Een point-of-care-methode met geïntegreerde beslissingsondersteunende tool om bloedarmoede op populatieniveau te schatten
Summary
Een nauwkeurige methode voor het schatten van hemoglobine ontbreekt op het zorgpunt en kan bevolkingsgerichte programma’s voor de behandeling van bloedarmoede belemmeren. Daarom ontwikkelden we een point-of-care-methode op basis van gepoold capillair bloed en een auto-analyzer geïntegreerd in een aangepaste softwaretoepassing om de hemoglobinewaarden te categoriseren in verschillende gradaties van bloedarmoede.
Abstract
Robuuste point-of-care-methoden zijn nodig om bloedarmoede op populatieniveau te schatten. De nauwkeurige methoden zijn laboratoriumgebaseerd en kunnen niet worden gebruikt op het zorgpunt. Om dit voorbehoud aan te pakken, werd een nieuwe methode ontwikkeld op basis van gepoold capillair bloed en een draagbare autoanalyzer voor de schatting van Hb. Daarnaast werd aangepaste software ontwikkeld voor near-real-time integratie van de Hb-waarden van de auto-analyzer naar de server. Bovendien werd een beslissingsondersteunende tool ontwikkeld die de deelnemers onmiddellijk kan categoriseren in verschillende stadia van bloedarmoede. De beslissingsondersteunende tool is ontworpen op basis van de grenswaarde van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) voor bloedarmoede op populatieniveau en was beschikbaar voor alle leeftijds- en gendergroepen. Deze eenvoudige en gebruiksvriendelijke tool kan gemakkelijk worden gebruikt door eerstelijnsgezondheidswerkers met beperkte technische vaardigheden. Over het algemeen kan de ontwikkelde methode worden gebruikt op het zorgpunt en is deze nauwkeurig. Deze high-throughput methode zou kunnen worden gebruikt voor het screenen van bloedarmoede op populatieniveau voor alle leeftijds- en geslachtsgroepen.
Introduction
Bloedarmoede is wereldwijd een groot probleem voor de volksgezondheid, met name in India. Het is algemeen bekend dat bloedarmoede een nadelige invloed heeft op de arbeidsproductiviteit van de bevolking en de economische groei van het land1. Om gebruik te maken van de inspanningen op nationaal niveau om bloedarmoede te verminderen, is het nieuwste volksgezondheidsprogramma dat in 2018 is gestart, het Anemia Mukt Bharat-programma (AMB). AMB identificeert ‘testen’ gevolgd door ‘behandeling’ op maat als een van de meest veelbelovende benaderingen om de prevalentie van bloedarmoede in kwetsbare leeftijdsgroepen te verminderen2. Een nauwkeurige point-of-care (POC)-schatting van hemoglobine (Hb) voor het diagnosticeren van bloedarmoede is echter nodig om de ‘test and treat’-strategie van AMB te implementeren. Bovendien zijn robuuste methoden nuttig voor het nauwkeurig schatten van bloedarmoede in grootschalige gemeenschapsenquêtes. De huidige POC-methoden omvatten niet-invasieve en minimaal invasieve apparaten, en ze gebruiken capillaire bloedmonsters voor Hb-schatting3. Verschillende pre-analytische factoren, zoals variatie in de afmetingen van de vingerprik, de dikte van de huid en de stabiliteit van POC-apparaten onder omgevingsomstandigheden, leiden echter tot onnauwkeurige metingen en resulteren in grote verschillen in prevalentieschattingen 3,4,5. Daarom is het nodig om een methode voor Hb-schatting vast te stellen die mobiel is, een korte doorlooptijd (TAT) heeft en geschikt is voor instellingen met weinig middelen6. Om aan deze behoeften te voldoen, werd een gepoolde capillaire bloedafnamemethode ontwikkeld met behulp van een aanraakgeactiveerd lancet (om een uniforme prikdiepte en -afmeting te garanderen) om 6-8 druppels van het vrij stromende bloedmonster in kaliumethyleendiaminetetra-azijnzuur (EDTA) microtainerbuisjes te vergemakkelijken. Het Hb in deze monsters werd vervolgens gemeten met behulp van een draagbare auto-analyzer die in een voertuig werd geplaatst bij de POC dat was uitgerust met een ononderbroken stroomvoorziening of in een nabijgelegen centrum met elektriciteit (Anganwadi, gezondheidskliniek, Panchayath of huishouden). Een validatiestudie waarin deze methode werd vergeleken met twee gouden standaardmethoden (gepaarde veneuze bloedmonsters en cyanomethamoglobinemethode) toonde een hoge nauwkeurigheid en precisie 7,8.
Naast het opzetten van een valide en betrouwbare POC-methode, is er behoefte aan snelle besluitvorming om de screening en behandeling van bloedarmoede op populatieniveau te vergemakkelijken. Dit is momenteel niet haalbaar wanneer de Hb-schatting wordt gedaan in de gezondheidsinstelling en een arts rechtstreeks toezicht houdt op de levering van ijzer- en foliumzuursupplementen (IFA). Vanwege de grote populatie die wordt verzorgd door de medische functionarissen van de eerstelijnsgezondheidscentra, is er een aanzienlijke vertraging bij het starten van de interventie. Er is behoefte aan technologie die de werklast voor de arts kan verminderen en de eerstelijnsgezondheidswerkers in staat kan stellen de interventie uit te voeren zonder de directe betrokkenheid van medisch personeel. Daarom was het onderzoek gericht op het ontwikkelen van een aangepaste applicatie (eSTAR-app) die de gegevens van de machine automatisch kan verzenden en een ingebouwd algoritme dat beslissingsondersteuning biedt aan de eerstelijnswerkers over de dosering van IFA op basis van Hb-waarden, leeftijd en geslachtsgroepen. De software is ontworpen met behulp van open source tools zoals PHP: hypertext preprocessor (PHP) scripttaal en PHP desktop chrome met Visual Studio Code als geïntegreerde ontwikkelomgeving. Een gedetailleerd behandelprotocol op basis van de Anemia Mukt Bharat-richtlijnen is geïntegreerd in de Android-applicatie2.
Deze geïntegreerde methode komt tegemoet aan de steeds toenemende vraag om de doorlooptijd van testresultaten te verkorten met behoud van nauwkeurigheid en precisie. Verder maakt de mogelijkheid om binnen enkele minuten resultaten te leveren snelle besluitvorming over de start van de behandeling mogelijk en resulteert dit in een verbeterde levering van interventies9. Deze geïntegreerde methode kan worden aangepast voor onderzoeken op veldniveau of interventieprogramma’s die Hb-testen omvatten. Bovendien kan het in de zorginstelling worden gebruikt als hulpmiddel bij het werk voor het medisch personeel om te beslissen over IFA-behandeling.
Protocol
Representative Results
Discussion
Het huidige artikel beschrijft een point-of-care-methode met behulp van een gepoold capillair bloedmonster en een auto-analyzer. De methode werd geïntegreerd met aangepaste software, die de resultaten van de analysator automatisch naar de server kon uploaden en beslissingen over bloedarmoede kon genereren. Het zou ook de behandelingsdoses van IFA kunnen leveren volgens het protocol van het nationale programma2.
De aangepaste software is ontworpen om het afdrukken van s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Het team erkent de heer J Suresh, de heer Medappa, mevrouw Madhu en het hele team van Kavintech Corporation, Bangalore, die met succes de beslissingsondersteunende tool en de software hebben ontwikkeld. De auteurs willen ook de Indian Council of Medical Research, de regering van India bedanken voor de financiering en het ministerie van volksgezondheid en gezinswelzijn, Telangana, voor het faciliteren van de studie.
Materials
| ABX Miniclean | Horiba Ltd, Japan | 23-450-004 | Enzymatic solution |
| ABX Minidil LMG | Horiba Ltd, Japan | 23-450-008 | Buffered isotonic solution for RBC/PLT dilution, sleeving and cleaning |
| ABX Minilyse | Horiba Ltd, Japan | 23-450-006 | Hb measurement; lysing solution |
| ABX Minocal | Horiba Ltd, Japan | 2032002 | Calibrator |
| ABX Minoclair | Horiba Ltd, Japan | 23-450-003 | Cleaning reagent |
| ABX Minotrol 16 – 2H | Horiba Ltd, Japan | 2042209 | Blood control |
| ABX Minotrol 16 – 2L | Horiba Ltd, Japan | 2042208 | Blood control |
| ABX Minotrol 16 – 2N | Horiba Ltd, Japan | 2042202 | Blood control |
| Autoanalyzer | Horiba Ltd, Japan | ABX Micros ES 60 | The FTP port should be functional |
| Barcode printer | Technology service corporation, USA | TSC Model TE 244 | 400 Mhz 32 bit RISC processor with 16 MB SDRAM, 8 MB Flash memory |
| Barcode Scanner | Retsol | LS-450 | Any company which can provide a scanner with the following specifications: 32 bit CPU fast decode ability, IP 54 rated, Light source – visible laser diode 650 nm, Single scan pattern with scan rate of 100scans/second, Scan width of 200 mm & precision of 4 mil, Scan angle – YAW 65 Deg, Rotation 30 Deg & Pitch 55 Deg, Scan indication – buzzer, light indicator, Scan mode both manual & continue scanning |
| BD needles holder | Becton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Ireland | 364879 | |
| Contact activated lancet | Becton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Ireland | 366594, 366593 | For children below 1 year, venous blood sample has been collected. |
| Custom software | Kavin Corporation, Bangalore | N/A | |
| K2-EDTA Microtainer-5 mL | Becton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Ireland | 363706 | EDTA tube for blood profile analysis with 1.0 mg K2 EDTA, dimensions 13 x 75 mm |
| Labels | G-Technologies, Secunderabad, telangana | N/A | |
| Laptop | Any | N/A | Intel Core I3-1005G1, 8GB DDR4, 1TB HDD, 15.6 FHD LED, WIN 11 HOME and MS OFFICE H&S |
References
- Ministry of Women and Child Developmen. Press Information Bureau, Government of India Available from: https://pib.gov.in/Pressreleaseshare.aspx?PRID=1797687 (2020)
- . Ministry of Health and Family Welfare Government of India Available from: https://main.mohfw.gov.in/ (2018)
- 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).
- Haggenmüller, V., et al. Smartphone-based point-of-care anemia screening in rural Bihar in India. Community Medicine (Lond). 3 (1), 38 (2023).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- World Health Organization. WHO Guidelines on Drawing Blood: Best Practices in Phlebotomy). World Health Organization. , (2010).
- 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)
- 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).
- 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).
- 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).
