Diagnósticos para la salud global

Measles Vaccination in Merawi Province, Ethiopia, courtesy of DFID/Flickr

CORVALLIS, OREGON – En los países desarrollados la mayoría de las personas dan por hecho que cuando se enfermen tendrán acceso a un diagnóstico y tratamiento oportunos. En efecto, si bien el proceso de diagnóstico –que en general supone enviar una muestra de sangre, orina o tejido a un laboratorio para analizarla– puede ser pesado y oneroso, los servicios de salud y laboratorios especializados son de amplio alcance. En consecuencia, la carga de las enfermedades en el mundo desarrollado ha disminuido sustancialmente.

En contraste, en el mundo en desarrollo millones de personas mueren cada año por enfermedades que son tratables, como la malaria, debido a la falta de laboratorios especializados y pruebas de diagnóstico alternativas. Sin embargo, se puede tener esperanza: avances en el campo de la microfluidica tienen el potencial de transformar los servicios de salud porque permiten llevar el sistema de pruebas de “norma de oro” basado en el laboratorio al lugar de atención (POC, por sus siglas en inglés).

Una prueba POC que dé resultados precisos y oportunos ofrecería a poblaciones sin servicios adecuados acceso a pruebas de diagnóstico, lo que permitiría un tratamiento temprano y ayudaría a evitar un tratamiento inadecuado (tratar otra enfermedad con síntomas similares). Sin embargo, a fin de explotar su potencial, en las pruebas POC se debe tomar en cuenta una amplia gama de factores que afectan las aplicaciones de servicios de salud.

Primero, una prueba POC tiene que abordar obstáculos particulares de tipo operativo y ambiental del lugar donde será usada. Entre ellos, suministro de energía poco confiable, condiciones ambientales difíciles o impredecibles, tiempo de contacto limitado entre el proveedor del servicio de salud y el paciente, falta de entrenamiento del usuario, fuertes limitaciones de presupuesto e infraestructura local inadecuada, que pueden impedir el mantenimiento y reparación de los instrumentos relevantes.

En efecto, las condiciones de las pruebas POC pueden ir desde un proveedor de servicios de salud semicapacitado, que atiende en una clínica con electricidad y acceso a refrigeración, a un individuo sin capacitación en un ambiente sin mecanismos para controlar la temperatura o la humedad. Para garantizar la mayor cobertura posible, las pruebas POC deberían estar diseñadas para operar en ambientes con recursos mínimos.

Asimismo, en las pruebas POC se tienen que considerar distintos requisitos de las pruebas para fines clínicos. Mientras que para el diagnóstico de la malaria se necesita solamente un resultado negativo o positivo, en una prueba de carga viral de VIH se requeriría de un resultado graduado que indicara el índice de virus detectado.

Uno de los formatos de prueba POC más exitosos es el del embarazo, en el que se necesita solamente la orina de la usuaria y tarda aproximadamente quince minutos en mostrar el resultado. Este tipo de “pruebas de diagnóstico rápido” (PDR), que también se usan para enfermedades contagiosas como la malaria y el VIH, satisfacen muchos de los requisitos más importantes de aplicaciones globales de salud: son rápidas y asequibles, un usuario no capacitado las realizar sin dificultad, no requieren refrigeración. Pero no tienen la sensibilidad para ofrecer información adecuada de diagnóstico de varias enfermedades.

Por esta razón, los investigadores están trabajando en el desarrollo de pruebas en papel más especializadas. Por ejemplo se ha utilizado un nuevo tipo de dispositivo, del tamaño de un timbre postal, que divide la muestra en múltiples zonas con diferentes productos químicos de detección para el diagnóstico de  distintas enfermedades asociadas con la insuficiencia hepática en pacientes con VIH y tuberculosis. Además los dispositivos de “red de papel” incluyen mecanismos temporizadores integrados para permitir pruebas automatizadas de etapas múltiples, como las que se usan en laboratorios, pero en un formato desechable.

Otra forma de ampliar las capacidades de las pruebas de diagnóstico sería mediante las ventajas que ofrece la penetración de la red de telefonía móvil en países en desarrollo. Las PDR están en gran parte limitadas a aplicaciones que necesitan una interpretación visual. Un teléfono móvil no personalizado se podría usar para tomar y enviar datos de imágenes a un sitio remoto, donde personal de un servicio de salud podría ofrecer su opinión sobre los resultados.

No obstante, poner en aplicación un programa así plantea una serie de nuevos desafíos. Para garantizar resultados precisos de las pruebas, el usuario debe regular la variabilidad del posicionamiento de la cámara y las condiciones de luz en diferentes ambientes de la prueba. (Hay un enfoque prometedor actualmente en desarrollo que concibe un adaptador para conectar el teléfono móvil no personalizado a una PDR).

Además, una prueba que se hace en teléfonos requeriría de infraestructura de software, como protocolos de comunicación y procedimientos de priorización para fusionarse con el sistema de servicios de salud. También se tendrían que abordar las cuestiones de compatibilidad derivadas de los numerosos modelos de teléfonos móviles.

Finalmente, el despliegue exitoso de pruebas hechas en teléfonos no personalizados necesitaría de la autorización de la comunidad médica. La aprobación reciente por la Administración de Productos Alimenticios y Farmacéuticos de los Estados Unidos de numerosos dispositivos médicos basados en lectores de teléfonos móviles no personalizados representa un paso prometedor.

Se están desarrollando pruebas POC eficientes. La proliferación de los teléfonos móviles aumentará más las capacidades de estas pruebas. Estas capacidades que están surgiendo pueden ampliar el alcance de los diagnósticos de alta calidad a las poblaciones remotas, mejorar la administración de la salud y reducir los costos de la atención médica en todas partes.

 Traducción de Kena Nequiz

Copyright Project Syndicate


Elain Fu es profesora de la Escuela de Ingeniería Química, Biológica y Ambiental de la Universidad Estatal de Oregon. Barry Lutz es profesor del Departamento de Bioingeniería de la Universidad de Washington.


For additional material on this topic please see:

More Health for the Money

Global Health and the New Bottom Billion

Globalisation and Health


For more information on issues and events that shape our world please visit the ISN’s Weekly Dossiers and Security Watch.

 

L’espoir d’un diagnostic médical pour tous

Measles Vaccination in Merawi Province, Ethiopia, courtesy of DFID/Flickr

CORVALLIS, OREGON – Au sein des pays développés, la plupart des gens ont tendance à considérer comme acquis le fait de pouvoir accéder rapidement à un diagnostic et à un traitement lorsqu’ils tombent malades. En effet, bien que les démarches de diagnostic – qui impliquent généralement l’envoi de prélèvements sanguins, d’échantillons d’urine ou de tissus en vue d’une analyse en laboratoire – se révèlent parfois compliquées et onéreuses, prestataires de soins de santé et laboratoires de pointe demeurent largement accessibles. C’est l’une des raisons pour lesquelles le poids de la maladie a considérablement diminué en Occident.

Au sein des pays en voie de développement, en revanche, plusieurs millions de personnes meurent chaque année des suites de maladies qu’il est pourtant possible de guérir, comme le paludisme, en raison d’un manque en laboratoires de qualité et autres tests de diagnostic alternatifs. Les espoirs semblent toutefois être aujourd’hui permis : un certain nombre d’avancées, liées aux technologies microfluidiques, pourraient permettre de refaçonner le domaine de la santé, dans le cadre d’un abandon de la règle d’or des tests en laboratoire et en direction désormais de l’analyse hors laboratoire (AHL).

Le recours à des tests d’AHL permettant de conclure à des résultats précis et rapides offrirait ainsi la possibilité d’un diagnostic aux populations les plus défavorisées dans ce domaine, contribuant ainsi à un traitement précoce, de même qu’à la prévention des erreurs de soins (à savoir le traitement d’une maladie autre mais présentant des symptômes similaires). Afin qu’ils puissent exprimer leur plein potentiel, il est toutefois nécessaire que les tests d’AHL tiennent compte de l’importante diversité des facteurs affectant les applications de soins.

Tout d’abord, il est important que la démarche de test d’AHL prenne en considération les contraintes environnementales et opérationnelles liées au lieu dans lequel elle sera effectuée. Ces contraintes peuvent résider dans le manque de fiabilité de l’alimentation électrique, la difficulté ou l’imprévisibilité des conditions environnementales, le caractère limité du délai de contact entre le prestataire de santé et le patient, le manque de formation des intervenants, l’importance des exigences tarifaires, ou encore dans un caractère inadéquat des infrastructures locales susceptible d’entraver la maintenance et la réparation des instruments entrant en jeu.

Les configurations d’AHL peuvent en effet varier d’une situation faisant intervenir un prestataire de santé relativement formé, et opérant au sein d’une clinique alimentée en électricité et équipée d’un système de réfrigération, à un scénario dans lequel une personne non formée œuvre au sein d’un environnement n’offrant aucun mécanisme de contrôle de la température ou de l’humidité. Si nous entendons garantir la plus large couverture possible, il est indispensable que les tests d’AHL soient conçus de manière à pouvoir fonctionner dans les environnements les plus faiblement équipés.

De même, il est nécessaire que l’AHL tienne compte d’un certain nombre de spécificités liées aux tests en vue d’une utilisation clinique. Là où le diagnostic du paludisme ne nécessite qu’un résultat positif ou négatif, le test de la charge virale du VIH exige de préciser de manière calibrée la quantité de virus détectée.

L’un des formats de test d’AHL les plus efficaces n’est autre que le fameux test de grossesse, qui nécessite seulement un échantillon d’urine, et dont le résultat est connu en à peu près 15 minutes. Cette catégorie de « tests de diagnostic rapide » (TDR), techniques également utilisées dans le dépistage de maladies infectieuses comme le paludisme et le sida, satisfait à nombre des exigences clés attachées à la possibilité d’applications de santé dans le monde entier : ces tests se révèlent rapides et peu onéreux, peuvent être réalisés facilement par un intervenant non formé, et ne nécessitent aucune réfrigération. Leur défaut réside toutefois dans un manque de précision nécessaire à la fourniture d’informations permettant un diagnostic adéquat dans le cadre de nombreuses maladies.

De ce fait, les chercheurs travaillent au développement de tests sur papier buvard plus sophistiqués. De nouveaux dispositifs de buvards, à peu près de la taille d’un timbre postal, et divisés en plusieurs zones permettant différentes détections chimiques de l’échantillon, sont par exemple utilisés pour tester diverses pathologies associées à l’insuffisance hépatique affectant les patients atteints du sida ou de la tuberculose. Cette nouvelle génération de dispositifs « papier » implique par ailleurs un certain nombre de mécanismes chronologiques intégrés, permettant la réalisation de tests automatisés et à étapes multiples, du type de ceux effectués en laboratoire, mais cette fois-ci en format jetable.

La possibilité de tirer parti de la pénétration des réseaux de téléphonie mobile au sein des pays en voie de développement contribuerait également au renforcement des capacités de tests de diagnostic. Les TDR sont en grande partie limités à des applications nécessitant une interprétation visuelle. Téléphones mobiles non dédiés pourraient ainsi être utilisés pour capturer et envoyer les données image d’un TDR en direction d’un site à distance, où le prestataire de santé serait en mesure de formuler un retour de commentaire autour des résultats.

La mise en place d’un tel programme soulève néanmoins un ensemble de problématiques nouvelles. Afin de garantir la précision des résultats de test, le caractère variable du positionnement de l’image par l’utilisateur ainsi que des conditions d’éclairage au sein des différents environnements de test doit être appréhendé. (L’une des approches prometteuses actuellement en cours d’élaboration ferait intervenir l’utilisation d’un adaptateur permettant de connecter un téléphone mobile non-dédié au TDR effectué.)

En outre, ces démarches de tests par recours à la téléphonie exigeraient la présence d’une infrastructure logicielle, de type protocole de communication et procédures de priorisation, aux fins d’une harmonisation avec le système de santé. Il s’agirait également d’appréhender les problématiques de compatibilité liées à l’importante diversité des téléphones mobiles.

Enfin, la réussite du déploiement de tests par recours aux téléphones non dédiés exigerait l’acceptation de la communauté médicale. La récente approbation de la Food and Drug Administration américaine à l’égard d’un certain nombre d’appareils médicaux reposant sur une lecture via un téléphone dédié semble à cet égard prometteuse.

Le développement de tests d’AHL efficaces est désormais à l’œuvre, tests dont la prolifération des téléphones mobiles devrait permettre d’optimiser les capacités. Ces nouvelles possibilités constituent la promesse d’un meilleur accès des populations éloignées à un certain nombre de diagnostics de qualité, d’une amélioration de la gestion des maladies, ainsi que d’une réduction du coût des soins partout dans le monde.

Traduit de l’anglais par Martin Morel

Copyright Project Syndicate


Elain Fu est professeur à l’École d’ingénierie chimique, biologique et environnementale de l’Oregon State University. Barry Lutz est professeur au sein du Département de bioingénierie de l’Université de Washington.


For additional material on this topic please see:

More Health for the Money

Global Health and the New Bottom Billion

Globalisation and Health


For more information on issues and events that shape our world please visit the ISN’s Weekly Dossiers and Security Watch.

 

Categories
Health Technology Development

Diagnostics for Global Health

Measles Vaccination in Merawi Province, Ethiopia, courtesy of DFID/Flickr

CORVALLIS, OREGON – In developed countries, most people take for granted that when they are sick, they will have access to timely diagnosis and treatment. Indeed, while the diagnostic process – which typically involves sending a sample of blood, urine, or tissue to a laboratory for analysis – may be cumbersome and expensive, health-care providers and sophisticated laboratories remain widely available. As a result, the disease burden in the developed world has declined substantially.

By contrast, in the developing world, millions of people die each year from treatable diseases like malaria, owing to the lack of sophisticated laboratories and alternative diagnostic tests. But there is reason for hope: Advances in the field of microfluidics have the potential to transform health care by allowing “gold standard” laboratory-based testing to be transferred to the point of care (POC).

تشخيص الصحة العالمية

Measles Vaccination in Merawi Province, Ethiopia, courtesy of DFID/Flickr

كورفاليس، أوريجون ــ في البلدان المتقدمة، يعتبر أغلب الناس قدرتهم على الحصول على التشخيص والعلاج في الوقت المناسب من الأمور المسلم بها المفروع منها. وبرغم أن عملية التشخيص ــ التي تتضمن عادة إرسال عينات من الدم أو البول أو الأنسجة إلى المختبر للتحليل ــ قد تكون مرهقة ومكلفة، فلا توجد مشكلة في توفر مقدمي الرعاية الصحية المهرة والمختبرات المتطورة. ونتيجة لهذا فقد تراجع عبء المرض في بلدان العالم المتقدم إلى حد كبير.

وعلى النقيض من هذا، يموت الملايين من الناس في العالم النامي كل عام بسبب أمراض يمكن علاجها مثل الملاريا، نظراً للافتقار إلى المختبرات المتطورة واختبارات التشخيص البديلة. ولكن هناك أسباب وجيهة للتمسك بالأمل: فالتقدم الحادث في علم الموائع الدقيقة من شأنه أن يحول الرعاية الصحية من خلال السماح بنقل اختبار “معيار الذهب” الذي يجري عادة في المختبرات إلى نقطة الرعاية.

إن اختبار نقطة الرعاية الذي يقدم نتائج دقيقة وفي الوقت المناسب من شأنه أن يوفر للفئات السكانية المحرومة القدرة على الوصول إلى التشخيص، وهذا يتيح العلاج في وقت مبكر ويساعد في تجنب سوء العلاج (علاج مرض آخر ذي أعراض مشابهة). ولكن من أجل تحقيق إمكاناتها الكاملة فإن اختبارات نقطة الرعاية لابد أن تضع في الحسبان النطاق الواسع من العوامل التي تؤثر على تطبيقات الرعاية الصحية.

فأولا، ينبغي لاختبار نقطة الرعاية أن يلبي القيود البيئية والتشغيلية الخاصة بالمكان الذي ستستخدم فيه. وقد يتضمن هذا إمدادات الطاقة التي لا يمكن الاعتماد عليها، والظروف البيئية القاسية أو التي لا يمكن التنبؤ بها، ووقت التواصل المحدود بين مقدم الرعاية الصحية والمريض، والافتقار إلى تدريب المستخدمين، والقيود الشديدة التي تفرضها الأسعار، والبنية الأساسية المحلية غير الكافية، والتي من الممكن أن تعرقل صيانة وإصلاح الأدوات المستخدمة.

والواقع أن البيئة التي تجرى فيها اختبارات نقطة الرعاية قد تتراوح بين مقدمي الرعاية الصحية شبه المدربين العاملين في عيادة مزودة بالطاقة الكهربائية وقدرة التبريد إلى فرد غير مدرب في بيئة ليس بها آليات للتحكم في درجة الحرارة أو الرطوبة. ومن أجل ضمان التغطية على أوسع نطاق ممكن، فإن اختبارات نقطة الرعاية لابد أن تكون مصممة بحيث تعمل في بيئة تتمتع بأقل قدر من الموارد.

وعلى نحو مماثل، لابد أن تضع اختبارات نقطة الرعاية في الحسبان متطلبات الاختبارات المختلفة للمرافق السريرية. ففي حين لا يتطلب تشخيص مرض مثل الملاريا سوى نتيجة سلبية أو إيجابية، فإن اختبار الحمل الفيروسي الذي يجري لتحديد احتمال الإصابة بمرض نقص المناعة البشرية لابد أن يقدم ناتج متدرج يشير إلى الكم المكتشف من الفيروس.

ويُعَد اختبار الحمل المنتشر واحداّ من أكثر صيغ اختبار نقطة الرعاية نجاحا، ولا يتطلب هذا الاختبار سوى عينة من البول ويستغرق 15 دقيقة فقط لتسليم النتيجة. وهذه الفئة من الاختبارات التشخيصية السريعة، والتي تستخدم أيضاً مع الأمراض المعدية مثل الملاريا وفيروس نقص المناعة البشرية، تلبي العديد من المتطلبات الرئيسية لتطبيقات الصحة العالمية: فهي سريعة وغير مكلفة، ومن الممكن إجراؤها بسهولة بواسطة مستخدمين غير مدربين، ولا تحتاج إلى تبريد. ولكنها تفتقر إلى الحساسية اللازمة لتوفير المعلومات التشخيصية الكافية للعديد من الحالات الصحية.

ولهذا السبب، يعمل الباحثون على تطوير اختبارات ورقية أكثر تطورا. على سبيل المثال، هناك فئة جديدة من الأجهزة، في حجم طابع البريد تقريبا، تستطيع تقسيم العينة إلى مناطق متعددة بالاستعانة بتركيبات كيميائية مختلفة، استخدمت لاختبار حالات متعددة ترتبط بالفشل الكبدي في المرضى بنقص المناعة البشرية والسل. وتتضمن أجهزة “الشبكة الورقية” آليات توقيت مدمجة لتمكين الاختبارات الآلية المتعددة الخطوات كتلك المستخدمة في المختبرات، ولكن في هيئة تجعل التخلص منها ممكنا.

وثمة آلية أخرى لتوسيع قدرات الاختبار التشخيصي تستفيد من اتساع رقعة تغطية شبكات الهواتف المحمولة في البلدان النامية. إن الاختبارات التشخيصية السريعة تقتصر إلى حد كبير على التطبيقات التي تتطلب تفسيراً بصريا. ومن الممكن استخدام الهاتف المحمول غير المخصص لالتقاط وإرسال بيانات بالصورة من موقع الاختبار التشخيصي السريع إلى موقع بعيد، حيث يستطيع مقدم الرعاية الصحية أن يقدم المعلومات عن النتائج.

ولكن تنفيذ مثل هذه البرامج يثير مجموعة جديدة من التحديات. فمن أجل ضمان الحصول على نتائج اختبار دقيقة، لابد من معالجة الاختلافات في مواضع الكاميرا من قِبَل المستخدم وظروف الإضاءة في البيئات المختلفة التي قد يجرى فيها الاختبار. (وهناك نهج واعد قيد التطوير الآن وقد يستخدم محولاً لربط الهاتف المحمول غير المخصص بالاختبار التشخيصي السريع).

وعلاوة على ذلك فإن الاختبارات التي يستخدم فيها الهاتف سوف تتطلب التحام البنية الأساسية البرمجية، مثل بروتوكولات الاتصال وإجراءات تحديد الأولوية، بأنظمة الرعاية الصحية. ولابد أيضاً من معالجة القضايا الخاصة بالتوافق بسبب تنوع أجهزة الهاتف المحمول إلى حد كبير.

وأخيرا، سوف يتطلب نشر اختبارات الهواتف المحمولة غير المخصصة بنجاح موافقة المؤسسة الطبية. وتُعَد موافقة إدارة الغذاء والدواء الأميركية مؤخراً على العديد من الأجهزة الطبية المدعومة بهواتف محمولة غير مخصصة خطوة واعدة.

الآن يجري تطوير اختبارات نقطة الرعاية الفعّالة؛ وسوف يعمل انتشار أجهزة الهاتف المحمول على زيادة قدرات مثل هذه الاختبارات. وتَعِد هذه القدرات الناشئة بتوسيع نطاق التشخيص العالي الجودة وتمديده إلى سكان المناطق النائية، وتحسين الإدارة الصحية، والحد من تكاليف الرعاية الصحية في كل مكان.

ترجمة: مايسة كامل          Translated by: Maysa Kamel

Copyright Project Syndicate


إيلين فو أستاذ في كلية الهندسة الكيميائية والبيولوجية والبيئية في جامعة ولاية أوريجون. وباري لوتز أستاذ في قسم الهندسة الحيوية في جامعة واشنطن.


For additional material on this topic please see:

More Health for the Money

Global Health and the New Bottom Billion

Globalisation and Health


For more information on issues and events that shape our world please visit the ISN’s Weekly Dossiers and Security Watch.