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Artigo de método

Um Método Point-of-Care com Ferramenta Integrada de Apoio à Decisão para Estimar a Anemia em Nível Populacional

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DOI:

10.3791/65810

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19 de janeiro de 2024

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1Clinical Division, ICMR-National Institute of Nutrition, 2Food and Drug Toxicology Division, ICMR-National Institute of Nutrition

Neste artigo

Resumo

Um método preciso de estimativa de hemoglobina é escasso no ponto de atendimento e pode dificultar programas de base populacional para o tratamento da anemia. Portanto, desenvolvemos um método point-of-care baseado em pool de sangue capilar e um auto-analisador integrado a um software personalizado para categorizar os valores de hemoglobina em diferentes graus de anemia.

Resumo

Métodos robustos de point-of-care são necessários para estimar a anemia em nível populacional. Os métodos precisos são laboratoriais e não podem ser usados no ponto de atendimento. Para resolver essa ressalva, um novo método baseado em pool de sangue capilar e um autoanalisador portátil foi desenvolvido para a estimativa de Hb. Além disso, um software personalizado foi desenvolvido para integração quase em tempo real dos valores de Hb do autoanalisador ao servidor. Além disso, foi desenvolvido um instrumento de apoio à decisão que pode categorizar imediatamente os participantes em diferentes estágios de anemia. O instrumento de apoio à decisão foi elaborado com base no ponto de corte da Organização Mundial da Saúde (OMS) para anemia em nível populacional e estava disponível para todas as faixas etárias e gêneros. Esta ferramenta simples e fácil de usar poderia ser facilmente usada por profissionais de saúde da linha de frente que têm habilidades técnicas limitadas. De modo geral, o método desenvolvido pode ser utilizado no ponto de atendimento e é preciso. Este método de alto rendimento poderia ser usado para rastrear a anemia em nível populacional para todas as faixas etárias e gêneros.

Introdução

A anemia é um importante problema de saúde pública em todo o mundo, particularmente na Índia. Sabe-se que a anemia tem impacto negativo na produtividade do trabalho da população e no crescimento econômico do país1. Para alavancar os esforços em nível nacional para reduzir a anemia, o último programa de saúde pública iniciado em 2018 é o programa Anemia Mukt Bharat (AMB). A AMB identifica o "teste" seguido de "tratamento" personalizado como uma das abordagens mais promissoras para reduzir a prevalência de anemia em grupos etários vulneráveis2. No entanto, a estimativa precisa da hemoglobina (Hb) no ponto de atendimento (POC) para o diagnóstico de anemia é necessária para implementar a estratégia de "testar e tratar" da AMB. Além disso, métodos robustos são úteis para estimar com precisão a anemia em inquéritos comunitários em larga escala. Os métodos atuais de POC incluem dispositivos não invasivos e minimamente invasivos e utilizam amostras de sangue capilar para estimativa de Hb3. No entanto, vários fatores pré-analíticos, como a variação nas dimensões da punção digital, a espessura da pele e a estabilidade dos dispositivos POC em condições ambientais, levam a medidas imprecisas e resultam em grandes diferenças nas estimativas de prevalência 3,4,5. Portanto, há necessidade de estabelecer um método de estimativa de Hb que seja móvel, tenha um tempo de resposta curto (TAT) e seja adequado para configurações com poucos recursos6. A fim de atender a essas necessidades, um método de coleta de sangue capilar agrupado foi desenvolvido usando uma lanceta ativada por toque (para garantir profundidade e dimensão uniformes da picada) para facilitar 6-8 gotas da amostra de sangue de fluxo livre em tubos de microtainer de ácido etilenodiaminotetracético de potássio (EDTA). A Hb nessas amostras foi então medida usando um auto-analisador portátil colocado em um veículo no POC equipado com uma fonte de alimentação ininterrupta ou em um centro próximo com eletricidade (Anganwadi, posto de saúde, Panchayath ou domicílio). Um estudo de validação comparando esse método com dois métodos padrão-ouro (amostras pareadas de sangue venoso e método da cianometamolobina) mostrou alta acurácia eprecisão7,8.

Além de estabelecer um método de CPO válido e confiável, há necessidade de tomada de decisão rápida para facilitar o rastreamento e o tratamento da anemia em nível populacional. Atualmente, isso não é viável quando a estimativa de Hb é feita na unidade de saúde, e um médico supervisiona diretamente a administração de suplementos de ferro e ácido fólico (RIFI). Devido à grande população atendida pelos médicos nas unidades básicas de saúde, há um atraso significativo no início da intervenção. Há uma necessidade de tecnologia que possa reduzir a carga de trabalho sobre o oficial médico e capacitar os profissionais de saúde da linha de frente para realizar a entrega da intervenção sem o envolvimento direto do pessoal médico. Portanto, o estudo teve como objetivo desenvolver um aplicativo personalizado (aplicativo eSTAR) que possa transmitir automaticamente os dados da máquina e um algoritmo embutido que forneça suporte à decisão dos trabalhadores da linha de frente sobre a dosagem de IFA com base nos valores de Hb, idade e grupos de gênero. O software foi projetado usando ferramentas de código aberto como PHP: linguagem de script hypertext preprocessor (PHP) e PHP desktop chrome com Visual Studio Code como um ambiente de desenvolvimento integrado. Um protocolo de tratamento detalhado baseado nas diretrizes do Anemia Mukt Bharat foi integrado ao aplicativo Android2.

Este método integrado atende à demanda cada vez maior para reduzir o tempo de resposta dos resultados do teste, mantendo a precisão e a precisão. Além disso, a capacidade de fornecer resultados em minutos permite uma tomada de decisão rápida sobre o início do tratamento e resulta em melhor execução da intervenção9. Este método integrado pode ser adaptado para quaisquer pesquisas em nível de campo ou programas de intervenção que incluam testes de Hb. Além disso, pode ser usado na unidade de saúde como um auxílio de trabalho para a equipe médica decidir sobre o tratamento de IFA.

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Protocolo

O protocolo segue as diretrizes do Comitê de Ética em Pesquisa do ICMR-National Institute of Nutrition, Hyderabad, Índia (IRB. nº 08/I/2018).

1. Coleta de amostras capilares agrupadas para análise de Hb utilizando analisador hematológico 10,11

  1. Configurando a impressora e o scanner de código de barras
    1. Conecte a impressora de código de barras ao sistema do laptop.
    2. Instale o driver de impressora de código de barras no laptop.
    3. Compartilhe a impressora nas propriedades da impressora.
    4. Teste a impressão do código de barras no aplicativo para verificar se há erros.
    5. Conecte o scanner de código de barras ao analisador automático e ele se configurará automaticamente.
    6. Clique duas vezes no ícone para abrir o software do aplicativo instalado no computador desktop/laptop. Insira as credenciais autorizadas na página de login.
      NOTA: A página inicial do aplicativo consiste em guias para upload de resultados de laboratório, relatórios de controle de qualidade de impressão de código de barras (CQ) e o relatório final de hematologia.
    7. Para gerar códigos de barras, clique na guia Impressão de código de barras . A lista de participantes aparece automaticamente na guia de impressão de código de barras depois de inserir detalhes geográficos, como nomes de aldeias.
    8. Clique na seleção de exibição. A lista é exibida. Clique em imprimir código de barras.
  2. Coleta de amostra de sangue capilar agrupada (Figura 1)
    1. Use um dos três dedos médios da mão esquerda para coleta de sangue capilar em um paciente adulto.
    2. Solicitar ao participante que se sente em uma posição confortável, que proporcione ao flebotomista acesso ao dedo.
    3. Limpe o dedo com um lenço de álcool (contendo álcool isopropílico a 70%) e deixe secar.
    4. Rotular os microtainers com informações relacionadas ao participante (código de barras) imediatamente após a identificação do participante e antes da punção da pele.
    5. Coletar a amostra de sangue usando uma lanceta de segurança de uso único (lanceta ativada por contato 2,0 X 1,5 mm). Para coletar a amostra de sangue, puncione a pele a aproximadamente 1 cm da ponta do dedo entre o ponto médio e o lado do dedo. A punção deve ser na superfície palmar para cima da ponta do dedo médio ou anular.
    6. Limpe a primeira gota de sangue e colete as amostras de sangue subsequentes em um microtainer revestido.
    7. Não massageie o dedo.
    8. Coloque o microtainer verticalmente abaixo do local da punção para que as gotículas de sangue fluam livremente para o tubo sem aplicar pressão. Repita até que 4-6 gotas (aproximadamente 200 μL) sejam coletadas.
    9. Misture suavemente o conteúdo, girando e invertendo apenas depois de tampar o recipiente de microtainer.
    10. Uma vez que 3-4 gotas de sangue são coletadas, pressione um cotonete na ponta do dedo e faça o participante ficar parado. Aplique pressão manual para parar o sangramento.
    11. Descarte imediatamente a lanceta de acordo com as diretrizes de descarte de resíduos biológicos.

2. Análises com analisador hematológico

  1. Configuração do autoanalisador com o software
    1. Baixe e instale os componentes do FileZilla Server (127.0.0.1) no laptop.
      Nota: Desative o firewall do Windows ou quaisquer firewalls de terceiros.
    2. Instale o software personalizado no laptop e copie o caminho do local do arquivo da American Society for Testing and Materials (ASTM) (C/programfiles x86/destined folder/ Web/wb/astmfiles)
    3. No aplicativo de servidor FileZilla, crie o usuário e a senha e mapeie o local do arquivo astm.
    4. Na máquina do auto-analyzer, configure a mesma série IP (nas configurações principais).
    5. No auto-analyzer, altere a opção astm sync para FTP e forneça o IP e as credenciais configuradas no laptop (por exemplo, 192.168.1.1 e nome de usuário e senha do FileZilla configurados).
    6. Reinicialize o analisador automático e teste o processo de sincronização de arquivos quando ele estiver pronto.
  2. Análise das amostras de sangue utilizando autoanalisador
    1. Use um analisador hematológico totalmente automatizado e portátil para que possa ser usado no ajuste POC para fornecer uma medida instantânea de Hb e outros índices de células vermelhas (volume corpuscular médio [VCM], hemoglobina corpuscular média [HCM], concentração de hemoglobina corpuscular média [CHCM] e largura de distribuição de hemácias [RDW]).
    2. Verifique os níveis de solventes (pelo menos 1/4 do frasco de reagente está cheio) e confirme se eles estão presentes em quantidades suficientes.
      NOTA: Os solventes consistem em solução enzimática, solução lisante e solução isotônica tamponada (Tabela de Materiais).
    3. Ligue o instrumento clicando no interruptor ON/OFF na máquina. Certifique-se de que o instrumento está conectado a um laptop por meio de um cabo FTP (par trançado de folha).
    4. Verifique a tela de cristal líquido (LCD) para entender se a temperatura externa é passível de iniciar a análise ou não. Uma temperatura >35 °C não é aconselhável. Coloque a máquina num ambiente onde a temperatura ambiente seja de <35 °C.
    5. Uma vez concluída a inicialização, permita que o analisador execute um ciclo de inicialização automaticamente (a função de inicialização automática é ativada por padrão).
    6. Após o ciclo de inicialização, verifique o visor do instrumento para obter a contagem em branco de referência. Certifique-se de que as contagens de referência em branco não excedam os seguintes limites de parâmetros: Hb < 0,3 g/dL e < leucocitários 0,3 x 103/mm3, < RBC 0,02 x 106/mm3; HCT 0% e PLT < 10 x 103/mm3. Em seguida, pressione o botão √ para validar os resultados em branco.
    7. Se o analisador não executar automaticamente um ciclo de inicialização após a conclusão da fase de inicialização, pressione a tecla START-UP no painel frontal do instrumento para iniciar o ciclo.
    8. Agora, o analisador mostrará uma página de login. Digite o nome de usuário e a senha predefinidos. Pressione o botão √ para prosseguir.
    9. Antes da análise da amostra, execute três níveis de controles (baixo, normal e alto) para verificar a precisão do analisador. Conservar o controlo a 2-8 °C e levar à temperatura ambiente (RT) antes da utilização. Misture suavemente os controles várias vezes antes de usar.
      NOTA: Os controles são adquiridos como reagentes prontos para uso do fabricante e carregados como estão. Os frascos para injetáveis são armazenados a 4 °C. O prazo de validade habitual é de 15 dias. Os controles devem ser monitorados regularmente usando a parcela de Levey Jenning. Se o valor de controlo for superior ou inferior a 3 DS, efectuar uma limpeza concentrada utilizando a solução de lavagem fornecida pelo fornecedor.
    10. Uma vez que a etapa de controle de qualidade seja concluída com sucesso, prepare-se para a análise da amostra.
    11. Digitalize o código de barras preso ao recipiente de amostra com o scanner conectado ao analisador e pressione a marca X .
    12. Mencione o gênero do sujeito (masculino ou feminino) e pressione o botão √ para prosseguir.
    13. O instrumento mostrará os detalhes do assunto juntamente com um código. Pressione X se os detalhes inseridos estiverem errados.
    14. Antes de carregar a amostra de sangue para a máquina, misture a amostra de sangue suave e completamente.
    15. Retire a tampa com cautela para não permitir o derramamento de sangue.
    16. Coloque o tubo por baixo da agulha de recolha de amostras e mova o tubo para cima até que a agulha de recolha de amostras introduza sangue.
    17. Pressione a tecla Start . A agulha de amostragem aspirará 10 μL de sangue. O ciclo de análise levará aproximadamente 60 s. Ao final do ciclo, o resultado será exibido no painel de LED.
    18. Imprima os resultados clicando no ícone Impressora .
    19. Clique na seta para trás para prosseguir com a segunda amostra.
    20. Uma vez que a análise é feita, carregue os resultados do teste de laboratório.
  3. Carregue os dados do analisador para o servidor.
    1. Conecte o sistema a qualquer provedor de serviços de Internet que forneça uma velocidade mínima de 20 mbps.
    2. Clique duas vezes no ícone para abrir o ícone do software do aplicativo, que aparece na área de trabalho após a instalação. Insira as credenciais autorizadas na página de login.
      NOTA: A página inicial do aplicativo consiste em guias para upload de resultados de laboratório, relatórios de CQ de impressão de código de barras e o relatório final de hematologia. A página de carregamento do resultado do teste de laboratório mostra os testes concluídos. O nome do arquivo consiste no ID da máquina e na data de análise no formato .astm.
    3. Clique no botão Carregar resultados . Uma vez que os resultados são carregados com sucesso, no servidor, os arquivos .astm são convertidos para .csv formato e os arquivos convertidos aparecerão no relatório de hematologia. Faça o download dos arquivos em formato .astm para registros.
      Observação : a página exibirá que os arquivos pop-up são carregados com êxito. Se houver arquivos duplicados, eles serão identificados.
    4. Para os participantes para os quais os arquivos ASTM são carregados, a decisão sobre o estado de anemia (com base na Tabela 1 e Tabela 2) será gerada como um relatório na aplicação web. Para visualizar a decisão sobre anemia, faça login no aplicativo web, clique em Relatórios e, em seguida, clique em EDSS. Um relatório será visível como uma tabela para todos os participantes.
    5. Para ver os resultados individuais dos testes e as decisões sobre o estado de anemia, bem como o regime de tratamento, faça login no aplicativo de acompanhamento, procure o participante usando ID ou nome, clique no botão EDSS e visualize os resultados.

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Resultados

Testando a validade do método
A validade desse método foi estabelecida comparando-o com o padrão-ouro, que foi o método baseado no autoanalisador de sangue venoso. O estudo de validação foi descrito em detalhes em outra publicação8. Resumidamente, 748 voluntários aparentemente saudáveis forneceram uma amostra venosa e uma amostra capilar consecutivamente no mesmo dia. As análises foram realizadas no POC. Os participantes apresentaram ampla variação de valores de Hb e pertenciam...

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Discussão

O presente artigo descreve um método point-of-care usando uma amostra de sangue capilar agrupada e um auto-analisador. O método foi integrado com um software personalizado, que poderia carregar os resultados do analisador automaticamente para o servidor e gerar decisões sobre anemia. Além disso, poderia fornecer as doses de tratamento da RIFI conforme o protocolo do Programa Nacional2.

O software personalizado foi projetado para integrar impressão de código de barras, e...

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Divulgações

Nenhum afirmou.

Agradecimentos

A equipe reconhece o Sr. J Suresh, o Sr. Medappa, a Sra. Madhu e toda a equipe da Kavintech Corporation, Bangalore, que desenvolveram com sucesso a ferramenta de suporte à decisão e o software. Os autores também desejam agradecer ao Conselho Indiano de Pesquisa Médica, Governo da Índia pelo financiamento e ao Departamento de Saúde Pública e Bem-Estar Familiar, Telangana por facilitar o estudo.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
ABX Miniclean Horiba Ltd, Japão 23-450-004Solução enzimática
ABX Minidil LMG Horiba Ltd, Japão 23-450-008Solução isotônica tamponada para diluição de RBC/PLT, manga e limpeza
ABX Minilyse Horiba Ltd, Japão 23-450-006 Medição deHb; solução de lise
ABX MinocalHoriba Ltd, Japão 2032002Calibrador
ABX Minoclair Horiba Ltd, Japão 23-450-003Reagente de limpeza
ABX Minotrol 16 - 2HHoriba Ltd, Japão 2042209Controle de sangue
ABX Minotrol 16 - 2LHoriba Ltd, Japão 2042208Controle de sangue
ABX Minotrol 16 - 2NHoriba Ltd, Japão 2042202Autoanalisador de controle de sangue
 Horiba Ltd, Japão ABX Micros ES 60A porta FTP deve ser funcional
Impressora de código de barrasCorporação de serviços de tecnologia, EUATSC Modelo TE 244400 Mhz Processador RISC de 32 bits com SDRAM de 16 MB, memória Flash de 8 MB
Scanner de código de barrasRetsolLS-450Qualquer empresa que possa fornecer um scanner com as seguintes especificações: Capacidade de decodificação rápida de CPU de 32 bits, classificação IP 54, Fonte de luz - diodo laser visível 650 nm, padrão de varredura única com taxa de varredura de 100 varreduras/segundo, largura de varredura de 200 mm e precisão de 4 mil, ângulo de varredura - YAW 65 graus, rotação 30 graus e Passo 55 graus, indicação de varredura - campainha, indicador luminoso, modo de varredura manual e continuar a escanear
o porta-agulhas BDBecton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Irlanda364879
Lanceta ativada por contatoBecton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Irlanda366594, 366593Para crianças menores de 1 ano, foi coletada amostra de sangue venoso.
Software personalizado Kavin Corporation, BangaloreN/A
K2-EDTA Microtainer-5 mLBecton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Irlanda363706Tubo EDTA para análise do perfil sanguíneo com 1,0 mg K2 EDTA, dimensões 13 x 75 mm
EtiquetasG-Technologies, Secunderabad, telanganaN/A
LaptopQualquerN/AIntel Core I3-1005G1,  8GB DDR4, 1TB HDD, 15.6 FHD LED, WIN 11 HOME  e MS OFFICE H& S 

Referências

  1. Abhiyan, P. Ministry of Women and Child Developmen. Press Information Bureau, Government of India. , Available from: https://pib.gov.in/Pressreleaseshare.aspx?PRID=1797687 (2020).
  2. Ministry of Health and Family Welfare Government of India. , New Delhi. Available from: https://main.mohfw.gov.in/ (2018).
  3. Neufeld, L. M., et al. Hemoglobin concentration and anemia diagnosis in venous and capillary blood: biological basis and policy implications. Annals of New York Academy of Sciences. 1450 (1), 172-189 (2019).
  4. Haggenmüller, V., et al. Smartphone-based point-of-care anemia screening in rural Bihar in India. Community Medicine (Lond). 3 (1), 38(2023).
  5. Neogi, S. B., et al. Diagnostic accuracy of point-of-care devices for detection of anemia in community settings in India. BMC Health Service Research. 20 (1), 468(2020).
  6. Sharma, S., Zapatero-Rodríguez, J., Estrela, P., O'Kennedy, R. Point-of-care diagnostics in low resource settings: Present status and future role of microfluidics. Biosensors (Basel). 5 (3), 577-601 (2015).
  7. Augustine, L. F., Dasi, T., Palika, R., Pullakhandam, R., Kulkarni, B. Point of care diagnosis of anemia using portable auto analyzer. Indian Pediatrics. 57 (6), 568-569 (2020).
  8. Dasi, T., et al. Hemoglobin measurement in capillary blood by a portable autoanalyzer for population level screening of anemia: validation in cross-sectional and longitudinal studies. British Journal of Nutrition. 128 (6), 1108-1117 (2022).
  9. Briggs, C., Kimber, S., Green, L. Where are we at with point-of-care testing in haematology. British J Haematology. 158 (6), 679-690 (2012).
  10. Krleza, J. L., Dorotic, A., Grzunov, A., Maradin, M. Capillary blood sampling: national recommendations on behalf of the Croatian Society of Medical Biochemistry and Laboratory Medicine. Biochemical Medicine (Zagreb). 25 (3), 335-358 (2015).
  11. World Health Organization. WHO Guidelines on Drawing Blood: Best Practices in Phlebotomy). World Health Organization. , (2010).
  12. World Health Organization. Iron Deficiency Anaemia. Assessment Prevention and Control. A Guide for Programme Managers. World Health Organization. , Available from: https://cdn.who.int/media/docs/default-source/2021-dha-docs/ida_assessment_prevention_control.pdf (2001).
  13. Zaidi, S., et al. Operability, usefulness, and task-technology fit of an mHealth app for delivering primary health care services by community health workers in underserved areas of Pakistan and Afghanistan: Qualitative study. Journal of Medical Internet Research. 22 (9), e18414(2020).
  14. Meena, S., Rathore, M., Kumawat, P., Singh, A. Challenges faced by ASHAs during their field works: A cross sectional observational study in rural area of Jaipur, Rajasthan. International Journal of Medicine and Public Health. 10 (3), 97-99 (2020).
  15. Neogi, S. B., et al. Cost-effectiveness of point-of-care devices for detection of anemia in community settings in India. Clinical Epidemiology and Global Health. 14, 100995(2022).

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