Autor: Kelly Whittaker
V posledních letech zaznamenal zdravotnický průmysl rostoucí zájem a rozšiřování implementace telemedicíny a vzdálených možností zdravotní péče. Probíhající pandemie COVID-19 způsobila rychlejší přijetí těchto postupů. Například americká Centers for Medicare and Medicaid Services rozšířila rozsah telemedicínských služeb, které hradí, aby pomohla rozšířit přístup k této formě péče a k technologiím, které umožňují virtuální, vzdálenou interakci se systémem zdravotní péče [1]. Telemedicína a vzdálený odběr vzorků by mohly umožnit, aby se zdravotnické služby, které by jinak mohly zůstat z důvodu pandemie nebo z jiných důvodů neprovedeny, i tak dostaly k pacientům.
Vzdálené nebo domácí lékařské testování a odběr vzorků nejsou nové postupy. V současné době zahrnuje většina údajů o zdravotním stavu shromážděných na dálku neinvazivní měření vitálních funkcí: krevní tlak, teplota, srdeční tepová frekvence, respirační frekvence, hmotnost atd. Tyto údaje mohou zahrnovat také sběr různých biologických kapalin pro rutinní monitorování, například: hladiny krevního cukru, hladiny kyslíku v krvi, elektrokardiogramy, hladiny kreatininu nebo terapeutické hladiny léku [2]. Tyto odběry biologických tekutin může často provádět pacient zcela sám pomocí metody domácího odběru (Obrázek 1). To představuje pohodlnou alternativu k laboratorním odběrům krve, zejména pro ty, kteří potřebují časté monitorování, nebo pro ty, kteří žijí daleko od nemocnic a klinik. Vzdálený samoodběr je pro pacienty také příjemnější a méně stresující, a taktéž rozhodně pohodlnější z toho hlediska, že zcela odpadá nutnost ztrácet čas na úkor práce či školní docházky z důvodu plánování návštěvy laboratoře.
Obrázek 1. Domácí odběr vzorků
Domácí testování: klady a zápory
Průmysl laboratorního testování se již dlouho spoléhá na vzdálený odběr vzorků pro pohodlnost a snížené náklady této metody [3]. Obecně platí, že laboratoře mohou pomocí svých současných přístrojů zpracovávat a analyzovat samostatně sebrané vzorky podobně jako vzorky odebrané v ordinaci, přičemž i tak poskytují robustní výsledky. Domácí testování v oblasti kvality života (alergie, citlivost na různé potraviny a testování DNA) je samozřejmostí [4,5]. Implementace do kliničtější oblasti zdraví a kvality života je však méně robustní a rutinně se provádí pouze malý počet klinických laboratorních testů se vzorky odebranými na dálku.
Existují zde tři hlavní problémy bránící širší implementaci vzdáleného odběru biologických tekutin pro klinické hodnocení:
1. Schopnost zajistit správné odebrání vzorku
2. Poskytování jasných informací o tom, jak interpretovat výsledky testů
3. Schopnost udržovat integritu vzorku pomocí správného způsobu dodání a skladování
Odběr vzorků: Nejlepším způsobem, jak zajistit správně odebrané vzorky, je poskytnout jasné a snadno proveditelné pokyny k odběru. Nedávná vylepšení týkající se návrhů a spolehlivosti sběrných souprav také minimalizovaly výskyt potenciálních chyb a zlepšily užitečnost a robustnost výsledků generovaných z těchto testů.
Interpretace výsledků: Podobně lze u poskytovatele zdravotní péče provést i vzdálenou telemedicínskou schůzku, aby byl zajištěn správný přenos a interpretace jakýchkoliv zdravotních výsledků.
Skladování vzorků: Otázku kvality vzorku už je o něco obtížnější posoudit. Pokud například jednotlivec odebere vzorek, ale poté jej před odesláním ponechá v horkém autě nebo pokud neuloží nebo nepošle vzorek podle doporučených pokynů, může vzorek poskytnout nepřesné výsledky. Navíc takovéto “méně než ideální” podmínky nelze vysledovat tak snadno, jako pokud by tomu bylo u laboratorního sběru. Obecně se dá říci, že tyto problémy nejsou tak důležité pro oblast kvality života a testování DNA, kde výsledky obvykle neinformují o kritických zdravotních rozhodnutích.
Nedávným trendem je však ubírat se více a více směrem ke vzdálenému odběru vzorků a telemedicíně, a proto se implementace těchto technik a sběrných sad rozšiřuje. Zdravotnické týmy klinického vzdáleného monitorování mohou zařídit všechny aspekty péče od registrace pacienta (obrázek 2), včetně:
● Žádanky pro pacienty na poskytnutí vzdáleného odběru vzorku
● Poskytování domácích odběrových souprav zasílaných do místa určení, které lze snadno vrátit do vybrané laboratoře
● Digitální monitorování zdravotních dat pacienta
● Dálkové konzultace pro interpretaci těchto výsledků
● Potenciál zintenzivnit zdravotní péči na osobní pobyt přímo v klinice
Obrázek 2. Klinické vzdálené monitorování péče o pacienta
Tento model může lidem poskytnout přístup k většímu množství péče přímo z pohodlí domova, kde se cítí bezpečněji, a také potenciálně častější komunikaci s poskytovateli zdravotní péče, což může zlepšit jejich celkové zdraví.
Usušená krev a sliny – nejlepší cesta?
Existují dvě běžné metody vzdáleného odběru vzorků, které jsou ideální pro model navržený výše: vzorky usušené krve a vzorky slin. Odběr vzorků usušené krve je k dispozici od 60. let 20. století a používá se ke stanovení analytů pomocí bioanalytického testování včetně hmotnostní spektrometrie [6-8], mikrobiologických testů [9], imunoanalytických testů [10], toxikokinetických a farmakokinetických studií [11], vývoje léků [12], terapeutického monitorování léků [13], klinické farmakologie [14], forenzní toxikologie [15], metabolického profilování [14], kontroly životního prostředí a dohledu nad epidemiologickými chorobami [14, 16]. Vzdálený odběr vzorků usušené krve poskytuje oproti současné laboratorní logistice řadu výhod. Zaprvé významně snižuje náklady na materiál pro odběr vzorků (např. není potřeba rozsáhlé vybavení, zdravotní sestra a ani laboratoř) a zadruhé významně snižuje náklady na přepravu a skladování (např. není vyžadován led ani mražení vzorků pro odběr a skladování). Vzorek lze tedy odebrat kdekoli a kdykoli. Předchozí problémy s odběrem usušené krve, konkrétně vliv variability objemu odebrané krve a efektu hematokritu, jsou nyní řešeny pomocí volumetrických odběrových zařízení (např. PanoHealth, Neoteryx atd.) (Obrázek 3) [17].
Obrázek 3. Domácí odběr pomocí sady pro odběr krve značky PanoHealth (PanoHealth Blood Collection Kit)
Výzvy analýzy usušené krve
Určité aspekty související s optimalizací extrakce vzorku však stále standardizovány nejsou a mohou být důležité v závislosti na použité následné analytické metodě. Velké množství již zavedených znalostí je navíc založeno na analýze séra nebo plazmy, které nejsou zcela 100% srovnatelné s usušenou krví. To představuje významnou překážku, co se týče nahrazení sušené krve při běžných laboratorních testech. Platnost výsledku je tedy potřeba pokaždé posoudit. Nedávno byly v tomto směru učiněny pokusy provedené výrobci zařízení (např. Camag) a také v širší vědecké komunitě [18], takže je pravděpodobné, že budou v blízké budoucnosti k dispozici nová řešení a standardizovanější protokoly pro analýzu vzorků usušené krve s konkrétními testy. Vzdálený odběr vzorků usušené krve tedy nabízí stabilní, sledovatelný (trackovatelný) a uživatelsky přívětivý formát, který je ideální pro odběr špatně přístupných nebo opakujících se vzorků, u kterých lze analyzovat obsah nejrůznějších molekul.
Sliny: tekutina s možnostmi různých aplikací
Další běžnou metodou vzdáleného odběru vzorků, která by byla vhodná pro implementaci v oblasti vzdáleného klinické monitorování, je odběr slin. Podobně jako usušená krev se v klinických oblastech sliny používají již po mnoho let. Sliny jsou obzvláště vhodné pro diagnostiku a sledování endokrinního systému (steroidy a hormony), [20,21], testování infekčních onemocnění, včetně COVID-19 [22,23], zánětlivých odpovědí (např. detekce protilátek) [24], terapeutických léků [25] a genetického testování [26]. Výhody sběru slin jsou taktéž podobné jako při odběru sušené krve: odběr slin je bezpečný, neinvazivní, cenově dostupný a přesný. Používá se rutinně u dětí, pro které je plivání ve srovnání s venepunkční procedurou, která u nich často vyvolává strach, mnohem zábavnější. Sliny lze obvykle použít jako celou neošetřenou biologickou tekutinu bez složitého postupu extrakce vzorku, který je vyžadován pro usušenou krev, což minimalizuje potenciální zdroje chyb a složitost postupu. Sliny lze také skladovat delší dobu při okolní teplotě, v závislosti na odběrném zařízení. Často se používají zařízení, která jsou schopna odfiltrovat bakterie a enzymy nebo se mohou přidat molekuly, které zvyšují stabilitu (např. Nucleic Acid Saliva Collection Kit a Saliva Collection kit od společnosti PanoHealth)(obrázek 4) [27–29].
Obrázek 4. Sada pro sběr slin PanoHealth (The PanoHealth Nucleic Acid Saliva Collection Kit)
Širší klinické přijetí těchto typů vzorků a vzdálený odběr vzorků by měly poskytnout další příležitosti pro individualizovanější a efektivnější zdravotnické monitorování a péči o zdraví spolu s celkovým zlepšením zdraví a kvality života [19].
(Převzato od společnosti RayBiotech, redakčně upraveno.)
Reference
1. https://www.cms.gov/newsroom/fact-sheets/medicare-telemedicine-health-care-provider-fact-sheet
2. Zhao F, Li M, Tsien JZ. Technology platforms for remote monitoring of vital signs in the new era of telemedicine. Expert Rev Med Devices. 2015;12(4):411-429.
3. Slotwiner D, Wilkoff B. Cost efficiency and reimbursement of remote monitoring: a US perspective. 2013;15 Suppl 1:i54-i58.
4. Frueh FW, Greely HT, Green RC, Hogarth S, Siegel S. The future of direct-to-consumer clinical genetic tests. Nat Rev Genet. 2011;12(7):511-515. Published 2011 Jun 1.
5. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-04/rla-faa040513.php
6. SOONS, J. & BREE, M. & COUMOU, J. & HULSMAN, J.. (2006). Lamotrigine in dried blood spots by HPLC. Nederlands Tijdschrift voor Klinische Chemie en Laboratoriumgeneeskunde. 31.
7. Barfield, M.; Spooner, N.; Lad, R.; Parry, S. & Fowles, S. (2008). Application of dried blood spots combined with HPLC-MS/MS for the quantification of acetaminophen in toxicokinetic studies. J. Chrom. B. 870:32-37.
8. Déglon J, Lauer E, Thomas A, Mangin P, Staub C. Use of the dried blood spot sampling process coupled with fast gas chromatography and negative-ion chemical ionization tandem mass spectrometry: application to fluoxetine, norfluoxetine, reboxetine, and paroxetine analysis. Anal Bioanal Chem. 2010;396(7):2523-2532.
9. O’Broin, S. & Gunter, E. (1999). Screening of folate status with use of dried blood spots on filter paper. Am. J. Clinical Nutrition 70:359–367.
10. CDC (Center of Disease Control) (2009) Newborn quality assurance program – filter comparison study. http://www.cdc.gov/labstandards/pdf/nsqap/nsqap_FilterPaperStudy51809.pdf
11. Barfield, M., et al., Application of dried blood spots combined with HPLC-MS/MS for the quantification of acetaminophen in toxicokinetic studies. Journal of Chromatography B: Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, 2008. 870(1): p. 32-37.
12. Xu, Y., et al., Merck’s perspective on the implementation of dried blood spot technology in clinical drug development – why, when and how. Bioanalysis, 2013. 5(3): p. 341-350.
13. Vu, D.H., et al., Simultaneous determination of rifampicin, clarithromycin and their metabolites in dried blood spots using LC-MS/MS. Talanta, 2014. 121: p. 9-17.
14. Demirev, P.a., Dried blood spots: Analysis and applications. Chem., 2013. 85(2): p. 779-789.
15. Versace, F.D.J.L.E.M.P. and C. Staub, No Title. Chromatographia, 2013. 76(19-20): p. 1281-1293.
16. Downs, J.A., et al., Correlation of serum and dried blood spot results for quantitation of Schistosoma circulating anodic antigen: a proof of principle. Acta Trop, 2015. 150: p. 59-63.
17. Spooner, N.; Lad, R. & Barfield, M. (2009). Dried Blood Spots as a Sample Collection Technique for the Determination of Pharmacokinetics in Clinical Studies: Considerations for the Validation of a Quantitative Bioanalytical Method. Anal. Chem.81:1557–1563.
18. Kertesz, V. & Van Berkel, G. J. (2010). Fully Automated Liquid Extraction-Based Surface Sampling and Ionization Using a Chip-Based Robotic Nanoelectrospray Platform. J. Mass Spectrom.,45:252-260.
19. Crawford ML, Collier BB, Bradley MN, Holland PL, Shuford CM, Grant RP. Empiricism in Microsampling: Utilizing a Novel Lateral Flow Device and Intrinsic Normalization to Provide Accurate and Precise Clinical Analysis from a Finger Stick. Clin Chem. 2020;66(6):821-831.
20. Castagnola M, Scarano E, Passali GC, et al. Salivary biomarkers and proteomics: future diagnostic and clinical utilities. Biomarkers e proteomica salivari: prospettive future cliniche e diagnostiche. Acta Otorhinolaryngol Ital. 2017;37(2):94-101.
21. Price, D. A., Astin, M. P., Chard, C. R. & Addison, G. M. (1979) Assay of hydroxy progesterone in saliva. Lancet1:368.
22. Corstjens PL, Abrams WR, Malamud D. Detecting viruses by using salivary diagnostics. J Am Dent Assoc. 2012;143(10 Suppl):12S-8S.
23. Khurshid Z, Asiri FYI, Al Wadaani H. Human Saliva: Non-Invasive Fluid for Detecting Novel Coronavirus (2019-nCoV). Int J Environ Res Public Health. 2020;17(7):2225.
24. Nigatu, W., Nokes, D. J., Enquselassie, F., Brown, D. W., Cohen, B. J., Vyse, A. J. & Cutts, F. T. (1999) Detection of measles specific IgG in oral fluid using an FITC/ant-FITC IgG capture enzyme linked immunosorbent assay (GACELISA). J. Virol. Methods83:135–144.
25. Riad-Fahmy, D., Read, G. F., Walker, R. F. & Griffiths, K. (1982) Steroids in saliva for assessing endocrine function. Endocr. Rev.3:367–395.
26. Mahon SM. Direct-to-Consumer Genetic Testing: Helping Patients Make Informed Choices. Clin J Oncol Nurs. 2018;22(1):33-36.
27. Nimmagudda RR, Ramanathan R, Putcha L. A method for preserving saliva samples at ambient temperatures. Biochem Arch. 1997;13(3):171-178.
28. Barbaro A, Cormaci P, Barbaro A. Detection of STRs from body fluid collected on IsoCode paper-based devices. Forensic Sci Int. 2004;146 Suppl:S127-S128.
29. Miller EM, McConnell DS. The stability of immunoglobulin a in human milk and saliva stored on filter paper at ambient temperature. Am J Hum Biol. 2011;23(6):823-825.