En pasientnær metode med integrert beslutningsstøtteverktøy for å estimere anemi på befolkningsnivå
Summary
En nøyaktig hemoglobinestimeringsmetode mangler på omsorgspunktet og kan hindre populasjonsbaserte programmer for behandling av anemi. Derfor utviklet vi en pasientnær metode basert på samlet kapillærblod og en autoanalysator integrert i et tilpasset program for å kategorisere hemoglobinverdiene i forskjellige grader av anemi.
Abstract
Robuste pasientnære metoder er nødvendig for å estimere anemi på befolkningsnivå. De nøyaktige metodene er laboratoriebaserte og kan ikke brukes på pasientstedet. For å løse dette forbeholdet ble det utviklet en ny metode basert på samlet kapillærblod og en bærbar autoanalysator for estimering av Hb. I tillegg ble tilpasset programvare utviklet for nær sanntidsintegrering av Hb-verdiene fra den automatiske analysatoren til serveren. Videre ble det utviklet et beslutningsstøtteverktøy som umiddelbart kan kategorisere deltakerne i ulike stadier av anemi. Beslutningsstøtteverktøyet ble utviklet basert på Verdens helseorganisasjons (WHO) cut-off for anemi på befolkningsnivå og var tilgjengelig for alle aldersgrupper og kjønnsgrupper. Dette enkle og brukervennlige verktøyet kan enkelt brukes av helsearbeidere i frontlinjen som har begrensede tekniske ferdigheter. Samlet sett kan metoden som utvikles brukes på pasientstedet og er nøyaktig. Denne høykapasitetsmetoden kan brukes til screening av anemi på befolkningsnivå for alle aldersgrupper og kjønnsgrupper.
Introduction
Anemi er et stort folkehelseproblem globalt, spesielt i India. Det er velkjent at anemi har en skadelig innvirkning på befolkningens arbeidsproduktivitet og den økonomiske veksten i landet1. For å utnytte innsatsen på nasjonalt nivå for å redusere anemi, er det siste folkehelseprogrammet som ble initiert i 2018, Anemia Mukt Bharat-programmet (AMB). AMB identifiserer “testing” etterfulgt av skreddersydd “behandling” som en av de mest lovende tilnærmingene for å redusere anemiprevalensen i sårbare aldersgrupper2. Imidlertid er nøyaktig pasientnær (POC) estimering av hemoglobin (Hb) for diagnostisering av anemi nødvendig for å implementere “test og behandle” -strategien til AMB. Videre er robuste metoder nyttige for nøyaktig estimering av anemi i store samfunnsundersøkelser. De nåværende POC-metodene inkluderer ikke-invasive og minimalt invasive enheter, og de bruker kapillære blodprøver for Hb-estimering3. Imidlertid fører flere preanalytiske faktorer, som variasjon i fingerstikkdimensjoner, tykkelsen på huden og stabiliteten til POC-enheter under miljøforhold, til upresise målinger og resulterer i store forskjeller i prevalensestimater 3,4,5. Det er derfor behov for å etablere en metode for Hb-estimering som er mobil, har kort behandlingstid (TAT) og er egnet for ressursfattige innstillinger6. For å imøtekomme disse behovene ble en samlet kapillær blodinnsamlingsmetode utviklet ved hjelp av en berøringsaktivert lansett (for å sikre jevn prikkdybde og dimensjon) for å lette 6-8 dråper av den frittflytende blodprøven i kaliumetylendiamintetraeddiksyre (EDTA) mikrotainerrør. Hb i disse prøvene ble deretter målt ved hjelp av en bærbar autoanalysator plassert i et kjøretøy på POC utstyrt med en uavbrutt strømforsyning eller på et nærliggende senter med strøm (Anganwadi, helseklinikk, Panchayath eller husholdning). En valideringsstudie som sammenlignet denne metoden med to gullstandardmetoder (parrede venøse blodprøver og cyanometamoglobinmetode) viste høy nøyaktighet og presisjon 7,8.
I tillegg til å sette opp en gyldig og pålitelig POC-metode, er det behov for rask beslutningstaking for å lette screening og behandling av anemi på befolkningsnivå. Dette er for tiden ikke mulig der Hb-estimeringen gjøres på helseanlegget, og en medisinsk offiser fører direkte tilsyn med levering av jern og folsyre (IFA) kosttilskudd. På grunn av den store befolkningen som helsepersonell ved primærhelsesentrene tar hensyn til, er det en betydelig tidsforsinkelse i igangsetting av intervensjonen. Det er behov for teknologi som kan redusere arbeidsbyrden på den medisinske offiseren og gi helsearbeidere i frontlinjen mulighet til å utføre intervensjonsleveransen uten direkte involvering av medisinsk personell. Derfor hadde studien som mål å utvikle en tilpasset applikasjon (eSTAR-app) som automatisk kan overføre dataene fra maskinen og en innebygd algoritme som gir beslutningsstøtte til frontlinjearbeiderne om dosering av IFA basert på Hb-verdier, alder og kjønnsgrupper. Programvaren ble designet ved hjelp av åpen kildekode-verktøy som PHP: hypertext preprocessor (PHP) skriptspråk og PHP desktop chrome med Visual Studio Code som et integrert utviklingsmiljø. En detaljert behandlingsprotokoll basert på Anemia Mukt Bharat-retningslinjene er integrert i Android-applikasjonen2.
Denne integrerte metoden adresserer den stadig økende etterspørselen etter å redusere behandlingstiden for testresultater samtidig som nøyaktighet og presisjon opprettholdes. Videre muliggjør evnen til å gi resultater i løpet av minutter rask beslutningstaking om oppstart av behandling og resulterer i forbedret intervensjonslevering9. Denne integrerte metoden kan tilpasses for alle feltnivåundersøkelser eller intervensjonsprogrammer som inkluderer Hb-testing. I tillegg kan den brukes på helsevesenet som et jobbhjelpemiddel for det medisinske personalet til å bestemme seg for IFA-behandling.
Protocol
Representative Results
Discussion
Den nåværende artikkelen beskriver en pasientnær metode ved bruk av en samlet kapillær blodprøve og en autoanalysator. Metoden ble integrert med tilpasset programvare, som kunne laste opp resultatene fra analysatoren automatisk til serveren og generere beslutninger om anemi. Det kan også gi behandlingsdosene av IFA i henhold til protokollen til det nasjonale programmet2.
Den tilpassede programvaren ble designet for å integrere strekkodeutskrift, eksport av hemato…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Teamet anerkjenner Mr. J Suresh, Mr. Medappa, Mrs. Madhu og hele Kavintech Corporation, Bangalore-teamet, som vellykket utviklet beslutningsstøtteverktøyet og programvaren. Forfatterne ønsker også å anerkjenne Indian Council of Medical Research, Government of India for finansiering og Department of Public Health and Family Welfare, Telangana for å legge til rette for studien.
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
- Ministry of Women and Child Developmen. Press Information Bureau, Government of India Available from: https://pib.gov.in/Pressreleaseshare.aspx?PRID=1797687 (2020)
- . Ministry of Health and Family Welfare Government of India Available from: https://main.mohfw.gov.in/ (2018)
- 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).
- Haggenmüller, V., et al. Smartphone-based point-of-care anemia screening in rural Bihar in India. Community Medicine (Lond). 3 (1), 38 (2023).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- World Health Organization. WHO Guidelines on Drawing Blood: Best Practices in Phlebotomy). World Health Organization. , (2010).
- 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)
- 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).
- 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).
- 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).
