Диагностическая ценность портативного анализатора мочи «ЭТТА АМП-01», как инструмента самостоятельного мониторинга в mHealth и при скрининге в первичном звене медицинской помощи

Шадеркин И.А., Владзимирский А.В., Цой А.А, Войтко Д.А., Просянников М.Ю., Зеленский М.М.

Общий анализ мочи (ОАМ) в практике уролога является наиболее часто используемым способом оценки и мониторинга состояния пациента. Особенно это актуально у амбулаторных пациентов с хронической патологией органов мочеполового тракта, больных с урологическими заболеваниями, требующими неотложной помощи. Изменения в ОАМ практически сразу же сигнализируют о различных патологических состояниях, поэтому скорость выполнения данного исследования нередко бывает критической. 

Цель исследования – определение диагностической ценности отечественного портативного анализатора мочи «ЭТТА АМП-01» на тестполосках для последующего его использования в качестве инструмента пациент-центрированной урологии и mHealth. 

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 

Было проведено проспективное диагностическое исследование. Для изучения диагностической эффективности портативного анализатора «ЭТТА АМП-01» на тестполосках (рис. 1) произведено сравнение результатов анализа мочи, выполненных с его помощью, и посредством стандартных инструментов лабораторного обследования («золотой стандарт»): 

  • клинического лабораторного автоматического анализатора мочи «Arkray Aution Max AX-4280» на тест-полосках «Akray Aution Sticks 10EA»; 
  • клинического автоматического анализатора осадка мочи «Sysmex UF 1000i» (флуоресцентная проточная цитометрия); 
  • микроскопии осадка мочи. 

Проведено прямое сравнение двух анализаторов, работающих на тест-полосках (табл. 1). Считывание результатов у обоих производилось по принципу отражательной фотометрии. Удельный вес мочи в аппарате «Arkray» определялся посредством рефрактометрии. Отличительной особенностью аппарата «ЭТТА АМП-01» является его малый вес, что в том числе, определяет возможность его использования в домашних условиях. 

Таблица 1. Сравнительные характеристики анализатора мочи «Arkray Aution Max AX-4280» и «ЭТТА АМП-01» на тест-полосках

Параметр «Arkray Aution Max AX-4280» «ЭТТА АМП-01»
Тип Автоматический Полуавтоматический
Измеряемые параметры: глюкоза
кетоновые тела
билирубин
нитриты
белок
уробилиноген
кислотность (pH)
кровь
лейкоциты
удельный вес
цвет
мутность
глюкоза
кетоновые тела
билирубин
нитриты
белок
уробилиноген
кислотность (pH)
кровь
лейкоциты
удельный вес
аскорбиновая
кислота
Принцип измерения: тест-полоски:
отражательная
фотометрия
цвет: дифференциация
по 23 оттенкам;
удельный вес:
рефрактометрия;
мутность: анализ
рассеивания
проходящего света
тест-полоски:
отражательная
фотометрия
Длины волн (нм): 450, 500, 565, 635, 760 470, 524, 640
Используемые тест-полоски: Akray Aution Sticks 10 EA, 9EA,
8EA, 7EA, 6EA, 5EA, 4EA
Dirui H11
Производительность: 225 анализов в час 60 анализов в час
Габариты: 530 х 530 х 530 мм 126 х 73,5 х 30 мм
Вес: 33 + 4 кг 0,180 кг

В исследовании использовались образцы мочи пациентов (n=109) с различными урологическими заболеваниями до или после оперативного вмешательства. Проводилось определение содержания в моче белка, уробилиногена, эритроцитов, лейкоцитов, кетоновых тел, глюкозы, нитритов. 

Осуществлялось сравнение результатов анализа одного и того же образца мочи, выполненного с помощью стандартных инструментов лабораторного исследования («золотой стандарт») и портативного анализатора «ЭТТА АМП-01», который в последующем может быть использован в качестве инструмента пациентцентрированной урологии и mHealth с доказанной эффективностью. 

Портативный анализатор мочи «ЭТТА АМП-01» был выбран для оценки в качестве инструмента пациент-центрированной урологии и mHealth благодаря компактности (вес 180 г), простоте эксплуатации (не требует специального обучения), а самое главное – возможности передачи данных лечащему врачу через соответствующее мобильное приложение и с помощью веб-платформы. 

Рис. 1. Портативный анализатор мочи «ЭТТА АМП-01» на тест полосках 

Под пациент-центрированностью подразумевается активное вовлечение пациента и членов его семьи при оказании медицинской помощи и принятии решения для персонализации программы диагностики и лечения с учетом индивидуальных предпочтений, потребностей и личностных ценностей пациента, а также обеспечение достаточного уровня знаний пациента и его семьи для принятия соответствующих решений [1]. 

Мобильное здравоохранение (mHealth, mobile health) — этот термин обозначает раздел телемедицины, обеспечивающий предоставление медицинской помощи и контроль здорового образа жизни человека с использованием беспроводных, телекоммуникационных технологий и мобильных устройств [2]. 

Веб-платформа – специализированный сервер, предназначенный для телемедицинских процедур и оснащенный соответствующими функциями [3]. 

На основе полученных данных был произведен расчет диагностической точности аппарата, чувствительности, специфичности, отношения правдоподобия, прогностической ценности, конкордантности (согласованности) классификаций (коэффициент каппа). 

Достоверность результатов исследования определялась 95% доверительным интервалом. Для осуществления статистического анализа использовано программное обеспечение Med-calc® 9.4.1.0. 

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 

Определение диагностической ценности, чувствительности и специфичности выявило, что в зависимости от измеряемого показателя значения чувствительности колеблются в пределах от 40,0 до 100,0%. Наиболее низкие значения зафиксированы для уробилиногена и белка, высокие – для эритроцитов и нитритов (табл. 2). Для эритроцитов и нитритов также получено высокое отношение правдоподобия положительного результата: эритроциты – 13,52 (95% ДИ 5,21-35,11), нитриты – 23,75 (95% ДИ 9,10-61,97), что подтверждает высокую чувствительность данных параметров. Специфичность анализатора колеблется в пределах 93,6-100,0% (табл. 2). На основе полученных данных анализатор можно охарактеризовать как более специфический, нежели чувствительный, диагностический инструмент. То есть высока доля истинооотрицательных результатов, а это означает, что вероятность ошибочного выявления отклонений в нормальном анализе достоверно минимальна. Соответственно, анализатор может достаточно успешно использоваться как своеобразное средство мониторинга в контексте пациент-центрированной урологии. 

Таблица 2. Показатели диагностической эффективности анализатора в сравнении со стандартными лабораторными методами исследования мочи («золотой стандарт»)

Показатели Диагностическая точность Чувствительность, % 95% ДИ Специфичность, % 95% ДИ
Белок 0,69 46,77 33,98-59,88 100,0 92,29-100,00
Уробилиноген 0,98 40,00 5,27-85,34 100,0 96,52-100,00
Эритроциты 0,91 87,23 74,26-95,17 93,55 84,30-98,21
Лейкоциты 0,85 67,35 52,46-80,05 100,0 94,04-100,00
Кетоновые тела 0,98 71,43 29,04-96,33 100,0 96,45-100,00
Глюкоза 0,99 66,67 9,43-99,16 100,0 96,58-100,00
Нитриты 0,96 100,0 76,84-100,00 95,79 89,57-98,84

Определено, что диагностическая точность метода в целом высока и колеблется в пределах 0,69-0,99 (при этом значение более 0,9 зафиксировано для 5 из 7 показателей). 

Обращает на себя внимание высокая прогностическая ценность результатов, получаемых с помощью анализатора «ЭТТА АМП-01» (табл. 3). При положительном результате теста вероятность действительного наличия патологических изменений колеблется в пределах 77,78-100,0% (причем – 100% для 5 из 7 показателей). Вероятность же отсутствия патологии при отрицательном значении теста несколько ниже, в пределах 58,23-100,0% (медиана – 97,2).

Таблица 3. Прогностическая ценность результатов анализов мочи, выполняемых посредством анализатора 

Показатели Прогностическая ценность
положительного
результата, %
95% ДИ отрицательного
результата, %
95% ДИ
Белок 100,00 88,06-100,00 58,23 46,59-69,23
Уробилиноген 100,00 15,81-100,00 97,20 92,02-99,42
Эритроциты 91,11 78,78-97,52 90,62 80,70-96,48
Лейкоциты 100,00 89,42-100,00 78,95 68,08-87,46
Кетоновые тела 100,00 47,82-100,00 98,08 93,23-99,77
Глюкоза 100,00 15,81-100,00 99,07 94,90-99,98
Нитриты 77,78 52,36-93,59 100,00 96,03-100,00

Межэкспертная согласованность диагностических решений о наличии или отсутствии патологических изменений в анализе мочи была определена посредством расчет коэффициента каппа Коэна (табл. 4). 

Как следует из таблицы 4, средние показатели согласованности диагностических решений зафиксированы для белка и уробилиногена (0,428 и 0,560 соответственно). Для остальных пяти параметров значения коэффициента каппа Коэна является хорошим (0,694-0,854). 

Таблица 4. Конкордантность диагностических решений

Показатели Коэффициент каппа Коэна 95% ДИ
Белок 0,428 0,295-0,562
Уробилиноген 0,560 0,119-1
Эритроциты 0,812 0,701-0,923
Лейкоциты 0,694 0,562-0,826
Кетоновые тела 0,824 0,586-1
Глюкоза 0,795 0,405-1
Нитриты 0,854 0,715-0,993

Таким образом, в целом на основании проведенной работы можно отметить достоверную высокую согласованность результатов анализов мочи, проводимых посредством анализатора и стандартных методик. 

В подавляющем большинстве клинических рекомендаций не приводится четких указаний как «против», так и «за» использование тестполосок для экспресс анализа мочи при проведении массового скрининга [4]. Исследования проводятся с различными типами тест-полосок, а также с различной системой оценки результатов: как визуальной, так и полностью автоматической по принципу отражательной фотометрии [2]. При этом автоматические системы на тест-полосках (полуколичественные) демонстрируют сопоставимые результаты с различными количественными методами [5]. 

G.J. Williams и соавт. были опубликованы результаты метаанализа 95 исследований с участием 95 703 детей с целью выявления абсолютной и относительной точности экспресс-анализов мочи в диагностике инфекций мочевыводящих путей [6]. Полученные результаты позволили авторам сделать выводы о том, что наиболее чувствительным и специфичным методом поиска инфекции является микроскопия с окраской по Граму – 91% (95% ДИ 80 – 96) и 96% (92 – 98) соответственно. При этом аналогичные показатели для микроскопии осадка мочи (лейкоциты) составили 74% (67 – 80) и 86% (82 – 90), тогда как тест-полоски, определявшие лейкоцитарную эстеразу и нитриты, обладали 88% (82 91) чувствительностью и 79% (69 – 87) специфичностью. Тест-полоски только для определения нитритов демонстрировали чувствительность в 49% (41 – 57) и специфичность – в 98% (96 – 99). Авторы считают, что микроскопия осадка при экспресс-анализах мочи должна быть заменена исследованиями с тест-полосками, так как последние обладают аналогичной точностью, но не требуют дополнительного оборудования и затрат времени [6]. J.T. Kanegaye и соавт. рассматривали эффективность использования тест-полосок у детей с гипертермией и пришли к выводу, что подобная практика является приемлемой альтернативой посеву и автоматизированному подсчету клеток в осадке, особенно, когда необходимо быстрое принятие клинических решений [7].

A.A. Alharthi и соавт. считают рациональным использование тестполосок для массового скрининга патологических изменений в моче у детей дошкольного возраста [8]. При чем изменения определяются у четверти детей без какой-либо симптоматики. Наиболее часто выявлялись нитриты (18,1%), гематурия (16,9%) и лейкоцитарная эстераза (14,3%) [6]. R. Mori сравнил эффективность тест-полосок в зависимости от возраста детей и пришел к выводу, что подобную методику желательно применять у детей старше 2-х лет [9]. В многоэтапном исследовании P. Little и соавт., посвященном оптимизации алгоритмов диагностики и лечения инфекции мочевыводящих путей у женщин, было выявлено, что прогностическая ценность отрицательного результата трех показателей (нитриты, лейкоцитарная эстераза, эритроциты) равнялась 76%, а прогностическая ценность положительного результата при выявлении нитритов и хотя бы одного из показателей – лейкоцитарной эстеразы или эритроцитов, достигала 92% [10]. D. Kayalp и с соавт. считают, что использование автоматических методов исследования мочи (тест-полоски, автоматический анализатор осадка мочи) позволяет существенно снизить количество ненужных посевов мочи на микрофлору [11]. L.G. Giesen и соавт. провели анализ 16 исследований с участием 3 711 женщин с инфекцией мочевых путей [12]. Оценивалась (в сравнении с результатами бактериологического посева мочи на микроофлору) прогностическая значимость различных симптомов и использования тест-полосок (нитриты). Наиболее значимым симптомом признана гематурия (67,4%, КОЕ ≥ 103 при посеве). При сочетании гематурии и выявлении нитритов вероятность инфекции (КОЕ ≥ 103 при посеве) возрастала до 90,1% [12]. D.J Holland и соавт. отмечают высокую прогностическую ценность отрицательного результата (98,6-99,5%) тест-полосок, что позволило в клинике существенно сократить количество ненужных бактериологических исследований [13]. 

Следует отметить, что на результативность анализаторов на тест-полосках влияют сроки и условия хранения тест-полосок и мочи до анализа. Так, E.J. Gallagher и соавт. было доказано, что ненадлежащее хранение тест-полосок (Chemstrip-9) в течение одной недели привело к тому, что треть результатов (нитриты) были ложноположительными, а к концу второй недели таковых было уже три четверти [14]. P. Froom и соавт. отметили, что хранение образца мочи больше 24 часов в холодильнике привело к повышению количества ложноположительных результатов по белку и ложноотрицательных результатов по лейкоцитарной эстеразе (до 25%) и скрытой крови [15]. 

Ценность использования тестполосок в скрининге населения была отмечена в работе T. Shimabukuro и K. Naito, которые приводят результаты исследования 6 651 человека (без исследования прогностической ценности метода) [16]. 

Произведенный расчет показателей диагностической ценности анализатора «ЭТТА АМП-01» (определение наличия и уровня в моче белка, уробилиногена, эритроцитов, лейкоцитов, кетоновых тел, глюкозы, нитритов) выявил высокую чувствительность 40,0 – 100,0% (медиана – 96, мода – 98), специфичность 93,6-100,0% (мода – 100), диагностическую точность 0,69-0,99 % (медиана – минус 0,96, мода – 0,98). Отношение правдоподобия положительного результата для эритроцитов 13,52, для нитритов 23,75; значения отношение правдоподобия для отрицательного результата колеблется в пределах 0,14-0,6 (мода и медиана – 0,33). Прогностическая ценность положительного результата 77,78-100,0% (мода – 100, 5 из 7 показателей), отрицательного результата 58,23100,00 (в среднем 88,9+15,4, медиана – 97,2). Межэкспертная согласованность (коэффициент каппа) 0,4280,854 (медиана 0,795). Все данные достоверны при 95% доверительном интервале. 

Таким образом, изучаемый метод является специфическим диагностическим тестом с высокой прогностической ценностью и точностью измерений. 

Его применение наиболее эффективно для скрининга, мониторинга патологических состояний на амбулаторном этапе, то есть, он является инструментом пациентцентрированной урологии с доказанной диагностической эффективностью. 

Портативный анализатор мочи «ЭТТА АМП-01» на тест-полосках Dirui H11, на наш взгляд, позволит не только устранить проблему выполнения экспресс-анализа для врача, но и решить непростую задачу постоянного самостоятельного мониторинга за состоянием мочи для пациента в домашних условиях. Анализатор «ЭТТА АМП-01», благодаря своей компактности, простоте эксплуатации и возможности передачи данных лечащему врачу через соответствующее мобильное приложение и с помощью веб-платформы может рассматриваться как инструмент mHealth в урологической практике. 

ЛИТЕРАТУРА 

1. Institute of Medicine (US) Committee on the National Quality Report on Health Care Delivery. Envisioning the National Health Care Quality Report. Washington (DC): National Academies Press (US), 2001.

2. Шадеркин И.А., Цой А.А., Сивков А.В., Шадеркина В.А., Просянников М.Ю., Войтко Д.А., Зеленский М.М. mHealth новые возможности развития телекоммуникационных технологий в здравоохранении. // Экспериментальная и клиническая урология. 2015. N 2. C. 142 – 148.

3. Владзимирский А.В. Телемедицина. Изд-во «Ноулидж» (Донецкое отделение). Донецк:, 2011. 437 с.

4. Krogsbøll LT. Guidelines for screening with urinary dipsticks differ substantiallya systematic review. // Dan Med J. 2014. Vol. 61, N 2. P. 4781.

5. Rota C, Biondi M, Trenti T. Evaluation of Aution Max AX-4030 and 9UB Uriflet, 10PA Aution Sticks urine dipsticks in the automated urine test strip analysis. // Clin Chem Lab Med. CCLM FESCC. 2012. Vol. 50, N 1. P. 139–146.

6. Williams GJ, Macaskill P, Chan SF, Turner RM, Hodson E, Craig JC. Absolute and relative accuracy of rapid urine tests for urinary tract infection in children: a meta-analysis. // Lancet Infect Dis. 2010. Vol. 10, N 4. P. 240–250.

7. Kanegaye JT, Jacob JM, Malicki D. Automated urinalysis and urine dipstick in the emergency evaluation of young febrile children. // Pediatrics. 2014. Vol. 134, N 3. P. 523–529.

8. Alharthi A A, Taha AA, Edrees AE, Elnawawy AN, Abdelrahman AH. Screening for urine abnormalities among preschool children in western Saudi Arabia. // Saudi Med J. 2014. Vol. 35, N 12. P. 1477–1481.

9. Mori R, Yonemoto N, Fitzgerald A, Tullus K, Verrier-Jones K, Lakhanpaul M. Diagnostic performance of urine dipstick testing in children with suspected UTI: a systematic review of relationship with age and comparison with microscopy. // Acta Paediatr. 2010. Vol. 99, N 4. P. 581–584.

10. Little P, Turner S, Rumsby K, Warner G, Moore M, Lowes JA, Smith H, Hawke C, Turner D, Leydon GM, Arscott A, Mullee M. Dipsticks and diagnostic algorithms in urinary tract infection: development and validation, randomised trial, economic analysis, observational cohort and qualitative study. // Health Technol Assess. 2009. Vol. 13, N 19. P. 1–73.

11. Kayalp D, Dogan K, Ceylan G, Senes M, Yucel D. Can routine automated urinalysis reduce culture requests? // Clin Biochem. 2013. Vol. 46, N 13–14. P. 1285–1289.

12. Giesen LG, Cousins G, Dimitrov BD, van de Laar FA, Fahey T. Predicting acute uncomplicated urinary tract infection in women: a systematic review of the diagnostic accuracy of symptoms and signs. // BMC Fam Pract. 2010. Vol. 11.

13. Holland DJ, Bliss KJ, Allen CD, Gilbert GL. A comparison of chemical dipsticks read visually or by photometry in the routine screening of urine specimens in the clinical microbiology laboratory. // Pathology. 1995. Vol. 27, N 1. P. 91–96.

14. Gallagher EJ, Schwartz E, Weinstein RS. Performance characteristics of urine dipsticks stored in open containers. // Am J Emerg Med. 1990. Vol. 8, N 2. P. 121–123.

15. Froom P, Bieganiec B, Ehrenrich Z, Barak M. Stability of common analytes in urine refrigerated for 24 h before automated analysis by test strips. // Clin Chem. 2000. Vol. 46, N 9. P. 1384–1386.

16. Shimabukuro T, Naito K. Evaluation of hematuria and proteinuria positivity in relation to ageing in 6,651 apparently healthy men and women. // Hinyokika Kiyo. 2007. Vol. 53, N 11. P. 783–788. 

Прикрепленный файлРазмер
Скачать статью452.88 кб
анализ мочи, анализатор мочи, тест-полоски, скрининг, mHealth