Summary
פרוטוקול למדידת לויקוציטים בדם היקפי באמצעות מנתח לויקוציטים מבוסס כרטיס POCT מוצג כאן. אותן דגימות דם נבדקו על ידי שני מנתחי המטולוגיה אוטומטיים כדי להעריך את העקביות והדיוק של התוצאות. התוצאות הראו כי למנתח המוערך היה מתאם טוב עם מערכת הייחוס.
Abstract
תא דם לבן (WBC) הוא אינדיקטור חשוב לדלקת בגוף, והוא יכול לעזור להבחין בין זיהומים חיידקיים ונגיפיים. כיום, ברוב המוסדות הרפואיים הראשוניים בסין יש אחוז נמוך של אימוץ טכנולוגיית בדיקות דם, ומערכת זיהוי המטולוגית עם יחס מחיר גבוה לביצועים ותפעול קל נחוצה בדחיפות במרכזי רפואה ראשונית. מאמר זה מציג את העקרון ואת נהלי הפעולה של מנתח לויקוציטים מבוסס קלפים (POCT) (POCT) המבוסס על קלפים (POCT), אשר שימש לאיתור מדדי WBC כגון נויטרופילים, לימפוציטים ותאים מקבוצת ביניים (כולל אאוזינופילים, בזופילים ומונוציטים) בדם שלם. התוצאות מהמערכת המוערכת הושוו לאלו של שני אנלייזרים המטולוגיים אוטומטיים מסחריים (מערכת ייחוס). נותחו המתאם והעקביות בין המערכת המוערכת לבין מערכות הייחוס המסחריות. התוצאות הראו כי ספירת WBC ומספר הגרנולוציטים שזוהו על ידי מערכות ההערכה והייחוס הראו מתאם חיובי חזק (rs = 0.972 ו- 0.973, בהתאמה), בעוד שמספר הלימפוציטים הראה מתאם נמוך יחסית (rs = 0.851). תרשים של בלנד-אלטמן הראה כי ההבדל העיקרי בין הערכים שזוהו על ידי המערכת המוערכת לבין מערכות הייחוס הוא בגבולות הסכמה של 95% (LoA), מה שמצביע על כך ששתי המערכות נמצאות בהסכמה טובה. לסיכום, למערכת המוערכת יש מתאם מצוין, עקביות חזקה והשוואה אמינה לתוצאות של מנתחי ההמטולוגיה האוטומטיים הנפוצים. הוא אידיאלי לזיהוי WBC במוסדות רפואיים ראשוניים שבהם מנתח המטולוגיה אוטומטי מלא בן חמש קטגוריות אינו זמין, במיוחד במהלך תקופת המניעה והבקרה המנורמלת של COVID-19.
Introduction
ספירת תאי דם לבנים (WBC) או דיפרנציאל היא אינדיקטור חשוב המשקף את הדלקת של הגוף, אשר יכול להבחין בין זיהום חיידקי לזיהום ויראלי. ניתוח WBC מועיל גם כדי להנחות את אבחון המעקב והטיפול1. נכון לעכשיו, מנתח ההמטולוגיה האוטומטי בעל חמשת הסיווגים נמצא בשימוש נרחב ביחידות רפואיות גדולות ובינוניות, מכיוון שהוא אוטומטי, בעל יעילות גבוהה, מניב תוצאות מדויקות ואמינות, ומפחית ביעילות את עוצמת העבודה של טכנאי המעבדה. הוא ממלא תפקיד חשוב בבדיקה הקלינית 2,3. עם זאת, ברוב המוסדות הרפואיים הראשוניים, כגון מרכזי בריאות קהילתיים ומרפאות פרטיות, יש שיעור אימוץ נמוך של מנתח המטולוגי. על פי מחקר רב-מרכזי ארצי על בניית מעבדות קליניות בסין, בניית מעבדה של מוסדות רפואיים ראשוניים אינה מספקת, כפי שמעידים גודלן הקטן של המעבדות, העברת הכישרונות הבלתי מספקת והתפשטות המדע והטכנולוגיה לאזורים הכפריים, בין היתר גורמים4.
מאז דצמבר 2019, COVID-19 החל להתפשט בכל רחבי העולם והתפתח למגפה עולמית. ב"עידן שלאחר המגפה", הוצעה שורה של מדיניות לאומית ליישום אמצעי המניעה והבקרה המנורמלים של מצבי מגיפה. המעבדה של מוסדות רפואיים ראשוניים ממלאת תפקיד חשוב באבחון וטיפול עממי ובמניעה ובקרה של מחלות. זהו קו ההגנה והבקרה הראשון במצבי מגיפה, והוא קריטי למניעה ובקרה של COVID-195. כמה מחקרים הראו כי זיהוי לימפוציטים בדם היקפי ונויטרופילים יתרום לבדיקה, אבחון וטיפול בחולי COVID-19, וכי יחס הנויטרופילים/לימפוציטים יכול לשמש גם כאינדיקטורים קליניים לאזהרה מוקדמת של COVID-19 חמור וקריטי 6,7. יתר על כן, זיהוי לויקוציטים יש את היתרון של מתן דו"ח מהיר. מוסדות רפואה ובריאות ראשוניים יכולים לבצע באופן נרחב זיהוי לויקוציטים כדי לסייע באיתור וסינון של זיהומים חשודים בזמן.
מנתח לויקוציטים מבוסס כרטיס POCT (מערכת מוערכת; ראה טבלת חומרים) הוא מנתח תאי דם בעל שלושה סיווגים המבוסס על תקן הזהב "עקרון קולטר". המערכת המוערכת מספקת תוצאות ניתוח כמותיות של היסטוגרמה אחת של WBC ושבעה פרמטרים של דם, כולל ספירת WBC, מספר הגרנולוציטים (Gran#), אחוז הגרנולוציטים (Gran#), אחוז הגרנולוציטים (Gran%), מספר הלימפוציטים (Lym#), אחוז הלימפוציטים (Lym%), מספר תאי הביניים (Mid#), ואחוז תאי הביניים (Mid%). היא מאמצת את הטכנולוגיה החדשנית מבוססת הכרטיסים ויש לה יתרונות כגון זמינות של ערכת זיהוי של אדם יחיד, היעדר פסולת נוזלית, זיהוי מהיר תוך 30 שניות, היותה נקייה מתחזוקה שוטפת ותפעול ידידותי למשתמש. לכן, הוא מתאים במיוחד למוסדות רפואיים ראשוניים. מחקר זה נועד להעריך את ביצועי הגילוי הקליני של מנתח לויקוציטים מבוסס כרטיס POCT על ידי השוואה מול שני מנתחי המטולוגיה מסחריים אוטומטיים לחלוטין (מערכת ייחוס 1 ומערכת ייחוס 2; ראו טבלת חומרים) ממעבדות של שני בתי חולים ציבוריים בקנה מידה גדול.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
מחקר זה והשימוש בדגימות דם אנושיות אושרו על ידי ועדת האתיקה של בית החולים המסונף הראשון של האוניברסיטה הרפואית של גואנגג'ואו (GYYY-2016-73). כל המשתתפים נתנו את הסכמתם בכתב באופן עצמאי או באמצעות הוריהם (במקרה של ילדים).
1. מידע בסיסי של קבוצת המחקר
הערה: דם ורידי נאסף מחולים שביקרו בבית החולים המסונף הראשון של האוניברסיטה הרפואית של גואנגג'ואו (בית חולים 1) ובבית החולים החמישי המסונף (Zhuhai) של האוניברסיטה הרפואית Zunyi (בית חולים 2). המכשיר המשמש לבדיקת דם שגרתית בבית החולים 1 הוא מערכת ייחוס 1, ואילו בית חולים 2 משתמש במערכת ייחוס 2.
- בסך הכל נאספו 1,066 דגימות דם מחולים שביקרו בבית החולים 1 (532) ובבית החולים 2 (534) ועברו בדיקות דם שגרתיות במהלך ינואר 2021.
הערה: המטופלים נבחרו באקראי, הגיעו ממספר מחלקות וסובלים ממחלות שונות. - לא לכלול מטופלים עם רשומות רפואיות חלקיות, ואת אלה שלא שיתפו פעולה או סירבו לתת הסכמה מדעת. אל תכלול את אותם חולים שדגימות הדם שלהם הראו המוליזה, דם צ'יל או עננות, או אם הדם לא היה מספיק בנפח או מאוחסן במשך יותר מ -24 שעות.
2. לימוד זרימת ומדידות עניין
הערה: המערכת המוערכת זקוקה ל-5 μL של דגימת הדם לקביעת WBC ושלושת פרמטרי הסיווג. לאחר איסוף הדם, המערכת המוערכת ומערכת הייחוס שימשו לבדיקת דם שגרתית.
- זהה את WBC ואת שלושת פרמטרי הסיווג של 532 ו-534 דגימות דם באמצעות מערכת הייחוס והמערכת המוערכת, בהתאמה.
- תן לטכנאי מיומן מאוד לספור מחדש באופן אקראי את דגימות הדם שנבחרו לאחר השלמת הבדיקה הקלינית עם מערכת הייחוס. לאחר מכן, למסור את הדגימות לטכנאי מיומן אחר לזיהוי פרמטרי WBC וסיווג באמצעות המערכת המוערכת.
- חשוף את התוצאות של שתי המערכות.
- בקש מטכנאי שלישי לנתח את חמשת האינדיקטורים (כלומר ספירת WBC, Gran#, Gran%, Gran%, Lym#, Lym%) המשותפים הן למערכות המוערכות והן למערכות הייחוס בלבד.
3. נוהל לשימוש במערכת המוערכת
הערה: המערכת המוערכת משתמשת בעקרון העכבה החשמלית (עקרון קולטר) כדי לספור את WBC באלמנט הגילוי. פרוטוקול הבדיקה מחולק לשישה חלקים: התחל את המנתח, הכנת הבדיקה, איסוף הדם, ערבוב ריאגנטים, ניתוח דגימות וכבה את המנתח.
- הפעל את המנתח
- סובב את מתג ההפעלה [O/I] בגב המנתח ל-[I]. בדוק שנורית החיווי של המנתח דולקת.
- הזן את שם המשתמש והסיסמה הנכונים בתיבת הדו-שיח של הכניסה ולחץ על התחבר. ודא שהמערכת מבצעת בדיקה עצמית ואתחול הפעלה באופן אוטומטי ולאחר מכן מציגה את דף הבית של ניתוח לדוגמה .
- הכנה למבחן
הערה: בדיקת דגימת דם מלאה דורשת ארבעה חומרים מתכלים: לנסט דם, מגיב המוליטי, פיפטה כמותית עם צינור נימי בתוכה ומודול זיהוי תאי דם (איור 1).- לחץ על המדגם הבא, הזן כראוי את המין, השם ומידע קליני אחר (כנדרש) ובחר קבוצת התייחסות מתאימה. לחץ על אישור כדי לשמור את המידע.
הערה: לקבוצות גיל שונות יש מרווח ייחוס משלהן, כך שבחירת קבוצת הייחוס הנכונה יכולה לקבל בקשת אזעקה מתאימה יותר. יילוד: בן 1-28 ימים; ילדים: 29 ימים עד 14 שנים; זכר/נקבה/כללי בוגר: יותר או שווה עד גיל 15. - קרעו את הפילם הדק של מודול זיהוי תאי הדם, לחצו על כפתור הכניסה/יציאה למחסן והכניסו את מודול זיהוי תאי הדם למחסן המכונות בצורה נכונה, כאשר הפתח שלו פונה החוצה.
- לנקב את סרט האיטום של המגיב ההמוליטי עם קצה של פיפטה כמותית.
- לחץ על המדגם הבא, הזן כראוי את המין, השם ומידע קליני אחר (כנדרש) ובחר קבוצת התייחסות מתאימה. לחץ על אישור כדי לשמור את המידע.
- איסוף דם
- איסוף דם נימי: יש לחטא את אצבע הטבעת השמאלית באמצעות צמר גפן טבול באלכוהול לכיוון אחד ופעם אחת. לאחר שהאלכוהול מתייבש באופן טבעי, השתמשו בנצנוץ דם כדי לנקב את העור של אצבע הטבעת השמאלית.
- סוחטים בעדינות את טיפת הדם הראשונה ומנגבים אותה עם צמר גפן. סחטו מספיק דם כדי ליצור "טיפת מים" מלאה ואספו 5 μL של דגימת הדם באמצעות הצינור הנימי בתוך הפיפטה הכמותית.
- איסוף דם ורידי: לאסוף 5 μL של דגימת הדם הוורידית שהתקבלה מראש באמצעות הצינור הנימי בתוך הפיפטה הכמותית. כל הבדיקות במחקר זה השתמשו בדם ורידי שנאסף מכל חולה (5 מ"ל) באמצעות כלי ואקום המכיל נוגד קרישה EDTA-K2 . השלם את כל הבדיקות תוך 30 דקות עד 24 שעות.
- איסוף דם נימי: יש לחטא את אצבע הטבעת השמאלית באמצעות צמר גפן טבול באלכוהול לכיוון אחד ופעם אחת. לאחר שהאלכוהול מתייבש באופן טבעי, השתמשו בנצנוץ דם כדי לנקב את העור של אצבע הטבעת השמאלית.
- ערבוב ריאגנטים
- הכנס את הפיפטה הכמותית לריאגנט ההמוליטי (2.5 מ"ל) ולחץ עליו בחוזקה כדי לשחרר את דגימת הדם מצינור הנימים.
- מערבבים את הדם בצינור הנימי ובריאגנט ההמוליטי על ידי הפיכתו 15-20 פעמים במהירות קבועה, עד שלא נותר דם אדום ברור בצינור הנימים. במחקר זה, דגימת הדם מעורבבת עם מגיב המוליטי ביחס של 1:500.
- ניתוח מדגם
- פתח את המכסה וסחט את התמיסה לתוך מודול זיהוי תאי הדם.
- לחץ על לחצן מחסן כניסה/יציאה . לאחר שמודול זיהוי תאי הדם נכנס למחסן, לחץ על לחצן ספירה .
הערה: נורית חיווי ירוקה מהבהבת מציינת שהמנתח סופר. מודול זיהוי תאי הדם ייצא באופן אוטומטי מהמחסן לאחר הספירה, ויש להסירו ולהיפטר ממנו כראוי. כל מבחן לוקח רק 30 שניות. - בממשק המנתח, לחץ על כפתור אישור פעמיים כדי לאשר שמודול זיהוי תאי הדם הוצא.
- בממשק המנתח, לחץ על לחצן הדפס כדי להדפיס את תוצאות הבדיקה.
- כבה את המנתח
- בממשק המנתח, לחץ על לחצן הכיבוי ובחר כן בתיבת הדו-שיח שקופצת בממשק. בדוק שהמערכת מתחילה להפעיל את רצף הכיבוי.
- הגדר את המתג [O/I] בחלק האחורי של המיינפריים ל- [O] לאחר השלמת רצף הכיבוי.
4. ניתוח סטטיסטי
- זהה את החריגים באמצעות שיטת הסטייה הסטודנטיאלית הקיצונית הכללית (ESD) ובטל את החריגים הללו לניתוח סטטיסטי מעקב על פי הדרישות של האגודה האמריקאית לתקינה מעבדתית קלינית (CLSI) EP9-A3 מסמך8.
- חשב את הפרמטרים התיאוריים כגון אמצעים וסטיות תקן (SSD) עבור נתונים רציפים המופצים באופן רגיל; חציונים ו-25%-75% טווחים בין-קוויים עבור נתונים שאינם מופצים באופן לא נורמלי; ותדרים ואחוזים לנתונים קטגוריאליים.
- השתמש במבחן פירסון χ2 או במבחן המדויק של פישר כדי לקבוע את מידת הקשר בין משתנים קטגוריאליים. השתמש במבחן T-test מדגם מזווג או במבחן Mann-Whitney U כדי להשוות נתונים מספריים בין קבוצות.
- הצג את ההתפלגות והקשר הליניארי של התוצאות שזוהו של שתי המערכות על ידי תרשימי פיזור. יישם את מבחן המתאם הלא-פאראמטרי של ספירמן כדי לגשת למידת הקשר בין המשתנים הכמותיים. השתמש בחלקות בלנד-אלטמן ובמקדם המתאם התוך-קלאסי (ICC) כדי לאמת את ההסכמה בין הערכים הכמותיים שזוהו על ידי שתי המערכות.
- לנתח את הנתונים על ידי תוכנה סטטיסטית של בחירה. ערך P < 0.05 נחשב מובהק סטטיסטית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
נתונים לדוגמה
בסך הכל נרשמו 1066 מטופלים לשני מרכזי מחקר, כולל בית חולים 1 (n = 532) ובית חולים 2 (n = 534). מאפייני המטופל מוצגים בטבלה 1. אחוז הגברים הוא 49.9% והגיל החציוני הוא 52 (32, 66) שנים. המטופלים שהשתתפו במחקר הורכבו ממאושפזים (51.1%), מאושפזים (39.0%) ומחולים בבדיקות גופניות (8.4%). הדגימות שנבדקו היו ממטופלים שביקרו במחלקות לרפואה פנימית (30.6%), מחלקות כירורגיה (19.1%), מחלקות מיילדות וגינקולוגיה (9.0%), מחלקות ילדים (3.9%) ועוד.
זיהוי תוצאות חריגות (חריגות)
אם ניקח את תוצאות מערכת הייחוס כציר האופקי ואת תוצאות המערכת המוערכת כציר האנכי, התקבל תרשים פיזור של חמישה אינדקסים לויקוציטים של 1066 דגימות (התוצאות אינן מוצגות). נקודות חריגות חשודות ברורות בעלילת הפיזור של חמישה מדדי לויקוציטים. על פי תוצאות שיטת ESD, מתוך 1066 דגימות, היו 16 חריגות בספירת WBC, 27 חריגות ב- Gran#, 8 חריגות ב- Gran%, 15 חריגות ב- Lym#, ו-9 חריגות ב- Lym%. הנתונים נותחו לאחר ביטול החריגים, המהווים פחות מ-5% בסך הכל.
ניתוח קורלציה במערכת המוערכת ובמערכות הייחוס
איור 2 מראה את תרשים הפיזור ואת ניתוח המתאם של ספירמן של תוצאות הבדיקה. התוצאות מראות שלספירת WBC, Gran#, Gran%, Lym#, ו-Lym% יש ליניאריות ומתאם טובים בין שתי המערכות; המקדם הליניארי R2 הוא בין 0.7759 ל- 0.9676, ומקדם המתאם rspearman הוא בין 0.851 ל- 0.973 (כל ערכי P < 0.001). WBC ו-Gran# מציגים את המתאם החזק ביותר בין שתי המערכות (R2 = 0.9608 ו- 0.9676, בהתאמה; rspearman = 0.972 ו- 0.973, בהתאמה), בעוד ש- Lym# מציג את המתאם החלש ביותר בין המערכות (R2 = 0.7759; rspearman = 0.851). עם זאת, לא יכולנו להעריך את המתאם והעקביות של תאי ביניים (Mid#/%), מכיוון שהם מופרדים לחטיבות קטנות יותר (כלומר, אאוזינופילים, בזופילים ומונוציטים) במערכת הייחוס.
ניתוח עקביות
עלילת בלנד-אלטמן הושגה כדי לדמיין את ניתוח העקביות וה-SD ±2 סומן כגבולות הסכמה (LoA). התוצאות מוצגות באיור 3. עבור ה- WBC, הערך הממוצע של ההפרש הוא 0.9 x 109/L בין המערכות המוערךות וההתייחסות, והרווח בר-סמך של 95% (CI) של ההפרש הוא -0.7 x 10 109 ~ 2.5 × 109/L.ישנם 94.48% (992/1050) דגימות בתוך 95% CI, מה שאומר שתוצאות ה- WBC שזוהו על ידי המערכת המוערכת תואמות היטב את מערכת הייחוס. עבור Gran# ו- Gran%, הערך הממוצע של ההפרש בין המערכות המוערכות והמערכות הייחוסיות הוא 0.8 x 109/L ו- 2.0%, בהתאמה, בעוד ש- 95% CI של ההפרש הוא 0.7 x 109 ~ 9 ~ 9 ~ 9 ~ 9 ~ 7.7%, בהתאמה. ישנם 94.23% (979/1039) ו 94.99% (1005/1058) דגימות בתוך 95% CI, בהתאמה. עבור Lym# ו- Lym%, יש 93.82% (986/1051) ו- 93.76% (991/1057) דגימות בתוך CI של 95%, וערך ההפרש הממוצע הוא 0.33 x 109/L ו- 1.8%, בהתאמה. הערכים הממוצעים של ההבדלים במדדי הלויקוציטים הם כולם מעל 0, מה שמצביע על כך שתוצאות הבדיקה של המערכת המוערכת מעט גבוהות יותר מאלו של מערכת הייחוס.
ניתוח מתאם בקבוצות מטופלים שונות
תוצאות ספירת WBC עבור דגימות מחולים בגילאים ומגדרים שונים ואלה ממחלקות שונות הושוו ונותחו עבור מתאמים. התוצאות הראו כי רמת WBC של המערכת המוערכת גבוהה יותר מזו של מערכת הייחוס. אין הבדל משמעותי בעקביות ובמתאם בין מטופלים גברים ונשים (ICC: 0.97 לעומת 0.98; rspearman: 0.98 לעומת 0.97). העקביות והמתאם טובים יותר עבור המאושפזים מאשר עבור המאושפזים (ICC: 0.98 לעומת 0.96; rspearman: 0.98 לעומת 0.96), כפי שמוצג בטבלה 2.
איור 1: צילומים מייצגים של המערכת המוערכת ושל הריאגנטים והמתכלים התומכים בה. (A) המנתח משתמש בעקרון קולטר כדי לזהות לויקוציטים בדם על ידי שלושה סיווגים. גודלו הקטן (242 מ"מ x 397 מ"מ x 321 מ"מ) מקל על הובלתו. (B) ריאגנטים תומכים מוגבלים וחומרים מתכלים משולבים בחליפה כערכת זיהוי של אדם יחיד, שניתן לאחסן ולהשתמש בה בטמפרטורת החדר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 2: חלקות פיזור של חמישה אינדקסים לויקוציטים שזוהו על-ידי המערכת ומערכת הייחוס המוערכת. R2 = מקדם ליניאריות, rs = מקדם המתאם של ספירמן (95% CI), ו- n = גודל המדגם. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 3: תרשים בלנד-אלטמן של חמשת אינדקסי הלויקוציטים שזוהו על-ידי המערכת ומערכת הייחוס המוערכת. ציר ה-Y מתאר את ההבדל בין הערכים הנמדדים בין מערכות ההערכה וההתייחסות בעוד שציר ה-X מתאר את הערך הממוצע של אינדקסי לויקוציטים הנמדדים על ידי מערכות ההערכה והייחוס. הקו השחור הרציף מייצג את ערך ההפרש הממוצע עבור כל מאגר הדגימות והקווים השחורים המקווקווים מייצגים 95% גבולות עליונים ותחתונים של הסכמה (גבולות הסכמה ממוצעים ± 1.96 SD). ESi מציין ערכים שנמדדו על-ידי המערכת המוערכת ו-RSi מציין ערכים שנמדדו על-ידי מערכת הייחוס. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
טבלה 1: נתונים כלליים של אוכלוסיית המחקר. n = גודל המדגם, IQR = טווח בין-קווי. ערך P מתאים להשוואה של נתוני המדגם מבית החולים 1 ומבית החולים 2. מבחן צ'י-ריבועי (χ2) שימש להשוואת ההבדלים בין משתנים קטגוריאליים בקבוצות (כאשר התדירות התיאורטית הייתה פחות מ-5, שיטת ההסתברות המדויקת של פישר שימשה לכיול), ומבחן t-test או Mann-Whitney U שימש להשוואת נתונים מספריים בין קבוצות. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.
טבלה 2: ניתוח קורלציה של תוצאות WBC שזוהו על ידי המערכת המוערכת ומערכת הייחוס בקבוצות מטופלים שונות. n = גודל המדגם; IQR = טווח בין-קווי; ו- ICC = מקדם מתאם תוך-קלאסי (ערך > 0.75 מציין אמינות טובה). rs = מקדם המתאם של ספירמן; rs של 0.90-1.00, 0.70-0.90, 0.50-0.70, 0.30-0.50 ו- 0-0.30 מצביעים, בהתאמה, מתאם חיובי גבוה מאוד, גבוה, בינוני, נמוך וזניח. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
עם התקדמותה של רפואת המעבדה המודרנית, כיום אופייני לראות מספר טכנולוגיות זיהוי המשמשות במעבדות זהות או שונות כדי לזהות את אותו סמן קליני. כתוצאה מכך, יש לשים דגש רב יותר על עקביות תוצאות הבדיקות כדי לסייע למרפאות לבצע פרשנויות מדויקות ושיפוטים של תוצאות הבדיקה. על פי החקירה, הערך הכולל של ציוד מעבדה בבתי חולים שלישוניים ובמעבדות עצמאיות גבוה משמעותית מזה שבבתי חולים ראשוניים ובמוסדות רפואיים אחרים4. למרות שלציוד מסוג זה יש יתרונות של זיהוי פריטים מרובים, דיוק גבוה, יציבות ושטף זיהוי גדול, יש לו חסרונות כגון היותו יקר, גדול וכבד, פעולה מורכבת, דרישה לריאגנטים רבים, וביקוש גבוה למפעילי איכות מקצועיים, בין היתר, מה שהופך אותו ללא מתאים למוסדות רפואיים ראשוניים לשימוש. פיתוח מכשירי זיהוי וציוד מתפתח כל הזמן בכיוון של אוטומציה, מודיעין, סטנדרטיזציה, התאמה אישית וניידות קטנה9. היתרונות של ציוד בדיקת POCT, כגון עמידה בזמנים גבוהים, היותם קלים וקלים לנשיאה, כמו גם היעדר תחזוקה, מפצים על החסרונות של מנתחי דם גדולים ומתקבלים בקלות רבה יותר על ידי מוסדות רפואיים ראשוניים10. מימוש יכולת ההשוואה של תוצאות הבדיקה של אותה דגימה ופריטים על ידי מכשירי בדיקה שונים הוא תוכן הליבה של ניהול איכות המעבדה11. עם זאת, מחקרים מעטים מעריכים את המתאם והעקביות בין מנתח המטולוגיה של POCT לבין מוצרים קליניים דומים.
חולים במחקר זה גויסו באקראי משני מרכזים בגואנגג'ואו (בית חולים 1) ובעיר ג'וחאי (בית חולים 2), סין. לא היה הבדל משמעותי ביחסי המגדר בין שני המרכזים. בין המטופלים שנרשמו היו אלה שביקרו בבתי חולים לצורך בדיקה גופנית, ואשפוזי חוץ ואשפוזים מרפואה פנימית, כירורגיה, מיילדות וגינקולוגיה, ילדים, מחלקות לטיפול נמרץ ועוד. הגיל החציוני של החולים בבית החולים 1 גבוה משמעותית מזה שבבית החולים 2 (58 (37, 68) לעומת 46 (31, 63); עמ' < 0.001). בית חולים 1 הוא בית חולים לאומי מרכזי המתמחה במחלות בדרכי הנשימה, כאשר רוב החולים סובלים ממחלות בדרכי הנשימה אשר נוטות יותר להשפיע על קשישים12. המחקר המדעי על הזדקנות מצא כי שיעור האנשים מעל גיל 65 בבית החולים 1 גבוה מזה שבבית החולים 2 (6.67% לעומת 5.01%)13.
ישנם כמה חריגות בספירת גרנולוציטים, המהוות 2.5%, אך החריגים של כל הפריטים הם פחות מ -5%, וזה בטווח המקובל. המקדם הליניארי R2 של תוצאות הבדיקה של המערכת המוערכת ומערכת הייחוס גדול כולם מ-0.75, מה שמצביע על כך שלקווי הרגרסיה הליניארית של שתי המערכות יש טוב ליניארי טוב של התאמה, כאשר לספירת תאי הדם הלבנים ולספירת הנויטרופילים יש טוב יותר של התאמה ליניארית. המתאם החזק ביותר נמצא בין מספר הלויקוציטים והגרנולוציטים (rs = 0.972 ו- 0.973, בהתאמה) שזוהו על ידי שתי המערכות, ואחריהן אחוז הגרנולוציטים ואחוז הלימפוציטים (rs = 0.939 ו- 0.932, בהתאמה), לבין מספר לימפוציטים (rs = 0.851). בדומה למחקר שדווח, ההשפעה של ציוד מסדרת POCT על ספירת תאי דם לבנים טובה יותר מהתוצאות של אינדקסים מסווגים14. בנוסף, תרשים בלנד-אלטמן של ההבדל בין נתוני הבדיקה של שתי המערכות מראה כי רוב נקודות הבדיקה נמצאות בגבול העקביות של 95%, מה שמצביע על כך שתוצאות הבדיקה של מערכת ההערכה ומערכת הייחוס נמצאות בהסכמה טובה. למרות שהתוצאות מראות כי ניתוח העקביות של לימפוציטים הוא מעט נמוך יותר מזה של WBC וגרנולוציטים, מקדם המתאם של לימפוציטים הוא עדיין מעל 0.85, כלומר שתי המערכות יש גם עקביות טובה בעת גילוי לימפוציטים. מצד שני, עלילת בלנד-אלטמן מראה כי תוצאות הבדיקה של המערכת המוערכת גבוהות מעט מערכי הבדיקה של מערכת הייחוס. ההערכה היא כי ייתכן שהדבר נובע מטעויות שיטתיות במערכת המוערכת, מה שהופך את התוצאה הכוללת לגבוהה. ראשית, יש לבדוק היטב אם המנתח ממוקם כראוי לפני תחילת הבדיקה; לדוגמה, יש לשמור על הסביבה של המכשיר במרחק מסוים (≥ 20 ס"מ) מהקיר או מהמכשולים, והחלל שבו המכשיר ממוקם צריך להיות מאוורר היטב. שנית, צוות R ו- D יכול גם להתאים את הפרמטרים הפנימיים של המערכת כדי לתקן את השגיאה השיטתית.
מערכת זיהוי הלויקוציטים POCT החדשנית המבוססת על כרטיסים משתמשת בעקרון העכבה החשמלית כדי לזהות לויקוציטים ואת התפלגות הנפח שלהם15,16. תוך ניצול ההבדל במוליכות החשמלית בין תאי הדם לתמיסות אלקטרוליטים, כאשר תאי דם עם גדלי נפח שונים עוברים דרך חור הספירה, זה יכול לגרום לשינויים בזרם או במתח בתוך החור ומחוצה לו, וליצור מתח דופק. מתח דופק זה דומה למספר תאי הדם ומתאים לגודל הנפח, ובכך מבחין בעקיפין בין קבוצות של תאי דם וסופר אותם בנפרד. יש לשים לב למספר שלבים קריטיים בזיהוי לויקוציטים באמצעות המנתח המוערך, מה שקשור קשר הדוק לדיוק של תוצאות הבדיקה. ראשית, בעת איסוף הדם, יש לנגב את טיפת הדם הראשונה עם ספוגית יבשה סטרילית, שכן היא עלולה להכיל עודף נוזל רקמה שעלול להשפיע על תוצאות הבדיקה. שנית, לאחר איסוף טיפת הדם השנייה עם צינור נימי, יש לנגב את הדם המחובר לחלק החיצוני של הצינור כדי להבטיח שנפח דגימת הדם שנאסף הוא בדיוק 5 μ L.In תוספת, דגימות דם וריאגנטים המוליטיים צריכים להיות מעורבבים לחלוטין. יחד עם זאת, ודא כי כל הפתרונות נדחסים במלואם לתוך מודול זיהוי תאי הדם.
בגלל היתרונות הבולטים שלה, כולל עלות נמוכה, פעולה פשוטה, להיות מהיר, ולהיות חופשי מתחזוקה יומיומית, מערכת POCT זו מתאימה מאוד לשימוש במרכזי אשפוז או יחידות רפואיות ראשוניות, המהווה תוספת חשובה ליישום הקליני הנוכחי4. היישום של מערכת זו יכול לכסות את בדיקת הדם השגרתית בכל המוסדות הרפואיים הראשוניים בכל האזורים המתפתחים של סין ויש לו משמעות קלינית חשובה לבדיקה מוקדמת של מחלות, במיוחד מחלות זיהומיות ומחלות דם17,18. עם זאת, מגבלה חשובה היא כי לויקוציטים ניתן לחלק רק לשלוש קטגוריות (נויטרופילים, לימפוציטים, תאי ביניים). בעתיד, יש לשפר עוד יותר את יכולת הסיווג של המערכת על מנת להשיג את מטרת האבחון המדויק.
לסיכום, כציוד ניתוח לויקוציטים חדשני, מנתח לויקוציטים POCT יש את היתרונות של היותו נייד, בעלות נמוכה, פעולה קלה, זיהוי מהיר ומדויק; הוא מציג מתאם טוב, עקביות חזקה והשוואה אמינה עם מנתח ההמטולוגיה האוטומטי הנמצא בשימוש נרחב במרפאות, ולכן הוא מתאים לשימוש ביחידות רפואיות ראשוניות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
למחברים אין מה לחשוף.
Acknowledgments
מחקר זה נתמך על ידי הקרן למחקר מדעי רפואי של מחוז גואנגדונג, סין (A2019224). הקבוצות המממנות הסכימו עם תכנון המחקר, ניתוח הנתונים, הכנת כתבי היד וההחלטה לפרסם. לא התקבל מימון נוסף למחקר זה.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Blood cell detection module | Chuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China) | consumables for evaluated system | |
| Blood lancet | Chuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China) | consumables for evaluated system | |
| Hemolytic reagent | Chuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China) | consumables for evaluated system | |
| IBM SPSS Statistics 25 | International Business Machines Corp., Armonk, NY | Software for data analysis | |
| MedCalc 11.4.2.0 | 2021 MedCalc Software Ltd | Software for data analysis | |
| Microsoft Excel 2019 | Microsoft | Software for data analysis | |
| Point-of-care testing (POCT) card-based leukocyte analyzer | Chuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China) | CX-2000 | Evaluated system |
| Quantitative pipette with capillary tube inside | Chuanghuai Medical Technology Co., Ltd.(Shenzhen, China) | consumables for evaluated system | |
| Siemens fully automatic hematology analyzer and its related reagents and consumables | Siemens Healthcare Diagnostics Inc. | ADVIA 2120i | Reference system 2 |
| UniCel DxH 800 Coulter Cellular Analysis System and its related reagents and consumables | Beckman Coulter, Inc. | DxH 800 | Reference system 1 |
References
- 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).
- 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).
- Genzen, J. R., et al. Challenges and opportunities in implementing total laboratory automation. Clinical Chemistry. 64 (2), 259-264 (2018).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Budd, J. Measurement procedure comparison and bias estimation using patient samples; approved guideline-third edition. Clinical and Laboratory Standards Institute. 33 (11), (2013).
- Wang, Y. Development trend of testing instruments in grass-roots hospitals. Medical Equipment. 24 (03), 26-27 (2011).
- 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).
- 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).
- Vaz Fragoso, C. A. Epidemiology of lung disease in older persons. Linics in Geriatric Medicine. 33 (4), 491-501 (2017).
- Qian, C., Xie, T. Regional differences and demographic reasons of population aging in Guangdong Province. Scientific Research on Aging. 5 (01), 46-56 (2017).
- 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).
- Chabot-Richards, D. S., George, T. I. White blood cell counts: reference methodology. Clinics in Laboratory Medicine. 35 (1), 11-24 (2015).
- Green, R., Wachsmann-Hogiu, S. Development, history, and future of automated cell counters. Clinics in Laboratory Medicine. 35 (1), 1-10 (2015).
- 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).
- Flanagan, B., Keber, B., Mumford, J., Lam, L. Hematologic conditions: leukocytosis and leukemia. FP Essentials. 485, 17-23 (2019).
