Evaluierung eines Point-of-Care-Testanalysators zur Messung peripherer Blutleukzyten

Zusammenfassung

Ein Protokoll zur Messung peripherer Blutleukozyten mit einem POCT-kartenbasierten Leukozytenanalysator wird hier vorgestellt. Dieselben Blutproben wurden von zwei automatisierten Hämatologie-Analysatoren getestet, um die Konsistenz und Genauigkeit der Ergebnisse zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten, dass der ausgewertete Analysator eine gute Korrelation mit dem Referenzsystem hatte.

Zusammenfassung

Weiße Blutkörperchen (WBC) sind ein wichtiger Indikator für Entzündungen im Körper und können helfen, zwischen bakteriellen und viralen Infektionen zu unterscheiden. Derzeit haben die meisten primärmedizinischen Einrichtungen in China einen schlechten Prozentsatz der Einführung von Bluttesttechnologie, und ein hämatologie-Erkennungssystem mit einem hohen Preis-Leistungs-Verhältnis und einfacher Bedienung ist in primären Gesundheitszentren dringend erforderlich. Dieses Papier stellt das Prinzip und die Funktionsverfahren eines Point-of-Care-Tests (POCT) kartenbasierten Leukozytenanalysators (evaluiertes System) vor, der zum Nachweis von WBC-Indizes wie Neutrophilen, Lymphozyten und Zellen der Zwischengruppe (einschließlich Eosinophilen, Basophilen und Monozyten) im Vollblut verwendet wurde. Die Ergebnisse des ausgewerteten Systems wurden mit denen von zwei kommerziellen automatischen Hämatologie-Analysatoren (Referenzsystem) verglichen. Die Korrelation und Konsistenz zwischen dem ausgewerteten System und den kommerziellen Referenzsystemen wurde analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die Leukozytenzahl und die Anzahl der Granulozyten, die von den_{ausgewerteten} und Referenzsystemen nachgewiesen wurden, eine starke positive Korrelation aufwiesen (r_s = 0,972 bzw. 0,973), während die Anzahl der Lymphozyten eine relativ geringe Korrelation aufwies (r s = 0,851). Ein Bland-Altman-Diagramm zeigte, dass der Hauptunterschied zwischen den vom ausgewerteten System und den Referenzsystemen ermittelten Werten innerhalb der 95%-Grenzen der Übereinstimmung (LoA) liegt, was darauf hindeutet, dass die beiden Systeme in guter Übereinstimmung sind. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das bewertete System eine ausgezeichnete Korrelation, eine robuste Konsistenz und einen zuverlässigen Vergleich mit den Ergebnissen der weit verbreiteten automatischen Hämatologie-Analysatoren aufweist. Es ist ideal für die WBC-Erkennung in primärmedizinischen Einrichtungen, in denen ein vollautomatischer Hämatologie-Analysator mit fünf Kategorien nicht verfügbar ist, insbesondere während der normalisierten COVID-19-Präventions- und Kontrollphase.

Einleitung

Die Anzahl der weißen Blutkörperchen (WBC) oder das Differential ist ein wichtiger Indikator, um die Entzündung des Körpers widerzuspiegeln, die eine bakterielle Infektion von einer Virusinfektion unterscheiden kann. Die WBC-Analyse ist auch hilfreich, um die Follow-up-Diagnose und -Behandlung^{zu steuern 1}. Derzeit ist der vollautomatische Hämatologie-Analysator mit fünf Klassifizierungen in großen und mittleren medizinischen Einheiten weit verbreitet, da er automatisch ist, eine hohe Effizienz aufweist, genaue und zuverlässige Ergebnisse liefert und die Arbeitsintensität von Labortechnikern effektiv reduziert. Es spielt eine wichtige Rolle bei der klinischen Untersuchung ^2,3. Die meisten primären medizinischen Einrichtungen, wie kommunale Gesundheitszentren und Privatkliniken, haben jedoch eine niedrige Adoptionsrate eines hämatologischen Analysators. Laut einer landesweiten multizentrischen Studie zum Bau klinischer Labore in China ist der Laborbau primärmedizinischer Einrichtungen unzureichend, wie unter anderem die geringe Größe der Labore, die unzureichende Talentübertragung und die Verbreitung von Wissenschaft und Technologie auf dem Land belegen⁴.

Seit Dezember 2019 begann sich COVID-19 auf der ganzen Welt auszubreiten und entwickelte sich zu einer globalen Pandemie. In der "Post-Epidemie-Ära" wurde eine Reihe von nationalen Politiken vorgeschlagen, um die normalisierten Präventions- und Kontrollmaßnahmen für epidemische Situationen umzusetzen. Das Labor der primärmedizinischen Einrichtungen spielt eine wichtige Rolle bei der Diagnose und Behandlung an der Basis sowie bei der Prävention und Bekämpfung von Krankheiten. Es ist die erste Verteidigungs- und Kontrolllinie in epidemischen Situationen und für die Prävention und Bekämpfung von COVID-19 von entscheidender Bedeutung⁵. Einige Studien haben gezeigt, dass der Nachweis von peripheren Blutlymphozyten und Neutrophilen zum Screening, zur Diagnose und Behandlung von COVID-19-Patienten beiträgt und dass das Neutrophilen/Lymphozyten-Verhältnis auch als klinische Frühwarnindikatoren für schwere und kritische COVID-19 verwendet werden^{kann 6,7}. Darüber hinaus hat die Leukozytendetektion den Vorteil, dass sie einen schnellen Bericht liefert. Primäre medizinische und Gesundheitseinrichtungen können den Leukozytennachweis umfassend durchführen, um vermutete Infektionen rechtzeitig zu erkennen und zu untersuchen.

Der POCT-Karten-basierte Leukozytenanalysator (ausgewertetes System; siehe Materialverzeichnis) ist ein Blutzellanalysator mit drei Klassifizierungen, der auf dem Goldstandard "Coulter-Prinzip" basiert. Das ausgewertete System liefert quantitative Analyseergebnisse eines WBC-Histogramms und sieben Blutparametern, einschließlich WBC-Zahl, Anzahl der Granulozyten (Gran #), Prozentsatz der Granulozyten (Gran%), Anzahl der Lymphozyten (Lym #), Prozentsatz der Lymphozyten (Lym), Anzahl der Zwischenzellen (Mitte #) und Prozentsatz der Zwischenzellen (Mittel). Es übernimmt die kartenbasierte innovative Technologie und hat Vorteile wie die Verfügbarkeit eines Einzelpersonen-Detektionskits, die Abwesenheit von flüssigem Abfall, die schnelle Erkennung in 30 s, die Freiheit von routinemäßigen Wartungsarbeiten und den benutzerfreundlichen Betrieb. Daher eignet es sich besonders gut für primäre medizinische Einrichtungen. Diese Studie zielt darauf ab, die klinische Nachweisleistung von POCT-kartenbasierten Leukozytenanalysatoren zu bewerten, indem sie mit zwei vollautomatischen kommerziellen Hämatologie-Analysatoren (Referenzsystem 1 und Referenzsystem 2; siehe Materialtabelle) aus Labors zweier großer öffentlicher Krankenhäuser verglichen wird.

Protokoll

Diese Studie und die Verwendung von menschlichen Blutproben wurden von der Ethikkommission des First Affiliated Hospital der Guangzhou Medical University (GYYY-2016-73) genehmigt. Alle Teilnehmer haben ihre schriftliche Einwilligung selbständig oder über ihre Eltern (bei Kindern) erteilt.

1. Basisinformationen der Studiengruppe

HINWEIS: Venöses Blut wurde von Patienten gesammelt, die das erste angeschlossene Krankenhaus der Guangzhou Medical University (Krankenhaus 1) und das fünfte angeschlossene (Zhuhai) Krankenhaus der Zunyi Medical University (Krankenhaus 2) besuchten. Das Instrument, das für die Blutroutineuntersuchung in Krankenhaus 1 verwendet wird, ist das Referenzsystem 1, während Krankenhaus 2 das Referenzsystem 2 verwendet.

1. Insgesamt wurden 1066 Blutproben von Patienten entnommen, die im Januar 2021 das Krankenhaus 1 (532) und das Krankenhaus 2 (534) besuchten und sich Blutroutineuntersuchungen unterzogen.
   HINWEIS: Die Patienten wurden zufällig ausgewählt, kamen aus mehreren Abteilungen und litten an verschiedenen Krankheiten.
2. Schließen Sie Patienten mit unvollständigen Krankenakten und diejenigen aus, die nicht kooperativ waren oder sich weigerten, eine Einwilligung nach Aufklärung zu geben. Schließen Sie diejenigen Patienten aus, deren Blutproben Hämolyse, Chylblut oder Trübung aufwiesen oder bei denen das Blutvolumen unzureichend war oder länger als 24 Stunden gelagert wurde.

2. Studieren Sie den Fluss und die Messungen von Interesse

HINWEIS: Das ausgewertete System benötigt 5 μL der Blutprobe zur Bestimmung des WBC und der drei Klassifikationsparameter. Nach der Blutentnahme wurden das ausgewertete System und das Referenzsystem für die Blutroutineuntersuchung verwendet.

1. Nachweis des WBC und der drei Klassifikationsparameter von 532 bzw. 534 Blutproben unter Verwendung des Referenzsystems bzw. des ausgewerteten Systems.
   1. Lassen Sie einen hochqualifizierten Techniker die ausgewählten Blutproben nach Abschluss des klinischen Tests mit dem Referenzsystem nach dem Zufallsprinzip neu nummerieren. Übergeben Sie dann die Proben an einen anderen hochqualifizierten Techniker zur Erkennung der WBC- und Klassifizierungsparameter mit dem ausgewerteten System.
2. Zeigen Sie die Ergebnisse der beiden Systeme an.
3. Bitten Sie einen dritten Techniker, die fünf Indikatoren (nämlich WBC-Anzahl, Gran#, Gran%, Lym#, Lym%) zu analysieren, die sowohl von ausgewerteten als auch von Referenzsystemen geteilt werden.

3. Verfahren zur Nutzung des ausgewerteten Systems

HINWEIS: Das ausgewertete System verwendet das elektrische Impedanzprinzip (Coulter-Prinzip), um den WBC im Detektionselement zu zählen. Das Testprotokoll ist in sechs Teile unterteilt: Starten Sie den Analysator, Testvorbereitung, Blutentnahme, Reagenzienmischung, Probenanalyse und schalten Sie den Analysator aus.

1. Starten Sie den Analysator
   1. Drehen Sie den [O/I]-Netzschalter auf der Rückseite des Analysators auf [I]. Überprüfen Sie, ob die Kontrollleuchte des Analysators leuchtet.
   2. Geben Sie den richtigen Benutzernamen und das richtige Passwort in das Anmeldedialogfeld ein und klicken Sie auf Anmelden. Stellen Sie sicher, dass das System die Selbstprüfung und die Initialisierung des Starts automatisch durchführt und dann die Homepage Stichprobenanalyse anzeigt.
2. Testvorbereitung
   HINWEIS: Ein vollständiger Blutprobentest erfordert vier Verbrauchsmaterialien: Blutlanzette, hämolytisches Reagenz, quantitative Pipette mit Kapillarröhrchen im Inneren und Blutzellerkennungsmodul (Abbildung 1).
   1. Klicken Sie auf Nächste Probe, geben Sie Geschlecht, Name und andere klinische Informationen (je nach Bedarf) korrekt ein und wählen Sie eine geeignete Referenzgruppe aus. Klicken Sie auf OK, um die Informationen zu speichern.
      HINWEIS: Verschiedene Altersgruppen haben ihr eigenes Referenzintervall, so dass die Auswahl der richtigen Referenzgruppe eine geeignetere Alarmaufforderung erhalten kann. Neugeborene: 1-28 Tage alt; Kinder: 29 Tage bis 14 Jahre; Erwachsener Mann/Weibchen/Allgemein: mehr oder gleich 15 Jahre alt.
   2. Reißen Sie den dünnen Film des Blutzellerkennungsmoduls, drücken Sie die Taste Entry/Exit warehouse und platzieren Sie das Blutzellerkennungsmodul korrekt im Maschinenlager mit seiner nach außen gerichteten Öffnung.
   3. Punktieren Sie die hämolytische Reagenzien-Siegelfolie mit der Spitze einer quantitativen Pipette.
3. Blutentnahme
   1. Kapillarblutentnahme: Desinfizieren Sie den linken Ringfinger mit einem in Alkohol getauchten Wattestäbchen ein- und einmal. Nachdem der Alkohol auf natürliche Weise ausgetrocknet ist, verwenden Sie eine Blutlanzette, um die Haut des linken Ringfingers zu punktieren.
      1. Drücken Sie den ersten Tropfen Blut vorsichtig aus und wischen Sie ihn mit einem Wattestäbchen ab. Drücken Sie genug Blut aus, um einen vollen "Wassertropfen" zu bilden, und sammeln Sie 5 μL der Blutprobe mit dem Kapillarröhrchen in der quantitativen Pipette.
   2. Venöse Blutentnahme: Sammeln Sie 5 μL der vorab erhaltenen venösen Blutprobe mit dem Kapillarröhrchen in der quantitativen Pipette. Alle Tests in dieser Studie verwendeten venöses Blut, das von jedem Patienten (5 ml) mit einem Vakuumgefäß gesammelt wurde, das EDTA-K 2 Antikoagulans enthielt_. Führen Sie alle Tests innerhalb von 30 Minuten bis 24 Stunden durch.
4. Mischen von Reagenzien
   1. Setzen Sie die quantitative Pipette in das hämolytische Reagenz (2,5 ml) ein und drücken Sie es fest, um die Blutprobe aus dem Kapillarröhrchen freizusetzen.
   2. Mischen Sie das Blut in der Kapillarröhre und dem hämolytischen Reagenz, indem Sie es 15-20 Mal mit konstanter Geschwindigkeit auf den Kopf stellen, bis kein offensichtliches rotes Blut mehr in der Kapillarröhre verbleibt. In dieser Studie wird die Blutprobe mit hämolytischem Reagenz im Verhältnis 1:500 gemischt.
5. Probenanalyse
   1. Öffnen Sie den Deckel und drücken Sie die Lösung in das Blutzellerkennungsmodul.
   2. Drücken Sie die Taste Entry/Exit warehouse . Nachdem das Blutzellerkennungsmodul das Lager betreten hat, drücken Sie die Zähltaste .
      HINWEIS: Eine blinkende grüne Kontrollleuchte zeigt an, dass der Analysator zählt. Das Blutzellerkennungsmodul verlässt das Lager nach der Zählung automatisch und sollte entnommen und ordnungsgemäß entsorgt werden. Jeder Test dauert nur 30 Sekunden.
   3. Klicken Sie auf der Benutzeroberfläche des Analysators zweimal auf die Schaltfläche OK , um zu bestätigen, dass das Blutzellerkennungsmodul herausgenommen wurde.
   4. Klicken Sie auf der Benutzeroberfläche des Analysators auf die Schaltfläche Drucken , um die Testergebnisse zu drucken.
6. Schalten Sie den Analysator aus.
   1. Klicken Sie auf der Benutzeroberfläche des Analysators auf die Schaltfläche Herunterfahren, und wählen Sie Ja im Dialogfeld, das auf der Benutzeroberfläche angezeigt wird. Überprüfen Sie, ob das System mit der Ausführung der Abschaltsequenz beginnt.
   2. Setzen Sie den [O/I]-Schalter auf der Rückseite des Mainframes auf [O], nachdem die Abschaltsequenz abgeschlossen ist.

4. Statistische Auswertung

1. Erkennen Sie die Ausreißer mit der generalisierten ESD-Methode (Generalized Extreme Studentized Deviate) und eliminieren Sie diese Ausreißer für die statistische Folgeanalyse gemäß den Anforderungen der American Association for Clinical Laboratory Standardization (CLSI) EP9-A3 Dokument⁸.
2. Berechnen Sie die beschreibenden Parameter wie Mittelwerte und Standardabweichungen (SDs) für normalverteilte kontinuierliche Daten; Mediane und 25%-75% Interquartilsbereiche für nicht normalverteilte Daten; und Häufigkeiten und Prozentsätze für kategoriale Daten.
3. Verwenden Sie den Pearson χ2-Test oder den exakten Fisher-Test, um den Grad der Beziehung zwischen kategorialen Variablen zu bestimmen. Verwenden Sie den T-Test mit gepaarter Probe oder den Mann-Whitney U-Test, um numerische Daten zwischen Gruppen zu vergleichen.
4. Zeigen Sie die Verteilung und lineare Assoziation der detektierten Ergebnisse der beiden Systeme durch Streudiagramme. Wenden Sie Spearmans nichtparametrischen Korrelationstest an, um auf den Grad der Beziehung zwischen den quantitativen Variablen zuzugreifen. Verwenden Sie Bland-Altman-Parzellen und den Intraklassenkorrelationskoeffizienten (ICC), um die Übereinstimmung zwischen den von den beiden Systemen erfassten quantitativen Werten zu überprüfen.
5. Analysieren Sie die Daten mit einer statistischen Software Ihrer Wahl. Der P-Wert < 0,05 gilt als statistisch signifikant.

Ergebnisse

Beispieldaten
Insgesamt wurden 1066 Patienten in zwei Forschungszentren aufgenommen, darunter Krankenhaus 1 (n = 532) und Krankenhaus 2 (n = 534). Die Patientenmerkmale sind in Tabelle 1 dargestellt. Der Prozentsatz der Männer beträgt 49,9% und das Durchschnittsalter beträgt 52 (32, 66) Jahre. Die in die Studie aufgenommenen Patienten bestanden aus stationären (51,1%), ambulanten (39,0%) und körperlichen Untersuchungspatienten (8,4%). Die getesteten Proben stammten von Patienten,...

Diskussion

Mit dem Fortschritt der modernen Labormedizin ist es heute typisch, dass mehrere Nachweistechnologien in denselben oder verschiedenen Labors eingesetzt werden, um denselben klinischen Marker zu identifizieren. Infolgedessen sollte mehr Wert auf die Konsistenz der Testergebnisse gelegt werden, um Kliniken bei der genauen Interpretation und Beurteilung der Testergebnisse zu unterstützen. Der Untersuchung zufolge ist der Gesamtwert der Laborgeräte in tertiären Krankenhäusern und unabhängigen Laboratorien wesentlich hö...

Materialien

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