WO2022004730A1 - 体液分析装置、体液検体を判定するための方法、および、コンピュータープログラム - Google Patents
体液分析装置、体液検体を判定するための方法、および、コンピュータープログラム Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022004730A1 WO2022004730A1 PCT/JP2021/024579 JP2021024579W WO2022004730A1 WO 2022004730 A1 WO2022004730 A1 WO 2022004730A1 JP 2021024579 W JP2021024579 W JP 2021024579W WO 2022004730 A1 WO2022004730 A1 WO 2022004730A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- body fluid
- parameters
- value
- subject
- crp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/569—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
- G01N33/56966—Animal cells
- G01N33/56972—White blood cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/569—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
- G01N33/56911—Bacteria
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/569—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
- G01N33/56983—Viruses
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/10—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
- G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
- G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
- G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
- G01N2333/46—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans from vertebrates
- G01N2333/47—Assays involving proteins of known structure or function as defined in the subgroups
- G01N2333/4701—Details
- G01N2333/4737—C-reactive protein
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
- G01N2800/26—Infectious diseases, e.g. generalised sepsis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
- G01N33/49—Blood
Definitions
- the present invention assists physicians in differentiating whether a patient has a viral or bacterial infection or the severity of a viral infection (eg, COVID-19) patient.
- the present invention relates to a body fluid analyzer that provides information that assists a doctor in fully fulfilling the obligation to explain a medical condition to a patient or a guardian of the patient.
- the body fluid sample collected from the subject is obtained from a subject having a viral infection, is obtained from a subject having a bacterial infection, or is collected from a patient having a viral infection.
- the present invention relates to a method for determining whether a body fluid sample obtained is obtained from a severely ill patient or a mildly ill patient, and a computer program for the determination.
- one of the purposes of prescribing a drug in consideration of the result of differentiation is to determine whether or not an antibiotic (including an antibacterial drug) should be administered. This is because the administration of antibiotics is not only ineffective in treating viral infections, but can also cause new problems such as reduction of indigenous bacteria and development of resistant bacteria.
- WBC blood test values
- C-reactive protein hereinafter, may be referred to as "CRP”
- WBC number of leukocytes
- CRP C-reactive protein
- Non-Patent Document 1 the relationship between the measured values (test values) of individual blood test items such as white blood cell count and CRP value and viral infections and bacterial infections is individually (for each item). ) Is shown. Therefore, even if a doctor tries to distinguish from the blood test results of a patient based on such findings, for example, (the leukocyte count belongs to the area of viral infection and the CRP value also belongs to the area of viral infection). Since it belongs to, it is differentiated from viral infections), and by logically considering the test values of each test item, it will be linked to the final discrimination.
- the subject of the present invention solves the above-mentioned problems, and a doctor or the like distinguishes whether a patient has a viral infection or a bacterial infection, or whether a patient with a viral infection is severely ill. It is an object of the present invention to provide a body fluid analyzer capable of giving useful judgment information, a method capable of giving the judgment information, and a computer program capable of giving the judgment information.
- the body fluid analyzer, the method, and the computer program are used by a doctor to make a definitive diagnosis of whether a patient has a viral infection or a bacterial infection, or by a health center or the like for a patient with a viral infection. It is suitable for assisting in determining the necessity of hospitalization (assistance) and for obtaining more understandable information for the patient (or the patient's guardian) in fulfilling the doctor's accountability.
- a body fluid analyzer wherein the body fluid analyzer is It has a parameter receiving unit that accepts multiple parameters for use in determining whether a subject has a viral or bacterial infection.
- the plurality of parameters include the CRP value of the body fluid sample collected from the subject, and include the test value for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value.
- It has an infectious disease determination unit, and the infectious disease determination unit uses the following relational expression (I) stored in advance, and the subject is either a viral infection or a bacterial infection based on the plurality of parameters. It is configured to calculate the determination information of whether or not you have an infectious disease.
- the relational expression (I) is expressed from a plurality of data contributors known to have a viral infection and from a plurality of data contributors known to have a bacterial infection, respectively.
- the explanatory variables are the multiple types of parameters of the same type as the above-mentioned multiple types of parameters
- the objective variable is the determination information as to whether the plurality of data providers were suffering from a viral infection or a bacterial infection, respectively.
- the body fluid analyzer [1a] A body fluid analyzer, wherein the body fluid analyzer is It has a parameter receiving unit that accepts multiple types of parameters for use in determining whether a patient with a viral infection is severely ill.
- the plurality of parameters include the CRP value of the body fluid sample collected from the subject, and include the test value for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value. It has an infectious disease determination unit, and the infectious disease determination unit uses the following relational expression (I) stored in advance and determines whether or not the virus-infected patient is seriously ill based on the plurality of parameters. It is configured to calculate the judgment information of The relational expression (I) is from a plurality of data contributors known to be suffering from a severe viral infection and from a plurality of data providers known to be suffering from the non-severe viral infection.
- the body fluid analyzer is one or more analyzes selected from discriminant analysis, logistic regression analysis, multiple regression analysis, Cox hazard regression analysis, principal component analysis, factor analysis, dispersion analysis, and cluster analysis.
- the body fluid analyzer according to the above [1].
- the multivariate analysis is one or more analyzes selected from discriminant analysis, logistic regression analysis, multiple regression analysis, Cox hazard regression analysis, principal component analysis, factor analysis, dispersion analysis, and cluster analysis.
- the body fluid analyzer according to the above [1a].
- the test value of the body fluid sample for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the above CRP value includes the white blood cell count.
- the body fluid analyzer is A white blood cell measurement chamber and a white blood cell count calculation unit for measuring the white blood cell count of a body fluid sample collected from the above subject, and a white blood cell count calculation unit, and It further has a CRP measurement chamber for measuring the CRP value of the body fluid sample and a CRP value calculation unit.
- the body fluid analyzer according to the above [1] or [2].
- the test value of the body fluid sample for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the above CRP value includes the white blood cell count.
- the body fluid analyzer is A white blood cell measurement chamber and a white blood cell count calculation unit for measuring the white blood cell count of a body fluid sample collected from the above subject, and a white blood cell count calculation unit, and It further has a CRP measurement chamber for measuring the CRP value of the body fluid sample and a CRP value calculation unit.
- a plurality of parameters for determining whether the subject has a viral infection or a bacterial infection includes a neutrophil count.
- the infectious disease determination unit uses the relational expression (I) and is based on at least the white blood cell count and the CRP value contained in the test value, and / or at least based on the neutrophil count and the CRP value. It is configured to calculate determination information indicating that the subject may have either a viral or bacterial infection.
- the body fluid analyzer according to any one of the above [1] to [3]. [4a] A plurality of parameters for use in determining whether or not the virus-infected patient is severely ill include a platelet count.
- the infectious disease determination unit uses the relational expression (I), and based on at least the platelet count and CRP value contained in the test value, and / or at least based on the platelet count, white blood cell count, and CRP value.
- the body fluid analyzer according to any one of the above [1a] to [3a].
- the body fluid analyzer according to any one of [1a] to [4a] further comprising a chamber for measuring the platelet count of a body fluid sample collected from the virus-infected patient and a platelet count calculation unit.
- [6a] The body fluid analyzer according to any one of [1a] to [5a] above, wherein the body fluid is blood.
- the plurality of types of parameters (A) include the CRP value of the body fluid sample, and include the test values for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value.
- the relational expression (I) is The plurality of species obtained from multiple data contributors known to have a viral infection and from multiple data contributors known to have a bacterial infection, respectively.
- the explanatory variables are multiple types of parameters of the same type as the parameters of. Using the determination information as to whether the plurality of data providers were suffering from a viral infection or a bacterial infection, respectively, as the objective variable. An equation showing the relationship between the explanatory variables and the objective variables obtained by multivariate analysis. The method.
- the method is The first step of preparing multiple types of parameters in (A) below, Using the plurality of parameters and the following relational expression (I), the body fluid sample is obtained from a subject suffering from a severe viral infection or suffers from the non-severe viral infection.
- the plurality of types of parameters (A) include the CRP value of the body fluid sample, and include the test values for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value.
- the relational expression (I) is Obtained from multiple data contributors known to have a severe viral infection and from multiple data contributors known to have the non-severe viral infection.
- multiple types of parameters of the same type as the above-mentioned multiple types of parameters are used as explanatory variables.
- An equation showing the relationship between the explanatory variables and the objective variables obtained by multivariate analysis. The method.
- the test value of the body fluid sample for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value in the plurality of parameters of the above (A) includes the white blood cell count, the above [7].
- the method described in. [8a] The test values of the body fluid sample for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value in the plurality of parameters of the above (A) include the white blood cell count and / or the platelet count. , The method according to the above [7a].
- [10] Computer As a parameter acceptance means for accepting a plurality of the following parameters (A) for use in determining whether a subject has a viral or bacterial infection, and As an infectious disease determination means for calculating determination information as to whether the subject is suffering from a viral infection or a bacterial infection based on the plurality of parameters using the following relational expression (I).
- the plurality of types of parameters (A) include the CRP value of the body fluid sample derived from the subject, and include the test values for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value.
- the relational expression (I) is The plurality of species obtained from multiple data contributors known to have a viral infection and from multiple data contributors known to have a bacterial infection, respectively.
- the explanatory variables are multiple types of parameters of the same type as the parameters of. Using the determination information as to whether the plurality of data providers were suffering from a viral infection or a bacterial infection, respectively, as the objective variable. An equation showing the relationship between the explanatory variables and the objective variables obtained by multivariate analysis. The computer program.
- [10a] Computer As a parameter acceptance means for accepting the following multiple types of parameters (A) for use in determining whether a patient with a viral infection is seriously ill, and As an infectious disease determination means for calculating determination information as to whether or not the virus infectious disease patient is severe based on the plurality of parameters using the following relational expression (I).
- the plurality of types of parameters (A) include the CRP value of the body fluid sample derived from the virus-infected patient, and include the test values for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value.
- the relational expression (I) is Obtained from multiple data contributors known to have a severe viral infection and from multiple data contributors known to have the non-severe viral infection.
- multiple types of parameters of the same type as the above-mentioned multiple types of parameters are used as explanatory variables.
- An equation showing the relationship between the explanatory variables and the objective variables obtained by multivariate analysis. The computer program.
- the test value of the body fluid sample for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value in the plurality of parameters of the above (A) includes the white blood cell count.
- the computer program described in. [11a] The test values of the body fluid sample for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value in the plurality of parameters of the above (A) include the white blood cell count and / or the platelet count. , The computer program according to the above [8a].
- [12] The method according to [10] or [11] above, wherein the body fluid is blood.
- Non-Patent Document 1 the relationship between individual items of blood tests such as white blood cell count and CRP value, and the relationship with viral infections and bacterial infections is individually clarified. That is, in Non-Patent Document 1, the test values of individual items of blood tests, such as the relationship between viral infections and leukocyte counts and the relationship between bacterial infections and leukocyte counts, are considered to be simple regression analysis. Based on the above, it has been linked to a viral or bacterial infection, and the fluctuations in the leukocyte count and CRP value are only shown separately.
- test values of a plurality of items such as leukocyte count / neutrophil count and CRP value are associated with each other by using them as explanatory variables for multivariate analysis, and are viral infections or bacterial. It is linked to the judgment of infectious disease (objective variable). As a result, it is more likely that a correct discrimination result will be obtained than in the case where each test value is independently linked for discrimination.
- the area under the ROC curve (hereinafter, may be abbreviated as "AUC") analyzed by the multivariate in the examples described later is a numerical value extremely close to 1, and the plurality of types adopted in the present invention. It is understood that the parameters provide highly accurate discrimination results.
- the method and calculation formula of the multivariate analysis used in the present invention are virus infection (RSV subtype A & B, Parainfluenza virus 1 & 2, Parainfluenza virus 1 & 2, Parainfluenza virus) using the results of real-time PCR.
- virus infection RSV subtype A & B, Parainfluenza virus 1 & 2, Parainfluenza virus 1 & 2, Parainfluenza virus
- bacterial infections S. pneumoniae, H. influenzae, M. pneumoniae, C. pneumoniae, S. pyogenes, and L.
- the doctor can refer to the judgment information shown by the body fluid analyzer and distinguish whether it is a viral infection or a bacterial infection with higher credibility, and as a result, an antibiotic. It is possible to reduce the erroneous administration of the virus, reduce the number of indigenous bacteria, and suppress the outbreak of resistant bacteria. Furthermore, as will be understood from the results of AUC in the examples described later, the differential information obtained from the apparatus of the present invention is extremely reliable, and the display format of the information is also a viral infection.
- the doctor fulfills the above-mentioned obligation to explain to patients and the like to patients (or their guardians) of a wide range of ages more easily and smoothly than before. This can lead to the satisfaction of patients and the like with respect to the medical care provided by doctors.
- WBC leukocytes
- test values of a plurality of items such as white blood cell count / lymphocyte count, platelet count, and CRP value are associated with each other by using them as explanatory variables for multivariate analysis, including COVID-19. It is linked to the determination of the severity (objective variable) of patients with viral infections. As a result, it is more likely that a correct discrimination result will be obtained than in the case where each test value is independently linked to discrimination, and it is possible to objectively determine the necessity of treatment intervention.
- FIG. 1 is a block diagram showing an example of a preferable configuration of the blood analyzer of the present invention.
- FIG. 2 is a flowchart illustrating an outline of the operation of the blood analyzer illustrated in FIG. The flowchart is also a flowchart for explaining the method of the present invention and the configuration of the computer program of the present invention.
- FIG. 3 shows the results of discriminating bacterial or viral infections of subjects using two types of multiple logistic regression relational expressions created using a combination of two parameters (age + WBC + CRP and age + neutrophils + CRP) as explanatory variables. It is a figure comparing.
- the graph on the left shows cases with a definite diagnosis of bacterial infection by PCR, and the graph on the right shows cases with a definite diagnosis of viral infection by PCR.
- the numerical value of each axis is determined to be 0 or more and less than 0.5: virus infection, more than 0.5 and 1 or less: bacterial infection.
- the body fluid analyzer of the present invention may be an analyzer (data processing apparatus) having only a parameter receiving unit and an infectious disease determination unit, but one embodiment is shown in FIG. As shown, it is further preferable to have a configuration (mechanism and data processing function) for receiving a container containing a body fluid sample and performing analysis of total blood count and analysis of CRP value.
- the body fluid sample that can be used in the apparatus is not particularly limited as long as it is a body fluid derived from a subject, and examples thereof include blood, ascites, pleural effusion, and cerebrospinal fluid. Blood is preferred.
- the body fluid analyzer may be expressed as a blood analyzer, the body fluid measurement mechanism as a blood measurement mechanism, the body fluid test item as a blood test item, the body fluid sample as a blood sample, etc., but the present invention is limited to blood. However, it is clear that it includes an embodiment in which another body fluid is used as a sample.
- the device will be described in detail with reference to the configuration of the blood analyzer shown in FIG. Further, the description of each configuration included in the apparatus is also a description of each configuration included in the method of the present invention and the computer program of the present invention.
- the device has at least a parameter receiving unit 600 and an infectious disease determination unit 700.
- the parameter receiving unit 600 is used to determine whether (a) the subject has a viral or bacterial infection, or (b) the subject suffering from a viral infection is severe. This is the part that accepts multiple types of parameters related to the subject.
- the plurality of parameters essentially include the CRP value of the body fluid sample collected from the subject, and the test of the body fluid sample for one or more body fluid test items selected from the body fluid test items other than the CRP value. Includes a value.
- multivariate analysis is used to determine morbidity or severity, and the number of variables (parameters) to be multivariate analyzed is multiple (ie, at least two).
- Representative examples of the plurality of parameters include, but are not limited to, CRP values and white blood cell counts. Details of the plurality of parameters will be described later.
- the infectious disease determination unit 700 uses the relational expression (I) described later obtained and stored in advance by multivariate analysis, and based on the plurality of parameters, (a) the subject is a viral or bacterial infectious disease. It is a part configured to calculate the determination information regarding the discrimination of whether or not the subject suffering from any of the above or (b) the subject suffering from a viral infection is severe.
- the device is based on the patient's blood sample, whether the patient has (a) a viral or bacterial infection, or (b) a severe viral infection. It becomes possible to provide more credible judgment information as to whether or not a person suffers from an infectious disease.
- the plurality of parameters used in the present invention are a plurality of explanatory variables required for multivariate analysis.
- the essential parameter is the CRP value
- the other parameters are the test values for one or more blood test items selected from the blood test items other than the CRP value.
- the test values for the one or more blood test items include white blood cell count, lymphocyte count, granulocyte count, neutrophil count, (neutrophil / lymphocyte ratio), (granulocyte count / lymphocyte ratio), and the like.
- the number of platelets and the like can be mentioned.
- white blood cell count is mentioned as a test value that can be combined with the CRP value to provide more accurate differentiation.
- Preferred combinations include number, CRP value and white blood cell count and granulocyte count, and CRP value and white blood cell count and neutrophil count and granulocyte count.
- the number, lymphocyte count, and platelet count are also preferred combinations.
- additional parameters can be used as explanatory variables in order to further enhance the credibility of the discrimination result.
- additional parameters include one or more selected from age, gender, elapsed time from onset, and the like.
- the age of the patient to which the determination according to the present invention is applied is not particularly limited, but is less than 6 years old in a preferred embodiment when distinguishing whether the subject has a viral infection or a bacterial infection.
- a numerical value of age when inputting a numerical value of age as a parameter, when a numerical value larger than a predetermined age threshold (for example, 5 (years)) is input, (because the age is not less than 6 years old).
- a predetermined age threshold for example, 5 (years)
- a mode in which a message or warning such as (calculation impossible) is displayed, or a mode in which an error is displayed may be adopted.
- Etc. may be displayed.
- These indications may be verbal indications or may be indications by lamps or the like.
- the format of the parameters processed in the device was converted into numerical values with predetermined units for general reference by humans (users such as doctors and patients) such as health test results and blood test results. It may be a signal value or data before conversion that can be used for arithmetic processing inside the device.
- the parameter receiving unit 600 is a part that accepts the above-mentioned plurality of types of parameters and delivers them to the infectious disease determination unit 700.
- the apparatus has a blood measuring mechanism 100 and a measured value processing unit 500 as a preferred embodiment, and is configured to be able to calculate at least a white blood cell count and a CRP value from a blood sample collected from a subject.
- the parameter receiving unit 600 is configured to receive the white blood cell count and the CRP value from the measured value processing unit 500.
- the blood measurement mechanism 100 and the measurement value processing unit 500 are configured so that further blood test values such as neutrophil count, lymphocyte count, and platelet count can be obtained, and the parameter receiving unit 600 receives the further blood test values. It may be configured to be accepted.
- the configuration example shown in FIG. 1 is merely a preferable example, and the plurality of types of parameters received by the parameter receiving unit 600 may be a CRP value and the above-mentioned test value, and further, age, gender, and course from onset. One or more parameters selected from time and the like may be added.
- the test value of the blood sample collected from the subject may be a value analyzed by an external blood analyzer, in which case the parameter receiving unit 600 uses the test value for the Internet, LAN, and various data communications. It may be accepted from the interface (not shown).
- the arrow line connected to the parameter receiving unit 600 represents a signal line for receiving a parameter from the outside.
- Parameters other than the test values such as the age and sex of the subject are posted on the label attached to the sample container containing the blood sample using a barcode or the like (not shown), and the blood measurement mechanism 100 is attached to the label.
- the listed parameters may be read, and the read parameters may be configured to be accepted by the parameter receiving unit 600. Further, these parameters may be received from the outside via the above-mentioned communication port.
- the device may be provided with various input devices (not shown) such as a keyboard and a touch panel, and the parameter receiving unit 600 is useful for distinguishing the subject's age, gender, elapsed time from onset, and the like. Additional parameters may be received from the input device.
- infectious disease determination unit 700 uses the following relational expression (I) obtained and stored in advance to use the above-mentioned plurality of parameters (for example, CRP value and other test values (red blood cell count (WBC), neutrophil count).
- CRP value red blood cell count (WBC), neutrophil count.
- lymphocyte count (NEU #), lymphocyte count (LYM #), platelet count (PLT), total red blood cell count (TNC), red blood cell count (RBC), hemoglobin concentration (HGB), hematocrit value (HCT), average red blood cell volume ( MCV), average erythrocyte hemoglobin amount (MCH), average erythrocyte hemoglobin concentration (MCHC), erythrocyte distribution width (RDW-CV, RDW-SD), platelet distribution width (PDW), platelet clit value (PCT), average platelet volume (MCV) MPV), small erythrocyte ratio (MIC%), macrocytic erythrocyte ratio (MAC%), lymphocyte ratio (LYM%), monosphere count (MON #), monosphere ratio (MON%), neutrophils Ratio (NEU%), Erythrocyte count (EOS #), Erythrocyte ratio (EOS%), Erythrocyte count (BAS #), Erythrocyte ratio (BAS%), Atypical lymphocyte count (ALY #)
- determining whether a subject has a viral infection or a bacterial infection means that in a preferred embodiment of the present invention, (the subject has either a viral infection or a bacterial infection). Determining that you are affected).
- determination information as to whether a plurality of data providers have suffered from a viral infection or a bacterial infection, respectively means that, in a preferred embodiment of the present invention, each data provider has a viral infection. And information when suffering from one of the bacterial infections. Therefore, it is preferable to exclude the determination that both are affected and the information that both are affected.
- the verdicts are (subject is likely to have a bacterial infection), (subject is likely to have a viral infection), (subject is likely to have a bacterial infection and virus). It is highly possible that you have both infectious diseases).
- the "determination information as to whether the plurality of data providers each suffered from a viral infection or a bacterial infection” each data provider suffers from both a viral infection and a bacterial infection. It may include information that it was done.
- a virus-infected patient is severe (whether or not a subject is suffering from a severe virus infection)
- a virus-infected patient It is meant to determine whether the subject is suffering from the severe viral infection or is suffering from the non-severe (mild or moderate) viral infection.
- determination information as to whether a plurality of data providers were suffering from a severe virus infection or a non-severe virus infection, respectively is, in a preferred embodiment of the present invention, each data provision. Information when a person is suffering from either a severe viral infection or a non-severe (mild or moderate) viral infection.
- “Severe” and “non-severe” are classified according to the viral infection of interest according to the criteria for clinical severity.
- the viral infection whose severity can be differentiated by the present invention is not particularly limited, but in one preferred embodiment, it is SARS-CoV-2 infection (COVID-19).
- SARS-CoV-2 infection COVID-19
- “severe” means that the patient is in a state of respiratory failure to the extent that artificial respiration management or intensive care by ECMO is required.
- the degree of respiratory failure is usually assessed by oxygen saturation (SPO2). In the examples described later, SPO2 of less than 94 is defined as severe, and SPO2 of 94 or more is defined as mild (not severe).
- the relational expression (I) is obtained in advance by multivariate analysis according to the following procedures (a1) and (a2).
- (A1) From a plurality of data providers known to have a viral infection and from a plurality of data providers known to have a bacterial infection, the above-mentioned plurality, respectively. Get the same multiple parameters as the species parameters. For example, when the CRP value and the white blood cell count are acquired in advance from the above-mentioned data provider as a plurality of parameters, and the relational expression (I) is constructed and stored, the infectious disease determination unit 700 also performs the blood of the patient.
- Judgment information regarding discrimination is calculated from the CRP value and white blood cell count of the sample.
- the above-mentioned plurality of types of parameters are referred to as "explanatory variables".
- the determination information regarding the discrimination of whether the data provider was suffering from a viral infection or a bacterial infection is used as the "objective variable”.
- a relational expression for example, a multiple regression equation, a multiple discriminant, etc. showing the relationship between the "explanatory variable” and the "objective variable” is obtained.
- the relational expression (I) is obtained in advance by multivariate analysis according to the following procedures (b1) to (b2).
- (B1) From multiple data contributors known to have a severe viral infection and from multiple data contributors known to have the non-severe viral infection, respectively.
- the same multiple types of parameters as the above-mentioned multiple types of parameters are obtained. For example, when the CRP value, the white blood cell count, and the platelet count are acquired in advance from the above-mentioned data provider as a plurality of parameters, and the relational expression (I) is constructed and stored, the infectious disease determination unit 700 also performs.
- Judgment information regarding discrimination is calculated from the CRP value, white blood cell count, and platelet count of the patient's blood sample.
- explanatory variables The above-mentioned plurality of types of parameters are referred to as "explanatory variables".
- determination information regarding the discrimination between the severe viral infection and the non-severe viral infection, respectively is used as the "objective variable”.
- a relational expression for example, a multiple regression equation, a multiple discriminant, etc.
- the relational expression (I) is stored in a storage device in the device or an external communicable storage device so that the infectious disease determination unit 700 can refer to it.
- the relational expression (I) is stored in the relational expression holding unit 710 provided in one area of the storage device in the apparatus.
- the specific analysis method itself for multivariate analysis is not particularly limited, but for example, discriminant analysis, logistic regression analysis, multiple regression analysis, Cox hazard regression analysis (also called Cox proportional hazard analysis), principal component analysis. , Factor analysis, dispersion analysis, and one or more analytical methods selected from cluster analysis are preferred. In the present invention, it is preferable to carry out one of these analysis methods, but by selecting and carrying out two or more analysis methods, the determination may be confirmed and the accuracy of the determination may be higher. ..
- discriminant analysis In a discriminant analysis of whether a subject has a viral or bacterial infection, for example, multiple data contributors (Dw) who have been proven to have a viral infection, and a bacterial infection.
- Dw multiple data contributors
- the leukocyte count X1 and CRP value X2 are used as explanatory variables to determine whether the disease is a viral or bacterial infection.
- the two values be the objective variable (Y1). For example, a viral infection is 0 and a bacterial infection is 1.
- the regression coefficients (a 1 , a 2 , a 0 ) are calculated by using the following equation (i) as the relational expression (I).
- Y1 a 1 X1 + a 2 X2 +. .. .. + A 0 formula (i) a 1 X 1 represents the product of a 1 and X 1. a 0 is also referred to as a constant term.
- the additional parameters X3, X4 ,. .. .. Is added as an explanatory variable, (a 3 ⁇ X3 + a 4 ⁇ X4 + ...) is added to the right side of the above equation (i).
- the regression coefficient of the relational expression is, for example, the value of the actual discrimination of the data provider (whether it is a viral infection or a bacterial infection) and the value obtained by applying each parameter (explanatory variable) of the data provider to the relational expression. It is calculated so that the correlation ratio is maximized.
- the test value (white blood cell count, CRP value) is input to the above formula (i), and if Y1 ⁇ 0, the subject is highly likely to have a viral infection. If Y1> 0, the determination information that the subject has a high possibility of bacterial infection is output. Further, when the result of the calculation by the relational expression (I) is obtained as the probability of bacterial infection (%) and the probability of viral infection (%), the calculation result (judgment result) exceeds 50%. It may be determined that one is affected. For example, if it is calculated that the probability of bacterial infection is 55% and the probability of viral infection is 45%, the determination information that the subject has a high probability of bacterial infection is output. It may be configured as follows.
- the discrimination information for dividing into two groups of viral infection and bacterial infection was calculated, and the discrimination information is, for example, four groups (1. Only affected by viral infection). 2. Affected only with bacterial infections 3. Affected with both viral and bacterial infections 4. Not affected with either viral or bacterial infections), etc.
- the information may be divided into three or more groups. Further, in that case, parameters from data providers proved to belong to each group may be collected and the above relational expression (I) may be calculated, and if necessary, a plurality of the relational expressions may be used. There may be.
- logistic regression analysis In logistic regression analysis (also referred to as multiple logistic regression analysis), whether the subject has a viral or bacterial infection using a pre-calculated relational expression based on the parameters from the above data provider. The probability is calculated. The parameters from the data provider used in the logistic regression analysis are the same as those in the above-mentioned discriminant analysis.
- the number of each of the data providers (Dw, Db) of the past data in the multivariate analysis exemplified above is not particularly limited, but for example, k-fold cross-validation (eg, 2-split, 3-split, 5-split, etc.) ) Is preferably the number of people who can execute.
- the data provider Dw is 260 cases
- the data provider Db is 229 cases
- the age is from less than 1 year to 16 years
- 258 cases are male
- 231 cases are female
- the relationship has high credibility. Enough to get the formula.
- the same procedure as above can be used to distinguish whether or not a virus-infected patient is severely ill. For example, from multiple data contributors (Dw) who have been proven to have a severe viral infection and from multiple data contributors (Db) who have been proven to have the non-severe viral infection, respectively.
- Dw data contributors
- Db data contributors
- the white blood cell count X1, the CRP value X2, and the platelet count X3 are used as explanatory variables, and whether the disease is severe or not is used as the objective variable (Y1, Y2).
- the regression coefficients (a 1 , a 2 , a 3 , a 0 ) are calculated by using the above equation (i) or (ii) as the relational expression (I).
- the regression coefficient of the relational expression is, for example, the correlation ratio between the actual discrimination value of the data provider (severe or not) and the value obtained by applying each parameter (explanatory variable) of the data provider to the relational expression. It is required to be the maximum.
- the test values (white blood cell count, platelet count, CRP value) are input to the above formula (i) or (ii) to obtain the Y1 or Y2 value, and the same as above is performed.
- the subject can obtain determination information that is likely to be severe or not likely to be severe. Further, as in the case of discriminating the type of infectious disease, the information for discriminating the severity of the viral infection is, for example, four groups (1. severe, 2. moderate, 3. mild, 4. asymptomatic) and the like. The information may be divided into three or more groups. In that case, parameters from data providers proved to belong to each group may be collected and the above relational expression (I) may be calculated, and if necessary, the relational expression may be plural. May be good.
- the device further comprises a blood measuring mechanism 100.
- the blood measurement mechanism 100 receives the sample container 80 containing the blood sample M1 at a predetermined position, measures the blood sample M1 in the sample container 80, and sends the obtained measurement signal to the measurement value processing unit 500. It is configured. Since the CRP value is indispensable for differentiation and the white blood cell count is suitable as another blood test item, the white blood cell measurement mechanism 100 is a white blood cell measurement chamber for measuring the white blood cell count of the blood sample M1 (hereinafter referred to as “white blood cell measurement chamber”).
- the red blood cell measuring chamber (hereinafter, also referred to as RBC chamber) 20 is provided as well as the blood analyzer of Patent Document 1.
- the RBC chamber 20 is a chamber configured to count red blood cells and platelets, but in order to distinguish the severity of a virus-infected patient, the platelet count is used as an explanatory variable in addition to the CRP value and the white blood cell count. Therefore, it is desirable that the blood measuring mechanism 100 includes an RBC chamber.
- the counting in the following description includes not only simply counting the number of blood cells such as white blood cells, but also measuring the volume of each blood cell. This makes it possible to analyze how many volumes of blood cells are present (that is, the volume frequency distribution of blood cells).
- the "frequency" in the volume frequency distribution is the number of particles for each volume (or channel).
- the volume measurement value indicating the volume of blood cells is not a specific numerical value, and the total width from the minimum value (which may be zero) to the maximum value of the volume measurement value is 256 steps (0 to 255) or 1024 steps (0 to 255 steps). It is preferable to classify into 0 to 1023) and the like. This facilitates the handling of data when performing the process of obtaining the frequency distribution by the analysis unit described later.
- Each section divided as described above is also called a channel.
- the WBC chamber 30 In the WBC chamber 30, hemolysis treatment is applied to the blood sample M1 and a diluted solution is added to form a sample solution, leukocytes in the sample solution are counted, and a signal at the time of counting is transmitted. The signal may be processed by the analysis unit 220.
- the WBC chamber 30 may be configured to count at least leukocytes by, for example, an impedance method.
- leukocytes are treated so that they can be classified into lymphocytes, monocytes, and granulocytes by adding additional reagents to the sample solution.
- the frequency distribution of lymphocytes, monocytes, and granulocytes can be obtained.
- the diluted solution also has an action of protecting the cell membrane of leukocytes.
- the hemolytic agent destroys red blood cells and platelets and exerts a contractile effect on three types of white blood cells (lymphocytes, monocytes, and granulocytes).
- lymphocytes hemolytic agents cause dehydration from within the cytoplasm, causing the nuclear envelope to contract (naked nucleation).
- monocytes and granulocytes the degree of naked nucleation is different from each other, and granulocytes are smaller than monocytes.
- the WBC chamber 30 may also be configured to be capable of measuring hemoglobin concentration (Hgb).
- the RBC chamber 20 is a chamber configured to count red blood cells and platelets based on an impedance method or the like, and by analyzing the counting results, the volume frequency distribution of red blood cells and platelets can also be obtained.
- the hematocrit value (Hct) is calculated by dividing the total volume of red blood cells in a sample obtained by an impedance method or the like by the total volume of blood.
- a chamber for measuring the number of neutrophils As a chamber for measuring the number of neutrophils, leukocytes are treated with a reagent into particles that can be counted into lymphocytes, monocytes, neutrophils, and eosinophils, and the particles are counted.
- a measuring chamber can be mentioned. Examples of such a measurement chamber include the LMNE cell (LMNE chamber) described in Patent Document 2.
- LMNE chamber examples of such a measurement chamber include the LMNE cell (LMNE chamber) described in Patent Document 2.
- LMNE chamber particles are counted using a reagent and a particle counting mechanism (particularly a mechanism for performing a condensing flow impedance method).
- the frequency distribution of lymphocytes, monocytes, neutrophils, and eosinophils can be obtained, and thus the number of neutrophils can also be obtained.
- the CRP value and the neutrophil count are used.
- a relational expression showing the relationship between the objective variable (viral infection and bacterial infectious disease) is obtained, and the discrimination results of the subjects are compared between the two, so that erroneous judgment can be further reduced.
- the blood measuring mechanism 100 further includes a chamber for measuring the number of neutrophils.
- a measurement chamber for counting basophils may be provided. This enables 5 classifications of leukocytes and enables more detailed blood analysis.
- particle components other than basophils are hemolyzed and contracted by a hemolytic agent, and basophils are counted by a particle counting mechanism.
- the CRP chamber is configured to measure a CRP parameter value, which is an indicated value corresponding to the CRP value of the blood sample M1, and transmit the measured value.
- Examples of the method for obtaining the CRP parameter value in the measurement chamber include the CRP latex immunonephelometer RATE method.
- Examples of the configuration of the CRP chamber include a configuration in which a light irradiation unit and a light detection unit are provided on the lower wall surface to acquire the intensity of the detected transmitted light or scattered light.
- a blood sample is mixed with an anti-human C reactive protein (CRP) antibody-sensitized latex in the presence of a buffer, and the CRP and the latex particles in the sample are mixed.
- CRP C reactive protein
- the rate of agglutination caused by the antigen-antibody reaction with and is measured, and the CRP concentration is obtained using a polymorphic calibration line prepared in advance based on standard serum with the rate of agglutination as a variable.
- CRP C reactive protein
- the hematocrit value which is the ratio of red blood cells contained in a certain amount of blood, exceeds a certain value (example: 55%)
- the amount of plasma derived from the subject is small, so that citrate is used.
- the sodium citrate concentration increases. Therefore, when obtaining the value, hematocrit correction may be performed by adjusting the amount of sodium citrate solution by a predetermined method in consideration of the CLSI guideline.
- the process of agglutinating latex particles by causing an antibody reaction (Ii) The step of measuring the turbidity change rate due to the agglutination reaction with red light and determining the CRP concentration in the hemolytic sample using a polymorphic calibration curve prepared in advance based on standard serum, and (iii) hematocrit measured at the same time.
- the correction may be performed by a method including a step of converting the value into the plasma CRP concentration of the subject and then displaying the value.
- a mechanism for executing the impedance method (electric resistance method) (a mechanism for measuring the volume of a particle by using a change in the electrical characteristics (impedance) in the aperture when the particle passes through the aperture).
- Mechanism for performing flow cytometry (The volume of the particles is determined from the optical characteristics such as light scattering and light absorption obtained by irradiating the particles in the sample liquid traveling through the flow cell with a predetermined irradiation light. Measuring mechanism), Condensing flow impedance method (a mechanism in which an impedance method and a mechanism for performing flow cytometry are mixed in one flow path so that each particle can be measured by the impedance method and flow cytometry). And so on.
- Conventionly known techniques such as Patent Documents 1 and 2 can be referred to.
- the blood measuring mechanism 100 has a dispensing mechanism 70 in addition to the CRP chamber 10, the RBC chamber 20, and the WBC chamber 30.
- the dispensing mechanism 70 has a sampling nozzle 50 and a moving mechanism 60.
- the moving mechanism 60 includes a horizontal moving mechanism 61 and a vertical moving mechanism 62 so that the sampling nozzle 50 can be moved in the horizontal direction and the vertical direction.
- the sampling nozzle 50 moves to the sample container 80, various reagent containers (not shown), the CRP chamber 10, the RBC chamber 20, and the WBC chamber 30 under the control of the mechanism control unit 300 included in the control unit 200, and blood.
- It is an elongated tube that sucks and discharges samples, reagent solutions, diluents, sample solutions created in the chamber, and so on.
- the blood measuring mechanism 100 is appropriately provided with a dilution mechanism, a cleaning mechanism, a suction / discharge pump, a syringe, an electromagnetic valve, and the like (these are not shown).
- a dilution mechanism a cleaning mechanism, a suction / discharge pump, a syringe, an electromagnetic valve, and the like.
- conventionally known particle analyzers, blood analyzers, and blood cell counters can be referred to.
- control unit 200 In the example of FIG. 1, the control unit 200 has a mechanism control unit 300 and an analysis unit 220 which is a main part of the calculation.
- the mechanism control unit 300 is a part that controls and operates the blood measurement mechanism 100.
- An external drive circuit or the like for controlling the blood measuring mechanism may be appropriately connected to the control unit 200.
- the analysis unit 220 receives the identification information of the subject read from the sample container 80 by the blood measurement mechanism 100, receives the signal of the measurement result from the blood measurement mechanism 100, calculates the blood test value of the sample, and receives the blood test value of the sample. Judgment information for discrimination is calculated, and these blood test values and judgment information are output. In the example of FIG.
- the analysis unit 220 is a unit that receives, processes, and outputs data for analyzing blood and calculating determination information for discrimination, and is a measurement value receiving unit 400 and a measured value processing unit. It includes 500, a parameter receiving unit 600, an infectious disease determination unit 700, a calculation result output unit 800, and the like.
- the control unit 200 may be constructed by a logic circuit or the like, but it is appropriate that the control unit 200 is composed of a computer and a computer program.
- the computer executes a computer program configured to control the operation of each part of the blood measuring mechanism 100, and to calculate blood test values and determination information for discrimination.
- the measured value receiving unit 400 receives the measured value transmitted from each measuring unit (10, 20, 30) in the blood measuring mechanism 100 as data that can be calculated.
- the measured value receiving unit 400 may be configured to have an interface as hardware and software (computer program) for receiving the received measured value signal as a measured value data set.
- the measured value receiving unit 400 may store each received measured value in a storage device (not shown).
- the measured value processing unit 500 has a CRP value calculation unit 510, a red blood cell count calculation unit 520, and a white blood cell count calculation unit 530.
- the red blood cell count calculation unit 520 receives the measured value (data as measured) in the RBC chamber from the measured value receiving unit 400, and calculates the red blood cell count, the platelet count, and their volume frequency distribution in the blood sample M1.
- the white blood cell count calculation unit 530 receives the measured value in the WBC chamber from the measured value receiving unit 400, and calculates the white blood cell count and the volume frequency distribution in the blood sample M1.
- the leukocyte count calculation unit 530 receives the measured values in the WBC chamber from the measured value receiving unit 400 and lymphocytes in the blood sample M1. The number, monocyte count, granulocyte count and their volume frequency distribution are further calculated. Further, the CRP value calculation unit 510 receives the measured value (signal value transmitted from the light receiving sensor) in the CRP chamber from the measured value receiving unit 400, and determines the CRP value of the blood sample M1.
- the measurement value processing unit 500 may further include a neutrophil number calculation unit or the like. The neutrophil number calculation unit receives the measured value in the chamber for measuring the neutrophil from the measured value receiving unit 400, and calculates the neutrophil number and the volume frequency distribution in the blood sample M1.
- the calculation result output unit 800 displays the calculation result (blood analysis result of the conventional blood analyzer) in the measurement value processing unit 500 and the determination information related to the above discrimination calculated by the infectious disease determination unit 700 in the display device 900 or the printer. It is a part that outputs to peripheral devices such as, communication lines, external computers, etc.
- FIG. 2 is a flowchart illustrating an outline of the operation of the apparatus illustrated in FIG.
- the CRP value analysis steps s1 to s4 and the white blood cell count analysis steps s5 to s8 are shown in parallel, but the operations of these two series may be in series.
- the numbers assigned to each step are for identification purposes.
- RBC chambers are added, blood samples are distributed to each chamber in a predetermined order, in which sample solution is formed (a part of the blood sample diluted in the WBC chamber is transferred to the RBC chamber).
- the movement of the sample solution between the chambers is also included, such as being further diluted there), and then the measurement proceeds independently in each chamber, and the time required for the measurement is also independent for each chamber.
- the operation of each part is based on the command of the control part.
- the case where the CRP value and the white blood cell count are used as a plurality of types of parameters will be taken as an example, and the flow of measuring these parameters and calculating the judgment information using them will be described.
- Step s1 CRP value measurement steps s1 to s4
- nozzle sampling nozzle
- the dispensing mechanism 70 is activated, and the sampling nozzle (hereinafter referred to as “nozzle”) 50 moves to measure the CRP value, and the reagent required for the measurement (the reagent container is not shown) and the blood sample in the sample container 80.
- a predetermined amount of M1 is supplied to the CRP chamber 10, and a sample liquid for measuring the CRP value is formed there. Nozzles are cleaned as appropriate.
- Step s2 A measured value (absorbance) corresponding to the CRP value is obtained in the CRP chamber, and the measured value is transmitted to the analysis unit 220.
- the measured value receiving unit 400 of the analysis unit 220 receives the measured value of CRP from the CRP chamber.
- the CRP value calculation unit 510 of the measurement value processing unit 500 receives the CRP measurement value from the measurement value acceptance unit 400 and determines the CRP value.
- the CRP value calculation unit 510 may have a reference table for converting the measured value of CRP into the CRP value.
- the CRP value is sent to the parameter receiving unit 600.
- Step s5 The dispensing mechanism 70 is activated, and the nozzle 50 supplies a predetermined amount of the blood sample M1 in the sample container 80 to the WBC chamber 30, and a predetermined amount of a diluted solution (water, physiological saline, phosphate buffer diluted) is supplied thereto. (Liquid, etc.) is supplied to dilute the blood sample M1.
- a diluted solution water, physiological saline, phosphate buffer diluted
- Liquid, etc. is supplied to dilute the blood sample M1.
- a hemolytic agent that dissolves (hemolyzes) red blood cells is further added to the diluted blood sample to form a sample solution in which red blood cells are dissolved.
- Step s6 White blood cells are counted in the WBC chamber 30, the volume of each white blood cell is measured, and the measured value (a signal having a size corresponding to the volume) is transmitted to the analysis unit 220.
- the hemoglobin concentration may be measured by an optical device for performing a colorimetric method (non-cyan method), and the measured value may be transmitted.
- a process for further classifying leukocytes into lymphocytes, monocytes, and granulocytes may be performed.
- particle counting is also performed in the RBC chamber 20, the volume of particles containing red blood cells and platelets is measured, and the measured value is sent to the analysis unit 220.
- the measured value receiving unit 400 receives the measured value related to the white blood cell count from the WBC chamber.
- the white blood cell count calculation unit 530 of the measurement value processing unit 500 receives the measured value of white blood cells from the measurement value receiving unit 400 and calculates the white blood cell count per blood unit volume.
- the white blood cell count is sent to the parameter receiving unit 600.
- the red blood cell count calculation unit 520 receives the measured values of red blood cells and platelets from the measured value receiving unit 400, and calculates the red blood cell count and the platelet count per blood unit volume.
- the calculation result in the measured value processing unit 500 may be output through the calculation result output unit 800, or may be displayed on the display device 900 or the like as a histogram or scattergram.
- the infectious disease determination unit 700 receives the leukocyte count and CRP value from the parameter receiving unit 600, and substitutes these leukocyte count and CRP value into the above relational expression (I) stored in the relational expression holding unit 710 as explanatory variables for the subject. Then, the objective variable Y is calculated. Judgment information on whether the subject has a viral infection or a bacterial infection (if the objective variable is the severity of the viral infection patient, whether the subject is severe or not) according to the calculation result. Is selected (when the objective variable Y is an established value, it may be used as it is as determination information).
- Judgment information is preferably calculated by the above steps.
- the calculated determination information is transmitted to the calculation result output unit 800 and output to a display device or the like.
- the display of the result of the determination information obtained by the infectious disease determination unit 700 may be, for example, "there is a high possibility of a viral infection (or a bacterial infection)” or "the possibility of a viral infection (or a bacterial infection)”. ⁇ % "Or” likely to be a severe (or non-severe) viral infection", “possible to be a severe (or non-severe) viral infection” It may be a sentence, a numerical value, a symbol, or the like that can be understood by the operator of the blood analyzer or the person who sees the analysis result as a reference for the above discrimination, such as "the sex is ⁇ %".
- the blood sample derived from the subject is (a) obtained from a subject with a viral infection, obtained from a subject with a bacterial infection, or (b) a severe viral infection. It is a method of determining whether it is obtained from a subject with a disease or a subject with a non-severe viral infection.
- the blood sample derived from the subject is, for example, a blood sample collected from the subject.
- whether the subject who is the donor of the blood sample has (a) a viral infection (affected by a viral infection) or a bacterial infection (bacterial infection).
- the method has a first step of preparing the plurality of parameters described above.
- the method for acquiring the plurality of parameters is not particularly limited, but it is preferable to use the blood analyzer according to the present invention described above.
- the method uses the plurality of parameters and the above-mentioned relational expression (I), and whether the blood sample is obtained from a subject having (a) a viral infection or a subject having a bacterial infection.
- the determination method using the above-mentioned relational expression (I) is as described in detail above.
- the multivariate analysis used in the method according to the invention is selected from discriminant analysis, logistic regression analysis, multiple regression analysis, Cox hazard regression analysis, principal component analysis, factor analysis, dispersion analysis, and cluster analysis, as described above. It may be one or more analyzes.
- test values of the blood sample for one or more blood test items selected from the blood test items other than the above CRP values are as described above.
- Computer program according to the present invention may be provided as recorded on a computer-readable medium, or may be provided from another computer or an external storage device via a network.
- the program is a computer program that causes a computer to function as the above-mentioned parameter receiving unit (that is, parameter receiving means) and as the above-mentioned infectious disease determination unit (that is, infectious disease determination means).
- the parameter receiving unit and the infectious disease determination unit are as described in detail above.
- the program further includes a computer program that causes the computer to function as each part (white blood cell count calculation unit, CRP value calculation unit, neutrophil count calculation unit, control unit, etc.) of the blood analyzer according to the present invention described above. You may go out.
- Example 1 Outline of clinical trial The clinical trial was conducted according to a predetermined protocol approved by the review committee of the National Hospital Organization Tokyo Medical Center (J Infect Chemother (2012) 18: 832-840).
- Example 2 Setting of relational expression (I) by multivariate analysis
- samples derived from infants under 7 years old were infected with virus, infected with bacteria, and mixed (virus) by PCR test. It was classified into (both bacterial) infection and mycoplasma infection (virus infection 260 cases, bacterial infection 229 cases, mixed infection 208 cases, mycoplasma infection 86 cases (783 cases in total).
- the samples classified above were statistically analyzed using StatFlex (Artec Co., Ltd.).
- Example 3 Evaluation of Relational Expression (I) by K-Divided Cross Validation
- the method of validation 1 is based on the raw data obtained from the above clinical trial (J Infect Chemother (2012) 18: 832-840).
- (I) Divide into 5 parts, create a calculation formula (that is, corresponding to the formula (ii) of the present invention) by one of the divisions, and evaluate all 5 divisions.
- (Ii) Divide into three, create a calculation formula (that is, corresponding to the formula (ii) of the present invention) by one of the divisions, and evaluate all three divisions (see Table 3 for the results).
- Validation 2 From the results of the above validation 1, the validity of the formula (ii) of the present invention set in Example 2 (validity of the analysis method) was sufficiently verified and confirmed, but from the viewpoint of further improving the reliability, the following Validation 2 was performed.
- the method of validation 2 is to first divide the raw data obtained from the above clinical trial (J Infect Chemother (2012) 18: 832-840) into two and use one of the two divisions to calculate (the present invention). (Equivalent to equation (ii)) was created and the remaining 1 division was evaluated. Next, all the raw data is shuffled and divided into two again, a calculation formula (corresponding to the formula (ii) of the present invention) is created by one of the two divisions, and the remaining one division is evaluated. The work was repeated 5 times. The five evaluations were given as processing A, B, C, D, and E, respectively.
- Example 4 Comparison of differentiation results by two relational expressions with different parameters StatFlex (stat) of blood samples collected from 286 cases of viral infections and 409 cases of bacterial infections (695 cases in total) confirmed by PCR.
- StatFlex stat
- PCR multivariate analysis (multiple logistics regression) of Flex Co., Ltd.
- the neutrophil, and the case where CRP was selected the regression coefficients (a 0 to a 3 ) of the above equation (ii) were obtained so that the area under the ROC curve (AUC) was maximized, respectively.
- the results are shown in Tables 6-1 and 6-2 below.
- Example 5 Differentiation of severity of SARS-CoV-2 infection (COVID-19) 42 cases confirmed to be SARS-CoV-2 positive by PCR were severely affected by oxygen saturation (SPO2). It was classified into 31 cases (SPO2: less than 94) and 11 mild cases (SPO2: 94 or more). For blood samples collected from these cases, severe COVID-19 and mild COVID-19 were selected as objective variables and explanatory variables using multivariate analysis (multiple logistic regression) of StatFlex (Artec Co., Ltd.). After selecting WBC, CRP, platelets (PLT), lymphocytes (LYM), etc., we evaluated and examined what combination had the largest area under the ROC curve (AUC). The results are shown in Tables 7-1 and 7-2 below.
- Tables 8-1 and 8-2 are examples in which the severity is differentiated by substituting the actual test values using the relational expression (ii) having the regression coefficients shown in Tables 7-1 or 7-2 above. Shown in.
- INDUSTRIAL APPLICABILITY it becomes possible to provide useful determination information for a doctor to distinguish whether a patient has a viral infection or a bacterial infection, whereby a viral cold can be obtained. Nevertheless, erroneous prescriptions such as prescribing antibiotics have been suppressed, and problems caused by erroneous prescriptions such as the development of resistant bacteria have been suppressed. Further, according to the present invention, it becomes possible to objectively determine whether or not a patient with a viral infection (eg, COVID-19) is seriously ill, regardless of the subjective judgment of the patient or the interviewer. , It has become possible to appropriately judge the necessity of intervention and the selection of treatment method.
- a viral infection eg, COVID-19
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Virology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Zoology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
医師は、薬剤を処方するに当たっては、患者(あるいは患者の保護者)に対し、診断結果(病名、病状等)、処方する薬剤の内容、当該薬剤の副作用等について十分に説明する義務を負っており、近年、治療等に使用し得る薬剤が多様化する中で、患者等に対してより分かり易い形でこれらの情報を提供する必要がある。
〔1〕体液分析装置であって、当該体液分析装置は、
被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定に用いるための複数種のパラメーターを受入れるパラメーター受入れ部を有し、
前記複数種のパラメーターは、該被験者から採取された体液検体のCRP値を含み、かつ、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目についての検査値を含み、
感染症判定部を有し、該感染症判定部は、予め記憶された下記の関係式(I)を用い、前記複数種のパラメーターに基づいて、前記被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定情報を計算するよう構成されており、
該関係式(I)は、ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、および、細菌感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者からそれぞれに得た、前記複数種のパラメーターと同じ種類の複数種のパラメーターを説明変数とし、前記複数のデータ提供者がそれぞれウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患していたかの判定情報を目的変数として、多変量解析によって求められた説明変数と目的変数との関係を示す式である、
前記体液分析装置。
〔1a〕体液分析装置であって、当該体液分析装置は、
ウイルス感染症患者が重症であるか否かの判定に用いるための複数種のパラメーターを受入れるパラメーター受入れ部を有し、
前記複数種のパラメーターは、該被験者から採取された体液検体のCRP値を含み、かつ、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目についての検査値を含み、
感染症判定部を有し、該感染症判定部は、予め記憶された下記の関係式(I)を用い、前記複数種のパラメーターに基づいて、前記ウイルス感染症患者が重症であるか否かの判定情報を計算するよう構成されており、
該関係式(I)は、重症のウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、および、重症でない該ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、それぞれに得た、前記複数種のパラメーターと同じ種類の複数種のパラメーターを説明変数とし、前記複数のデータ提供者がそれぞれ重症のウイルス感染症および重症でない該ウイルス感染症のいずれに罹患していたかの判定情報を目的変数として、多変量解析によって求められた説明変数と目的変数との関係を示す式である、
前記体液分析装置。
〔2〕上記多変量解析が、判別分析、ロジスティック回帰分析、重回帰分析、Coxハザード回帰分析、主成分分析、因子分析、分散分析、および、クラスター分析から選択される1以上の分析である、上記〔1〕に記載の体液分析装置。
〔2a〕上記多変量解析が、判別分析、ロジスティック回帰分析、重回帰分析、Coxハザード回帰分析、主成分分析、因子分析、分散分析、および、クラスター分析から選択される1以上の分析である、上記〔1a〕に記載の体液分析装置。
〔3〕上記のCRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目に関する該体液検体の検査値が、白血球数を含んでおり、
当該体液分析装置は、
上記被験者から採取された体液検体の白血球数を測定するための白血球測定チャンバーと白血球数算出部、および、
該体液検体のCRP値を測定するためのCRP測定チャンバーとCRP値算出部をさらに有する、
上記〔1〕または〔2〕に記載の体液分析装置。
〔3a〕上記のCRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目に関する該体液検体の検査値が、白血球数を含んでおり、
当該体液分析装置は、
上記被験者から採取された体液検体の白血球数を測定するための白血球測定チャンバーと白血球数算出部、および、
該体液検体のCRP値を測定するためのCRP測定チャンバーとCRP値算出部をさらに有する、
上記〔1a〕または〔2a〕に記載の体液分析装置。
〔4〕上記被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定に用いるための複数種のパラメーターが、好中球数を含んでおり、
上記感染症判定部が、上記関係式(I)を用い、前記検査値に含まれた少なくとも白血球数とCRP値とに基づいて、並びに/あるいは少なくとも好中球数とCRP値とに基づいて、上記被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれかに罹患している可能性を示す判定情報を計算するよう構成されている、
上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の体液分析装置。
〔4a〕上記ウイルス感染症患者が重症であるか否かの判定に用いるための複数種のパラメーターが、血小板数を含んでおり、
上記感染症判定部が、上記関係式(I)を用い、前記検査値に含まれた少なくとも血小板数とCRP値に基づいて、並びに/あるいは少なくとも血小板数と白血球数とCRP値に基づいて、上記ウイルス感染症患者が重症であるか否かを示す判定情報を計算するよう構成されている、
上記〔1a〕~〔3a〕のいずれかに記載の体液分析装置。
〔5〕上記被験者から採取された体液検体の好中球数を測定するためのチャンバーと好中球数算出部をさらに有する、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の体液分析装置。
〔5a〕上記ウイルス感染症患者から採取された体液検体の血小板数を測定するためのチャンバーと血小板数算出部をさらに有する、上記〔1a〕~〔4a〕のいずれかに記載の体液分析装置。
〔6〕体液が血液である、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の体液分析装置。
〔6a〕体液が血液である、上記〔1a〕~〔5a〕のいずれかに記載の体液分析装置。
〔7〕被験者由来の体液検体が、ウイルス感染症の被験者から得たものであるか、細菌感染症の被験者から得たものであるかを判定する方法であって、
当該方法は、
下記(A)の複数種のパラメーターを準備する第1のステップと、
前記複数種のパラメーターと、下記の関係式(I)とを用い、前記体液検体が、ウイルス感染症の被験者から得たものであるか、細菌感染症の被験者から得たものであるかを判定する第2のステップとを有し、
該(A)の複数種のパラメーターは、前記体液検体のCRP値を含み、かつ、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目についての検査値を含むものであり、
該関係式(I)は、
ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、および、細菌感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、それぞれに得た、前記複数種のパラメーターと同じ種類の複数種のパラメーターを説明変数とし、
前記複数のデータ提供者がそれぞれウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患していたかの判定情報を目的変数として、
多変量解析によって求められた説明変数と目的変数との関係を示す式である、
前記方法。
〔7a〕被験者由来の体液検体が、重症のウイルス感染症に罹患している被験者から得たものであるか、重症でない該ウイルス感染症に罹患している被験者から得たものであるかを、判定する方法であって、
当該方法は、
下記(A)の複数種のパラメーターを準備する第1のステップと、
前記複数種のパラメーターと、下記の関係式(I)とを用い、前記体液検体が、重症のウイルス感染症に罹患している被験者から得たものであるか、重症でない該ウイルス感染症に罹患している被験者から得たものであるかを判定する第2のステップとを有し、
該(A)の複数種のパラメーターは、前記体液検体のCRP値を含み、かつ、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目についての検査値を含むものであり、
該関係式(I)は、
重症のウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、および、重症でない該ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、それぞれに得た、前記複数種のパラメーターと同じ種類の複数種のパラメーターを説明変数とし、
前記複数のデータ提供者がそれぞれ重症のウイルス感染症および重症でない該ウイルス感染症のいずれに罹患していたかの判定情報を目的変数として、
多変量解析によって求められた説明変数と目的変数との関係を示す式である、
前記方法。
〔8〕上記(A)の複数種のパラメーターにおける、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目に関する該体液検体の検査値が、白血球数を含んでいる、上記〔7〕に記載の方法。
〔8a〕上記(A)の複数種のパラメーターにおける、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目に関する該体液検体の検査値が、白血球数および/または血小板数を含んでいる、上記〔7a〕に記載の方法。
〔9〕体液が血液である、上記〔7〕または〔8〕に記載の方法。
〔9a〕体液が血液である、上記〔7a〕または〔8a〕に記載の方法。
〔10〕コンピューターを、
被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定に用いるための下記(A)の複数種のパラメーターを受入れるパラメーター受入れ手段として、および、
下記の関係式(I)を用い、前記複数種のパラメーターに基づいて、前記被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定情報を計算する感染症判定手段として、
機能させるためのコンピュータープログラムであって、
該(A)の複数種のパラメーターは、前記被験者由来の体液検体のCRP値を含み、かつ、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目についての検査値を含むものであり、
該関係式(I)は、
ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、および、細菌感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、それぞれに得た、前記複数種のパラメーターと同じ種類の複数種のパラメーターを説明変数とし、
前記複数のデータ提供者がそれぞれウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患していたかの判定情報を目的変数として、
多変量解析によって求められた説明変数と目的変数との関係を示す式である、
前記コンピュータープログラム。
〔10a〕コンピューターを、
ウイルス感染症患者が重症であるか否かの判定に用いるための下記(A)の複数種のパラメーターを受入れるパラメーター受入れ手段として、および、
下記の関係式(I)を用い、前記複数種のパラメーターに基づいて、前記ウイルス感染症患者が重症であるか否かの判定情報を計算する感染症判定手段として、
機能させるためのコンピュータープログラムであって、
該(A)の複数種のパラメーターは、前記ウイルス感染症患者由来の体液検体のCRP値を含み、かつ、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目についての検査値を含むものであり、
該関係式(I)は、
重症のウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、および、重症でない該ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、それぞれに得た、前記複数種のパラメーターと同じ種類の複数種のパラメーターを説明変数とし、
前記複数のデータ提供者がそれぞれ重症のウイルス感染症および重症でない該ウイルス感染症のいずれに罹患していたかの判定情報を目的変数として、
多変量解析によって求められた説明変数と目的変数との関係を示す式である、
前記コンピュータープログラム。
〔11〕上記(A)の複数種のパラメーターにおける、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目に関する該体液検体の検査値が、白血球数を含んでいる、上記〔10〕に記載のコンピュータープログラム。
〔11a〕上記(A)の複数種のパラメーターにおける、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目に関する該体液検体の検査値が、白血球数および/または血小板数を含んでいる、上記〔8a〕に記載のコンピュータープログラム。
〔12〕体液が血液である、上記〔10〕または〔11〕に記載の方法。
〔12a〕体液が血液である、上記〔10a〕または〔11a〕に記載の方法。
よって、医師は、当該体液分析装置によって示される判定情報を参照し、より高い信憑性にて、ウイルス感染症であるか細菌感染症であるかの鑑別を行うことができ、その結果、抗生物質の誤った投与を低減させることができ、常在菌の減少や、耐性菌の発生を抑えることもできる。さらに、後述する実施例でのAUCの結果からも理解されるように、本発明の装置から得られる鑑別情報は、極めて信頼性の高いものであり、そして該情報の表示形式もウイルス性感染症か細菌性感染症のいずれに罹患しているのかが一目で分かるものである。従って、医師は本発明の装置から得られる情報を用いて、従来よりもより分かり易く、そして円滑に、幅広い年齢の患者(あるいは患者の保護者)に対して、患者等に対する上記説明義務を果たすことが可能となり、ひいては、医師が提供する医療に対する患者等の満足に繋がり得る。
上記効果の具体的な例としては、本発明の体液分析装置では、血液検体中の白血球(WBC)数が10000個/μl、CRP値が3mg/dlの場合に、所定の計算式(後述する「式ii」に相当)の結果、「90%の確率で細菌感染と判断される」ことが表示されるため、自己の病状について容易に理解できるため、極めてペイシェント・フレンドリーなものである。
本発明の体液分析装置(以下、当該装置ともいう)は、パラメーター受入れ部と感染症判定部だけを備えるだけの分析装置(データ処理装置)であってもよいが、図1に一実施例を示すように、体液検体が収容された容器を受入れて、全血算の分析とCRP値の分析とを行う構成(機構およびデータ処理機能)をさらに有することが好ましい。当該装置において使用できる体液検体としては、被験者由来の体液であれば特に制限はないが、例えば、血液、腹水、胸水、脳脊髄液などが挙げられる。好ましくは、血液である。本明細書では以下、体液の代表例である血液を検体とする場合を例に挙げて、本発明の体液分析装置、体液検体の検査方法、そのためのコンピュータープログラムについて説明する。そのため、体液分析装置を血液分析装置、体液測定機構を血液測定機構、体液検査項目を血液検査項目、体液検体を血液検体などと、限定的に表現する場合があるが、本発明は血液に限定されず、他の体液を検体として用いる態様を包含することは明らかである。
以下の説明では、図1に示した血液分析装置の構成を参照しながら、当該装置を詳細に説明する。また、当該装置に含まれる各構成の説明は、本発明の方法および本発明のコンピュータープログラムに含まれる各構成の説明でもある。
本発明で用いられる複数種のパラメーターは、多変量解析に必要な複数の説明変数である。上記したように、必須のパラメーターはCRP値であり、他のパラメーターは、CRP値以外の血液検査項目から選ばれる1以上の血液検査項目についての検査値である。該1以上の血液検査項目についての検査値としては、白血球数、リンパ球数、顆粒球数、好中球数、(好中球/リンパ球比率)、(顆粒球数/リンパ球比率)、血小板数などが挙げられる。これらの検査値の中でも、CRP値と組み合わされて、より精度の高い鑑別を提供し得る検査値として、白血球数が挙げられる。また、(a)被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかを鑑別する場合、CRP値と好中球数、CRP値と顆粒球数、CRP値と白血球数と好中球数、CRP値と白血球数と顆粒球数、CRP値と白血球数と好中球数と顆粒球数も好ましい組み合わせとして挙げられる。一方、(b)ウイルス感染症に罹患している被験者が重症であるか否かを鑑別する場合は、CRP値と白血球数と血小板数、CRP値とリンパ球数と血小板数、CRP値と白血球数とリンパ球数と血小板数も好ましい組み合わせとして挙げられる。
パラメーター受入れ部は、上記した複数種のパラメーターを受入れ、それらを感染症判定部700に引き渡す部分である。図1の例では、当該装置は、好ましい態様として血液測定機構100と測定値処理部500を有し、被験者から採取された血液検体から少なくとも白血球数とCRP値を算出し得るように構成されている。図1の例では、パラメーター受入れ部600は、測定値処理部500から白血球数とCRP値を受入れるように構成されている。好中球数、リンパ球数、血小板数などのさらなる血液検査値が得られるように、血液測定機構100と測定値処理部500が構成され、かつ、該さらなる血液検査値をパラメーター受入れ部600が受入れるように構成されてもよい。図1に示した構成例は、あくまでも好ましい一例であって、パラメーター受入れ部600が受入れる複数種のパラメーターは、CRP値と上記した検査値であってよく、さらに、年齢、性別、発症からの経過時間などから選択される1以上のパラメーターが加えられてもよい。
感染症判定部700は、予め求められ記憶された下記の関係式(I)を用い、上記した複数種のパラメーター(例えば、CRP値と他の検査値(白血球数(WBC)、好中球数(NEU#)、リンパ球数(LYM#)、血小板数(PLT)、総有核細胞数(TNC)、赤血球数(RBC)、ヘモグロビン濃度(HGB)、ヘマトクリット値(HCT)、平均赤血球容積(MCV)、平均赤血球ヘモグロビン量(MCH)、平均赤血球ヘモグロビン濃度(MCHC)、赤血球分布幅(RDW-CV、RDW-SD)、血小板分布幅(PDW)、血小板クリット値(PCT)、平均血小板容積(MPV)、小球性赤血球比率(MIC%)、大球性赤血球比率(MAC%)、リンパ球比率(LYM%)、単球数(MON#)、単球比率(MON%)、好中球比率(NEU%)、好酸球数(EOS#)、好酸球比率(EOS%)、好塩基球数(BAS#)、好塩基球比率(BAS%)、異形リンパ球数(ALY#)、異形リンパ球比率(ALY%)、大型幼若細胞数(LIC#)、大型幼若細胞比率(LIC%)、幼若リンパ球数(IML#)、幼若リンパ球比率(IML%)、幼若単球数(IMM#)、幼若単球比率(IMM%)、幼若顆粒球数(IMG#)、幼若顆粒球比率(IMG%)、有核赤血球数(NRBC#)、有核赤血球比率(NRBC%)、体液中赤血球数(BFRBC)、体液中白血球数(BFWBC)、体液中単球数(BFMN#)、体液中単球比率(BFMN%)、体液中多形核細胞数(BFPN#)、体液中多形核細胞比率(BFPN%)、光学的測定による血小板数(PLTOPT)、網赤血球数(RET#)、網赤血球比率(RET%)、低蛍光網赤血球比率(RETL%)、中蛍光網赤血球比率(RETM%)、高蛍光網赤血球比率(RETH%)、補正網赤血球数(CRC)、平均網赤血球容積(MRV)、平均網赤血球蛍光指数(MFI%)、幼若網赤血球成熟指数(IRF)、網赤血球細胞内ヘモグロビン濃度(RHCc)、平均赤血球蛍光レベル(PIC)などの自動血球計数装置から得られる情報や値)、さらには年齢など)に基づいて、被験者が(a)ウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているか、または(b)重症のウイルス感染症に罹患しているか否かの鑑別に関する判定情報を計算するように構成された部分である。感染症判定部の詳細は後述する。
しかしながら、本発明の他の態様では、複数種のパラメーターをより詳細に分析し、その結果に応じて、(被験者がウイルス感染症および細菌感染症の両方に罹患している)と判定する場合を、前記の二者択一的な判定に加えてもよい。その場合には、判定は、(被験者は細菌感染症に罹患している可能性が高い)、(被験者はウイルス感染症に罹患している可能性が高い)、(被験者は細菌感染症とウイルス感染症の両方に罹患している可能性が高い)などとなる。また、その場合、「複数のデータ提供者がそれぞれウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患していたかの判定情報」には、各データ提供者が、ウイルス感染症および細菌感染症の両方に罹患していたという情報が含まれていてもよい。
「重症」及び「重症でない」は、対象となるウイルス感染症に応じて、臨床的な重症度の判別基準に従って分類される。本発明によって重症度の鑑別が可能なウイルス感染症は特に限定されないが、好ましい一実施態様においては、SARS-CoV-2感染症(COVID-19)である。COVID-19の場合、「重症」とは、人工呼吸管理やECMOによる集中治療を要する程度に呼吸不全の状態にあることをいう。呼吸不全の度合いは、通常、酸素飽和度(SPO2)により評価される。後述の実施例においては、SPO2が94未満を重症、94以上を軽症(重症でない)と規定している。
被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかを鑑別する場合、関係式(I)は、次の(a1)~(a2)の手順による多変量解析によって予め求められる。
(a1)ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者、および、細菌感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、それぞれに、上記した複数種のパラメーターと同じ複数種のパラメーターを得る。例えば、予め前記のデータ提供者から、複数種のパラメーターとして、CRP値と白血球数を取得して関係式(I)を構築し記憶した場合には、感染症判定部700においても、患者の血液検体のCRP値と白血球数から鑑別に関する判定情報を計算する。
(a2)前記の複数種のパラメーターを「説明変数」とする。一方、前記データ提供者がそれぞれウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患していたかの鑑別に関する判定情報を「目的変数」とする。そして、多変量解析によって、「説明変数」と「目的変数」との関係を示す関係式(例えば、重回帰式や重判別式など)を求める。
(b1)重症のウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者、および、重症でない該ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、それぞれに、上記した複数種のパラメーターと同じ複数種のパラメーターを得る。例えば、予め前記のデータ提供者から、複数種のパラメーターとして、CRP値と白血球数と血小板数を取得して関係式(I)を構築し記憶した場合には、感染症判定部700においても、患者の血液検体のCRP値と白血球数と血小板数から鑑別に関する判定情報を計算する。
(a2)前記の複数種のパラメーターを「説明変数」とする。一方、前記データ提供者がそれぞれ重症のウイルス感染症および重症でない該ウイルス感染症のいずれに罹患していたかの鑑別に関する判定情報を「目的変数」とする。そして、多変量解析によって、「説明変数」と「目的変数」との関係を示す関係式(例えば、重回帰式や重判別式など)を求める。
多変量解析のための具体的な解析法自体は、特に限定はされないが、例えば、判別分析、ロジスティック回帰分析、重回帰分析、Coxハザード回帰分析(コックス比例ハザード分析などとも呼ばれる)、主成分分析、因子分析、分散分析、および、クラスター分析から選択される1以上の解析法が好ましいものとして挙げられる。本発明では、これらの解析法のうちの1つを実施することが好ましいが、2以上の分析法を選択し実施することで、判定の確認を行い、判定の精度をより高くしてもよい。
被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判別分析では、例えば、ウイルス感染症であることが証明されている複数のデータ提供者(Dw)、および、細菌感染症であることが証明されている複数のデータ提供者(Db)からそれぞれに採取した血液検体の血液検査値のうち、白血球数X1とCRP値X2とを説明変数とし、ウイルス感染症か細菌感染症かの2値を目的変数(Y1)とする。例えば、ウイルス感染症を0とし、細菌感染症を1とする。そして、次式(i)を関係式(I)として、回帰係数(a1、a2、a0)を計算しておく。
Y1=a1X1+a2X2+...+a0 式(i)
a1X1は、a1とX1との積を表す。a0は定数項ともいう。
上記したさらなるパラメーターX3、X4、...を説明変数として加える場合には、上記式(i)の右辺に(a3×X3+a4×X4+...)が加えられる。
関係式の回帰係数は、例えば、データ提供者の実際の鑑別の値(ウイルス感染症か細菌感染症か)と、その関係式にデータ提供者の各パラメーター(説明変数)を当てはめた値との相関比が最大となるように求められる。
また、関係式(I)による計算の結果が、細菌感染症の確率(%)とウイルス感染症の確率(%)として求められるような場合、計算の結果(判定結果)が50%を超えた方を罹患していると判定してもよい。例えば、細菌感染症の確率が55%であり、ウイルス感染症の確率が45%であると算出された場合には、該被験者は細菌感染症の可能性が高いとの判定情報が出力されるように構成してもよい。
ロジスティック回帰分析(多重ロジスティック回帰分析ともいう)では、上記データ提供者からのパラメーターに基づいて予め算出された関係式を用いて、被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの確率が算出される。ロジスティック回帰分析に用いられるデータ提供者からのパラメーターなどは、上記した判別分析と同様である。ロジスティック回帰分析の関係式(I)は、次式(ii)のように表される。
Y2=1/{1+exp〔-(a1X1+a2X2+...+a0)〕} (式ii)
被験者から採取した血液検体の判別では、例えば、検査値(白血球数、血小板数、CRP値)を上記式(i)または(ii)に入力し、Y1またはY2値を求め、上記と同様にして、該被験者は重症である可能性が高い、または重症でない可能性が高いとの判定情報を得ることができる。
また、感染症の種類の判別の場合と同様に、ウイルス感染症の重症度の判別情報は、例えば、4つのグループ(1.重症、2.中等症、3.軽症、4.無症状)など、3以上のグループに分ける情報であってもよい。その場合には、各グループに属することが証明されたデータ提供者からのパラメーターを収集し、上記関係式(I)を算出してもよく、必要に応じて、該関係式は複数であってもよい。
図1に示す例では、当該装置は、血液測定機構100をさらに有する。該血液測定機構100は、血液検体M1を収容した検体容器80を所定位置に受入れ、該検体容器80中の血液検体M1を測定し、得られる測定信号を測定値処理部500へと送るように構成されている。鑑別のためにCRP値が必須であり、他の血液検査項目として白血球数が好適である点からは、血液測定機構100は、該血液検体M1の白血球数を測定するための白血球測定チャンバー(以下、WBCチャンバーともいう)30、および、該血液検体M1のCRP値を測定するためのCRP測定チャンバー(以下、CRPチャンバーともいう)10とを備えていることが好ましい。図1の例では、上記特許文献1の血液分析装置と同様に、赤血球測定チャンバー(以下、RBCチャンバーともいう)20をも備えている。後述のとおり、RBCチャンバー20は赤血球や血小板を計数するように構成されたチャンバーであるが、ウイルス感染症患者の重症度の鑑別には、CRP値と白血球数に加えて血小板数を説明変数とすることが好ましいため、血液測定機構100はRBCチャンバーを備えていることが望ましい。
WBCチャンバー30では、血液検体M1に溶血処理が施され希釈液が加えられて試料液が形成され、該試料液中の白血球が計数され、該計数時の信号が送信される。該信号は分析部220で処理されてよい。WBCチャンバー30は、例えば、インピーダンス法などによって少なくとも白血球の計数を行うように構成され得る。血液分析装置としての好ましい態様では、試料液にさらなる試薬を加えることで、白血球は、リンパ球、単球、顆粒球に分類し得るように処理される。これにより、WBCチャンバー30から得られる各粒子の体積を示す信号データを分析することで、リンパ球、単球、顆粒球の度数分布が得られる。例えば、前記希釈液は、白血球の細胞膜を保護する作用をも示す。溶血剤は、赤血球と血小板を破壊し、かつ、3種類の白血球(リンパ球、単球、顆粒球)に収縮作用を及ぼす。リンパ球では、溶血剤によって細胞質内から脱水が起こり、核膜が収縮(裸核化)する。単球、顆粒球では、裸核化の程度が互いに異なり、単球よりも顆粒球の方が小さくなる。よって、これらの現象を利用することによって、粒子の大きさに基づいたリンパ球、単球、顆粒球の区別(3分類)が可能になる。また、WBCチャンバー30は、ヘモグロビン濃度(Hgb)を測定し得るよう構成されてもよい。
RBCチャンバー20は、インピーダンス法等に基づいて、赤血球や血小板を計数するように構成されたチャンバーであるが、その計数結果を分析することで、赤血球、血小板の体積度数分布も得ることができる。ヘマトクリット値(Hct)は、インピーダンス法等によって求められたサンプル中の赤血球の体積の総和を血液の総容積で除ずることによって算出される。
好中球数を測定するためのチャンバーとして、白血球を、リンパ球、単球、好中球、好酸球へと計数可能な粒子へと試薬で処理し、粒子の計数を行うよう構成された測定チャンバーが挙げられる。そのような測定チャンバーとしては、上記特許文献2に記載されたLMNEセル(LMNEチャンバー)が挙げられる。LMNEチャンバーでは、試薬と粒子計数機構(とりわけ集光型フローインピーダンス法を行う機構)を用いて粒子の計数が行われる。該粒子の計数結果を分析することで、リンパ球、単球、好中球、好酸球の度数分布が得られ、よって、好中球数も得られる。上述のように、CRP値と白血球数とを説明変数として、目的変数(ウイルス感染症と細菌感染症)との関係を示す関係式を求めるのに加えて、CRP値と好中球数とを説明変数として、同様に目的変数(ウイルス感染症と細菌感染症)との関係を示す関係式を求め、被験者の鑑別結果を両者で比較することにより、より誤判定を低減することができるので、血液測定機構100は、好中球数を測定するためのチャンバーをさらに備えていることが望ましい。
前記のLMNEチャンバーに加えて、好塩基球を計数するための測定チャンバー(BASOチャンバー)が設けられてもよい。これにより白血球5分類が可能になり、より詳細な血液分析が可能になる。BASOチャンバーでは、溶血剤により、好塩基球以外の粒子成分を溶血、収縮させ、粒子計数機構によって好塩基球が計数される。
CRPチャンバーは、血液検体M1のCRP値に対応する指示値であるCRPパラメーター値を測定し、その測定値を送信するように構成されている。該CRPパラメーター値を測定チャンバーで得る方法としては、CRPラテックス免疫比濁RATE法などが挙げられる。CRPチャンバーの構成としては、例えば、下部壁面に光照射部と光検出部が備えられ、検出された透過光または散乱光の強度を取得する構成が挙げられる。CRPラテックス免疫比濁RATE法を実施するための構成例では、血液検体を緩衝液の存在下で抗ヒトC反応性蛋白(CRP)抗体感作ラテックスと混合し、検体中のCRPと前記ラテックス粒子との抗原抗体反応によって生じる凝集の速度を計測し、その凝集の速度を変数として、標準血清を基にあらかじめ作成した多項式検量線を用いてCRP濃度を求める。血液検体に全血を用いる場合は、あらかじめ全血を溶血剤で溶血させたものをサンプルとして用い、上記で算出したヘマトクリット値から被検体の血漿中CRP濃度に換算し表示する例が挙げられる。一連のCRPの測定は、後述の分析部220のCRP値算出部510において実施される。
(i)全血を溶血剤で溶血させた後、緩衝液の存在下で抗ヒトC反応性蛋白(CRP)抗体感作ラテックス試薬を反応させ、検体中のCRPと試薬中のラテックス粒子が抗原抗体反応を起こすことで、ラテックス粒子を凝集させる工程、
(ii)該凝集反応による濁度変化速度を赤色光で計測し、標準血清を基に予め作成した多項式検量線を用いて溶血検体中のCRP濃度を求める工程、及び
(iii)同時に計測したヘマトクリット値から被検体の血漿中CRP濃度に換算した上で表示する工程
を含むような方法を用いて、該補正を行ってもよい。
インピーダンス法(電気抵抗法)を実行する機構(粒子がアパーチャーを通過するときの該アパーチャー内の電気的特性(インピーダンス)の変化を利用して、該粒子の体積を測定する機構)、
フローサイトメトリーを実行する機構(フローセルの流路を進む試料液中の粒子に所定の照射光を照射し、その結果得られる光散乱や光吸収度などの光学的特性から、該粒子の体積を測定する機構)、
集光型フローインピーダンス法(各粒子をインピーダンス法とフローサイトメトリーとによって測定し得るよう、1つの流路にインピーダンス法とフローサイトメトリーを実施する機構を混在させた機構)
などが挙げられる。
白血球数や赤血球数の計数と分析の技術、白血球のさらなる分類の技術、CRP値の測定技術自体については、上記特許文献1、2など、従来公知の技術を参照することができる。
図1の例では、血液測定機構100は、CRPチャンバー10、RBCチャンバー20、WBCチャンバー30に加えて、分注機構70を有する。該分注機構70は、サンプリングノズル50と移動機構60とを有する。該移動機構60は、サンプリングノズル50を水平方向、上下方向に移動し得るよう、水平移動機構61と垂直移動機構62とを有して構成されている。サンプリングノズル50は、制御部200に含まれる機構制御部300による制御の下、検体容器80、各種の試薬容器(図示せず)、CRPチャンバー10、RBCチャンバー20、WBCチャンバー30に移動し、血液検体、試薬液、希釈液、チャンバー内で作り出した試料液などの吸引と吐出を行なう細長い管である。
図1の例では、制御部200は、機構制御部300と演算の主要部分である分析部220とを有する。機構制御部300は、血液測定機構100を制御し作動させる部分である。制御部200には、血液測定機構を制御するための外付けの駆動回路などが適宜に接続されていてもよい。分析部220は、血液測定機構100が検体容器80から読み取った被験者の識別情報を受入れ、かつ、血液測定機構100から測定結果の信号を受入れ、かつ、検体の血液検査値を計算し、かつ、鑑別のための判定情報を計算し、これら血液検査値および判定情報を出力する。図1の例では、分析部220は、血液の分析、鑑別のための判定情報の算出のためのデータの受入れ、処理、出力を行う部分であって、測定値受入れ部400、測定値処理部500、パラメーター受入れ部600、感染症判定部700、計算結果出力部800などを含む。
図1の例では、測定値受入れ部400は、血液測定機構100中の各測定部(10、20、30)から送信される測定値を演算処理可能なデータとして受入れる。測定値受入れ部400は、ハードウェアとしてのインターフェースと、受入れた測定値の信号を測定値のデータセットとして受入れるソフトウェア(コンピュータープログラム)とを有して構成されてよい。測定値受入れ部400は、受入れた各測定値を、記憶装置(図示せず)に格納してもよい。
図1に示す例では、測定値処理部500は、CRP値算出部510と、赤血球数算出部520と、白血球数算出部530を有している。赤血球数算出部520は、測定値受入れ部400からRBCチャンバーでの測定値(測定されたままのデータ)を受取り、血液検体M1における赤血球数、血小板数およびそれらの体積度数分布を算出する。同様に、白血球数算出部530は測定値受入れ部400からWBCチャンバーでの測定値を受取り、血液検体M1における白血球数や体積度数分布を算出する。白血球がリンパ球、単球および顆粒球に分類し得るように処理される場合には、白血球数算出部530は測定値受入れ部400からWBCチャンバーでの測定値を受取り、血液検体M1におけるリンパ球数、単球数、顆粒球数およびそれらの体積度数分布をさらに算出する。また、CRP値算出部510は、測定値受入れ部400からCRPチャンバーでの測定値(受光センサーから送信される信号値)を受入れて、血液検体M1のCRP値を決定する。血液測定機構が、例えば、好中球を測定するためのチャンバー等をさらに備える場合、測定値処理部500は、好中球数算出部等をさらに有し得る。好中球数算出部は、測定値受入れ部400から好中球を測定するためのチャンバーでの測定値を受取り、血液検体M1における好中球数や体積度数分布を算出する。
計算結果出力部800は、測定値処理部500での算出結果(従来の血液分析装置の血液分析結果)や、感染症判定部700で計算された上記鑑別に関する判定情報を、表示装置900やプリンターなどの周辺機器、通信回線、外部コンピューターなどに出力する部分である。
図2は、図1に例示した装置の作動の概要を例示するフローチャートである。該フローチャートの例では、CRP値の分析ステップs1~s4と、白血球数の分析ステップs5~s8とが並行して示されているが、これら2つの系列の作動は直列的であってもよい。各ステップに付された番号は、識別のためである。図1の例では、RBCチャンバーが加えられ、各チャンバーには所定の順番で血液検体が分配され、そこで試料液が形成され(WBCチャンバーで希釈された血液検体の一部がRBCチャンバーに移され、そこでさらに希釈されるといったように、チャンバー間での試料液の移動も含まれる)、その後、各チャンバー内では独立的に測定が進行し、測定に要する時間もチャンバーごとに独立的である。各部の作動は、制御部の命令に基づいている。以下、複数種のパラメーターとしてCRP値と白血球数を用いた場合を例として挙げ、これらのパラメーターの測定と、それを用いた判定情報の算出の流れを説明する。
(ステップs1)
分注機構70が作動し、サンプリングノズル(以下、ノズル)50が、CRP値を測定するために移動し、測定に必要な試薬(試薬容器は図示せず)と、検体容器80中の血液検体M1を、それぞれ所定量だけCRPチャンバー10に供給し、そこでCRP値を測定するための試料液が形成される。ノズルの洗浄は適宜行われる。
CRPチャンバーでCRP値に応じた測定値(吸光度)が得られ、該測定値が分析部220へ送信される。
分析部220の測定値受入れ部400が、CRPチャンバーからCRPの測定値を受入れる。
測定値処理部500のCRP値算出部510が、測定値受入れ部400からCRPの測定値を受入れ、CRP値を決定する。CRP値算出部510は、CRPの測定値をCRP値へと変換するための参照テーブルを有していてもよい。CRP値は、パラメーター受入れ部600へと送られる。
(ステップs5)
分注機構70が作動し、ノズル50が、WBCチャンバー30に、検体容器80中の血液検体M1を所定量だけ供給し、そこへ所定量の希釈液(水、生理食塩水、リン酸緩衝希釈液など)が供給されて、血液検体M1が希釈される。図2のフローチャートには細部の動作を具体的に示していないが、WBCチャンバーで希釈された血液検体の一部がRBCチャンバーに移され、そこでさらに希釈されて、赤血球と血小板の計数が行われる。これらの希釈倍率は従来公知の計数技術を参照してよい。WBCチャンバーでは、希釈された血液検体に、さらに赤血球を溶解(溶血)する溶血剤が加えられ、赤血球が溶解した試料液が形成される。
WBCチャンバー30で白血球の計数が行われ、各白血球の体積が測定され、測定値(体積に応じた大きさの信号)が分析部220へ送信される。尚、WBCチャンバーでは、比色法(ノンシアン法)を行うための光学装置によってヘモグロビン濃度が測定され、測定値が送信されてもよい。また、WBCチャンバー30では、白血球をさらにリンパ球、単球、顆粒球へと分類するための処理が行われてもよい。また、RBCチャンバー20でも粒子計数が行われ、赤血球および血小板を含んだ粒子の体積が測定され、測定値が分析部220へ送られる。
測定値受入れ部400が、WBCチャンバーから白血球の計数に関する測定値を受入れる。
測定値処理部500の白血球数算出部530が、測定値受入れ部400から白血球の測定値を受入れ、血液単位体積当たりの白血球数を計算する。白血球数はパラメーター受入れ部600へと送られる。同様に、赤血球数算出部520が、測定値受入れ部400から赤血球や血小板の測定値を受入れ、血液単位体積当たりの赤血球数や血小板数を計算する。測定値処理部500における計算結果は、計算結果出力部800を通じて出力されてもよく、ヒストグラムやスキャッターグラムとして表示装置900などに表示されてもよい。
(ステップs9)
感染症判定部700が、パラメーター受入れ部600から白血球数とCRP値を受取り、これら白血球数とCRP値を被験者に関する説明変数として、関係式保持部710に記憶された上記関係式(I)に代入し、目的変数Yを計算する。その計算結果に応じて、被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているか(目的変数がウイルス感染症患者の重症度の場合は、被験者が重症であるか否か)の判定情報が選択される(目的変数Yが確立値である場合には、そのまま判定情報として用いられてもよい)。
感染症判定部700によって得られた判定情報の結果の表示は、例えば、「ウイルス感染症(または細菌感染症)の可能性が高い」、「ウイルス感染症(または細菌感染症)の可能性が~%である」あるいは、「重症のウイルス感染症である(または重症でないウイルス感染症である)可能性が高い」、「重症のウイルス感染症である(または重症でないウイルス感染症である)可能性が~%である」といったように、当該血液分析装置の操作者または分析結果を見る者が、上記鑑別のための参考として理解できる文、数値、記号、などであってよい。
本発明による方法は、被験者由来の血液検体が、(a)ウイルス感染症の被験者から得たものであるか、細菌感染症の被験者から得たものであるか、または(b)重症のウイルス感染症の被験者から得たものであるか、重症でない該ウイルス感染症の被験者から得たものであるかを、判定する方法である。被験者由来の血液検体とは、例えば、被験者から採取された血液検体である。本発明による方法は、(医師等が)血液検体の提供者である被験者が、(a)ウイルス感染症であるか(ウイルス感染症に罹患しているか)、細菌感染症であるか(細菌感染症に罹患しているか)、または(b)重症のウイルス感染症であるか(重症のウイルス感染症に罹患しているか)、重症でないウイルス感染症であるか(重症でないウイルス感染症に罹患しているか)を鑑別するための補助方法であるということもできる。
当該方法は、上記した複数種のパラメーターを準備する第1のステップを有する。該複数種のパラメーターを取得する方法は、特に限定はされないが、上記した本発明による血液分析装置を用いることが好ましい。また、当該方法は、前記複数種のパラメーターと、上記した関係式(I)とを用い、前記血液検体が、(a)ウイルス感染症の被験者から得たものであるか、細菌感染症の被験者から得たものであるか、または(b)重症のウイルス感染症の被験者から得たものであるか、重症でない該ウイルス感染症の被験者から得たものであるかを判定する第2のステップを有する。上記した関係式(I)を用いた判定手法については、上記で詳細に説明したとおりである。
本発明によるコンピュータープログラム(以下、当該プログラムともいう)は、コンピューターが読み取り可能な媒体に記録されたものとして提供されてもよいし、他のコンピューターや外部記憶装置からネットワークを通じて提供されてもよい。
臨床試験を、国立病院機構東京医療センターの審査委員会により承認された所定のプロトコールにより行った(J Infect Chemother (2012) 18:832-840)。
該臨床試験において取得したサンプル中、7歳未満の乳幼児由来のサンプルについて、まず、PCR検査にてウイルス感染、細菌感染、混合(ウイルス・細菌の両方)感染、及びマイコプラズマ感染に分類した(ウイルス感染260例、細菌感染229例、混合感染208例、マイコプラズマ感染86例(合計783例)。
次に、上記分類したサンプルについて、StatFlex(スタットフレックス 株式会社アーテック)を用いて統計解析を行った。具体的には、StatFlexの多変量解析(多重ロジスティックス回帰)を用いて、目的変数としてPCRによるウイルス感染、細菌感染、混合感染、マイコプラズマ感染を選択し、説明変数として年齢、WBC、CRP、性別、病日、発熱日、好中球、重症度、ウイルス量を選択した後、如何なる組み合わせが、最もROC曲線下面積(AUC)が大きくなるかを評価・検討した。
結果を以下の表1に示す。
上述の手法により設定した本発明の式(ii)について、該設定の妥当性を検証・確認するために、以下のバリデーション1及び2を行った。
(1)バリデーション1
バリデーション1の方法は、上記臨床試験(J Infect Chemother (2012) 18:832-840)から得られた生データを用いて、以下:
(i)5分割し、その中の1つの分割で計算式(即ち、本発明の式(ii)に相当)を作成して、5分割全ての評価を行う、
(ii)3分割し、その中の1つの分割で計算式(即ち、本発明の式(ii)に相当)を作成して、3分割すべての評価を行う(結果は、表3を参照)、及び
(iii)2分割し、その中の1つの分割で計算式(即ち、本発明の式(ii)に相当)を作成して、2分割すべての評価を行う(結果は、表4を参照)
の方法にて、検証・確認した。
上記バリデーション1の結果から、実施例2で設定した本発明の式(ii)の妥当性(解析手法の妥当性)は十分に検証・確認されたが、さらに信頼性を高める観点から、以下のバリデーション2を行った。
バリデーション2の方法は、上記臨床試験(J Infect Chemother (2012) 18:832-840)から得られた生データをまず2分割して、2分割のその中の1つの分割で計算式(本発明の式(ii)に相当)を作成し、残りの1分割を評価した。
次に、全ての生データをシャッフルして再度2分割し、2分割のその中の1つの分割で計算式(本発明の式(ii)に相当)を作成し、残りの1分割を評価する作業を5回繰り返した。該5回の評価について、それぞれ、加工A、B、C、D、及びEとした。
PCR検査にて確定診断されたウイルス感染症286例、細菌感染症409例(計695例)から採取した血液サンプルについて、StatFlex(スタットフレックス 株式会社アーテック)の多変量解析(多重ロジスティックス回帰)を用いて、目的変数としてPCRによるウイルス感染、細菌感染を選択し、説明変数として年齢、WBC、CRPを選択した場合と、説明変数として年齢、好中球、CRPを選択した場合とで、それぞれ、ROC曲線下面積(AUC)が最大となるように、上記式(ii)の回帰係数(a0~a3)を求めた。結果を以下の表6-1および6-2に示す。
PCR検査によりSARS-CoV-2陽性であることが確定診断された42症例を、酸素飽和度(SPO2)により重症31例(SPO2:94未満)、軽症11例(SPO2:94以上)に分類した。これらの症例から採取した血液サンプルについて、StatFlex(スタットフレックス 株式会社アーテック)の多変量解析(多重ロジスティックス回帰)を用いて、目的変数として重症COVID-19、軽症COVID-19を選択し、説明変数としてWBC、CRP、血小板(PLT)、リンパ球(LYM)などを選択した後、如何なる組み合わせが、最もROC曲線下面積(AUC)が大きくなるかを評価・検討した。
結果を以下の表7-1および7-2に示す。
また、本発明によって、ウイルス感染症(例、COVID-19)患者が重症であるか否かを、患者本人や問診者の主観的判断によらず、客観的に判定することができるようになり、適切に治療介入の要否や治療方法の選択等を判断できるようになった。
10 CRP測定チャンバー
20 赤血球測定チャンバー
30 白血球測定チャンバー
100 血液測定機構
200 制御部
220 分析部
300 機構制御部
400 測定値受入れ部
500 測定値処理部
510 CRP値算出部
520 赤血球数算出部
530 白血球数算出部
600 パラメーター受入れ部
700 感染症判定部
710 関係式保持部
800 計算結果出力部
Claims (11)
- 体液分析装置であって、当該体液分析装置は、
被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定に用いるための複数種のパラメーターを受入れるパラメーター受入れ部を有し、
前記複数種のパラメーターは、該被験者から採取された体液検体のCRP値を含み、かつ、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目についての検査値を含み、
感染症判定部を有し、該感染症判定部は、予め記憶された下記の関係式(I)を用い、前記複数種のパラメーターに基づいて、前記被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定情報を計算するよう構成されており、
該関係式(I)は、ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、および、細菌感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者からそれぞれに得た、前記複数種のパラメーターと同じ種類の複数種のパラメーターを説明変数とし、前記複数のデータ提供者がそれぞれウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患していたかの判定情報を目的変数として、多変量解析によって求められた説明変数と目的変数との関係を示す式である、
前記体液分析装置。 - 上記多変量解析が、判別分析、ロジスティック回帰分析、重回帰分析、Coxハザード回帰分析、主成分分析、因子分析、分散分析、および、クラスター分析から選択される1以上の分析である、請求項1に記載の体液分析装置。
- 上記のCRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目に関する該体液検体の検査値が、白血球数を含んでおり、
当該体液分析装置は、
上記被験者から採取された体液検体の白血球数を測定するための白血球測定チャンバーと白血球数算出部、および、
該体液検体のCRP値を測定するためのCRP測定チャンバーとCRP値算出部をさらに有する、
請求項1または2に記載の体液分析装置。 - 上記被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定に用いるための複数種のパラメーターが、好中球数を含んでおり、
上記感染症判定部が、上記関係式(I)を用い、前記検査値に含まれた少なくとも白血球数とCRP値とに基づいて、並びに/あるいは少なくとも好中球数とCRP値とに基づいて、上記被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれかに罹患している可能性を示す判定情報を計算するよう構成されている、
請求項1~3のいずれか1項に記載の体液分析装置。 - 上記被験者から採取された体液検体の好中球数を測定するためのチャンバーと好中球数算出部をさらに有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の体液分析装置。
- 体液が血液である、請求項1~5のいずれか1項に記載の体液分析装置。
- 被験者由来の体液検体が、ウイルス感染症の被験者から得たものであるか、細菌感染症の被験者から得たものであるかを判定する方法であって、
当該方法は、
下記(A)の複数種のパラメーターを準備する第1のステップと、
前記複数種のパラメーターと、下記の関係式(I)とを用い、前記体液検体が、ウイルス感染症の被験者から得たものであるか、細菌感染症の被験者から得たものであるかを判定する第2のステップとを有し、
該(A)の複数種のパラメーターは、前記体液検体のCRP値を含み、かつ、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目についての検査値を含むものであり、
該関係式(I)は、
ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、および、細菌感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、それぞれに得た、前記複数種のパラメーターと同じ種類の複数種のパラメーターを説明変数とし、
前記複数のデータ提供者がそれぞれウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患していたかの判定情報を目的変数として、
多変量解析によって求められた説明変数と目的変数との関係を示す式である、
前記方法。 - 上記(A)の複数種のパラメーターにおける、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目に関する該体液検体の検査値が、白血球数を含んでいる、請求項7に記載の方法。
- 体液が血液である、請求項7または8に記載の方法。
- コンピューターを、
被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定に用いるための下記(A)の複数種のパラメーターを受入れるパラメーター受入れ手段として、および、
下記の関係式(I)を用い、前記複数種のパラメーターに基づいて、前記被験者がウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患しているかの判定情報を計算する感染症判定手段として、
機能させるためのコンピュータープログラムであって、
該(A)の複数種のパラメーターは、前記被験者由来の体液検体のCRP値を含み、かつ、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目についての検査値を含むものであり、
該関係式(I)は、
ウイルス感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、および、細菌感染症に罹患していることが既知である複数のデータ提供者から、それぞれに得た、前記複数種のパラメーターと同じ種類の複数種のパラメーターを説明変数とし、
前記複数のデータ提供者がそれぞれウイルス感染症および細菌感染症のいずれに罹患していたかの判定情報を目的変数として、
多変量解析によって求められた説明変数と目的変数との関係を示す式である、
前記コンピュータープログラム。 - 上記(A)の複数種のパラメーターにおける、CRP値以外の体液検査項目から選ばれる1以上の体液検査項目に関する該体液検体の検査値が、白血球数を含んでいる、請求項10に記載のコンピュータープログラム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022534048A JPWO2022004730A1 (ja) | 2020-06-30 | 2021-06-29 | |
| EP21832401.0A EP4152000A4 (en) | 2020-06-30 | 2021-06-29 | Body fluid analysis device, method for determining body fluid sample, and computer program |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020113607 | 2020-06-30 | ||
| JP2020-113607 | 2020-06-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022004730A1 true WO2022004730A1 (ja) | 2022-01-06 |
Family
ID=79316529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/024579 Ceased WO2022004730A1 (ja) | 2020-06-30 | 2021-06-29 | 体液分析装置、体液検体を判定するための方法、および、コンピュータープログラム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4152000A4 (ja) |
| JP (1) | JPWO2022004730A1 (ja) |
| WO (1) | WO2022004730A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115268988A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-01 | 上海太阳生物技术有限公司 | 一种凝血项目检测方法及装置 |
| WO2023008503A1 (ja) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 慶應義塾 | 重症化予測装置、重症化予測方法、及びプログラム |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015510122A (ja) * | 2012-02-09 | 2015-04-02 | メメド ダイアグノスティクス リミテッド | 感染を診断するための特徴および決定因子ならびにその使用方法 |
| JP2017532633A (ja) * | 2014-08-14 | 2017-11-02 | メメド ダイアグノスティクス リミテッド | 多様体および超平面を用いる生物学的データのコンピュータ分析 |
| JP2017536361A (ja) * | 2014-11-19 | 2017-12-07 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Hnlを用いる診断方法 |
| US20190011456A1 (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | Memed Diagnostics Ltd. | Signatures and determinants for diagnosing infections and methods of use thereof |
| JP2020113607A (ja) | 2019-01-09 | 2020-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018029690A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Memed Diagnostics Ltd. | System and method for analysis of biological data |
-
2021
- 2021-06-29 JP JP2022534048A patent/JPWO2022004730A1/ja active Pending
- 2021-06-29 WO PCT/JP2021/024579 patent/WO2022004730A1/ja not_active Ceased
- 2021-06-29 EP EP21832401.0A patent/EP4152000A4/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015510122A (ja) * | 2012-02-09 | 2015-04-02 | メメド ダイアグノスティクス リミテッド | 感染を診断するための特徴および決定因子ならびにその使用方法 |
| JP2017532633A (ja) * | 2014-08-14 | 2017-11-02 | メメド ダイアグノスティクス リミテッド | 多様体および超平面を用いる生物学的データのコンピュータ分析 |
| JP2017536361A (ja) * | 2014-11-19 | 2017-12-07 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Hnlを用いる診断方法 |
| US20190011456A1 (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | Memed Diagnostics Ltd. | Signatures and determinants for diagnosing infections and methods of use thereof |
| JP2020113607A (ja) | 2019-01-09 | 2020-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| CRP WBC: "HORIBA News Letter", CRP AND WBC DURING BACTERIAL INFECTION, 2010, XP055895873, Retrieved from the Internet <URL:https://www.horiba.com/fileadmin/uploads/Medical-Diagnostics/Documents/tec_jp/3uhw_hnl_no2.pdf> * |
| J INFECT CHEMOTHER, vol. 18, 2012, pages 832 - 840 |
| See also references of EP4152000A4 |
| TAKAFUMI OKADA ET AL.: "A practical approach estimating etiologic agents using real-time PCR in pediatric inpatients with community-acquired pneumonia", J INFECT CHEMOTHER, vol. 18, 2012, pages 832 - 840, XP035154091, DOI: 10.1007/s10156-012-0422-7 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023008503A1 (ja) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 慶應義塾 | 重症化予測装置、重症化予測方法、及びプログラム |
| CN115268988A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-01 | 上海太阳生物技术有限公司 | 一种凝血项目检测方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4152000A1 (en) | 2023-03-22 |
| JPWO2022004730A1 (ja) | 2022-01-06 |
| EP4152000A4 (en) | 2024-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7660094B2 (ja) | 感染に対する免疫応答を評価するためのシステムおよび方法 | |
| US12265014B2 (en) | Systems and methods for evaluating immune response to infection via monitoring cell granularity parameter of cells | |
| US11521706B2 (en) | Testing and representing suspicion of sepsis | |
| KR101963477B1 (ko) | 백혈구 수치를 측정하기 위한 방법 및 장치 | |
| EP4307310A2 (en) | Infection detection and differentiation systems and methods | |
| CN111542744A (zh) | 血液分析仪、血液分析方法和计算机可读存储介质 | |
| EP3797427B1 (en) | Panels for testing sepsis | |
| Bransky et al. | A novel approach to hematology testing at the point of care | |
| EP4139655B1 (en) | Method for assessing viral infection | |
| Wang et al. | Analytical comparison between two hematological analyzer systems: Mindray BC‐5180 vs Sysmex XN‐1000 | |
| US20230005566A1 (en) | Testing and representing suspicion of sepsis | |
| EP4152000A1 (en) | Body fluid analysis device, method for determining body fluid sample, and computer program | |
| EP4217708B1 (en) | Systems and methods for evaluating mis-c associated with covid-19 | |
| Čičak et al. | Verification of automatic analysers Roller 20PN and iSED for measuring erythrocyte sedimentation rate | |
| US20230314457A1 (en) | Specimen analyzer, specimen analysis method, and program | |
| US20230165492A1 (en) | Method of Detecting Sepsis Using Primary and Secondary Hematology Parameters | |
| Genevieve et al. | Smear microscopy revision: propositions by the GFHC | |
| US20240331814A1 (en) | Analysis method, specimen analyzer, and program | |
| Ali et al. | Effect of Storage at Temperature (4C) on Complete Blood Count Parameters | |
| Nacke et al. | Time stability of Intensive Care Infection Score (ICIS) as a cellular hematology biomarker for infection in critically ill patients | |
| EP4740213A1 (en) | Systems and methods for ai based infection classification | |
| EP4740214A1 (en) | Systems and methods for ai based infection classification | |
| Peng et al. | Performance evaluation of BC‐3200 hematology analyzer in a university hospital | |
| Katyayani | Utility Of The International Consensus Group Criteria For Manual Peripheral Smear Review Following Automated Blood Cell Analysis & Research Centre, Vijayapur, Karnataka. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21832401 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2022534048 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021832401 Country of ref document: EP Effective date: 20221212 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
Ref document number: 2021832401 Country of ref document: EP |










