Summary

En point-of-care-metode med integreret beslutningsstøtteværktøj til estimering af anæmi på befolkningsniveau

Published: January 19, 2024
doi:

Summary

En nøjagtig hæmoglobinestimeringsmetode mangler på behandlingsstedet og kan hindre befolkningsbaserede programmer til behandling af anæmi. Derfor udviklede vi en point-of-care-metode baseret på poolet kapillærblod og en autoanalysator integreret i en brugerdefineret softwareapplikation til at kategorisere hæmoglobinværdierne i forskellige grader af anæmi.

Abstract

Robuste point-of-care metoder er nødvendige for at estimere anæmi på befolkningsniveau. De nøjagtige metoder er laboratoriebaserede og kan ikke bruges på behandlingsstedet. For at imødegå denne advarsel blev der udviklet en ny metode baseret på poolet kapillærblod og en bærbar autoanalysator til estimering af Hb. Derudover blev der udviklet brugerdefineret software til næsten realtidsintegration af Hb-værdierne fra autoanalysatoren til serveren. Desuden blev der udviklet et beslutningsstøtteværktøj, der straks kan kategorisere deltagerne i forskellige stadier af anæmi. Beslutningsstøtteværktøjet blev designet baseret på Verdenssundhedsorganisationens (WHO) cut-off for anæmi på befolkningsniveau og var tilgængelig for alle aldersgrupper og kønsgrupper. Dette enkle og brugervenlige værktøj kan let bruges af sundhedspersonale i frontlinjen, der har begrænsede tekniske færdigheder. Samlet set kunne den udviklede metode bruges på behandlingsstedet og er nøjagtig. Denne high-throughput metode kunne anvendes til screening anæmi på befolkningsniveau for alle aldersgrupper og kønsgrupper.

Introduction

Anæmi er et stort folkesundhedsproblem globalt, især i Indien. Det er velkendt, at anæmi har en skadelig indvirkning på befolkningens arbejdsproduktivitet og landets økonomiske vækst1. For at udnytte indsatsen på nationalt plan for at reducere anæmi er det seneste folkesundhedsprogram, der blev indledt i 2018, Anemia Mukt Bharat-programmet (AMB). AMB identificerer ‘test’ efterfulgt af skræddersyet ‘behandling’ som en af de mest lovende tilgange til at reducere anæmiprævalensen i sårbare aldersgrupper2. Imidlertid er nøjagtig point of care (POC) estimering af hæmoglobin (Hb) til diagnosticering af anæmi nødvendig for at implementere AMB’s ‘test and treat’ strategi. Desuden er robuste metoder nyttige til nøjagtigt at estimere anæmi i store samfundsundersøgelser. De nuværende POC-metoder inkluderer ikke-invasive og minimalt invasive enheder, og de bruger kapillære blodprøver til Hb-estimering3. Imidlertid fører flere præanalytiske faktorer, såsom variation i fingerprikdimensioner, hudtykkelsen og stabiliteten af POC-enheder under miljøforhold, til upræcise målinger og resulterer i store forskelle i prævalensestimater 3,4,5. Derfor er der behov for at etablere en metode til Hb-estimering, der er mobil, har en kort ekspeditionstid (TAT) og er velegnet til ressourcefattige indstillinger6. For at imødekomme disse behov blev der udviklet en samlet kapillærblodindsamlingsmetode ved hjælp af en berøringsaktiveret lancet (for at sikre ensartet prikdybde og dimension) for at lette 6-8 dråber af den fritflydende blodprøve i kaliumethylendiamintetraeddikesyre (EDTA) mikrotainerrør. Hb i disse prøver blev derefter målt ved hjælp af en bærbar autoanalysator placeret i et køretøj på POC udstyret med en uafbrudt strømforsyning eller i et nærliggende center med elektricitet (Anganwadi, sundhedsklinik, Panchayath eller husstand). En valideringsundersøgelse, der sammenlignede denne metode med to guldstandardmetoder (parrede venøse blodprøver og cyanomethamoglobinmetode), viste høj nøjagtighed og præcision 7,8.

Ud over at oprette en gyldig og pålidelig POC-metode er der behov for hurtig beslutningstagning for at lette screening og behandling af anæmi på befolkningsniveau. Dette er i øjeblikket ikke muligt, hvor Hb-estimeringen udføres på sundhedsfaciliteten, og en læge fører direkte tilsyn med leveringen af jern- og folinsyre (IFA) kosttilskud. På grund af den store befolkning, som lægerne på de primære sundhedscentre tager højde for, er der en betydelig tidsforsinkelse i at indlede interventionen. Der er behov for teknologi, der kan reducere jobbyrden for embedslægen og sætte sundhedspersonalet i frontlinjen i stand til at udføre interventionsleveringen uden direkte involvering af medicinsk personale. Derfor havde undersøgelsen til formål at udvikle en brugerdefineret applikation (eSTAR-app), der automatisk kan overføre data fra maskinen og en indbygget algoritme, der giver beslutningsstøtte til frontlinjearbejderne om dosering af IFA baseret på Hb-værdier, alder og kønsgrupper. Softwaren blev designet ved hjælp af open source-værktøjer såsom PHP: hypertext preprocessor (PHP) scripting sprog og PHP desktop chrome med Visual Studio Code som et integreret udviklingsmiljø. En detaljeret behandlingsprotokol baseret på retningslinjerne for anæmi Mukt Bharat er blevet integreret i Android-applikationen2.

Denne integrerede metode imødekommer det stadigt stigende behov for at reducere ekspeditionstiden for testresultater, samtidig med at nøjagtigheden og præcisionen opretholdes. Desuden muliggør evnen til at levere resultater inden for få minutter hurtig beslutningstagning om initiering af behandling og resulterer i forbedret interventionslevering9. Denne integrerede metode kan tilpasses til alle undersøgelser på feltniveau eller interventionsprogrammer, der inkluderer Hb-test. Derudover kan det bruges på sundhedsfaciliteten som en jobhjælp for det medicinske personale til at beslutte IFA-behandling.

Protocol

Protokollen følger retningslinjerne fra Institutional Review Board ved ICMR-National Institute of Nutrition, Hyderabad, Indien (IRB. Nr.08/I/2018). 1. Samlet kapillærprøveindsamling til Hb-analyse ved hjælp af hæmatologianalysator 10,11 Konfiguration af stregkodeprinter og scannerTilslut stregkodeprinteren til det bærbare system. Installer stregkodeprinterdriveren på…

Representative Results

Test af metodens validitetGyldigheden af denne metode blev etableret ved at sammenligne den med guldstandarden, som var den venøse blodautoanalysatorbaserede metode. Valideringsundersøgelsen er nærmere beskrevet andetsteds8. Kort fortalt leverede 748 tilsyneladende raske frivillige en venøs prøve og en kapillærprøve efter hinanden samme dag. Analyserne blev udført på POC. Deltagerne havde en bred vifte af Hb-værdier og tilhørte kategorier af no-anæmi, mild, moderat…

Discussion

Det nuværende papir beskriver en point-of-care-metode ved hjælp af en poolet kapillær blodprøve og en autoanalysator. Metoden blev integreret med brugerdefineret software, som automatisk kunne uploade resultaterne fra analysatoren til serveren og generere beslutninger om anæmi. Det kunne også give behandlingsdoserne af IFA i henhold til protokollen for det nationale program2.

Den brugerdefinerede software blev designet til at integrere stregkodeudskrivning, hæmat…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Holdet anerkender Mr. J Suresh, Mr. Medappa, Mrs. Madhu og hele Kavintech Corporation, Bangalore-teamet, der med succes udviklede beslutningsstøtteværktøjet og softwaren. Forfatterne ønsker også at anerkende Indian Council of Medical Research, Indiens regering for finansiering og Department of Public Health and Family Welfare, Telangana for at lette undersøgelsen.

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

  1. 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 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. 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).
check_url/fr/65810?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Augustine, L. F., Dasi, T., Palika, R., Kulkarni, B., Pullakhandam, R., Pasupuleti, D. T., Banjara, S. K. A Point-of-Care Method with Integrated Decision Support Tool to Estimate Anemia at Population Level. J. Vis. Exp. (203), e65810, doi:10.3791/65810 (2024).

View Video