Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong phân tích hình thái tế bào máu- Bước tiến mới trong chuyên khoa huyết học

Bài viết được viết bởi Bác sĩ Chuyên khoa II Lê Thị Na - Bác sĩ Huyết học - Khoa Xét nghiệm - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Times City.

Xét nghiệm tế bào máu ngoại vi (complete blood count – CBC), bao gồm số lượng và hình thái tế bào bạch cầu (white blood cell-WBC), hồng cầu (red blood cell-RBC) và tiểu cầu (platelet-PLT) là một xét nghiệm thường quy có vai trò quan trọng, cung cấp các thông tin có giá trị về tình trạng sức khỏe của người bệnh, xác định một số tình trạng bệnh lý huyết học.

Trước đây, phân tích hình thái tế bào trên tiêu bản máu nhuộm giemsa được thực hiện bằng kính hiển vi quang học. Mặc dù phương pháp này là tiêu chuẩn vàng, nhưng nó có nhược điểm là cần nhiều lao động, đòi hỏi phải đào tạo nhân sự liên tục và ảnh hưởng bởi yếu tố chủ quan của người đọc tiêu bản.

Hơn nữa, có những hạn chế về không gian cho việc lưu trữ các tiêu bản và khó khăn khi cần đưa hình ảnh tế bào ra thảo luận, hội chẩn.

Trong những năm 1980, lĩnh vực chẩn đoán huyết học trong phòng xét nghiệm của các mẫu máu đã tiến bộ đáng kể với sự ra đời của các máy đếm tế bào dựa trên dòng chảy.

Máy phân tích tế bào máu này được sử dụng rất rộng rãi cho CBC ở nhiều phòng xét nghiệm và cho ra kết quả là số lượng của mỗi loại tế bào máu, tính toán tỉ lệ phần trăm của bạch cầu như bạch cầu ưa bazơ, bạch cầu ưa axit, bạch cầu trung tính, bạch cầu lympho và bạch cầu đơn nhân.

Một nhược điểm đáng kể của dòng máy này là chúng không cho phép phát hiện một số thay đổi hình thái tế bào máu. Cụ thể, máy phân tích máu không thể xác định được các loại tế bào bất thường, thành phần hồng cầu hoặc thay đổi cấu trúc tế bào.

Đặc biệt, phương pháp này không cho phép phân loại đáng tin cậy về các dạng WBC chưa trưởng thành và không điển hình. Trong những trường hợp này, những kết quả bất thường sẽ được máy đánh dấu lại, nhân viên xét nghiệm sẽ quyết định có thực hiện làm tiêu bản máu và soi lại trên kính hiển vi hay không.

Vì vậy cho đến nay, kiểm tra và đánh giá sự thay đổi hình thái tế bào máu trên tiêu bản máu bằng kính hiển vi quang học vẫn được coi là tiêu chuẩn vàng.

Theo Albert Schweitzer và Ziekenhuis Dordrecht (Netherlands), khoảng 21% kết quả CBC trên máy phân tích huyết học cần được đánh giá lại trên tiêu bản máu đàn.

Gần đây, các hệ thống kính hiển vi kỹ thuật số tự động tiên tiến hơn đã được phát triển và ứng dụng trong các phòng xét nghiệm huyết học. Hầu hết các hệ thống này sử dụng máy ảnh kỹ thuật số được ghép nối với hệ thống máy tính.

Hình ảnh kỹ thuật số của từng tế bào được sử dụng làm nguyên liệu đầu vào cho phân loại được hỗ trợ bởi máy tính dựa trên các thông số phân tích hình ảnh tế bào máu như hình thái, màu sắc và đặc điểm kết cấu, với sự hỗ trợ đắc lực của một cơ sở dữ liệu hình ảnh tế bào lên đến vài trăm nghìn hình ảnh đã được lựa chọn.

Hiện nay, đây là công nghệ hiện đại nhất được ứng dụng trong phân tích hình thái trong chuyên khoa Huyết học, phát huy được ưu điểm, khắc phục được những nhược điểm còn tồn tại của kính hiển vi kinh điển, hỗ trợ đắc lực cho các bác sĩ Huyết học trong chẩn đoán.

Zorić M., Taradi I. và Šiftar Z. thuộc Khoa Sinh hóa Y học và Phòng thí nghiệm Y học, Bệnh viện Đại học Merkur, Zagreb, Croatia đã đánh giá 71 tiêu bản máu đàn trên hệ thống kính tự động của West Medica, Áo đã cho kết quả trùng hợp đến 99% khi những mẫu máu này được đánh giá đồng thời bởi kỹ thuật viên phòng xét nghiệm cũng như trên hệ máy tự động Sysmex XE5000 sử dụng các phương pháp phân tích được công nhận theo ISO 15189.

Theo Sosnin, D. Yu và cộng sự, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa kết quả số lượng và hình thái bạch cầu được thực hiện thủ công và sử dụng thiết bị Vision Hema® Ultimate, West Medica, Áo (p> 0,05); kết quả gần như giống hệt nhau. Hệ số tương quan là cao nhất đối với bạch cầu trung tính, tế bào lympho và bạch cầu ưa axit (lần lượt là 0,9638%, 0,9342% và 0,9172%). Đối với bạch cầu đơn nhân và ưa bazơ, lần lượt là 0,9047% và 0,7613%.

Máy phân tích tiêu bản máu tự động càng ngày càng đáng tin cậy và hiệu quả trong đáp ứng các yêu cầu thực hành của các phòng xét nghiệm hiện đại.

Từ đầu năm 2020, Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Times City đã đưa vào sử dụng hệ thống kính hiển vi quang học tự động quét tiêu bản, ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong tiền phân loại hình thái tế bào máu Vision Hema Pro 4 của hãng West Medica, Áo nhằm mục đích nâng cao chất lượng xét nghiệm vì lợi ích người bệnh. Thiết bị này giúp giảm tải khối lượng công việc cho nhân viên y tế, cải thiện điều kiện làm việc, cho phép nhiều thời gian phân tích kỹ lưỡng hơn với các mẫu bệnh lý. Điều này cuối cùng sẽ dẫn đến sự gia tăng chất lượng chẩn đoán lâm sàng.

Sử dụng các công nghệ máy tính để ghi nhật ký và lưu trữ tất cả các kết quả kiểm tra làm gia tăng tính khách quan của dữ liệu. Nếu cần, dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ PC có thể được xác nhận lặp lại bởi các chuyên gia.

Do đó, kiểm tra tiêu bản máu bằng cách sử dụng hệ thống phân tích tiêu bản tự động được coi như một phương pháp tham khảo mới mang lại sự tự tin cao hơn và tính khách quan đối với kết quả xét nghiệm so với phân tích thủ công trước đây.

XEM THÊM

• Hướng dẫn cách đọc kết quả xét nghiệm tổng phân tích tế bào máu
• Ý nghĩa các chỉ số trong xét nghiệm máu
• Xét nghiệm tế bào máu ngoại vi bằng máy laser