Valutazione di un analizzatore di test point-of-care per la misurazione dei leucociti del sangue periferico

Riepilogo

Un protocollo per misurare i leucociti del sangue periferico utilizzando un analizzatore di leucociti basato su scheda POCT è presentato qui. Gli stessi campioni di sangue sono stati testati da due analizzatori ematologici automatizzati per valutare la coerenza e l'accuratezza dei risultati. I risultati hanno mostrato che l'analizzatore valutato aveva una buona correlazione con il sistema di riferimento.

Abstract

I globuli bianchi (WBC) sono un importante indicatore di infiammazione nel corpo e possono aiutare a distinguere tra infezioni batteriche e virali. Allo stato attuale, la maggior parte delle istituzioni mediche primarie in Cina hanno una scarsa percentuale di adozione della tecnologia di analisi del sangue e un sistema di rilevamento ematologico con un alto rapporto prezzo/prestazioni e un facile funzionamento è urgentemente necessario nei centri di assistenza sanitaria primaria. Questo documento introduce il principio e le procedure operative di un analizzatore di leucociti basato su scheda POCT (point-of-care testing) (sistema valutato), che è stato utilizzato per rilevare indici WBC come neutrofili, linfociti e cellule di gruppi intermedi (inclusi eosinofili, basofili e monociti) nel sangue intero. I risultati del sistema valutato sono stati confrontati con quelli di due analizzatori ematologici automatici commerciali (sistema di riferimento). Sono state analizzate la correlazione e la coerenza tra il sistema valutato e i sistemi commerciali di riferimento. I risultati hanno mostrato che la conta dei globuli bianchi e il numero di granulociti rilevati dai sistemi valutati e di riferimento hanno mostrato una forte correlazione positiva (r_s = 0,972 e 0,973, rispettivamente), mentre il numero di linfociti ha mostrato una correlazione relativamente bassa (r_s = 0,851). Un grafico di Bland-Altman ha mostrato che la principale differenza tra i valori rilevati dal sistema valutato e i sistemi di riferimento è entro i limiti di accordo del 95% (LoA), indicando che i due sistemi sono in buon accordo. In conclusione, il sistema valutato ha un'eccellente correlazione, una robusta coerenza e un confronto affidabile con i risultati degli analizzatori ematologici automatici ampiamente utilizzati. È ideale per il rilevamento WBC nelle istituzioni mediche primarie in cui non è disponibile un analizzatore ematologico automatico a cinque categorie, specialmente durante il periodo di prevenzione e controllo normalizzato COVID-19.

Introduzione

La conta o differenziale dei globuli bianchi (WBC) è un indicatore importante per riflettere l'infiammazione del corpo, che può distinguere l'infezione batterica dall'infezione virale. L'analisi WBC è anche utile per guidare la diagnosi e il trattamento di follow-up¹. Allo stato attuale, l'analizzatore ematologico completamente automatico a cinque classificazioni è stato ampiamente utilizzato in unità mediche di grandi e medie dimensioni, perché è automatico, ha un'alta efficienza, produce risultati accurati e affidabili e riduce efficacemente l'intensità del lavoro dei tecnici di laboratorio. Svolge un ruolo importante nell'esame clinico ^2,3. Tuttavia, la maggior parte delle istituzioni mediche primarie, come i centri sanitari comunitari e le cliniche private, hanno un basso tasso di adozione di un analizzatore ematologico. Secondo uno studio multicentrico a livello nazionale sulla costruzione di laboratori clinici in Cina, la costruzione di laboratori di istituzioni mediche primarie è insufficiente, come evidenziato dalle piccole dimensioni dei laboratori, dall'insufficiente trasmissione di talenti e dalla diffusione della scienza e della tecnologia nelle campagne, tra gli altri fattori⁴.

Da dicembre 2019, COVID-19 ha iniziato a diffondersi in tutto il mondo e si è sviluppato in una pandemia globale. Nell'"era post-epidemica", sono state proposte una serie di politiche nazionali per attuare le misure normalizzate di prevenzione e controllo delle situazioni epidemiche. Il laboratorio delle istituzioni mediche primarie svolge un ruolo importante nella diagnosi e nel trattamento di base e nella prevenzione e nel controllo delle malattie. È la prima linea di difesa e controllo in situazioni epidemiche ed è fondamentale per la prevenzione e il controllo di COVID-19⁵. Alcuni studi hanno dimostrato che il rilevamento di linfociti e neutrofili del sangue periferico contribuirà allo screening, alla diagnosi e al trattamento dei pazienti COVID-19 e che il rapporto neutrofili/linfociti può essere utilizzato anche come indicatori clinici di allerta precoce di COVID-19 grave e critico ^6,7. Inoltre, il rilevamento dei leucociti ha il vantaggio di fornire un rapporto rapido. Le istituzioni mediche e sanitarie primarie possono effettuare ampiamente il rilevamento dei leucociti per aiutare a rilevare e schermare le infezioni sospette in tempo.

L'analizzatore di leucociti basato su scheda POCT (sistema valutato; vedi Tabella dei materiali) è un analizzatore di cellule del sangue a tre classificazioni basato sul gold standard "principio di Coulter". Il sistema valutato fornisce i risultati dell'analisi quantitativa di un istogramma WBC e sette parametri ematici tra cui la conta WBC, il numero di granulociti (Gran#), la percentuale di granulociti (Gran%), il numero di linfociti (Lym#), la percentuale di linfociti (Lym%), il numero di cellule intermedie (Mid#) e la percentuale delle cellule intermedie (Mid%). Adotta la tecnologia innovativa basata su scheda e presenta vantaggi come la disponibilità di un kit di rilevamento per una sola persona, l'assenza di rifiuti liquidi, il rilevamento rapido in 30 s, l'assenza di manutenzione ordinaria e il funzionamento intuitivo. Pertanto, è particolarmente adatto alle istituzioni mediche primarie. Questo studio mira a valutare le prestazioni di rilevamento clinico dell'analizzatore di leucociti basato su scheda POCT confrontandolo con due analizzatori ematologici commerciali completamente automatici (sistema di riferimento 1 e sistema di riferimento 2; vedi Tabella dei materiali) provenienti da laboratori di due ospedali pubblici su larga scala.

Protocollo

Questo studio e l'uso di campioni di sangue umano sono stati approvati dal Comitato Etico del Primo Ospedale Affiliato della Guangzhou Medical University (GYYY-2016-73). Tutti i partecipanti hanno dato il loro consenso scritto in modo indipendente o attraverso i loro genitori (nel caso di bambini).

1. Informazioni di base del gruppo di studio

NOTA: Il sangue venoso è stato raccolto da pazienti che hanno visitato il primo ospedale affiliato dell'Università di Medicina di Guangzhou (Ospedale 1) e il Quinto Ospedale Affiliato (Zhuhai) dell'Università di Medicina zunyi (Ospedale 2). Lo strumento utilizzato per l'esame di routine del sangue nell'Ospedale 1 è il sistema di riferimento 1, mentre l'Ospedale 2 utilizza il sistema di riferimento 2.

1. Un totale di 1066 campioni di sangue sono stati raccolti da pazienti che hanno visitato l'ospedale 1 (532) e l'ospedale 2 (534) e sono stati sottoposti a esami di routine del sangue nel gennaio 2021.
   NOTA: I pazienti sono stati selezionati in modo casuale, provenivano da più reparti e soffrono di varie malattie.
2. Escludere i pazienti con cartelle cliniche incomplete e coloro che non sono stati collaborativi o hanno rifiutato di dare il consenso informato. Escludere quei pazienti i cui campioni di sangue hanno mostrato emolisi, sangue di chilo o torbidità, o se il sangue era inadeguato in volume o conservato per più di 24 ore.

2. Studiare il flusso e le misurazioni di interesse

NOTA: Il sistema valutato richiede 5 μL del campione di sangue per determinare il WBC e i tre parametri di classificazione. Dopo aver raccolto il sangue, il sistema valutato e il sistema di riferimento sono stati utilizzati per l'esame di routine del sangue.

1. Rilevare WBC e i tre parametri di classificazione di 532 e 534 campioni di sangue utilizzando rispettivamente il sistema di riferimento e il sistema valutato.
   1. Lascia che un tecnico altamente qualificato rinumera casualmente i campioni di sangue selezionati dopo aver completato il test clinico con il sistema di riferimento. Quindi, consegnare i campioni a un altro tecnico altamente qualificato per il rilevamento dei parametri WBC e di classificazione utilizzando il sistema valutato.
2. Rivela i risultati dei due sistemi.
3. Chiedi a un terzo tecnico di analizzare i cinque indicatori (vale a dire WBC count, Gran#, Gran%, Lym#, Lym%) condivisi solo dai sistemi valutati e di riferimento.

3. Procedura per l'utilizzo del sistema valutato

NOTA: il sistema valutato utilizza il principio di impedenza elettrica (principio di Coulter) per contare I globuli bianchi nell'elemento di rilevamento. Il protocollo di test è diviso in sei parti: avviare l'analizzatore, la preparazione del test, la raccolta del sangue, la miscelazione dei reagenti, l'analisi del campione e spegnere l'analizzatore.

1. Avviare l'analizzatore
   1. Ruotare l'interruttore di alimentazione [O/I] sul retro dell'analizzatore su [I]. Verificare che l'indicatore luminoso dell'analizzatore sia acceso.
   2. Inserisci il nome utente e la password corretti nella finestra di dialogo di accesso e fai clic su Accedi. Assicurarsi che il sistema esegua automaticamente il controllo automatico e l'inizializzazione di avvio, quindi visualizzi la home page analisi dei campioni.
2. Preparazione del test
   NOTA: Un esame completo del campione di sangue richiede quattro materiali di consumo: lancetta del sangue, reagente emolitico, pipetta quantitativa con un tubo capillare all'interno e modulo di rilevamento delle cellule del sangue (Figura 1).
   1. Fare clic su Campione successivo, immettere correttamente il sesso, il nome e altre informazioni cliniche (come richiesto) e selezionare un gruppo di riferimento appropriato. Fare clic su OK per salvare le informazioni.
      NOTA: diverse fasce d'età hanno un proprio intervallo di riferimento, quindi la scelta del gruppo di riferimento giusto può ottenere un prompt di allarme più adatto. Neonato: 1-28 giorni; Bambini: da 29 giorni a 14 anni; Adulto Maschio/Femmina/Generale: più o uguale a 15 anni.
   2. Strappare il film sottile del modulo di rilevamento delle cellule del sangue, premere il pulsante Di entrata / uscita del magazzino e posizionare correttamente il modulo di rilevamento delle cellule del sangue nel magazzino macchine, con l'orifizio rivolto verso l'esterno.
   3. Forare il film sigillante del reagente emolitico con la punta di una pipetta quantitativa.
3. Raccolta del sangue
   1. Raccolta capillare del sangue: disinfettare l'anulare sinistro con un batuffolo di cotone imbevuto di alcol in un modo e una volta. Dopo che l'alcol si asciuga naturalmente, usa una lancetta di sangue per perforare la pelle dell'anulare sinistro.
      1. Spremere delicatamente la prima goccia di sangue e pulirla con un batuffolo di cotone. Spremere abbastanza sangue per formare una "goccia d'acqua" completa e raccogliere 5 μL del campione di sangue utilizzando il tubo capillare all'interno della pipetta quantitativa.
   2. Prelievo di sangue venoso: raccogliere 5 μL del campione di sangue venoso pre-ottenuto utilizzando il tubo capillare all'interno della pipetta quantitativa. Tutti i test in questo studio hanno utilizzato sangue venoso che è stato raccolto da ciascun paziente (5 ml) utilizzando un vaso a vuoto contenente anticoagulante EDTA-K₂ . Completa tutti i test entro 30 minuti a 24 ore.
4. Miscelazione dei reagenti
   1. Inserire la pipetta quantitativa nel reagente emolitico (2,5 ml) e premerla strettamente per rilasciare il campione di sangue dal tubo capillare.
   2. Mescolare il sangue nel tubo capillare e nel reagente emolitico capovolgendolo 15-20 volte a velocità costante, fino a quando non rimane sangue rosso evidente nel tubo capillare. In questo studio, il campione di sangue viene miscelato con reagente emolitico in un rapporto di 1:500.
5. Analisi del campione
   1. Aprire il coperchio e spremere la soluzione nel modulo di rilevamento delle cellule del sangue.
   2. Premere il pulsante Entra/Esci dal magazzino . Dopo che il modulo di rilevamento delle cellule del sangue entra nel magazzino, premere il pulsante Conteggio .
      NOTA: una spia verde lampeggiante indica che l'analizzatore sta contando. Il modulo di rilevamento delle cellule del sangue uscirà automaticamente dal magazzino dopo il conteggio e dovrebbe essere rimosso e smaltito correttamente. Ogni test richiede solo 30 s.
   3. Nell'interfaccia dell'analizzatore, fare clic due volte sul pulsante OK per confermare che il modulo di rilevamento delle cellule del sangue è stato rimosso.
   4. Nell'interfaccia dell'analizzatore, fare clic sul pulsante Stampa per stampare i risultati del test.
6. Spegnere l'analizzatore
   1. Nell'interfaccia dell'analizzatore, fare clic sul pulsante di spegnimento e selezionare Sì nella finestra di dialogo visualizzata sull'interfaccia. Verificare che il sistema inizi a eseguire la sequenza di arresto.
   2. Impostare l'interruttore [O/I] sul retro del mainframe su [O] al termine della sequenza di arresto.

4. Analisi statistica

1. Rileva i valori anomali utilizzando il metodo ESD (Generalized Extreme Studentized Deviate) ed elimina questi valori anomali per l'analisi statistica di follow-up in base ai requisiti del documento⁸ dell'American Association for Clinical Laboratory Standardization (CLSI) EP9-A3.
2. Calcolare i parametri descrittivi come le medie e le deviazioni standard (SD) per i dati continui normalmente distribuiti; mediane e intervalli interquartili del 25%-75% per i dati distribuiti non tradizionalmente; e frequenze e percentuali per i dati categorici.
3. Utilizzare il test di Pearson χ2 o il test esatto di Fisher per determinare il grado di relazione tra le variabili categoriche. Utilizzare il test T-Campione accoppiato o il test U di Mann-Whitney per confrontare i dati numerici tra i gruppi.
4. Mostra la distribuzione e l'associazione lineare dei risultati rilevati dei due sistemi mediante grafici a dispersione. Applicare il test di correlazione non parametrica di Spearman per accedere al grado di relazione tra le variabili quantitative. Utilizzare i grafici di Bland-Altman e il coefficiente di correlazione intraclasse (ICC) per verificare l'accordo tra i valori quantitativi rilevati dai due sistemi.
5. Analizza i dati con il software statistico di scelta. Il valore P < 0,05 è considerato statisticamente significativo.

Risultati

Dati di esempio
Un totale di 1066 pazienti sono stati arruolati in due centri di ricerca, tra cui l'Ospedale 1 (n = 532) e l'Ospedale 2 (n = 534). Le caratteristiche del paziente sono mostrate nella Tabella 1. La percentuale di maschi è del 49,9% e l'età media è di 52 (32, 66) anni. I pazienti arruolati nello studio erano composti da pazienti ricoverati (51,1%), ambulatoriali (39,0%) e pazienti sottoposti a esame fisico (8,4%). I campioni testati provenivano da pazienti che hanno v...

Discussione

Con il progresso della moderna medicina di laboratorio, è ora tipico vedere diverse tecnologie di rilevamento utilizzate nello stesso o in diversi laboratori per identificare lo stesso marcatore clinico. Di conseguenza, si dovrebbe porre maggiormente l'accento sulla coerenza dei risultati dei test per aiutare le cliniche a fare interpretazioni e giudizi accurati dei risultati dei test. Secondo l'indagine, il valore totale delle apparecchiature di laboratorio negli ospedali terziari e nei laboratori indipendenti è sosta...

Materiali

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