Данная статья посвящена описанию разработанных нами систем видеоцифровой регистрации для самых распространенных в ЛПУ РФ типов иммуногематологических исследований и практического опыта применения этих методов.

В практике гематологических исследований в ЛПУ РФ можно выделить две сосуществующие технологические концепции проведения иммуногематологических исследований. Это применение высокопроизводительных автоматизированных систем и менее автоматизированных “ручных” методов.

На станциях переливания крови областного уровня и во многих крупных многопрофильных стационарах иммуногематологические исследования проводятся по первому варианту, то есть с использованием полностью автоматизированных высокопроизводительных систем, обеспечивающих как дозирование образцов и реагентов, так и регистрацию результатов.

К подобным системах относятся приборы фирм “Биорад” и “Диамед”, с технологией проведения реакций в кассетах пробирок с гелями (“гелевая методика”), фирмы “Иммукор”, использующие проведение реакций в 96-луночных планшетах, фирмы “Джонсон & Джонсон”, работающие со специализированными планшетами со ступенчатой формой лунок.

Тем не менее, варианты исследований с применением дозирования реагентов вручную и визуальной регистрации результатов широко распространены в практике лабораторий различного уровня. Такие “ручные” методы используются и в крупных учреждениях, не имеющих по разным причинам дорогостоящего автоматического оборудования, и в небольших стационарах, а также, во многих случаях, и в оснащенных автоматами ЛПУ. При проведении исследований в таком “ручном” варианте используются как матричные носители, так и определения “на плоскости”, где в качестве носителей служат белые тарелки или кафельные плитки. Реже с ручным дозированием применяются гелевые технологии, так как при их использовании стоимость единичного определения существенно выше, чем при определениях “на плоскости”.

По нашим оценкам количество исследований, проводимых с дозированием реагентов вручную и визуальной регистрацией результатов реакции, в РФ существенно превосходит количество исследований на автоматах. Причинами такого соотношения являются: (1) высокая стоимость и недоступность автоматов для многочисленных ЛПУ; (2) относительно высокая стоимость определений при использовании реагентов для “закрытых” автоматизированных систем, (3) нерациональность и неудобство применения производительных автоматов для малого количества исследований.

Обусловленная последней из трех вышеперечисленных причин зона проведения единичных исследований весьма широка. Такие “малотиражные” исследования, на уровне от единиц до двух-трех десятков в день, проводятся как во многих средних и малых стационарах, так и в экспресс-лабораториях крупных оснащенных автоматами скоропомощных стационарах в ночное время. Кроме того, в соответствии с Приказом МЗ РФ № 183н от 2 апреля 2013 года “Об утверждении правил клинического использования донорской крови и (или) ее компонентов”, первичное определение групповой принадлежности, независимо от определений в плановых КДЛ, должно проводиться и непосредственно в отделениях. Для этих “дублирующих” определений, которые по тиражности также являются практически единичными, используются исключительно методы в ручном варианте.

Как уже отмечалось, при применении всех широко используемых неавтоматизированных матричных методов и методов “на плоскости” применяется визуальная оценка. Хорошо известны основные недостатки визуальных способов регистрации результатов: субъективность оценки, отсутствие документирования и возможности контроля и ретроспективной проверки полученных данных. Именно эти недостатки являются причиной часто встречающихся ошибок, связанных с “человеческим фактором” и проблем установления источника ошибок и правильного результата определения группы крови при получении противоречивых данных при регламентированных приказами дублирующих исследованиях.

Таким образом, задача разработки и внедрения видеоцифровых методов документирования, автоматической дискриминации наличия или отсутствия агглютинации эритроцитов и регистрации результатов определения групп крови для самых распространенных в ЛПУ РФ методов иммуногематологических исследований представляется актуальной и имеет большое практическое значение. Документирование результатов с формированием баз данных и возможностями объективного контроля качества при проведении иммуногематологических исследований поднимет на более высокий уровень проведения таких важных лабораторных исследований как определения групп крови.

Видеоцифровые системы апробировались при проведении определения групп крови по системе АВ0 (прямым и перекрестным методом) и резус-принадлежности, а также фенотипирования по антигенам С, с, Е, е, Cw, К, k в соответствии с Приказами Министерства здравоохранения Российской Федерации № 363 от 25 ноября 2002 г. “Об утверждении Инструкции по применению компонентов крови”.

Использовались цоликлоны производства ООО “Гемостандарт” (Россия), ООО “Медиклон” (Россия), стандартные эритроциты фирмы “BioRad”, Швейцария.

Определения проводились в двух самых распространенных типах матричных носителей – плоских планшетах формата 7х6 производства и планшетов с овальными лунками формата 8х10 (“Гематолог”, Россия).

Для регистрации результатов использовали аппаратно-программный комплекс (АПК) “Эксперт-Лаб” (“Синтэко-Комплекс”, Россия) со специально разработанными вариантами программного обеспечения (ПО) для каждого варианта определения групп крови с использованием того или иного носителя или методики.

На рис. 1а, 1б, 1в показаны основные этапы дозирования образцов и реагентов при определении групп крови на плоских планшетах формата 7х6.

Следует отметить, что распределение смеси реагентов и проб тонким слоем по поверхности стимулирует и стабилизирует реакции агглютинации и получаемые картины являются четкими и стабильными и позволяют хорошо различать лунки с наличием и отсутствием агглютинации.

При определениях групп крови с визуальной регистрацией результатов реакции обычно работают с планшетами из белого пластика (рис. 2), но для использования всех преимуществ видеоцифровой регистрации при исследовании образцов крови в этом же формате применяются не белые, а прозрачные планшеты того же отечественного производителя. После проведения реакции в таком планшете с помощью сканирующего блока анализатора “Эксперт-Лаб” получают изображение всего планшета с достаточно высоким разрешением для последующей обработки этого изображения специально разработанными программными средствами.

Полученное изображение подвергается математической обработке для автоматического определения групп крови и документирования результатов. На рис. 3 показано основное окно ПО обработки результатов для планшета формата 6х7.

На рис. 3 проиллюстрированы ряд функций ПО, важнейшей из которых является сохранение изображения планшета для полного документирования проведенного исследования с возможностью валидации и контроля в любой момент времени. Кроме того, показаны функции увеличения изображений лунок, относящихся к конкретному образцу, индивидуальной лунки (функция “Лупа”), автоматического определения групп крови.

Все полученные результаты после введения идентификационной информации для каждого образца сохраняются в базе данных.

Важной функцией ПО является возможность валидации результата, полученного в каждой лунке, проводящим исследование врачом-лаборантом. На рис. 4 показано окно валидации, в котором оператору дается возможность изменить автоматически определенный положительный или отрицательный результат, если он считает, что автоматический результат не верен. Лунки, для которых результат был изменен валидирующим врачом-лаборантом, помечаются в окончательном протоколе и базе данных, как это показано на рис. 5. Результаты для которых не была применена процедура валидации, считаются принятыми специалистом, который отвечает за результаты анализа.

Все полученные результаты после введения идентификационной информации, которая содержит данные пациента и проведения анализа сохраняются в базу данных и могут быть распечатаны.

На рис. 6 показано окно базы данных ПО. Из этой базы данных можно формировать выборки результатов по числам проведения исследований, по отдельным группам и индивидуальным пациентам и другие выборки. ПО аппаратно-программного комплекса “Эксперт-Лаб” также совместимо с лабораторными информационными системами.

Существенным неудобством операторы считают необходимость тщательного перемешивания – распределения материала в каждой лунке планшета с помощью стеклянной или пластмассовой палочки. Эта процедура является достаточно неудобной и трудоемкой, особенно при большом количестве исследований.

Значительно упрощается процедура перемешивания образцов и реагентов в лунках планшетов при применении другого распространенного типа планшетов с глубокими овальными лунками.

При использовании таких планшетов одновременное качественное перемешивание реагентов во всех лунках достигается простыми покачиваниями планшета.

Планшеты подобного формата в лабораториях имеются, в основном, в двух исполнениях, а именно: прозрачные полипропиленовые и металлические, покрытые белой эмалью. Планшеты последнего типа уже не выпускаются, но все еще используются во многих ЛПУ. На рис. 7 показаны изображения двух типов планшетов с овальными лунками.

Для регистрации результатов исследования в таких планшетах в исполнении из прозрачного полипропилена также можно использовать не только визуальную, но и видеоцифровую регистрацию с последующим документированием и сохранением результатов в базе данных.

На рисунке 8 показано окно программы с обработкой результатов анализа образцов крови на групповую принадлежность, проведенного в прозрачном планшете с овальными лунками.

Здесь также основную часть окна занимает реальное изображение планшета, в верхней части окна располагаются изображения серии лунок, относящихся к одному из исследуемых образцов крови с цифровыми оценками интенсивности реакций. Выбор образца крови для показа результатов в верхней части окна интерфейса осуществляется на линейке кнопок, соответствующих горизонтальному ряду лунок планшета. Зеленым цветом обозначаются лунки с автоматически определенным отсутствием реакции агглютинации эритроцитов, красным цветом – лунки в которых определено наличие агглютинация.

Справа находятся окно результата - автоматически определенная группа крови для данного образца и форма для ввода идентификационных данных образца, а также увеличенное изображение просматриваемой лунки, если применяется опция “лупа”.

ПО для регистрации результатов определения групп крови в овальных планшетах также поддерживает функцию валидации результатов.

Все результаты исследований сохраняются в базе данных, и могут быть просмотрены и распечатаны по первому требованию.

Целью нашей работы являлась разработка универсального пользовательского интерфейса и модуля ПО для автоматического определения групп крови для регистрации результатов иммуногематологических исследований, проводимых с применением специализированных планшетов носителей.

Основными достоинствами разработанного ПО являются:

- универсальность – ПО применяется для регистрации результатов определения групп крови в прозрачных планшетов разных форматов (6х7; 10х8; 5х8 и др.);

- сохранение в памяти результатов исследований с исходными изображениями лунок для ретроспективного контроля;

- автоматическая интерпретация и объективизация результатов;

- анализ увеличенных изображений выбранных лунок;

- сохранение результатов в базе данных;

- дистанционная техническая и методическая поддержка;

- интуитивный пользовательский интерфейс;

- простота использования и высокая надежность аппаратной составляющей.

Литература.

1. Денисова О. В. Групповые системы крови человека. Методы определения. Проблемы несовместимости крови: Учебное пособие. – М., 2000. – 44 С.

2. Донсков С. И. Групповые антигены эритроцитов. Концепция совместимости: Руководство для иммуносерологов и трансфузиологов /

С. И. Донсков, В. А. Мороков, И. В. Дубинкин. – М., 2008. – 184 С.

3. Об утверждении инструкций по иммуносерологии. Приказ N 2 от 9 января 1998 г. Министерство Здравоохранения Российской Федерации – М., 1998. – 96 С.

4. Об утверждении Инструкции по применению компонентов крови. Приказ № 363 от 25 ноября 2002 г. Министерство Здравоохранения Российской Федерации – М., 2002. – 34 С.

5. Об утверждении правил клинического использования донорской крови и (или) ее компонентов. Приказ от 2 апреля 2013 г. № 183 н. Министерство Здравоохранения Российской Федерации – М., 2013. – 20 С.