Видеоцифровая регистрация для иммунологических и биохимических исследований в практике клинической лабораторной диагностики (01.03.2010)

Автор: Старовойтова Татьяна Авенировна

А (II), Rh+

АВ (IV), Rh-

В (III), Rh+

АВ (IV), Rh+

О (I), Rh+

Рис. 22. Пример интерпретации результатов изосерологического исследования (слева контрастированное изображение аналитических зон, справа - визуальное представление математической обработки изображения)

Для повышения надежности определения для каждого образца крови использовали два разведения эритроцитарной массы. В рамках одного нанесения в формате 5х6 исследовали одновременно 5 образцов крови. Визуальное аналоговое представление математической обработки изображения помогало объективно оценить результаты реакции агглютинации. Получаемые нами результаты полностью совпадали с данными референс-метода прямого и перекрестного определения эритроцитарных антигенов на плоскости, что доказывает возможность использования разработанного нового способа определения групп крови АВО и резус-фактора в микроформате.

Проведение исследований в микроформате с ВЦР позволяет одновременно анализировать до 30 образцов на один или несколько параметров. При этом используется минимальное количество образца и реагентов, сокращается время проведения анализа. Видеорегистрация дает возможность повысить объективность оценки результата реакции за счет средств компьютерной обработки изображений. При необходимости оценку результатов реакции можно повторить, данные распечатать или передать с помощью сетевых технологий в центральную лабораторию. Таким образом, приспособления для позиционирования-смешивания в сочетании с системами видеорегистрации представляют полную аналитическую систему для достоверного, производительного проведения иммунологических исследований в микроформатах, как в условиях оснащенной лаборатории, так и во внелабораторных условиях.

Заключение.

Проведенные исследования подтверждают эффективность использования программно-аппаратных комплексов «Эксперт-Лаб» и «Рефлеком» для широкого спектра иммунологических и биохимических лабораторных исследований. Система «Эксперт-Лаб» при использовании для регистрации результатов иммуноферментных, лактекс- и гем-агглютинационных исследований в формате 96-тилуночного планшета имеет аналитические характеристики, не уступающие современным традиционным регистрирующим приборам, при наличии значительных преимуществ, обеспечиваемых возможностью сохранения первичного документа теста.

Комплекс «Эксперт-Лаб» и комплекс «Рефлеком» позволяют регистрировать результаты иммунохроматографических тестов и тестов, проводимых с помощью полосок «сухой химии». Оба комплекса используются в качестве систем регистрации для разработанных нами микротехнологий проведения иммунологических лабораторных исследований, позволяющих снизить используемые объемы реагентов и проб в 10-50 раз, (от рабочего объема 100 мкл для 96-тилуночного микропланшета до объема реакционных смесей 1-2 мкл для проведения реакции в микроматричном формате).

С учетом универсальности и единого принципа построения, выдачи и обработки информации разработанные системы ВЦР могут рассматриваться как основа комплексного оснащения широкопрофильных лабораторий различной специализации и уровня.

Однако перечисленные выше возможности не исчерпывают потенциал данных комплексов и систем на основе видеоцифровой регистрации и микротехнологий.

Разработанные подходы к созданию систем ВЦР, принципы построения программного обеспечения, использование матричных форматов являются универсальными и весьма гибкими. Они применимы практически ко всем сферам и задачам лабораторной диагностики, от интегрирования в лабораторные информационные сети крупных лабораторных центров, до использования в полевых условиях с передачей аналитической информации по мобильной связи.

Наиболее перспективными направлениями развития описанных разработок и научно-обоснованных подходов видеоцифровой регистрации являются:

-Для сканерных систем - биохимические, иммунотурбидиметрические, микробиологические исследования в формате 96-луночного планшета;

-Для систем на основе цифровых видеокамер - исследования на тестах сухой химии в кинетическом режиме, исследования в микроматричных форматах.

Таким образом, научно обоснованное разрабатываемое направление совершенствования методов клинических лабораторных исследований, базирующееся на применении видеоцифровой регистрации и использования микрометодов открывает новые возможности повышения качества, доступности, создания гибких вариантов и расширения спектра приложений лабораторной диагностики.

Широкому практическому применению этих систем может способствовать и их легкая адаптация к любым системам передачи цифровой информации через Интернет или по мобильной телефонной связи.

Передача информации в цифровом виде может быть неоценимым преимуществом для решения таких задач, как организация профильных лабораторных сетей с вертикально интегрированной системой контроля качества, организация дистанционного получения результатов анализов и консультативная помощь из единого центра при полевых лабораторных исследованиях или тестах «в месте оказания медицинской помощи».

1.Разработаны алгоритмы обработки изображений аналитических объектов для компьютерных видеоцифровых систем «Эксперт-Лаб» и «Рефлеком» и универсальное программное обеспечение (ПО) для регистрации результатов распространенных лабораторных исследований, проводимых в матричных форматах (96- луночные планшеты, планарные носители для микрометодов) и исследований на планарных носителях (иммунохроматографические тесты, тесты «сухой химии»).

2.Доказана возможность повышения качества проводимых анализов за счет документирования, объективизации, автоматической оценки результатов при регистрации агглютинационных исследований: экспресс тестов латексной агглютинации, РПГА, агглютинации желатиновых частиц, изосерологических исследований на разработанном программно-аппаратном комплексе «Эксперт-Лаб».

3.Предложена система внутрилабораторного контроля качества для агглютинационных тестов, повышающая аналитическую надежность получаемых данных.

4.Применение разработанной системы видеоцифровой регистрации результатов иммуноферментного анализа обеспечивает выявление и исключение ошибок, связанных с артефактами при проведении исследований (выпадение субстрата в осадок, посторонние включения, дефекты планшета).

5.Разработано гибкое программное обеспечение для регистрации, автоматической оценки, документирования результатов иммунохроматографических тестов, применимое к любым типам тестов горизонтального потока. На примере иммунохроматографических тестов для определения простатического специфического антигена с видеоцифровой регистрацией показана возможность получения полуколичественных результатов с эффективной дифференциацией диагностически значимых диапазонов концентраций.

6.Разработаны 12-луночные микропланшеты для проведения латексных агглютинационных и изосерологических исследований с видеоцифровой регистрацией, позволяющие снизить в 5-10 раз расход реагентов с сохранением всех аналитических характеристик методик.

7.Предложена система формирования упорядоченных матриц микрокапель на планарных носителях и разработаны специализированные программы, составляющие полную аналитическую систему для проведения лабораторных иммунологических и биохимических исследований с использованием объемов проб и реагентов менее 1 мкл.

8.Предложенные варианты проведения серийного дот-анализа в матричном формате для определения глюкозы в сыворотке крови, латексагглютинационного метода определения содержания аналитов: С-реактивного белка, ревматоидного фактора, антистрептолизина-О и определения групп крови системы АВО и резус-фактора в микрообъемах с видеоцифровой регистрацией обеспечивают получение достоверных результатов исследования аналитов.

9.Разработаны тесты с сухими реагентами для проведения латекс-агглютинационных тестов и изосерологических исследований в формате 12-луночных микропланшетов и микроматричном формате, аналитические характеристики которых не уступают системам с жидкими реагентами и могут быть рекомендованы к использованию в клинической лабораторной практике.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Созданная многофункциональная видеоцифровая система «Эксперт-Лаб» может быть рекомендована для малых и средних клинико-диагностических лабораторий как базовый комплекс, обеспечивающий регистрацию результатов практически всего спектра проводимых иммунохимических исследований.

Предложенные инструментальные методики проведения латекс- и

гемагглютинационных тестов в формате 96-луночного планшета могут применяться для использования в клинико-диагностических лабораториях вместо традиционных тестов с визуальной регистрацией результатов, обеспечивая документирование, объективизацию и повышая аналитическую надежность исследований.

Серийный латексагглютинационный метод определения содержания С-реактивного белка, ревматоидного фактора, антистрептолизина-О в микроматричном формате с видеоцифровой регистрацией может быть рекомендован для внедрения в практику клинико-диагностических лабораторий лечебно-профилактических учреждений здравоохранения.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

Старовойтова Т.А., Зайко В.В., Волощук С.Г., Стериополо Н.А., Мартынкина Л.П., Савина М.И., Зайцева Н.А., Тогузов Р.Т., Венгеров Ю.Ю. Иммунохроматографический анализ простатического специфического антигена с видеоцифровой регистрацией // Клиническая лабораторная диагностика. – М.- 2005. - №9 - С. 24-25.

Зайко В.В., Старовойтова Т.А., Волощук С.Г., Стериополо Н.А., Мартынкина Л.П., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е.,. Тогузов Р.Т., Венгеров Ю.Ю. Системы регистрации и анализа изображений для задач клинической лабораторной диагностики // Клиническая лабораторная диагностика. – М.- 2005. - №10. - С. 25-26.

Старовойтова Т.А., Зайко В.В., Стериополо Н.А., Калачева О.С., Мартынкина Л.П., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е., Егоров Е.Е., Волощук С.Г., Тогузов Р.Т., Венгеров Ю.Ю. Видеоцифровой анализ для лабораторной диагностики: комплекс «Эксперт-Лаб» на основе сканера для документирования, объективизации и регистрации результатов латекс-агглютинационных, гемагглютинационных тестов, изосерологических и иммуноферментных исследований // Лаборатория. – М.- 2006. - №1. - С. 19-22.

Стериополо Н.А., Зайко В.В., Калачева О.С., Мартынкина Л.П., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е., Волощук С.Г., Тогузов Р.Т., Старовойтова Т.А., Венгеров Ю.Ю. Применение сканера для регистрации результатов иммуноферментного анализа в стандартных микропланшетах // Клиническая лабораторная диагностика. – М.- 2006. - № 11. - С. 44-46.

Старовойтова Т.А., Стериополо Н.А., Зайко В.В., Калачева О.С., Мартынкина Л.П., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е., Егоров Е.Е., Волощук С.Г., Тогузов Р.Т., Венгеров Ю.Ю. Видеоцифровой анализ для лабораторной диагностики: комплекс «Эксперт-Лаб» на основе сканера для документирования и регистрации результатов латекс-агглютинационных тестов и иммуноферментных исследований // Материалы докладов семинаров и конференции в рамках выставки «AnalyticaExpo-2006».– М. - 2006. - С. 42-43.


загрузка...