In This Article

Summary

Точный метод оценки гемоглобина отсутствует в местах оказания медицинской помощи и может препятствовать популяционным программам лечения анемии. Поэтому мы разработали метод на основе объединенной капиллярной крови и автоанализатора, интегрированного в специальное программное приложение, для категоризации значений гемоглобина по различным степеням анемии.

Abstract

Для оценки анемии на популяционном уровне необходимы надежные методы оказания медицинской помощи в местах оказания медицинской помощи. Точные методы основаны на лабораторных условиях и не могут быть использованы в месте оказания медицинской помощи. Чтобы устранить это предостережение, был разработан новый метод, основанный на объединенной капиллярной крови и портативном автоанализаторе для оценки Hb. Кроме того, было разработано специальное программное обеспечение для интеграции значений Hb из автоматического анализатора на сервер в режиме, близком к реальному времени. Кроме того, был разработан инструмент поддержки принятия решений, который может сразу классифицировать участников по разным стадиям анемии. Инструмент поддержки принятия решений был разработан на основе порогового значения Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по анемии на популяционном уровне и был доступен для всех возрастных и гендерных групп. Этот простой и удобный инструмент может быть легко использован медицинскими работниками, находящимися на переднем крае борьбы с пандемией, и не обладающими ограниченными техническими навыками. В целом, разработанный метод может быть использован в месте оказания медицинской помощи и является точным. Этот высокопроизводительный метод может быть использован для скрининга анемии на популяционном уровне для всех возрастных и гендерных групп.

Introduction

Анемия является серьезной проблемой общественного здравоохранения во всем мире, особенно в Индии. Общеизвестно, что анемия оказывает пагубное влияние на производительность труда населения и экономический рост страны1. Чтобы использовать усилия на национальном уровне по сокращению анемии, в 2018 году была запущена последняя программа общественного здравоохранения «Анемия мукт Бхарат» (AMB). AMB определяет «тестирование» с последующим индивидуальным «лечением» как один из наиболее перспективных подходов к снижению распространенности анемии в уязвимых возрастных группах2. Тем не менее, для реализации стратегии АМБ «тестируй и лечи» необходима точная оценка гемоглобина (Hb) в месте оказания медицинской помощи (POC) для диагностики анемии. Кроме того, надежные методы полезны для точной оценки анемии в крупномасштабных обследованиях населения. Современные методы POC включают в себя неинвазивные и минимально инвазивные устройства, и они используют образцы капиллярной крови для оценки Hb3. Однако некоторые преаналитические факторы, такие как изменение размеров уколов пальца, толщина кожи и стабильность POC-устройств в условиях окружающей среды, приводят к неточным измерениям и приводят к большим различиям в оценках распространенности 3,4,5. В связи с этим возникает необходимость в создании метода оценки гемоглобина, который был бы мобильным, имел бы короткое время выполнения (ТАТ) и подходил бы для стран с ограниченными ресурсами6. Для удовлетворения этих потребностей был разработан метод сбора объединенной капиллярной крови с использованием ланцета, активируемого прикосновением (для обеспечения равномерной глубины и размера укола), чтобы облегчить введение 6-8 капель сыпучего образца крови в микропробирки с этилендиаминтетрауксусной кислотой калия (ЭДТА). Затем уровень гемоглобина в этих образцах измеряли с помощью портативного автоанализатора, размещенного в транспортном средстве на ПКК, оснащенном бесперебойным питанием, или в близлежащем центре с электричеством (Анганвади, клиника, Панчаят или домашнее хозяйство). Валидационное исследование, сравнивающее этот метод с двумя методами золотого стандарта (парными образцами венозной крови и цианометамоглобиновым методом), показало высокую точность и прецизионность 7,8.

В дополнение к созданию валидного и надежного метода POC, необходимо быстрое принятие решений для облегчения скрининга и лечения анемии на популяционном уровне. В настоящее время это невозможно, если оценка гемоглобина проводится в медицинском учреждении, и медицинский работник непосредственно контролирует доставку добавок железа и фолиевой кислоты (ИФА). Из-за большого количества населения, обслуживаемого медицинскими работниками в центрах первичной медико-санитарной помощи, происходит значительная задержка в начале вмешательства. Существует потребность в технологиях, которые могли бы снизить нагрузку на медицинский работник и дать возможность медицинским работникам, находящимся на переднем крае борьбы с эпидемией, осуществлять вмешательство без непосредственного участия медицинского персонала. Таким образом, исследование было направлено на разработку специального приложения (eSTAR app), которое может автоматически передавать данные от машины, и встроенного алгоритма, который обеспечивает поддержку принятия решений работниками первой линии о дозировке IFA на основе значений Hb, возрастных и гендерных групп. Программное обеспечение было разработано с использованием инструментов с открытым исходным кодом, таких как PHP: язык сценариев гипертекстового препроцессора (PHP) и PHP desktop chrome с Visual Studio Code в качестве интегрированной среды разработки. Подробный протокол лечения, основанный на рекомендациях по анемии Мукт Бхарат, был интегрирован в приложение для Android2.

Этот интегрированный метод отвечает постоянно растущим требованиям к сокращению времени обработки результатов испытаний при сохранении точности и прецизионности. Кроме того, способность предоставлять результаты в течение нескольких минут позволяет быстро принимать решения о начале лечения и приводит к улучшению проведения вмешательства9. Этот интегрированный метод может быть адаптирован для любых полевых исследований или программ вмешательства, включающих тестирование на гемоглобиновый газ. Кроме того, он может быть использован в медицинском учреждении в качестве вспомогательного средства для медицинского персонала при принятии решения о лечении ИФА.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Протокол соответствует рекомендациям Институционального наблюдательного совета ICMR-Национального института питания, Хайдарабад, Индия (IRB. No08/I/2018).

1. Объединенный сбор капиллярных проб для анализа на гематологический анализ с помощью гематологического анализатора 10,11

  1. Настройка принтера и сканера штрих-кодов
    1. Подключите принтер штрихкодов к системе ноутбука.
    2. Установите драйвер принтера штрих-кодов на ноутбук.
    3. Предоставьте общий доступ к принтеру в свойствах принтера.
    4. Протестируйте печать штрих-кода в приложении на наличие ошибок.
    5. Подключите сканер штрих-кода к Автоанализатору, и он настроится автоматически.
    6. Дважды щелкните значок, чтобы открыть прикладное программное обеспечение, установленное на настольном компьютере или ноутбуке. Введите авторизованные учетные данные на странице входа.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Домашняя страница приложения состоит из вкладок для загрузки результатов лабораторных исследований, отчетов о контроле качества печати штрих-кодов (QC) и окончательного гематологического отчета.
    7. Чтобы создать штрихкоды, перейдите на вкладку Печать штрихкодов . Список участников автоматически появляется на вкладке печати штрих-кода после ввода географических данных, таких как названия деревень.
    8. Нажмите на Display Selection. Появится список. Нажмите «Печать штрих-кода».
  2. Объединенный забор образцов капиллярной крови (рис. 1)
    1. Используйте один из трех средних пальцев левой руки для забора капиллярной крови у взрослого пациента.
    2. Попросите участника сесть в удобную позу, обеспечивающую флеботомисту доступ к пальцу.
    3. Очистите палец спиртовой салфеткой (содержащей 70% изопропилового спирта) и дайте ей высохнуть.
    4. Наклейте на микротейнеры информацию об участнике (штрих-код) сразу после идентификации участника и до прокола кожи.
    5. Соберите образец крови с помощью одноразового безопасного ланцета (контактно-активируемый ланцет 2,0 X 1,5 мм). Чтобы взять образец крови, проколите кожу примерно в 1 см от кончика пальца между средней точкой и боковой стороной пальца. Прокол должен быть на ладонной поверхности кончика среднего или безымянного пальца.
    6. Вытрите первую каплю крови и соберите последующие образцы крови в покрытый микротейнер.
    7. Не массируйте палец.
    8. Поместите микротейнер вертикально под место прокола, чтобы капли крови свободно стекали в пробирку, не оказывая давления. Повторяйте до тех пор, пока не будет собрано 4-6 капель (примерно 200 мкл).
    9. Аккуратно перемешайте содержимое, взбалтывая и переворачивая, только после закрытия контейнера для микротейнера.
    10. После того, как будет собрано 3-4 капли крови, прижмите ватный тампон к кончику пальца и заставьте участника сидеть неподвижно. Надавите вручную, чтобы остановить кровотечение.
    11. Немедленно утилизируйте ланцет в соответствии с рекомендациями по утилизации биологических отходов.

2. Анализы с помощью гематологического анализатора

  1. Настройка автоанализатора с помощью программного обеспечения
    1. Загрузите и установите компоненты FileZilla Server (127.0.0.1) на ноутбук.
      Примечание: Отключите брандмауэр Windows или любые сторонние брандмауэры.
    2. Установите специальное программное обеспечение на ноутбук и скопируйте путь к расположению файла Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (C/programfiles, x86/destined folder/Web/wb/astmfiles)
    3. В серверном приложении FileZilla создайте пользователя и пароль и сопоставьте расположение файла astm.
    4. В машине автоанализатора настройте ту же серию IP (в основных настройках).
    5. В автоанализаторе измените параметр astm sync на FTP и укажите IP-адрес и учетные данные, настроенные на ноутбуке (например, 192.168.1.1 и настроенные имя пользователя и пароль FileZilla).
    6. Перезагрузите автоанализатор и протестируйте процесс синхронизации файлов, как только он будет готов.
  2. Анализ образцов крови с помощью автоанализатора
    1. Используйте полностью автоматизированный и портативный гематологический анализатор, чтобы его можно было использовать в условиях POC для мгновенного измерения гемоглобина и других показателей эритроцитов (средний объем эритроцитов [MCV], средний гемоглобин эритроцитов [MCH], средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах [MCHC] и ширина распределения эритроцитов [RDW]).
    2. Проверьте уровень растворителей (заполнено не менее 1/4 части флакона с реагентом) и подтвердите, присутствуют ли они в достаточном количестве.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Растворители состоят из ферментативного раствора, лизирующего раствора и буферного изотонического раствора (таблица материалов).
    3. Включите прибор, щелкнув переключатель ВКЛ/ВЫКЛ на аппарате. Убедитесь, что прибор подключен к ноутбуку с помощью кабеля с витой парой из фольги (FTP).
    4. Проверьте экран жидкокристаллического дисплея (LCD), чтобы понять, подходит ли температура наружного воздуха для начала анализа или нет. Температура >35 °C не рекомендуется. Поместите машину в среду с температурой окружающей среды <35 °C.
    5. После завершения инициализации разрешите анализатору автоматически запустить цикл запуска (функция автоматического запуска активирована по умолчанию).
    6. После цикла запуска проверьте дисплей прибора на предмет подсчета эталонных заготовок. Следите за тем, чтобы количество эталонных бланков не превышало следующих предельных значений параметров: Hb < 0,3 г/дл и < лейкоцитов 0,3 x 103/мм3, эритроцитов < 0,02 x 106/мм3; HCT 0% и PLT < 10 x 103/мм3. Затем нажмите кнопку √, чтобы проверить пустые результаты.
    7. Если анализатор не запускает автоматический цикл запуска после завершения фазы инициализации, нажмите кнопку START-UP на передней панели прибора, чтобы начать цикл.
    8. Теперь анализатор покажет страницу входа. Введите предварительно заданные имя пользователя и пароль. Нажмите кнопку √ , чтобы продолжить.
    9. Перед анализом образца запустите три уровня контроля (низкий, нормальный и высокий), чтобы проверить точность анализатора. Храните регулятор при температуре 2-8 °C и доведите до комнатной температуры (RT) перед использованием. Аккуратно перемешайте элементы управления несколько раз перед использованием.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Контрольные реагенты приобретаются у производителя в виде готовых к использованию реагентов и загружаются в том виде, в котором они есть. Флаконы хранят при температуре 4 °C. Обычный срок хранения составляет 15 дней. Контроль следует регулярно контролировать, используя график Леви Дженнинга. Если контрольное значение падает выше или ниже 3 SD, проведите концентрированную очистку с использованием моющего раствора, предоставленного поставщиком.
    10. После успешного завершения этапа контроля качества подготовьтесь к анализу пробы.
    11. Отсканируйте штрих-код, прикрепленный к контейнеру с образцом, с помощью сканера, подключенного к анализатору, и нажмите метку X .
    12. Упомяните пол испытуемого (мужской или женский) и нажмите кнопку √ , чтобы продолжить.
    13. Прибор покажет подробную информацию о предмете вместе с кодом. Нажмите X , если введены неверные данные.
    14. Перед загрузкой образца крови в аппарат осторожно и тщательно перемешайте образец крови.
    15. Снимайте колпачок с осторожностью, чтобы не допустить пролития крови.
    16. Поместите пробирку под иглу для забора проб и перемещайте пробирку вверх до тех пор, пока игла для забора не попадет в кровь.
    17. Нажмите переключатель «Пуск ». Игла для отбора проб отсасывает 10 мкл крови. Цикл анализа займет примерно 60 секунд. По окончанию цикла результат отобразится на светодиодной панели.
    18. Распечатайте результаты, нажав на значок принтера .
    19. Нажмите на стрелку назад, чтобы перейти ко второму образцу.
    20. После завершения анализа загрузите результаты лабораторных анализов.
  3. Выгружаем данные из анализатора на сервер.
    1. Подключите систему к любому интернет-провайдеру, обеспечивающему минимальную скорость 20 Мбит/с.
    2. Дважды щелкните значок, чтобы открыть значок прикладного программного обеспечения, который появляется на рабочем столе после установки. Введите авторизованные учетные данные на странице входа.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Домашняя страница приложения состоит из вкладок для загрузки результатов лабораторных исследований, печати штрих-кодов отчетов о контроле качества и окончательного гематологического отчета. На странице загрузки результатов лабораторного теста отображаются завершенные тесты. Имя файла состоит из идентификатора машины и даты анализа в формате .astm.
    3. Нажмите на кнопку «Загрузить результаты ». После успешной загрузки результатов на сервере файлы .astm преобразуются в формат .csv, и преобразованные файлы появятся в гематологическом отчете. Загрузите файлы в формате .astm для записей.
      ПРИМЕЧАНИЕ: На странице отобразится, что всплывающие файлы успешно загружены. Если есть дубликаты файлов, они будут идентифицированы.
    4. Для участников, для которых загружены файлы ASTM, решение о статусе анемии (на основании Таблицы 1 и Таблицы 2) будет сформировано в виде отчета в веб-приложении. Чтобы просмотреть решение об анемии, войдите в веб-приложение, нажмите « Отчеты», а затем нажмите « EDSS». Отчет будет виден в виде таблицы для всех участников.
    5. Чтобы просмотреть результаты отдельных анализов и решения о статусе анемии, а также схему лечения, войдите в приложение для последующего наблюдения, найдите участника по ID или имени, нажмите на кнопку EDSS и просмотрите результаты.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Проверка валидности метода
Валидность этого метода была установлена путем сравнения его с золотым стандартом, которым был метод на основе автоанализатора венозной крови. Валидационное исследование было подробно описано в другом месте8. Вкратце, 748 внешне здоро?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

В настоящей статье описывается метод в месте оказания медицинской помощи с использованием объединенного образца капиллярной крови и автоанализатора. Метод был интегрирован с пользовательским программным обеспечением, которое могло автоматически выгружать результаты с анализатора ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Ни один из них не заявил.

Acknowledgements

Команда выражает признательность г-ну Джей Сурешу, г-ну Медаппе, г-же Мадху и всей команде Kavintech Corporation, Бангалор, которые успешно разработали инструмент поддержки принятия решений и программное обеспечение. Авторы также выражают признательность Индийскому совету по медицинским исследованиям, правительству Индии за финансирование и Департаменту общественного здравоохранения и благосостояния семьи штата Телангана за содействие в проведении исследования.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ABX Miniclean Horiba Ltd, Japan 23-450-004Enzymatic solution
ABX Minidil LMG Horiba Ltd, Japan 23-450-008Buffered isotonic solution for RBC/PLT dilution, sleeving and cleaning
ABX Minilyse Horiba Ltd, Japan 23-450-006Hb measurement; lysing solution
ABX MinocalHoriba Ltd, Japan 2032002Calibrator
ABX Minoclair Horiba Ltd, Japan 23-450-003Cleaning reagent
ABX Minotrol 16 - 2HHoriba Ltd, Japan 2042209Blood control
ABX Minotrol 16 - 2LHoriba Ltd, Japan 2042208Blood control
ABX Minotrol 16 - 2NHoriba Ltd, Japan 2042202Blood control
Autoanalyzer Horiba Ltd, Japan ABX Micros ES 60The FTP port should be functional
Barcode printerTechnology service corporation, USATSC Model TE 244400 Mhz 32 bit RISC processor with 16 MB SDRAM, 8 MB Flash memory
Barcode ScannerRetsolLS-450Any 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 holderBecton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Ireland364879
Contact activated lancetBecton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Ireland366594, 366593For children below 1 year, venous blood sample has been collected.
Custom software Kavin Corporation, BangaloreN/A
K2-EDTA Microtainer-5 mLBecton, Dickinson and company Ltd, Dublin, Ireland363706EDTA tube for blood profile analysis with 1.0 mg K2 EDTA, dimensions 13 x 75 mm
LabelsG-Technologies, Secunderabad, telanganaN/A
LaptopAnyN/AIntel Core I3-1005G1,  8GB DDR4, 1TB HDD, 15.6 FHD LED, WIN 11 HOME  and MS OFFICE H&S 

References

  1. Abhiyan, P. Ministry of Women and Child Developmen. Press Information Bureau, Government of India. , Available from: https://pib.gov.in/Pressreleaseshare.aspx?PRID=1797687 (2020).
  2. Ministry of Health and Family Welfare Government of India. , New Delhi. Available from: https://main.mohfw.gov.in/ (2018).
  3. 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).
  4. Haggenmüller, V., et al. Smartphone-based point-of-care anemia screening in rural Bihar in India. Community Medicine (Lond). 3 (1), 38(2023).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. World Health Organization. WHO Guidelines on Drawing Blood: Best Practices in Phlebotomy). World Health Organization. , (2010).
  12. World Health Organization. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

JoVE203