Yöntem makalesi

Dışkı Örneklerinde Paraziter Enfeksiyonları Tespit Etmek için Otomatik Dışkı Analizörü ile Doğrudan Islak Yayma Mikroskobunun Karşılaştırmalı Analizi

DOI:

10.3791/67706

⸱

25 Nisan 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Laboratory Medicine, Guangdong Provincial People's Hospital (Guangdong Academy of Medical Sciences), Southern Medical University

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Paraziter enfeksiyonlar, özellikle gelişmekte olan ülkelerde ve bölgelerde önemli bir halk sağlığı sorunu oluşturmaktadır. Bu çalışma, tanısal etkinliğini değerlendirmek için bir Otomatik Fekal Analizörü geleneksel Doğrudan Islak Smear Mikroskobu yöntemiylekini karşılaştırmaktadır.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sosyo-ekonomik gelişme ile birlikte bağırsak paraziter hastalıklarının prevalansı yıldan yıla önemli ölçüde azalmıştır. Bununla birlikte, paraziter enfeksiyonlar, özellikle gelişmekte olan ülkelerde ve bölgelerde, küresel olarak önemli bir halk sağlığı sorunu olmaya devam etmektedir. Zamanında tanı ve tedavi, bu hastalıkların yayılmasını kontrol etmek için çok önemlidir. Geleneksel Doğrudan Islak Smear Mikroskobu yöntemi, yaygın olarak kullanılmasına rağmen, emek yoğundur, kontaminasyona eğilimlidir ve teknisyenin becerilerine bağlıdır. Bu makale, dışkı örneği işlemeyi otomatikleştiren, geleneksel Doğrudan Islak Smear Mikroskobu yöntemine göre kullanım kolaylığı, hızlı algılama, temiz ve hijyenik bir çalışma ortamı ve yüksek hassasiyet ve özgüllük gibi avantajlar sunan bir Otomatik Dışkı Analiz Cihazını tanıtmaktadır, böylece tanısal verimliliği ve doğruluğu artırır.

Dışkı analizi için üç farklı yöntemi karşılaştırdık: doğrudan ıslak smear mikroskobu yöntemi, otomatik dışkı analizörü (AI raporu) ve otomatik dışkı analizörü (kullanıcı denetimi). Yapay zeka raporu, dışkı örneklerindeki parazitler ve yumurtalar gibi bileşenleri tanımlamak için otomatik görüntü analizi ve makine öğrenimi algoritmaları kullanır. Bu yöntem, çok sayıda numuneyi hızlı bir şekilde işleyerek verimliliği artırabilir. Kullanıcı Denetimi ayrıca otomatik bir dışkı analizörü kullanır ancak ek bir kullanıcı denetimi adımı içerir. Deneyimli teknisyenler, sonuçların doğruluğunu ve güvenilirliğini artırmak için AI raporunu inceler. Analizör, yapay zeka raporu için %84,31 ve kullanıcı denetimleri için %94,12'lik bir hassasiyetin yanı sıra yapay zeka raporları için %98,71 ve kullanıcı denetimleri için %99,69'luk bir özgüllük sergileyerek paraziter enfeksiyonların klinik tanı ve tedavisi için paha biçilmez bir araç haline geldi.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Küresel olarak, bağırsak paraziter hastalıkları, ağırlıklı olarak gelişmekte olan ülkelerde önemli bir halk sağlığı sorunu olarak devam etmektedir. Çin Halk Cumhuriyeti Sağlık ve Refah Komisyonu'ndan alınan tarihsel veriler, enfeksiyon oranlarında 1992'de b,63'ten 2015'te %5,96'ya belirgin bir düşüş olduğunu ortaya koymaktadır1,2,3. %0<,47'lik ağırlıklı ulusal yaygınlığı ve tahmini 5,98 milyon enfekte birey3 ile dramatik düşüşüne rağmensup class="xref">3, Guangdong popülasyonunda Clonorchis sinensis enfeksiyonu prevalansı %4,904 ile oldukça yüksek kalmaktadır. Guangdong gibi belirli bölgeler hala daha yüksek oranlarda C. sinensis enfeksiyonu sergilemekte ve bu da kesin tanı yöntemlerine duyulan ihtiyacın altını çizmektedir.

figure-introduction-1

figure-introduction-2

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, Çin'in Guangzhou kentindeki Güney Tıp Üniversitesi, Guangdong İl Halk Hastanesi Etik İnceleme Komitesi tarafından onaylanmıştır (Onay numarası: KY2024-445-02). Tüm katılımcılar kayıttan önce yazılı bir bilgilendirilmiş onay imzaladılar. Çalışma için kullanılan reaktifler ve ekipmanlar Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Örnek toplama

  1. Otomatik Dışkı Analiz Cihazı Üreticisinin Numune Toplama Tüplerini kullanın, kapaklı, sızdırmaz, temiz, kuru, sızıntı yapmayan ve çok noktalı örnekleme için uygun bir açıklığa ve hacme sahip olduklarından emin olun.
  2. Hedef miktarı yaklaşık 0,5 g olan mukus, irin veya kan içeren mümkün olduğunca taze anormal dışkı maddesi seçin. Dışkı seyreltik veya sulu olduğunda, gerekli numune hacmini toplamak için tek kullanımlık bir pipet kullanın.
    NOT: Hasta olmayan tüm dışkı örneklerinden kontaminasyonu önlemek için özen gösterilmelidir. Bu, lavman veya yağ bazlı müshillerden elde edilen dışkıyı, sürgü veya tuvaletlerden alınan örnekleri, bitkiler, toprak, kanalizasyon, dezenfektanlar, deterjanlar, idrar, adet kanı veya lökore ile kontamine olmuş dışkıları içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir.

2. Dışkı test yöntemleri

  1. Direkt Islak Smear Mikroskobu yöntemi10,11
    1. Temiz bir mikroskop lamına 1-2 damla salin solüsyonu uygulayın.
    2. Lekeleme için anormal bölgeden veya dışkının birden fazla alanından küçük bir örnek alın.
    3. Numuneyi slayt üzerine eşit şekilde yayın. Ayrıntıların görünürlüğünü sağlamak için lekenin kalınlığını ayarlayın.
    4. Hava kabarcıklarını önleyerek smear'ın üzerine bir lamel yerleştirin.
    5. Düşük büyütme oranıyla (10x) 10'dan fazla görüş alanını tarayın. Parazit yumurtaları veya parazitler tespit edilirse, ayrıntılı morfolojik gözlem için yüksek büyütmeye (40x) geçin.
      NOT: Kaçırma riskini en aza indirmek için sürgünün bir 'siper' dizisinde düşük büyütmeli bir incelemesi önerilir.
  2. Otomatik Dışkı Analizörü (Şekil 3)
    1. Bilgisayarı ve analizörü açın, yazılımı başlatmak için tıklayın, kullanıcı adını ve parola girişini girin ve cihazın kendi kendini kontrol etmesini bekleyin.
    2. Uygun numune toplama tüpünü kullanarak nitelikli dışkıyı toplayın.
      NOT: Yaklaşık 0,5 g ağırlığında mukus, irin veya kan içeren taze anormal dışkı tercih edilen numunedir.
    3. Numune toplama tüpünü analizörün numune tutucusuna yerleştirin, numune rafını otomatik numune girişine yerleştirin ve kendi kendine kontrolden sonra ilk test için Başlat'a tıklayın.
      NOT: Sonraki testler cihaz tarafından otomatik olarak algılanacak ve gerçekleştirilecektir. Alet robotu, dokümantasyon için numunenin fotoğrafını çekecektir.
    4. Numune tüpüne 5 mL seyreltici ekleyin, pnömatik karıştırarak iyice karıştırın ve analizden önce numunenin çökmesine izin verin.
      NOT: Örnek toplama tüpü, büyük miktarlarda bitki lifleri, tohumlar ve sindirilmemiş gıda kalıntıları gibi patolojik önemi olmayan kalıntıları gidermek için özel bir filtre ile kaplanmıştır.
    5. Numunenin, analizörün mikroskop altında yüksek çözünürlüklü mikroskobik görüntüleri yakalayacağı ve yazılımın görüntüleri işleyeceği ve tanıyacağı analiz için sayım hücresine akmasına izin verin.
    6. Sonuç arayüzüne geçin, test görüntülerini kontrol edin ve sonucu Laboratuvar Bilgi Yönetim Sistemi'ne (LIS) gönderin veya yazdırın.
    7. Testi sonlandırmak için Durdur'a tıklayın.
    8. Flush and Shutdown (Boşalt ve Kapat) öğesini seçin.
    9. Konsantre temizleme sıvısı rafını yükleyin. Cihaz otomatik olarak yıkanacak ve kapanacaktır.

figure-protocol-1
Şekil 3: Otomatik Dışkı Analiz Cihazı Sistem İş Akışı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

3. Metodolojik değerlendirme

  1. Algılama süresinin hesaplanması
    NOT: Algılama süreleri, her bir test prosedürünün başlangıç ve bitiş zamanları kaydedilerek hesaplanmıştır. Test sonuçları, parazitlerin tespit edilmesinde her bir yöntemin duyarlılığı ve özgüllüğü analiz edilerek karşılaştırıldı.
    1. Direkt Islak Smear Mikroskobu yöntemi
      1. Her dışkı örneği için, pirinç tanesi büyüklüğünde dışkıyı almak için geçen süreyi ölçün ve bunları bir cam slayt üzerine eşit şekilde yayın.
      2. Her katılımcı için sonuçları okumak için geçen süreyi ölçün.
      3. Her katılımcı için temizleme ve okuma sürelerini ekleyin.
      4. Doğrudan Islak Smear Mikroskobu yöntemi (T1) için toplam test süresini elde etmek için adım 3.1.1.3'teki toplamı katılımcı sayısıyla çarpın.
      5. Doğrudan Islak Yayma Mikroskobu yöntemi (t1) için ortalama test süresini elde etmek için adım 3.1.1.4'teki T 1'i test edilen numune sayısına bölün.
    2. Otomatik Dışkı Analizörü (AI raporu)
      NOT: İşlem tek bir kişi tarafından gerçekleştirilebilir.
      1. Her numune için Otomatik Dışkı Analiz Cihazı test süresini ölçün (T2).
      2. Otomatik dışkı analizörü (AI Raporu) (t2) için ortalama test süresini elde etmek içinT2'yi test edilen numune sayısına bölün.
    3. Otomatik Dışkı Analizörü (kullanıcı denetimi)
      1. Her numune için Otomatik Dışkı Analiz Cihazı test süresini ölçün (bkz. adım 3.1.2).
      2. Her numune için manuel görüntü inceleme süresini ölçün. Otomatik Dışkı Analizörü tarafından bir numuneden yakalanan görüntülerin incelemesi başlar başlamaz zamanlayıcıyı (kronometre veya dijital zamanlayıcı) başlatın. İlgili bileşenleri veya anormallikleri belirlemek için görüntüleri dikkatlice inceleyin. Söz konusu örnek için inceleme tamamlandıktan sonra zamanlayıcıyı durdurun, her bir örnek incelemesi için geçen süreyi not edin ve daha fazla analiz için verileri bir elektronik tabloya girin.
      3. Her numune için Otomatik Dışkı Analizörü test süresini ve manuel görüntü inceleme süresini ekleyin.
      4. Otomatik Dışkı Analizörü (kullanıcı denetimi) (T3) için toplam test süresini elde etmek için adım 3.1.3.3'teki toplamı katılımcı sayısıyla çarpın.
      5. Otomatik Dışkı Analizörü (kullanıcı denetimi) (t3) için ortalama test süresini elde etmek için T3'ü test edilen numune sayısına bölün.
  2. Test sonuçlarının karşılaştırılması
    NOT: Otomatik Dışkı Analiz Cihazı'nın yapay zeka tarafından oluşturulan raporunun performansı ve kullanıcı denetim sonuçları, kıyaslama olarak doğrudan ıslak smear yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir.
    1. Sonuçları, kıyaslama görevi görecek olan Doğrudan Islak Smear Mikroskobu yönteminden toplayın.
    2. Otomatik Dışkı Analizörü'nün yapay zeka tarafından oluşturulan raporundan sonuçları toplayın.
    3. Otomatik Dışkı Analizörü'nün kullanıcı denetiminden elde edilen sonuçları toplayın.
  3. Değerlendirme metriklerini hesaplayın.
    1. Otomatik Dışkı Analiz Cihazının (AI raporu veya kullanıcı denetimi) ve Doğrudan Islak Smear Mikroskobu yönteminin sonuçları her ikisi de hedef analitin varlığını gösterdiğinde, bir numunenin Gerçek Pozitif (TP) olduğunu düşünün.
    2. Hem Otomatik Dışkı Analiz Cihazının (AI raporu veya kullanıcı denetimi) hem de Doğrudan Islak Smear Mikroskobu yönteminin sonuçları hedef analitin yokluğunu gösterdiğinde, bir numuneyi Gerçek Negatif (TN) olarak kabul edin.
    3. Otomatik Dışkı Analiz Cihazının AI raporu veya kullanıcı denetimi hedef analitin varlığını gösterdiğinde, ancak Doğrudan Islak Yayma Mikroskobu yöntemi varlığını doğrulamadığında, bir numuneyi Yanlış pozitif (FP) olarak kabul edin.
    4. Otomatik Dışkı Analiz Cihazının AI raporu veya kullanıcı denetimi hedef analitin yokluğunu gösterirken, Doğrudan Islak Smear Mikroskobu yöntemi aslında varlığını tespit ettiğinde, bir numuneyi Yanlış Negatif (FN) olarak kabul edin.
    5. Spesifikliği aşağıdaki gibi hesaplayın:
      Özgüllük = Gerçek Negatifler (TN) / (Gerçek Negatifler + Yanlış Pozitifler)
    6. Hassasiyeti aşağıdaki gibi hesaplayın.
      Duyarlılık= Gerçek Pozitifler (TP) / (Gerçek Pozitifler + Yanlış Negatifler)
    7. Pozitif Öngörü Değerini (PPV) aşağıdaki gibi hesaplayın:
      PPV = Gerçek Pozitifler (TP) / (Gerçek Pozitifler + Yanlış Pozitifler)
    8. Negatif Öngörü Değerini (NPV) aşağıdaki gibi hesaplayın:
      NPV = Gerçek Negatifler (TN) / (Gerçek Negatifler + Yanlış Negatifler)
    9. İstatistiksel yazılım kullanarak Kappa Değerini hesaplayın.
    10. Uyumluluk Oranını aşağıdaki gibi hesaplayın:
      Uyumluluk Oranı = Sözleşmeler (hem yapay zeka hem de kullanıcı raporu karşılaştırmayla eşleşir) / Toplam Örnekler.
    11. Pozitif algılama oranını aşağıdaki gibi hesaplayın:
      Pozitif algılama oranı = Pozitif Sayısı / Toplam Örnek.

4. Sonuçları analiz edin

  1. Verileri elektronik tablolara girin ve istatistiksel olarak analiz edin.
  2. Sayım verileri için, açıklama için oranları ve oranları kullanın ve eşleştirilmiş dört kuyruklu ki-kare testini kullanarak gruplar arasında karşılaştırma yapın.
  3. Bağımsız örnekler T-testini kullanarak iki yöntem arasındaki ortalama algılama sürelerini karşılaştırın.
  4. Kappa (κ) anlaşması ile teknikler arasındaki parazit türlerinin tespitindeki tutarlılığı değerlendirin.
  5. P < 0.05'i istatistiksel olarak anlamlı olarak kabul edin.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Üç algılama yöntemi arasındaki algılama sürelerinin karşılaştırılması
Ortalama tespit süresi, Doğrudan Islak Smear Mikroskobu yöntemi için numune başına kişi başına 1.55 dakika, Otomatik Fekal Analizör (AI raporu) için numune başına kişi başına 1.30 dakika ve Otomatik Fekal Analizör (kullanıcı denetimi) için numune başına kişi başına 1.47 dakika idi. Direkt Islak Smear Mikroskobu yöntemi, Otomatik Dışkı Analiz Cihazına (AI raporu) kıyasla 1,1 kat daha fazla süre gerektirdi (t = 2,442, P ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Paraziter hastalıklar, özellikle yetersiz beslenme, bodurluk, anemi ve safra tıkanıklığı13 gibi sağlık sorunlarına yol açtıkları ve aynı zamanda yetersiz sosyo-ekonomik kalkınma ve eğitimle bağlantılı oldukları gelişmekte olan ülkelerde önemli bir küresel halk sağlığı sorununu12 temsil etmektedir. Parazitler için dışkı testi, klinik uygulamanın rutin bir parçası haline geldi ve doğruluk, hız ve verimlilik bu tür testler için temel gereksinimlerdir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların beyan edecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (82002235, 82302571) tarafından finanse edilmiştir; Guangdong Temel ve Uygulamalı Temel Araştırma Vakfı (2024A1515011037).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Otomatik Dışkı Analiz Cihazı (FA280S) yazılımıORIENTERv.1.028(RecoV2.9.14)Otomatik Dışkı Analiz Cihazı (FA280S) sisteminin yazılımı
Konsantre Temizleme SıvısıORIENTERBoru hattı temizliğine uygun
Kapak GLASSSAIL MARKANumuneyi hasar ve kontaminasyondan koruyun.
Tek kullanımlık plastik samanNantong Lingke BiyoteknolojiFizyolojik tuzlu su aspirasyonu için kullanılan tek kullanımlık plastik pipet
FA280SORIENTERA022201035Tam otomatik dışkı analizörü
Yıkama SıvısıORIENTERQ/WWT-019-2021Üretilen tam otomatik dışkı analizörünün yıkama boru hattı 
MikroskopOLYMPUS3H51278Hücrelerin gözlemlenmesi
Mikroskop slaytlarıWS-7101Mikroskop altında incelenmek üzere numuneleri monte etmek için sabit, düz bir yüzey sağlarlar.
Numune SeyrelticiORIENTERSichuan Rong Makine 20150025Dışkı numunelerinin seyreltilmesi için uygundur
Numune rafıORIENTERYükleme rafları
Numune tüpüORIENTERSichuan Rong Makine 20200204Dışkı Toplayıcı
Sodyum ChloeideEnjeksiyonu Guangdong Daxiang Pharmaceutical Co.H14020786Seyreltme
SPSS istatistik yazılımıIBMSPSS Statistics 22.0Çeşitli araştırma ve analitik görevler için uygundur
Tahta çubukUygun miktarda dışkı örneği almak için kullanılan tek kullanımlık bir tahta çubuk.

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Yu, S., et al. Report on the first nationwide survey of the distribution of human parasites in China. 1. Regional distribution of parasite species. Zhongguo Ji Sheng Chong Xue Yu Ji Sheng Chong Bing Za Zhi. 12 (4), 241-247 (1994).
  2. Coordinating Office of the National Survey on the Important Human Parasitic Diseases. A national survey on current status of the important parasitic diseases in human population. Zhongguo Ji Sheng Chong Xue Yu Ji Sheng Chong Bing Za Zhi. 23 (5), 332-340 (2005).
  3. Yindan, C., et al. National survey on the current status of important human parasitic diseases in China in 2015. Chinese Journal of Parasitology and Parasitic Diseases. 38 (1), 5-16 (2020).
  4. Mengran, L., et al. A survey of epidemic status of principal human parasites in Guangdong Province in 2015. Chinese Journal of Endemiology. 37 (2), 144-148 (2018).
  5. Pacheco, F., et al. Specific IgG and IgA antibody reactivities in sera of children by enzyme-linked immunoassay and comparison with Giardia duodenalis diagnosis in feces. Ann Lab Med. 40 (5), 382-389 (2020).
  6. Rahman, S., et al. Application of a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay targeting cox1 gene for the detection of Clonorchis sinensis in human fecal samples. PLoS Negl Trop Dis. 11 (10), e5995(2017).
  7. Koontz, F., Weinstock, J. V. The approach to stool examination for parasites. Gastroenterol Clin North Am. 25 (3), 435-449 (1996).
  8. Boonyong, S., et al. High-throughput detection of parasites and ova in stool using the fully automatic digital feces analyzer, orienter model fa280. Parasit Vectors. 17 (1), 13(2024).
  9. Dacal, E., Köster, P. C., Carmena, D. Diagnóstico molecular de parasitosis intestinales. Enferm Infecc Microbiol Clin. 38 (1), 24-31 (2020).
  10. Deka, S., et al. Comparison of diagnostic performance of single and multiple fecal sampling in the detection of soil-transmitted helminths in school-aged children[J]. J Parasit Dis. 45 (2), 324-329 (2021).
  11. Deka, S., Kalita, D., Hazarika, N. K. Prevalence and risk factors of intestinal parasitic infection in under-five children with malnutrition: A hospital based cross-sectional study. J Family Med Prim Care. 11 (6), 2794-2801 (2022).
  12. Fairweather, I., et al. Drug resistance in liver flukes. Int J Parasitol Drugs Drug Resist. 12, 39-59 (2020).
  13. Soares, F. A., et al. Detection of intestinal parasites in human faecal samples using dissolved air flotation. Trop Med Int Health. 27 (12), 1044-1052 (2022).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

D k rne i AnaliziMikroskobik ncelemeG r nt AnaliziMakine renmesi AlgoritmalarTan sal Duyarl l kParazit Yumurtas TespitiKlinik Tan

İlgili makaleler