
Wykrycie jaj C. sinensis w kale pacjenta stanowi podstawę potwierdzenia diagnozy. Metoda grubego preparatu Kato-Katz, służąca do poszukiwania jaj C. sinensis, jest klasyczną metodą powszechnie stosowaną w diagnostyce chorób pasożytniczych7,8. Choć jest ona niedroga, jest czasochłonna, pracochłonna i nieodpowiednia do praktyki klinicznej przy dużej liczbie próbek do przeanalizowania. Większość szpitali pierwszego stopnia stosuje obecnie metodę bezpośredniej mikroskopii preparatu mokrego. Jednak metoda ta nadal jest czasochłonna i pracochłonna, wiąże się z nieprzyjemnym zapachem kału i jest podatna na kontaminację krzyżową, wysokie ryzyko bioasekuracyjne oraz wyniki zależne od doświadczenia i staranności personelu wykonującego badania9.
Konwencjonalne techniki diagnostyczne, mimo swojej wartości, wykazują ograniczenia w zakresie czułości i praktyczności. Jednak dzięki stałemu postępowi nauki i technologii, badania kału stają się bardziej zautomatyzowane i zestandaryzowane. W laboratoriach klinicznych zyskują na popularności zautomatyzowane urządzenia wykorzystujące metody oparte na obrazowaniu cyfrowym do ilościowego wykrywania pasożytów lub ich jaj w kałach. Oferują one takie zalety jak łatwość obsługi, szybka detekcja, czyste i higieniczne środowisko pracy oraz wysoka czułość i swoistość. Automatyczny analizator kału wykorzystuje technologię obrazowania cyfrowego do dokumentowania obserwacji mikroskopowych poprzez przechwytywanie serii cyfrowych fotografii przy małym i dużym powiększeniu za pomocą mikroskopu i zintegrowanego systemu obrazowania cyfrowego. Następnie system przesyła te obrazy do komputerowego systemu przetwarzania danych, który odpowiednio je identyfikuje i analizuje. Niedawno podjęliśmy próbę zdiagnozowania szeregu infekcji pasożytniczych, koncentrując się na wykrywaniu pasożytów i ich jaj w próbkach kału. Próbki dodatnie identyfikowane są na podstawie ich cech morfologicznych. Oceńiliśmy automatyczny analizator kału pod kątem wykrywania pasożytów w próbkach kału i potwierdziliśmy jego potencjał jako uzupełnienia konwencjonalnych metod mikroskopowych. Automatyczny analizator kału składa się z jednostki głównej oraz towarzyszącego oprogramowania zawierającego kilka wyspecjalizowanych modułów, w tym moduł automatycznego pobierania próbek, moduł pobierania prób punktowych, moduł obserwacji cech i koloru próbki, moduł kamery oraz moduł kart odczynnikowych (Rycina 1).

Rysunek 1: Elementy urządzenia. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
W niniejszym badaniu 2305 świeżych próbek kału pobranych w lipcu 2024 r. od pacjentów hospitalizowanych w Guangdong Provincial People's Hospital poddano ocenie metodą podwójnie ślepej próby, wykorzystując automatyczny analizator kału (Automatic Fecal Analyzer) oraz metodę mikroskopii bezpośredniej w kropli wody (Rycina 2). Jedna grupa przeprowadziła testy z wykorzystaniem metody mikroskopii bezpośredniej w kropli wody, natomiast druga zastosowała automatyczny analizator kału z raportem generowanym przez AI. Po udokumentowaniu wyników z każdej grupy, trzecia grupa badaczy przeprowadziła ręczny przegląd obrazów zarejestrowanych przez analizator automatyczny. Przeszukiwano je pod kątem podejrzenia obecności pasożytów lub jaj, obrazów odbiegających od analizy automatycznej, obrazów niewyraźnych lub brakujących, a także tych o złożonym tle zawierającym nadmierne zanieczyszczenia. Proces ten polegał na korekcie wyników, co określono jako audyt użytkownika automatycznego analizatora kału. Ostatecznie czwarta osoba podsumowała i przeanalizowała statystycznie otrzymane wyniki. Skuteczność w pełni zautomatyzowanego oprzyrządowania do badania kału oceniono poprzez podwójnie ślepą detekcję pasożytów/jaj, porównując czas wykrywania oraz wyniki uzyskane za pomocą trzech metodologii.

Rysunek 2: Schematyczny rysunek planu badawczego. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.