En patientnära metod med integrerat beslutsstödsverktyg för att uppskatta anemi på populationsnivå
Summary
En exakt metod för uppskattning av hemoglobin saknas vid vårdtillfället och kan hindra populationsbaserade program för behandling av anemi. Därför utvecklade vi en point-of-care-metod baserad på poolat kapillärblod och en autoanalysator integrerad i en anpassad mjukvaruapplikation för att kategorisera hemoglobinvärdena i olika grader av anemi.
Abstract
Robusta patientnära metoder krävs för att uppskatta anemi på populationsnivå. De noggranna metoderna är laboratoriebaserade och kan inte användas på vårdplatsen. För att ta itu med denna varning utvecklades en ny metod baserad på poolat kapillärblod och en bärbar autoanalysator för uppskattning av Hb. Dessutom utvecklades anpassad programvara för nästan realtidsintegration av Hb-värdena från autoanalysatorn till servern. Dessutom utvecklades ett beslutsstödsverktyg som omedelbart kan kategorisera deltagarna i olika stadier av anemi. Beslutsstödet utformades utifrån Världshälsoorganisationens (WHO) gränsvärde för anemi på befolkningsnivå och var tillgängligt för alla ålders- och könsgrupper. Detta enkla och användarvänliga verktyg skulle lätt kunna användas av vårdpersonal i frontlinjen som har begränsade tekniska färdigheter. Sammantaget kan den utvecklade metoden användas vid vårdtillfället och är korrekt. Denna storskaliga metod skulle kunna användas för screening av anemi på befolkningsnivå för alla ålders- och könsgrupper.
Introduction
Anemi är ett stort folkhälsoproblem globalt, särskilt i Indien. Det är välkänt att anemi har en skadlig inverkan på befolkningens arbetsproduktivitet och landets ekonomiska tillväxt1. För att utnyttja insatserna på nationell nivå för att minska anemi är det senaste folkhälsoprogrammet som initierades 2018 Anemia Mukt Bharat-programmet (AMB). AMB identifierar “testning” följt av skräddarsydd “behandling” som en av de mest lovande metoderna för att minska förekomsten av anemi i sårbara åldersgrupper2. Noggrann patientnära uppskattning av hemoglobin (Hb) för diagnos av anemi behövs dock för att implementera AMB:s “test and treat”-strategi. Dessutom är robusta metoder användbara för att korrekt uppskatta anemi i storskaliga samhällsundersökningar. De nuvarande POC-metoderna inkluderar icke-invasiva och minimalt invasiva enheter, och de använder kapillära blodprover för Hb-uppskattning3. Flera preanalytiska faktorer, såsom variation i fingersticksdimensioner, hudens tjocklek och POC-enheternas stabilitet under miljöförhållanden, leder dock till oprecisa mätningar och resulterar i stora skillnader i prevalensuppskattningar 3,4,5. Därför finns det ett behov av att etablera en metod för Hb-skattning som är mobil, har en kort handläggningstid (TAT) och är lämplig för resurssvaga miljöer6. För att tillgodose dessa behov utvecklades en poolad kapillärblodinsamlingsmetod med hjälp av en beröringsaktiverad lancett (för att säkerställa enhetligt prickdjup och dimension) för att underlätta 6-8 droppar av det fritt flödande blodprovet i kaliumetylendiamintetraättiksyra (EDTA) mikrotainerrör. Hb i dessa prover mättes sedan med hjälp av en bärbar autoanalysator placerad i ett fordon vid POC utrustad med oavbruten strömförsörjning eller vid ett närliggande center med elektricitet (Anganwadi, hälsoklinik, Panchayath eller hushåll). En valideringsstudie som jämförde denna metod med två guldstandardmetoder (parade venösa blodprover och cyanometamoglobinmetoden) visade hög noggrannhet och precision 7,8.
Förutom att sätta upp en giltig och tillförlitlig POC-metod finns det ett behov av snabbt beslutsfattande för att underlätta screening och behandling av anemi på befolkningsnivå. Detta är för närvarande inte möjligt om Hb-uppskattningen görs på vårdinrättningen och en läkare direkt övervakar tillförseln av järn- och folsyratillskott (IFA). På grund av den stora populationen som tas om hand av läkarna på vårdcentralerna finns det en betydande tidsfördröjning för att initiera interventionen. Det finns ett behov av teknik som kan minska arbetsbördan för läkaren och göra det möjligt för vårdpersonalen i frontlinjen att utföra interventionen utan direkt inblandning av medicinsk personal. Därför syftade studien till att utveckla en anpassad applikation (eSTAR-appen) som automatiskt kan överföra data från maskinen och en inbyggd algoritm som ger beslutsstöd till frontlinjearbetarna om doseringen av IFA baserat på Hb-värden, ålder och könsgrupper. Programvaran designades med hjälp av verktyg med öppen källkod som PHP: hypertext preprocessor (PHP) skriptspråk och PHP desktop chrome med Visual Studio Code som en integrerad utvecklingsmiljö. Ett detaljerat behandlingsprotokoll baserat på riktlinjerna för anemi Mukt Bharat har integrerats i Android-applikationen2.
Denna integrerade metod tillgodoser den ständigt ökande efterfrågan på att minska handläggningstiden för testresultat samtidigt som noggrannhet och precision bibehålls. Möjligheten att ge resultat inom några minuter möjliggör dessutom snabbt beslutsfattande om initiering av behandling och resulterar i förbättrad intervention9. Denna integrerade metod kan anpassas för alla fältundersökningar eller interventionsprogram som inkluderar Hb-testning. Dessutom kan den användas på vårdinrättningen som ett arbetshjälpmedel för den medicinska personalen att besluta om IFA-behandling.
Protocol
Representative Results
Discussion
Den aktuella artikeln beskriver en patientnära metod med hjälp av ett poolat kapillärt blodprov och en autoanalysator. Metoden integrerades med anpassad programvara, som kunde ladda upp resultaten från analysatorn automatiskt till servern och generera beslut om anemi. Det kan också ge behandlingsdoserna av IFA enligt protokollet för det nationella programmet2.
Den anpassade programvaran har utformats för att integrera streckkodsutskrift, export av hematologidata …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Teamet erkänner Mr. J Suresh, Mr. Medappa, Mrs. Madhu och hela Kavintech Corporation, Bangalore-teamet, som framgångsrikt utvecklat beslutsstödsverktyget och programvaran. Författarna vill också tacka Indian Council of Medical Research, Indiens regering för finansiering och Department of Public Health and Family Welfare, Telangana, för att ha underlättat 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).
