Лабораторные видеоцифровые системы для регистрации результатов латексной агглютинации, пассивной гемагглютинации, изосерологических исследований, иммунохроматографических тестов. Медико-технические требования к программному обеспечению видеоанализаторов.
При низкой оригинальности работы "Видеоцифровая регистрация для иммунологических и биохимических исследований в практике клинической лабораторной диагностики", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
На основе разработанного аналитического комплекса для матричных дот - иммунологических и биохимических анализов в микроформате с видеоцифровой регистрацией предложены методы серийного дот - анализа альбумина в моче, глюкозы крови, латексагглютинационного метода определения содержания аналитов ревматоидной тройки (СРБ, РФ, АСЛО) и изосерологических исследований, позволяющие в десятки раз снизить объемы реагентов и проб и повысить производительность. Автор лично принимала участие в определении направлений, планировании и выполнении исследований: разрабатывала медицинские требования к приборным и аппаратным компонентам программно-аппаратных комплексов и приспособлений для проведения исследований в микроформатах, критерии для алгоритмов регистрации и дискриминации результатов иммунологических исследований, осуществляла оценку разработанных лабораторных методов в сопоставлении с референсными вариантами, сформулировала рекомендации для использования результатов исследований в клинико-диагностических лабораториях. Оценку аналитических характеристик матричных микрометодов определения: - аналитов ревматоидной тройки в тестах ЛА производили в ходе исследований 119 образцов сыворотки крови, - концентрации глюкозы в сыворотке и цельной крови при исследованиях 340 образцов и 37 образцов соответственно, - серийного определения содержания альбумина в моче в ходе исследований 67 образцов. 1 Модификации регистрирующих видеоцифровых устройств на основе видеоцифровой камеры: (а) - «Рефлеком-Мини»; (б) - анализатор «Рефлеком»; (в) - «Рефлеком-компакт» и на основе сканера: (г) - разработанная нами система «Эксперт-Лаб» 2 Фрагменты окон настройки разработанных нами программ обработки результатов ИХ - тестов и тестов «сухой химии».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 гемагглютинационных 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).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». 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. 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.
Вывод
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 гемагглютинационных 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. Зайко В.В., Стериополо Н.А., Калачева О.С., Старовойтова Т.А., Ротанов В.С., Фриго Н.В., Венгеров Ю.Ю. Видеоцифровая система «Эксперт-Лаб» для лабораторной диагностики сифилиса // Материалы научных работ Х Всероссийской конференции дерматовенерологов «Организация оказания дерматовенерологической помощи в современных условиях». - М.-2006. - С. 74.
7. Зайко В.В., Мартынкина Л.П., Стериополо Н.А., Калачева О.С., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е., Егоров Е.Е., Волощук С.Г., Тогузов Р.Т., Старовойтова Т.А., Венгеров Ю.Ю. Система на основе сканера для документирования, объективизации и регистрации результатов тестов латексной агглютинации // Клиническая лабораторная диагностика. - М.- 2006. - № 12. - С. 18-21.
8. Венгеров Ю.Ю., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е., Волощук С.Г., Зайко В.В., Мартынкина Л.П., Старовойтова Т.А., Стериополо Н.А. Свидетельство №2007613095 «Пакет программ для лаборатории «Эксперт-Лаб» - заявка №2007612576, 26.07.2007; Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 20.07.2007.
9. Старовойтова Т.А., Стериополо Н.А., Зайко В.В., Мартынкина Л.П., Калачева О.С., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е., Волощук С.Г., Венгеров Ю.Ю., Тогузов Р.Т. Видеоцифровая система «Эксперт-Лаб» для регистрации и объективизации результатов латекс-агглютинационных тестов в формате 96-луночного планшета // Клиническая лабораторная диагностика. - М.- 2007. - № 9. - С. 37.
10. Старовойтова Т.А., Стериополо Н.А., Зайко В.В., Мартынкина Л.П., Калачева О.С., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е., Волощук С.Г., Венгеров Ю.Ю., Тогузов Р.Т. Исследование характеристик сканерной видеоцифровой системы Эксперт-Лаб для регистрации результатов иммуноферментного анализа // Клиническая лабораторная диагностика. - М.-2007. - № 9. - С. 30-31.
11. Зайко В.В., Мартынкина Л.П., Стериополо Н.А., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е., Егоров Е.Е., Волощук С.Г., Старовойтова Т.А., Венгеров Ю.Ю., Тогузов Р.Т. Мультиплексная аналитическая система для проведения тестов латексной агглютинации в микроформате с видеоцифровой регистрацией // Клиническая лабораторная диагностика.- М. - 2007. - № 9, С. 39
12. Венгеров Ю.Ю., Барский В.Е., Волощук С.Г., Егоров Е.Е., Туголуков А.Е., Кутвицкий В.А., Мартынкина Л.П., Зайко В.В., Черных В.С., Старовойтова Т.А., Стериополо Н.А., Калачева О.С. Пат. 2325644 Рос. Федерация, МПК G 01N 33/48, G 01N 33/53. Способ проведения клинического и биохимического анализа биологических жидкостей - № 2005123717/15; заявл. 26.07.2005; опубл. 27.05.2008, Бюл. №15.
14. Zaiko V., Martinkina L., Steriopolo N., Kutvitsky V., Tugolukov A., Egorov E., Voloshchuk S., Starovoitova T., Toguzov R., Vengerov Yu. Microarray Method for Multiplex and Serial Latex Agglutination Tests with Digital Image Registration // CLINLAB. - Н. - 2008. - N 54. - Р. 273 -279.
15. Старовойтова Т.А., Зайко В.В., Стериополо Н.А., Мартынкина Л.П., Кутвицкий В.А., Туголуков А.Е., Волощук С.Г., Венгеров Ю.Ю. Комплекс «Эксперт-Лаб» для регистрации тестов латексной агглютинации и иммуноферментного анализа // Материалы 6-ой Международной научно-практической конференции «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины» Астраханский медицинский журнал. - А.- 2008. - Т. 3. - №3 (приложение). - С.190-194.
16. Венгеров Ю.Ю., Старовойтова Т.А., Тогузов Р.Т. Видеоцифровая регистрация и миниатюризация как высокотехнологичные подходы к усовершенствованию клинических лабораторных исследований.// Лаборатория.- М.- 2009.-№2.- С 10.
