Evaluierung des laser- und impedanzbasierten Point-of-Care-Hämatologiesystems scil vCell 5 für die Tierarten Hund und Katze

Das veterinärmedizinische Point-of Care-Hämatologiesystem scil vCell 5 (nachfolgend scil POCA) wurde als kostengünstige Alternative zu den derzeit erhältlichen und in der tierärztlichen Praxis häufig verwendeten laserbasierten Hämatologiegeräten eingeführt. Das laser- und impedanzbasierte Analysegerät generiert ein vollständiges Blutbild inklusive eines 5-teiligen Differentialblutbildes, wobei Leukozyten-Zytogramme und Gerätehinweise als Interpretationshilfe für numerische Ergebnisse dienen. Ziel der Studie war die Evaluierung des scil POCA für die Tierarten Hund und Katze. Die Evaluierung beinhaltete einen Methodenvergleich zur Erfassung von Korrelation und Mittelwertsunterschied (Bias) sowie die Ermittlung von Linearität, Verschleppung und Präzision. Zu Beurteilung der Akzeptabilität der Messergebnisse des scil POCA wurde der beobachtete Gesamtfehler (TEo) aus Variationskoeffizient (VK) und %Bias berechnet und mit dem zulässigen Gesamtfehler (TEa) nach den Empfehlungen der American Society for Veterinary Clincal Pathology (ASVCP) verglichen.
Für den Methodenvergleich wurden frische Blutproben von 192 gesunden und kranken Hunden und 159 Katzen analysiert, und die Ergebnisse des scil POCA mit den entsprechenden Referenzmethoden (d. h., manuelles Differentialblutbild, Zentrifugenhämatokrit [PCV], und ADVIA 2120 Hämatologie-Analysegerät [Siemens]) verglichen. Zusätzlich erfolgte der Methodenvergleich unter Berücksichtigung von Software-Adaptationen, Leukozyten-Zytogrammen und Gerätehinweisen (Flags), d.h. die Daten wurden vor und nach einem Validierungsprozess (Ausschluss von Messergebnissen, welche mit einem Gerätehinweis markiert wurden oder ein abnormes Zytogramm aufwiesen) und einer Software-Aktualisierung analysiert.
Im Rahmen der durchgeführten Studie zeigte sich eine ausgezeichnete Linearität für Gesamtleukozyten (WBC), Erythrozyten (RBC), Thrombozyten (PLT) und Hämoglobin (HGB) über einen weiten Messbereich. Für Werte innerhalb des Referenzbereiches wurden VKs von weniger als 2,5% für WBC, RBC, Hämatokrit (HCT), HGB und neutrophile Granulozyten (NEU), und von weniger als 5% (Hund) und 8% (Katze) für PLT nachgewiesen. Höhere VKs (7-31%) zeigten sich für absolute Zahlen der Lymphozyten (LYM), Monozyten (MON) und eosinophilen Granulozyten (EOS) bei beiden Spezies. Die empfohlenen Qualitätsanforderungen an den VK (VK < 0,25 TEa) wurden für alle evaluierten Parameter, mit Ausnahme der LYM beim Hund und der LYM, MON, EOS und PLT bei der Katze, erfüllt.
Für beide Tierarten wurde eine ausgezeichnete Korrelation (rs = 0,82-1) zwischen den Methoden für WBC und RBC, Hämatokrit, HGB und PLT, mit Ausnahme der PLT der Katze (rs = 0,79), detektiert. Hinsichtlich der Erythrozyten-Indizes wurde die Korrelation der Erythrozytenverteilungsbreite (RDW, rs = 0,82-0,85), des mittleren korpuskulären Volumens (MCV, Hund rs = 0,82), und des mittleren korpuskulären Hämoglobins (MCH, Hund rs = 0,85) als gut, die Korrelation der mittleren korpuskulären Hämoglobin-Konzentration (MCHC) als schlecht bewertet (rs = < 0,32). Die Korrelation zwischen dem Differentialblutbild des scil POCA und dem ADVIA 2120 war für alle Parameter gut bis ausgezeichnet (rs = 0,81-0,97), mit Ausnahme der MON der Katze (rs = 0,21-0,63) und der MON% des Hundes (rs = 0,50).
Im Rahmen der Bland-Altman-Analyse ergaben sich hohe negative proportionale Abweichungen von 6,4% (Hund) bis 8% (Katze) für WBCs und 5,6% für RBCs bei der Katze. Beim Hund konnte ein hoher konstanter positiver Bias für den Hämatokrit beim Vergleich des scil POCA mit dem ADVIA 2120 (7,3%) und mit der Mikrohämatokrit-Methode (12,9%) detektiert werden. Geringere Diskrepanzen zwischen den Methoden (-2,8% und 4,9%) ließen sich für den Hämatokrit der Katze nachvollziehen. Unter Berücksichtigung des bekannten proportionalen systematischen Fehlers der HGB-Messung des ADVIA 2120 waren für beide Spezies nur minimale Mittelwertunterschiede für die HGB-Messung festzustellen (Hund: -0,7%, Katze: -2,3%). Für die Erythrozyten-Indizes konnten, mit Ausnahme der RDW, bei beiden Spezies moderate (MCV: 3,1-5,8%) bis deutlich (MCH: 18-24,9%, MCHC: 12,3-22%) positive Abweichungen des Bias nachvollzogen werden. Für PLT ergab sich ein Bias von -3,4% für den Hund und von 8% bei der Katze. Hinsichtlich des Differentialblutbildes zeigten sich die geringsten Abweichungen des Bias bei den NEU (Hund: -5,7 bis 0,8%; Katze: 1,5-9,4%) im Vergleich des scil POCA mit den Referenzmethoden.
Die Qualitätsanforderungen (TEo < TEa) wurden für WBC (TEo = 8,6-11,1%; TEa = 20%) und RBC (TEo = 3,5-7%; TEa = 10%), HCT (TEo = 5,7-9,4 %; TEa = 10%), PCV (Katze TEo = 7,8%; TEa = 10%), MCV (Katze TEo = 5,1%; TEa = 7%) und PLT (TEo = 13,1-24,1%; TEa = 25%) erfüllt. Nach Bias-Korrektur zeigte sich ebenfalls eine Erfüllung der Qualitätsziele für HGB (TEo = 2,2-3,8%; TEa = 10%) bei beiden Tierarten. Höhere TEos, die den empfohlenen TEa überstiegen, wurden für den MCV und PCV beim Hund und für MCHC in beiden Spezies nachgewiesen. Hinsichtlich der Qualitätsanforderungen für das Differentialblutbild liefert der scil POCA, wenngleich nicht vollständig zufriedenstellend, zuverlässige Ergebnisse in Übereinstimmung mit den ASVCP-Qualitätszielen für NEU (TEo = 5,3-10,6%, TEa = 15%) und EOS (TEo = 67,1-83%, TEa = (90)-50%) bei Hund und Katze unter Berücksichtigung mindestens einer Referenzmethode.
Der Ausschluss von Proben mit potenziell invalidem Differentialblutbild, die entweder vom scil POCA markiert oder auf der Grundlage einer manuellen Zytogrammüberprüfung identifiziert wurden, führte zu einer erhöhten Korrelation für die meisten Parameter, hatte jedoch nur minimale Auswirkungen auf den Bias, so dass die Qualitätsziele für LYM und MON nicht erreicht werden konnten. Die Reanalyse der Daten des Methodenvergleichs nach einer Softwareanpassung des scil POCA resultierte in einer signifikanten Verringerung des Bias für die EOS beider Spezies (Hund > Katze) im Vergleich zum M-Diff.

Schlussendlich kann das Point-of-Care Hämatologiesystem scil vCell 5, in Anbetracht der Ergebnisse der vorliegenden Evaluierungsstudie, als insgesamt geeignet für den Routinebetrieb in tierärztlichen Praxen bewertet werden. Die Leistungsfähigkeit des scil POCA ist vergleichbar mit anderen, auf dem veterinärmedizinischen Markt erhältlichen, laser-basierten Inhouse-Hämatologiesystemen, welche ein Blutbild inklusive eines 5-teiligen Differentialblutbildes erstellen. Im Rahmen der durchgeführten Studie konnte gezeigt werden, dass der scil POCA die von der ASVCP empfohlenen Qualitätsanforderungen für die Hauptvariablen des Blutbildes bei Hunden und Katzen und bei Konzentration im RI erfüllen konnte. Die beobachteten Abweichungen des HGB und HGB-abhängiger Parameter sind auf die Methodik des ADVIA 2120 als Referenzmethode zurückzuführen. Wie bei anderen Hämatologie-Instrumenten beschrieben, weist auch der scil POCA Unzulänglichkeiten bei der Erfüllung der Qualitätsanforderungen für seltene Zellpopulationen des Differentialblutbildes auf, so dass eine manuelle Überprüfung des automatischen Differentialblutbildes mittels Blutausstrich, nicht nur hinsichtlich der LYM und MON, sondern auch bei morphologischen Gerätehinweisen oder Auffälligkeiten des Leukozyten-Zytogramms empfohlen wird. Dabei erwiesen sich bestimmte Merkmale der Leukozyten-Zytogramme als hilfreich, um hämatologische Anomalien zu erkennen, wie z. B. die Anwesenheit von unreifen oder atypischen Zellen zu erkennen, obwohl deren diagnostische Genauigkeit im Rahmen von Folgestudien noch evaluiert werden muss. The point-of-care hematology system scil vCell 5 (hereafter scil POCA), was introduced as a cost-effective alternative to currently available laser-based hematology instruments commonly used in veterinary practice. The laser- and impedance-based analyzer provides a complete blood count, including a 5-part differential leukocyte count, with leukocyte cytograms and instrument flags serving as interpretive aids for numerical results. The objective of the study was to evaluate the scil POCA for canine and feline species. The evaluation included a method comparison study to assess correlation and mean differences (bias) and to determine linearity, carryover, and precision. To assess the acceptability of the scil POCA measurement results, observed total error (TEo) was calculated from the coefficient of variation (CV) and %bias and compared with the allowable total error (TEa) according to the recommendations of the American Society for Veterinary Clinical Pathology (ASVCP).
For the method comparison study, fresh blood samples from 192 healthy and diseased dogs and 159 cats were analyzed, and the results of the scil POCA were compared with those of the corresponding reference methods (i.e., manual differential count, spun hematocrit [PCV], and ADVIA 2120 hematology analyzer [Siemens]). In addition, method comparison was performed considering instrument indications (flags), leukocyte cytograms, and software adaptations of the scil POCA, i.e., data were analyzed before and after a validation process (exclusion of measurement results that were flagged by the instrument or showed an abnormal cytogram) and a software update.
Excellent linearity was found for white blood cells (WBC), red blood cells (RBC), platelets (PLT), and hemoglobin (HGB) over a wide measuring range.
CVs lower than 2.5% for WBC, RBC, hematocrit (HCT), HGB, and neutrophil granulocytes (NEU), and less than 5% (dog) and 8% (cat) for PLT were detected for values within the reference range. Higher CVs (7-31%) were evident for absolute numbers of lymphocytes (LYM), monocytes (MON), and eosinophil granulocytes (EOS) in both species. The recommended quality requirements for CV (CV < 0.25 TEa) were met for all hematological parameters except for LYM in dogs and LYM, MON, EOS, and PLT in cats.
For both species, an excellent correlation (rs = 0.82-1.00) was detected between the methods for WBC and RBC, hematocrit, HGB, and PLT, except for feline PLT (rs = 0.79). Regarding the erythrocyte indices, the correlation of erythrocyte distribution width (RDW, rs = 0.82-0.85), mean corpuscular volume (MCV, dog rs = 0.82), and mean corpuscular hemoglobin (MCH, dog rs = 0.85) was good, whereas the correlation of mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC) was poor (rs = < 0.32). The correlation between the scil POCA and ADVIA 2120 for differential leukocyte counts was good to excellent (rs = 0.81-0.97) for all parameters except for feline MON (rs = 0.21-0.63) and canine MON% (rs = 0.50).
With regards to the Bland-Altman analysis, there were high proportional biases ranging from -6.4% (dog) to -8% (cat) for WBCs and -5.6% for feline RBCs. In dogs, a high constant positive bias for HCT was detected when the scil POCA was compared with the ADVIA 2120 (7.3%) and with the microhematocrit method (12.9%). Smaller biases between the methods could be detected for the feline HCT (-2.8% and 4.9%). Correction of the known systematic error of the ADVIA 2120 for HGB led to minimal bias between the analyzers for both species (dog -0.7%, cat -2.3%). For the erythrocyte indices, except for RDW, moderate (MCV 3.1-5.8%) to marked (MCH18-24.9%, MCHC 12.3-22%) positive biases could be shown for both species. For PLT, there was a bias of -3.4% in canine and of 8% in feline specimens. Regarding the differential leukocyte count, the lowest deviations of bias were seen for NEU (dog: -5.7 to 0.8%; cat: 1.5-9.4%) when comparing the results of the POCA-Diff to the reference methods.
Quality requirements (TEo < TEa) were met for WBC (TEo = 8.6-11.1%; TEa = 20%) and RBC (TEo = 3.5-7%; TEa = 10%), HCT (TEo = 5.7-9.4%; TEa = 10%), PCV (cat TEo = 7.8%; TEa = 10%), MCV (cat TEo = 5.1%; TEa = 7%), and PLT (TEo = 13.1-24.1%; TEa = 25%). After bias correction, both species also showed compliance with the quality goals for HGB (TEo = 2.2-3.8%; TEa = 10%). Higher TEos, exceeding the recommended TEa, were detected for MCV and PCV in dogs and for MCHC in both species. Although not completely satisfactory for the differential count, the scil POCA provides reliable results in compliance with ASVCP quality goals for canine and feline
NEU (TEo = 5.3-10.6%, TEa = 15%) and EOS (TEo = 67.1-83%, TEa = (90)-50%) considering at least one reference method.
Exclusion of samples with potentially invalid differential counts, either flagged by scil POCA or identified on the basis of manual cytogram review, resulted in increased correlation for most parameters but had minimal effect on bias, thus failing to meet quality objectives for LYM and MON. Reanalysis of the method comparison data after software adaptations resulted in a significant reduction of bias for EOS in both species (dog > cat) comparing the POCA-Diff and the M-Diff.
In conclusion, considering the results of the present evaluation study, the point-of-care hematology system scil vCell 5 can be considered as suitable for routine use in veterinary practices. Overall, the performance of the scil POCA is comparable to other laser-based in-house hematology systems available on the veterinary market, which provide a complete blood count including a 5-part differential count. This study demonstrated that the scil POCA was able to meet the quality requirements recommended by the ASVCP for the main variables of the CBC in dogs and cats and for values within the reference range. The observed deviations of HGB and HGB-dependent parameters are attributable to the methodology of ADVIA 2120 as a reference method. As described for other hematology analyzers, the scil POCA has weaknesses in meeting the quality requirements for rare cell populations of the differential count, so that manual verification of the automated differential count by blood smear, not only with respect to LYM and MON, but also in case of morphologic instrument flags or abnormalities of the leukocyte cytogram is recommended. Specific characteristics of dotplots were found to be useful in detecting hematologic abnormalities, such as the presence of immature or atypical cells, although diagnostic accuracy remains to be evaluated in follow-up studies.