Avaliação de um analisador de teste de ponto de cuidado para medir leucócitos sanguíneos periféricos

A contagem ou diferencial de glóbulos brancos (WBC) é um indicador importante para refletir a inflamação do corpo, que pode distinguir a infecção bacteriana da infecção viral. A análise do WBC também é útil para orientar o acompanhamento do diagnóstico e tratamento¹. Atualmente, o analisador de hematologia totalmente automática de cinco classificações tem sido amplamente utilizado em unidades médicas de grande e médio porte, por ser automático, possui alta eficiência, produz resultados precisos e confiáveis e reduz efetivamente a intensidade de trabalho dos técnicos de laboratório. Desempenha um papel importante no exame clínico ^2,3. No entanto, a maioria das instituições médicas primárias, como centros comunitários de saúde e clínicas privadas, tem uma baixa taxa de adoção de um analisador de hematologia. De acordo com um estudo multicêntrico nacional sobre construção de laboratórios clínicos na China, a construção laboratorial de instituições médicas primárias é insuficiente, como evidenciado pelo pequeno tamanho dos laboratórios, a transmissão de talentos insuficientes e a disseminação da ciência e tecnologia para o campo, entre outros fatores⁴.

Desde dezembro de 2019, o COVID-19 começou a se espalhar pelo mundo e se tornou uma pandemia global. Na "era pós-epidemia", uma série de políticas nacionais têm sido propostas para implementar as medidas de prevenção e controle normalizadas de situações epidêmicas. O laboratório das instituições médicas primárias desempenha um papel importante no diagnóstico e tratamento de base e prevenção e controle de doenças. É a primeira linha de defesa e controle em situações epidêmicas, e é fundamental para a prevenção e controle do COVID-19⁵. Alguns estudos têm demonstrado que a detecção de linfócitos e neutrófilos periféricos contribuirá para o rastreamento, diagnóstico e tratamento de pacientes COVID-19, e que a razão neutrófilo/linfócito também pode ser usada como indicadores clínicos de alerta precoce de COVID-19 ^6,7 graves e ^críticos. Além disso, a detecção de leucócitos tem o benefício de fornecer um relatório rápido. As instituições médicas e de saúde primárias podem realizar extensivamente a detecção de leucócitos para ajudar a detectar e detectar infecções suspeitas a tempo.

O analisador de leucócitos baseado em cartão POCT (sistema avaliado; ver Tabela de Materiais) é um analisador de células sanguíneas de três classificações com base no padrão-ouro "princípio Coulter". O sistema avaliado fornece resultados de análise quantitativa de um histograma WBC e sete parâmetros sanguíneos, incluindo contagem de WBC, número de granulócitos (Gran#), percentual de granulocitos (Gran%), número de linfócitos (Lym#), percentual de linfócitos (Lym%), número de células intermediárias (Mid#) e percentual das células intermediárias (Mid%). Adota a tecnologia inovadora baseada em cartões e tem vantagens como a disponibilidade de kit de detecção individual, ausência de resíduos líquidos, detecção rápida em 30 s, estar livre de manutenção de rotina e operação fácil de usar. Portanto, é particularmente adequado para instituições médicas primárias. Este estudo tem como objetivo avaliar o desempenho de detecção clínica do analisador de leucócitos baseado em cartão POCT, comparando-se com dois analisadores de hematologia comercial totalmente automáticos (sistema de referência 1 e sistema de referência 2; ver Tabela de Materiais) de laboratórios de dois hospitais públicos de grande escala.

Este estudo e o uso de amostras de sangue humano foram aprovados pelo Comitê de Ética do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade Médica de Guangzhou (GYYY-2016-73). Todos os participantes deram seu consentimento por escrito de forma independente ou através de seus pais (no caso de crianças).

1. Informações básicas do grupo de estudo

NOTA: Sangue venoso foi coletado de pacientes que visitaram o Primeiro Hospital Afiliado da Universidade Médica de Guangzhou (Hospital 1) e o Quinto Hospital Afiliado (Zhuhai) da Zunyi Medical University (Hospital 2). O instrumento utilizado para exame de rotina sanguínea no Hospital 1 é o sistema de referência 1, enquanto o Hospital 2 utiliza o sistema de referência 2.

1. Foram coletadas 1066 amostras de sangue de pacientes que visitaram o Hospital 1 (532) e o Hospital 2 (534) e foram submetidas a exames de rotina sanguínea em janeiro de 2021.
   NOTA: Os pacientes foram selecionados aleatoriamente, vieram de vários departamentos e sofrem de várias doenças.
2. Exclua pacientes com prontuários incompletos, e aqueles que não cooperaram ou se recusaram a dar consentimento informado. Exclua aqueles pacientes cujas amostras de sangue apresentaram hemólise, sangue chyle ou nebulosidade, ou se o sangue foi inadequado em volume ou armazenado por mais de 24 h.

2. Estudar fluxo e medições de interesse

NOTA: O sistema avaliado precisa de 5 μL da amostra de sangue para determinar o WBC e os três parâmetros de classificação. Após a coleta de sangue, o sistema avaliado e o sistema de referência foram utilizados para exame de rotina sanguínea.

1. Detecte o WBC e os três parâmetros de classificação de 532 e 534 amostras de sangue utilizando o sistema de referência e o sistema avaliado, respectivamente.
   1. Deixe um técnico altamente treinado renumerar aleatoriamente as amostras de sangue selecionadas após completar o teste clínico com o sistema de referência. Em seguida, entregue as amostras a outro técnico altamente treinado para detecção do WBC e parâmetros de classificação utilizando o sistema avaliado.
2. Revelar os resultados dos dois sistemas.
3. Peça a um terceiro técnico para analisar os cinco indicadores (ou seja, contagem de WBC, Gran#, Gran%, Lym#, Lym%) compartilhados apenas por sistemas avaliados e de referência.

3. Procedimento para utilização do sistema avaliado

NOTA: O sistema avaliado utiliza o princípio de impedância elétrica (princípio coulter) para contar WBC no elemento de detecção. O protocolo de teste é dividido em seis partes: iniciar o analisador, preparar o teste, coleta de sangue, mistura de reagente, análise de amostras e desligar o analisador.

1. Inicie o analisador
   1. Gire o interruptor de alimentação [O/I] na parte de trás do analisador para [I]. Verifique se a luz indicadora do analisador está acesa.
   2. Digite o nome de usuário e senha corretos na caixa de diálogo de login e clique em Login. Certifique-se de que o sistema realize a inicialização de auto-verificação e inicialização de inicialização automaticamente e, em seguida, exiba a página inicial de Análise de amostras .
2. Preparação para o teste
   NOTA: Um exame completo de amostra de sangue requer quatro consumíveis: lança-sangue, reagente hemollítico, pipeta quantitativa com tubo capilar dentro e módulo de detecção de células sanguíneas (Figura 1).
   1. Clique em Próxima Amostra, digite corretamente o gênero, nome e outras informações clínicas (conforme necessário) e selecione um grupo de referência apropriado. Clique em OK para salvar as informações.
      NOTA: Diferentes faixas etárias têm seu próprio intervalo de referência, portanto, escolher o grupo de referência certo pode obter um alerta de alarme mais adequado. Recém-nascido: 1-28 dias de idade; Crianças: 29 dias a 14 anos; Adulto Masculino/Feminino/Geral: maior ou igual a 15 anos de idade.
   2. Rasgue a película fina do módulo de detecção de células sanguíneas, pressione o botão de armazém de entrada/saída e coloque o módulo de detecção de células sanguíneas no armazém da máquina corretamente, com seu orifício voltado para fora.
   3. Puna o filme de vedação de reagente hemolítica com a ponta de uma pipeta quantitativa.
3. Coleta de sangue
   1. Coleta de sangue capilar: Desinfete o dedo anelar esquerdo com um cotonete mergulhado em álcool de uma forma e de uma vez. Depois que o álcool naturalmente seca, use uma lança-sangue para perfurar a pele do dedo anelar esquerdo.
      1. Esprema suavemente a primeira gota de sangue e limpe-a com um cotonete. Esprema sangue suficiente para formar uma "gota d'água" completa e colete 5 μL da amostra de sangue usando o tubo capilar dentro da pipeta quantitativa.
   2. Coleta de sangue venoso: Coletar 5 μL da amostra de sangue venoso pré-obtida utilizando o tubo capilar dentro da pipeta quantitativa. Todos os testes deste estudo utilizaram sangue venoso coletado de cada paciente (5 mL) utilizando um vaso de vácuo contendo anticoagulante EDTA-K₂ . Complete todos os testes dentro de 30 min a 24 h.
4. Mistura de reagentes
   1. Insira a pipeta quantitativa no reagente hemolítica (2,5 mL) e pressione-a firmemente para liberar a amostra de sangue do tubo capilar.
   2. Misture o sangue no tubo capilar e reagente hemolítica virando-o de cabeça para baixo 15-20 vezes em uma velocidade constante, até que nenhum sangue vermelho óbvio permaneça no tubo capilar. Neste estudo, a amostra de sangue é misturada com reagente hemollítico a uma razão de 1:500.
5. Análise amostral
   1. Abra a tampa e esprema a solução no módulo de detecção de células sanguíneas.
   2. Pressione o botão entrada/saída do armazém . Depois que o módulo de detecção de células sanguíneas entrar no armazém, pressione o botão Contagem .
      NOTA: Uma luz indicador verde piscando indica que o analisador está contando. O módulo de detecção de células sanguíneas sairá automaticamente do armazém após a contagem, e deve ser removido e descartado corretamente. Cada teste leva apenas 30 s.
   3. Na interface do analisador, clique duas vezes no botão OK para confirmar se o módulo de detecção de células sanguíneas foi retirado.
   4. Na interface do analisador, clique no botão Imprimir para imprimir os resultados do teste.
6. Desligue o analisador
   1. Na interface do analisador, clique no botão de desligamento e selecione Sim na caixa de diálogo que aparece na interface. Verifique se o sistema começa a executar a sequência de desligamento.
   2. Defina o interruptor [O/I] na parte de trás do mainframe para [O] após a sequência de desligamento ser concluída.

4. Análise estatística

1. Detecte os outliers utilizando o método de desvio de ensino extremo generalizado (ESD) e elimine esses outliers para análise estatística de acompanhamento de acordo com os requisitos do documento EP9-A3 da Associação Americana para Padronização laboratorial (CLSI)⁸.
2. Calcular os parâmetros descritivos, como meios e desvios padrão (SDs) para dados contínuos normalmente distribuídos; medianas e intervalos interquartil de 25%-75% para dados não distribuídos normalmente; e frequências e percentuais para dados categóricos.
3. Use o teste Pearson χ2 ou o teste exato de Fisher para determinar o grau de relação entre variáveis categóricas. Use o teste T-sample emparelhado ou o teste U mann-whitney para comparar dados numéricos entre grupos.
4. Mostrar a distribuição e associação linear dos resultados detectados dos dois sistemas por parcelas de dispersão. Aplique o teste de correlação não paramétrica de Spearman para acessar o grau de relação entre as variáveis quantitativas. Use parcelas Bland-Altman e coeficiente de correlação intraclasse (ICC) para verificar a concordância entre valores quantitativos detectados pelos dois sistemas.
5. Analise os dados por software estatístico de escolha. O valor P < 0,05 é considerado estatisticamente significativo.

Dados amostrais
Um total de 1066 pacientes foram matriculados em dois centros de pesquisa, incluindo Hospital 1 (n = 532) e Hospital 2 (n = 534). As características do paciente são mostradas na Tabela 1. O percentual de homens é de 49,9% e a média de idade é de 52 (32, 66) anos. Os pacientes inscritos no estudo foram compostos por pacientes internados (51,1%), ambulatórios (39,0%) e portadores de exame físico (8,4%). As amostras testadas foram de pacientes que visitaram os departamentos de medicina interna (30,6%), departamentos cirúrgicos (19,1%), obstetrícia e ginecologia (9,0%), departamentos pediátricos (3,9%), etc.

Detectando resultados aberrantes (outliers)
Tendo os resultados do sistema de referência como o eixo horizontal e os resultados do sistema avaliados como eixo vertical, obteve-se um gráfico de cinco índices leucócitos de 1066 amostras (os resultados não são mostrados). Pontos anormais suspeitos são óbvios na parcela de dispersão de cinco índices de leucócitos. De acordo com os resultados do método ESD, entre as 1066 amostras, houve 16 outliers na contagem wbc, 27 outliers em Gran#, 8 outliers em Gran%, 15 outliers em Lym#, e 9 outliers em Lym%. Os dados foram analisados após a eliminação dos outliers, que representam menos de 5% no total.

Análise de correlação no sistema avaliado e sistemas de referência
A Figura 2 mostra o gráfico de dispersão e a análise de correlação de Spearman dos resultados dos testes. Os resultados mostram que a contagem de WBC, Gran#, Gran%, Lym#, e Lym% têm boa linearidade e correlação entre os dois sistemas; o coeficiente linear R2 está entre 0,7759 e 0,9676, e o coeficiente de correlação rspearman está entre 0,851 e 0,973 (todos os valores P < 0,001). WBC e Gran# apresentam a correlação mais forte entre os dois sistemas (R2 = 0,9608 e 0,9676, respectivamente; rspearman = 0,972 e 0,973, respectivamente), enquanto Lym# exibem a correlação mais fraca entre os sistemas (R2 = 0,7759; rspearman = 0,851). No entanto, não foi possível avaliar a correlação e consistência das células intermediárias (Mid#/%), porque elas estão separadas em divisões menores (ou seja, eosinófilos, basófilos e monócitos) no sistema de referência.

Análise de Consistência
Um enredo de Bland-Altman foi obtido para visualizar a análise de consistência e o ±2 SD foi marcado como limites de acordo (LoA). Os resultados são mostrados na Figura 3. Para o WBC, o valor médio da diferença é de 0,9 x 109/L entre os sistemas avaliados e de referência, e o intervalo de confiança de 95% (IC) da diferença é de -0,7 x 109 ~ 2,5 × 109/L.Existem 94,48% (992/1050) amostras dentro da IC 95%, o que significa que os resultados do WBC detectados pelo sistema avaliado estão em bom acordo com o sistema de referência. Para Gran# e Gran%, o valor médio da diferença entre os sistemas avaliados e de referência é de 0,8 x 109/L e 2,0%, respectivamente, enquanto o IC 95% da diferença é de 0,7 x 109 ~ 2,2 x 109/L e -7,7% ~ 11,7%, respectivamente. Existem 94,23% (979/1039) e 94,99% (1005/1058) amostras dentro da IC 95%, respectivamente. Para Lym# e Lym%, há 93,82% (986/1051) e 93,76% (991/1057) amostras dentro da IC 95%, e o valor médio de diferença é de 0,33 x 109/L e 1,8%, respectivamente. Os valores médios das diferenças nos índices de leucócitos são todos acima de 0, indicando que os resultados dos testes do sistema avaliado são ligeiramente superiores aos do sistema de referência.

Análise de Correlação em diferentes grupos de pacientes
Os resultados da contagem do WBC para as amostras de pacientes de diferentes idades e gêneros e os de diferentes departamentos foram comparados e analisados para correlações. Os resultados mostraram que o nível wbc do sistema avaliado é superior ao do sistema de referência. Não há diferença significativa na consistência e correlação entre pacientes do sexo masculino e feminino (ICC: 0,97 versus 0,98; rspearman: 0,98 versus 0,97). A consistência e correlação são melhores para os pacientes internados do que para os ambulatórios (ICC: 0,98 versus 0,96; rspearman: 0,98 versus 0,96), conforme mostrado na Tabela 2.

Figura 1: Fotografias representativas do sistema avaliado e seus reagentes e consumíveis de suporte. (A) O analisador usa o princípio Coulter para detectar leucócitos no sangue por três classificações. Seu tamanho pequeno (242 mm x 397 mm x 321 mm) facilita o transporte. (B) Reagentes e consumíveis de suporte limitados são combinados em um traje como um kit de detecção de uma única pessoa, que pode ser armazenado e usado à temperatura ambiente. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Dispersar parcelas de cinco índices de leucócitos detectados pelo sistema avaliado e sistema de referência. R2 = coeficiente de linearidade, rs = Coeficiente de correlação de Spearman (IC 95%) e n = tamanho amostral. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Parcela bland-altman dos cinco índices de leucócitos detectados pelo sistema avaliado e sistema de referência. O eixo Y retrata a diferença de valores medidos entre os sistemas avaliados e de referência, enquanto o eixo X retrata o valor médio dos índices leucócitos medidos pelos sistemas avaliados e de referência. A linha preta contínua representa o valor médio de diferença para todo o conjunto de amostras e as linhas pretas tracejadas representam 95% dos limites superiores e inferiores de concordância (limites médios de concordância ± 1,96 SD). ESi denota valores medidos pelo sistema avaliado e RSi denota valores medidos pelo sistema de referência. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Tabela 1: Dados gerais da população estudada. n = tamanho da amostra, IQR = intervalo interquartil. O valor P corresponde à comparação dos dados amostrais do Hospital 1 e Hospital 2. O teste qui-quadrado (χ2) foi utilizado para comparar as diferenças entre variáveis categóricas em grupos (quando a frequência teórica era inferior a 5, o método de probabilidade exata de Fisher foi usado para calibrar), e o teste t-test ou Mann-Whitney U foi utilizado para comparar dados numéricos entre grupos. Clique aqui para baixar esta Tabela.

Tabela 2: Análise de correlação dos resultados do WBC detectados pelo sistema avaliado e sistema de referência em diferentes grupos de pacientes. n = tamanho da amostra; IQR = intervalo interquartil; e ICC = coeficiente de correlação intraclasse (um valor > 0,75 indica boa confiabilidade). rs = Coeficiente de correlação de Spearman; rs de 0,90-1,00, 0,70-0,90, 0,50-0,70, 0,30-0,50 e 0-0,30 indicam, respectivamente, correlação positiva muito alta, alta, moderada, baixa e insignificante positiva. Clique aqui para baixar esta Tabela.

Os autores não têm nada a revelar.