Bài viết So sánh tương đồng về kết quả soi cặn nước tiểu trên hệ thống máy tự động và bằng kính hiển vi thủ công đánh giá độ tương đồng kết quả soi cặn giữa máy tiểu tự động với phương pháp thủ công bằng kính hiển vi quang học tại Bệnh viện Đại học Y Hà Nội.
HỘI NGHỊ KHOA HỌC LẦN THỨ XXV CỦA HỘI HÓA SINH Y HỌC HÀ NỘI VÀ CÁC TỈNH PHÍA BẮC SO SÁNH TƯƠNG ĐỒNG VỀ KẾT QUẢ SOI CẶN NƯỚC TIỂU TRÊN HỆ THỐNG MÁY TỰ ĐỘNG VÀ BẰNG KÍNH HIỂN VI THỦ CƠNG Lê Hồng Bích Nga1, Nguyễn Quỳnh Hương1 Nguyễn Thị Ngọc Lan1 TÓM TẮT 23 Đánh giá tương đồng kết xét nghiệm từ hai hay nhiều phương pháp thực xét nghiệm công việc cần thiết để đảm bảo chất lượng xét nghiệm, giúp cung cấp kết xét nghiệm xác, tin cậy cho chẩn đoán điều trị Mục tiêu nghiên cứu: “Đánh giá độ tương đồng kết soi cặn máy tiểu tự động với phương pháp thủ cơng kính hiển vi quang học Bệnh viện Đại học Y Hà Nội” Đối tượng phương pháp nghiên cứu: 101 mẫu nước tiểu từ bệnh nhân có định xét nghiệm cặn nước tiểu bệnh viện thu thập tiến hành xét nghiệm đồng thời hai phương pháp soi cặn nước tiểu thủ công máy soi cặn tự động Kết thu được xử lý so sánh tỷ lệ tương đồng (Concordance rate) hệ số tương đồng Weighted Kappa Kết quả: Tỷ lệ tương đồng (Concordance rate) cao tất số nghiên cứu, hệ số Weighted Kappa dao động mức độ trung bình với điểm Kappa cao số Calci oxalat (0,67), sau hồng cầu (0,55) bạch cầu (0,50), điểm Weighted Kappa thấp biểu mô vảy (0,42) trụ bệnh (0,25) Từ khoá: Xét nghiệm cặn nước tiểu, so sánh tương đồng, xét nghiệm cặn nước tiểu thủ công, máy phân tích nước tiểu tự động Trường Đại học Y Hà Nội Bệnh viện Đại học Y Hà Nội Chịu trách nhiệm chính: Nguyễn Thị Ngọc Lan Email: ngoclannguyen@hmu.edu.vn Ngày nhận bài: 20.8.2022 Ngày phản biện khoa học: 23.9.2022 Ngày duyệt bài: 24.9.2022 158 SUMMARY THE COMPARISON OF URINE SEDIMENTS RESULTS USING AUTOMATIC ANALYZER AND MICROSCOPY The comparison of methods experiment is critical for assessing the systematic errors that occur with real patient specimens, the agreement of the instruments and ensure the quality within one laboratory Methods: 101 urine samples from patients with indications for urine sediment testing at the hospital were collected and tested simultaneously by two methods of manual and machine-based urine sediment analysis automatic descaling The obtained results are processed and compared by the similarity rate (Concordance rate) and the similarity coefficient Weighted Kappa Results: Concordance rate are good in all researched indexes, the Weighted Kappa coefficient fluctuated only at a fairly average level with the highest Kappa score in the Calcium oxalate index (0,67) followed by erythrocytes (0,55) and white blood cells (0,50), low Weighted Kappa score for squamous epithelium (0,42) and worst for cast (0,25) Keywords: Urine sediment test, similarity comparison, manual urine sediment test, automatic urinalysis machine I ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nước tiểu có thành phần hữu hình tạo thành q trình chuyển hóa hay bệnh lý đào thải qua thận nước tiểu Xét nghiệm soi cặn nước tiểu để tìm thành phần hữu hình nước tiểu TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 519 - THÁNG 10 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2022 như: hồng cầu, bạch cầu, tế bào biểu mô, loại trụ hình, tinh thể Khi để lắng cặn nước tiểu, thành phần tập trung lại, phát cách xét nghiệm lắng cặn nước tiểu kính hiển vi Xét nghiệm cặn lắng nước tiểu thực nhằm kiểm tra bệnh nhiễm trùng đường tiểu Phân tích cặn nước tiểu truyền thống phương pháp thủ công chủ yếu sử dụng phịng xét nghiệm hố sinh đa số bệnh viện Tuy nhiên, việc kiểm tra kính hiển vi thủ cơng thường khơng xác, khó chuẩn hố, kết phụ thuộc vào nhiều yếu tố chủ quan, đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật viên xét nghiệm nhiều kinh nghiệm Máy phân tích cặn nước tiểu tự động thực phịng xét nghiệm lớn, có số mẫu nhiều, đồng thời chuẩn hoá phương pháp tăng khả phát cặn lắng bất thường, tăng độ nhạy phương pháp Tuy nhiên, phòng xét nghiệm chuyển đổi từ phương pháp soi cặn kính hiển vi thủ công sang hệ thống tự động cần đánh giá tương đồng kết xét nghiệm hai phương pháp trước đưa vào sử dụng, nhằm tránh sai lệch bất thường kết xét nghiệm Các số liệu xử lý phân tích đánh giá độ tương đồng kết phương pháp theo hai thuật toán: Tỷ lệ tương đồng kết (Concordance rate %) giá trị Kappa có trọng số (Weighted Kappa)[1] Tỷ lệ tương đồng kết đánh giá tỉ lệ phần trăm số kết tương đồng hai phương pháp tổng số kết thu thập lập bảng cặp thành phần cặn nước tiểu gồm tên thông số dải kết thơng số đó, thu thập thống kê số lượng mẫu có kết giống khác phương pháp điền vào ô tương ứng Tỷ lệ tương đồng thể dạng tỷ lệ tương đồng (%) tỷ lệ tương đồng khoảng chênh lệch phân loại ± đơn vị khoảng chia kết (%) Đây phương pháp đánh giá khái quát, không loại trừ trường hợp tương đồng ngẫu nhiên Đồng ý ngẫu nhiên trường hợp, đó, tập hợp kết dương tính (cũng âm tính) phương pháp A giao với tập hợp kết dương tính (cũng âm tính) phương pháp B cách ngẫu nhiên theo xác suất [2] Thống kê Kappa (hoặc thống kê Kappa Cohen)[3], phương pháp phân loại chéo hai biến xác định liệu so sánh theo cặp [4] Đánh giá tương đồng sử dụng hệ số tương đồng Kappa gắn với trọng số biểu diễn mức độ tương đồng khác Kappa thấp có mức độ tương đồng cao tổng số mẫu Kết hợp số Kappa có trọng số với tỷ lệ tương đồng Concordance rate nhận biết hai phương pháp có tỉ lệ tương đồng cao có phải ngẫu nhiên thật tương đồng [2] II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu 101 mẫu nước tiểu bệnh nhân có định soi cặn nước tiểu Các mẫu thu thập ống nghiệm khơng có chất bảo quản phân tích vịng từ thời điểm thu thập mẫu 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu Địa điểm, thời gian nghiên cứu: Khoa xét nghiệm, Bệnh viện Đại học Y Hà Nội, từ tháng 07/2021 – 11/2021 159 HỘI NGHỊ KHOA HỌC LẦN THỨ XXV CỦA HỘI HĨA SINH Y HỌC HÀ NỘI VÀ CÁC TỈNH PHÍA BẮC 2.3 Các số nghiên cứu Nhóm nghiên cứu thực so sánh 10 số soi cặn nước tiểu là: Hồng cầu Tricalciphotphat Bạch cầu Uric acid Biểu mô vảy Trụ Hyalin Biểu mô ống thận Trụ bệnh Calci oxalat 10 Tinh trùng Kết đánh giá tương đồng Tỷ lệ tương đồng, số Kappa có trọng số (Kw) sau: - Tỷ lệ tương đồng tính theo cơng thức: - Hệ số Cohen’s Kappa tính tốn dựa vào Giá trị đồng thuận quan sát biến đánh giá (P0- tổng tỷ lệ tương đồng) với xác suất giả định khả đồng thuận ngẫu nhiên (Pe) =1- Kappa có trọng số (Weighted Kappa – Kw), thuật toán xem xét đến khoảng chênh lệch kết mẫu bệnh phẩm: Các kết có khoảng chênh lệch lớn phương pháp trọng số cao, kết tương đồng có trọng số 0[5]: Trong đó: pij xác suất quan sát được, eij = pi qj xác suất mong đợi wij trọng số (với wji = wij) - Đánh giá mức độ tương đồng theo số Weighted Kappa sau: 160 Mức độ tương đồng Tương đồng ngẫu nhiên < 0,2 Thấp 0,2 – 0,4 Dưới trung bình 0.4 – 0.6 Trung bình 0.6 – 0.8 Tốt > 0.8 Xuất sắc Tương đồng hoàn tồn 2.4 Quy trình nghiên cứu - Lấy xử lý mẫu: Mẫu nước tiểu ngẫu nhiên bệnh nhân đựng ống 10ml 5ml với bệnh nhân, đầy đủ thông tin mã code Tiến hành xét nghiệm đồng thời độc lập kỹ thuật viên phương pháp thủ công máy tự động thời gian tối đa - Phân tích cặn phương pháp thủ cơng: Xét nghiệm thực độc lập kỹ thuật viên có kinh nghiệm phân tích cặn nước tiểu Ống bệnh phẩm 5ml ly tâm 2000v/p 2p, đổ bỏ dịch sau dàn cặn lam kính, soi kính hiển vi quang học, vật kính 10x Kỹ thuật viên định danh tế bào, cặn, đếm phân loại vào mức bán định lượng - Phân tích cặn máy tự động: Phân tích cặn máy nước tiểu tự động Erba Laura XL với nguyên lý xét nghiệm máy nhận diện định danh tế bào hình ảnh, kết phân tích số lượng tế bào cặn trả dạng bán định lượng Mẫu bệnh phẩm 10ml trộn đều, hút lượng thể tích định dàn vi trường Hệ số Weighted Kappa TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 519 - THÁNG 10 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2022 - Kết từ hai phương pháp thu thập lại xử lý thuật toán phần mềm Excel Microsoft III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Nhóm nghiên cứu thu thập 101 mẫu nghiên cứu, đa phần mẫu có số cặn hồng cầu, bạch cầu, tế bảo biểu mô vảy, biểu mô ống thận, tinh thể calci oxalat Các số cặn trụ bệnh, tinh trùng, trụ hyalin, tinh thể tricalciphosphat, cặn acid uric gặp, khơng tìm thấy Kết thu sau: Erba laura xl Bảng 3.1 Kết quả so sánh tương đồng số hồng cầu phương pháp thủ cơng và máy Laura XL Kính hiển vi thủ công RBC (N/ μL) + ++ +++ ++++ 30 17 + ++ +++ ++++ 10 Tỷ lệ tương đồng 46,5% Tỷ lệ tương đồng sai khác 89,1% ± đơn vị đo Weighted Kappa 0,55627342 Nhận xét: Hệ số Kappa 0,56- tỷ lệ tương đồng thấp (46,5%) cho thấy mức độ đồng thuận mức độ trung bình với số hồng cầu, tỷ lệ tương đồng sai khác đơn vị hai phương pháp cao (89,1%) Các kết số hồng cầu hai phương pháp có xu hướng lệch mức bán định lượng Thực tương tự với số cịn lại, chúng tơi thu kết sau: Bảng 3.2 Kết quả so sánh tương đồng 10 số cặn nước tiểu phương pháp thủ công máy Laura XL Tỷ lệ tương đồng Hệ số Đánh gía Tỉ lệ tương STT chênh lệch ± Weighted mức độ Thông số đồng khoảng đơn vị Kappa tương đồng Hồng cầu 46,5% 89,1% 0,55 Trung bình Bạch cầu 47,5% 86% 0,50 Trung bình Biểu mơ vảy 60,8% 90,2% 0,42 Trung bình Calci oxalat 92,1% 98,02% 0,62 Tốt Trụ bệnh 92% 94% 0,25 Thấp Uric acid 97% 98% 0,00 Không đánh 161 HỘI NGHỊ KHOA HỌC LẦN THỨ XXV CỦA HỘI HĨA SINH Y HỌC HÀ NỘI VÀ CÁC TỈNH PHÍA BẮC 10 Triphotphat Biểu mô ống thận Trụ hyalin Tinh trùng 88% 100% 0,00 71.3% 93,1% 0,03 78.2% 100% 80,2% 100% 0,00 0,00 IV BÀN LUẬN Mức độ tương đồng số Hồng cầu, Bạch cầu, Biểu mơ vảy Kết dương tính cho tế bào hồng cầu bạch cầu phương pháp thủ công cao so với máy tự động Kết khác biệt phương pháp, phương pháp thủ công ly tâm thu cặn tế bào nên có tập trung tế bào lớn, đó, máy tự động thực trộn hút mẫu tồn phần, sau dàn tế bào vi trường, chụp ảnh đếm thơng qua thuật tốn nhận diện hình ảnh tế bào Với mẫu có nồng độ thấp (trong phạm vi 6–10 tế bào/ HPF (highpower field), việc dàn mẫu tiêu làm tế bào phân bố rải rác vi trường khác nhau, lựa chọn vi trường khác dấn đến sai số kết xét nghiệm Sai số khắc phục với mẫu có nồng độ tế bào trung bình cao Sự khác biệt phương pháp nguyên nhân dẫn đến sai số nhiều số nghiên cứu Bên cạnh đó, nhược điểm phương pháp sử dụng máy tự động máy không nhận biết tế bào hồng cầu bất thường, hồng cầu bị biến dạng, hồng cầu nhỏ bệnh lý Ngoài ra, máy khó phân biệt hình ảnh hồng cầu với số loại nấm tiết niệu nấm Candida Albicans, làm tăng giả tạo kết xét nghiệm 162 giá cỡ mẫu nhỏ Mức độ tương đồng số Tinh thể Calci oxalat Đối với kết so sánh hai phương pháp soi cặn thủ công tự động cho số Calci oxalat, hệ số Kappa 0,62 - tốt, tỷ lệ tương đồng mức trung (60,8%) cho thấy mức độ đồng thuận mức độ số Calci oxalat, tỷ lệ tương đồng sai khác đơn vị hai phương pháp cao (98%) cho thấy kết trả hai phương pháp có độ tương đồng tốt Tuy nhiên cỡ mẫu nhỏ, không bao phủ hết khoảng chia phép đo, chủ yếu mẫu âm tính, kết tương đồng hai phương pháp chưa xác Hệ thống máy tự động phát tinh thể nhiều mẫu so với phương pháp thủ công Đặc biệt mẫu nước tiểu dương tính với tinh thể mỏng, bé, bị bỏ qua khó quan sát bị che lấp tế bào khác trình ly tâm soi cặn kính hiển vi thủ công Mức độ tương đồng số Trụ bệnh Hệ số Kappa hai phương pháp soi cặn thủ công tự động 0,25 - kém, tỷ lệ tương đồng (92%) tỷ lệ tương đồng sai khác đơn vị (94%) mức cao Tỷ lệ phần trăm kết đồng thuận cao tỉ lệ mẫu âm tính nhiều, mẫu dương tính có chênh lệch kết lớn Kết máy phân tích trụ niệu cho thấy TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 519 - THÁNG 10 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2022 mức tương đồng với phương pháp thủ công Hơn nữa, máy tự động khơng phân biệt nhóm trụ niệu khác nhau, trụ hạt, trụ xơ, trụ bạch cầu,…Nếu muốn sử dụng máy tự động để phân biệt loại trụ niệu, kĩ thuật viên truy cập liệu hình ảnh máy để định danh trụ niệu hình ảnh tiến hành soi kính hiển vi Các nghiên cứu khác giới Fatma Demet İnce cộng sử dụng phương pháp đánh giá tương tự gồm tỷ lệ tương đồng (Concordance rate) Weighted Kappa tiến hành so sánh tương đồng kết 209 mẫu bệnh phẩm chọn ngẫu nhiên máy FUS-200 Iris iQ200 với kỹ thuật soi kính thủ cơng [1] Mức độ tương đồng số hồng cầu bạch cầu hai máy với kính hiển vi thủ cơng tốt (>0,65); tế bào biểu mơ, vi khuẩn tinh thể có mức độ tương đồng trung bình (>0,45) nấm trụ niệu (