ArchivDeutsches Ärzteblatt38/2003Unzureichende Qualität patientennaher Glucosebestimmungen: Ringversuche offenbaren erhebliche Unterschiede zwischen den benutzten Geräten

MEDIZIN: Kommentare

Unzureichende Qualität patientennaher Glucosebestimmungen: Ringversuche offenbaren erhebliche Unterschiede zwischen den benutzten Geräten

Dtsch Arztebl 2003; 100(38): A-2454 / B-2048 / C-1929

Kleesiek, Knut

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LNSLNS Die Glucose ist die meistbestimmte Kenngröße in der Klinischen Chemie. Ihre Analytik in Körperflüssigkeiten hat über einen ersten simplen Nachweis mithilfe des Geschmackssinnes und unspezifischen Reduktionsmethoden heute durch die Verwendung von spezifischen Enzymen eine hohe Zuverlässigkeit erreicht. In Ringversuchen werden bei der enzymatischen Glucosebestimmung in vollmechanisierten Analysegeräten geringe Streuungen der Ergebnisse mit Variationskoeffizienten unter 5 Prozent beobachtet.
Neben den Glucosebestimmungen mit Laboranalysegeräten sind im großen Umfang Messverfahren im Gebrauch, die im Rahmen eines „point of care testing“ (POCT) von medizinischem Personal oder zur Selbstkontrolle durch den Patienten eingesetzt werden (2). Diese Messverfahren (Teststreifen-Methoden) beruhen in der Regel auf dem enzymatisch-amperometrischen Prinzip mit immobilisierter Glucoseoxidase oder auf der reflektionsphotometrischen Messung eines oxidierten Chromogens und umfassen ein großes wirtschaftliches Volumen mit einem Gesamtumsatz auf dem europäischen Markt im Jahre 2002 von circa 500 Millionen Euro.
Die Qualitätskontrolle der Glucosebestimmung ist durch das Medizinproduktegesetz über die Richtlinie der Bundes­ärzte­kammer zur Qualitätssicherung quantitativer laboratoriumsmedizinischer Untersuchungen geregelt (4). Aufgrund der seit dem 1. Januar 2002 gültigen Richtlinien ist es erforderlich, dass in Krankenhäusern auch POCT-Geräte für die Glucosebestimmung an Ringversuchen teilnehmen müssen (1, 5), sofern die interne Qualitätssicherung nicht in der Verantwortung eines Zentrallaboratoriums durchgeführt wird. Obwohl in den kommerziellen POCT-Geräten Glucose aus unterschiedlichen Kompartimenten (beispielsweise Plasma, Plasmawasser, Hämolysat) gemessen wird und von den Herstellern in der Regel keine definierten Angaben über die Volumenbezugsgröße der ermittelten Konzentrationsergebnisse gemacht werden, gilt Glucose im Vollblut als die zu prüfende Messgröße im Sinne der Richtlinien (3). Hier schreiben die Richtlinien vor, dass als Zielwert der Ringversuchsergebnisse ein Referenzmethodenwert zugrunde gelegt werden muss.
Laboranalysegeräte genauer
Die Auswertung der Ringversuchsergebnisse auf dieser Basis ergab im Jahre 2002 einen hohen Anteil von Ringversuchsteilnehmern, die das Ziel nicht erreicht hatten: Im 1. Quartal 2002 waren 65,2 Prozent der Messungen fehlerhaft. Die hohe Durchfallquote und der dadurch bedingte Unmut der Ringversuchsteilnehmer und Gerätehersteller hat die Ringversuchsorganisatoren bewogen, in Absprache mit der Bundes­ärzte­kammer in den folgenden Ringversuchen verfahrensabhängige Sollwerte als Zielwerte bei der Auswertung der Ringversuchsergebnisse heranzuziehen. Auf diese Weise wurden die Durchfallquoten auf circa 15 Prozent gesenkt.
Ein Vergleich der Glucose-Ringversuchsergebnisse, die in POCT-Geräten erstellt wurden, mit denen, die in Laboranalysegeräten gemessen worden sind, zeigte in den Ringversuchen des Jahres 2002 einen deutlichen Qualitätsunterschied. So war die Streuung der mitgeteilten Glucose-Ringversuchsergebnisse bei POCT-Geräten (Variationskoeffizient: 16,3 bis 24,8 Prozent) wesentlich größer als bei Laboranalysegeräten (Variationskoeffizient: 6,1 bis 8,0 Prozent). Starke Abweichungen wurden vor allem zwischen den Ringversuchsergebnissen der verschiedenen POCT-Kollektive, die verschiedene Geräte benutzten, gefunden. Die niedrigsten und höchsten Mediane dieser Kollektive unterschieden sich in den vier Ringversuchen um 37,5 bis 95,7 Prozent. Die entsprechenden Unterschiede waren bei Glucosebestimmungen mit Laboranalysegeräten und Verwendung verschiedener kommerzieller Reagenziensätze deutlich geringer und betrugen nur 5,6 bis 11,2 Prozent. Auch die Durchfallquoten der Ringversuchsteilnehmer, die Laboranalysegeräte verwenden, waren mit 4,8 bis 8,8 Prozent geringer; der Referenzmethodenwert wurde hier als Zielwert definiert.
In der Diskussion über die unzureichende Qualität der Glucosebestimmungen mit POCT-Geräten in Ringversuchen wird von den Herstellern der Geräte darauf verwiesen, dass ungeeignetes Ringversuchsmaterial (lyophilisiertes Serum) für die Bestimmung in solchen Geräten zur Verfügung gestellt worden sei. In der Tat bereitet die Herstellung und der Versand eines für POCT-Geräte geeigneten Ringversuchsmaterials für die Organisatoren aus zwei Gründen Probleme:
- Vollblut, das gemäß der Definition von POCT-Geräten bei der Glucosebestimmung ohne Probenvorbereitung den Geräten zugeführt wird, ist in stabiler Zusammensetzung nur einige Tage haltbar. Der Zusatz von Stabilisatoren kann die Bestimmung in POCT-Geräten stören.
- Blutfraktionen (beispielsweise Serum, Plasma, Hämolysat), die eine größere Stabilität besitzen, sind nur in einigen der kommerziellen Geräte zu verwenden, da in diesen Geräten die Glucosebestimmung, je nach Messverfahren in unterschiedlichen Kompartimenten, durchgeführt wird.
Allerdings zeigt der Ringversuch vom 1. Quartal 2003, dass auch durch die Verwendung von frischem Vollblut als Ringversuchsmaterial die große Streuung der Ringversuchsergebnisse bei POCT-Geräten nicht verringert werden kann (Variationskoeffizient: 20,7 Prozent). Offensichtlich sind die auch in diesem Ringversuch festgestellten starken Abweichungen zwischen den POCT-Geräten (Differenz zwischen dem niedrigsten und höchsten Median: 91 Prozent) vor allem in den unterschiedlichen Messverfahren zu suchen. So haben solche Geräte, die Glucose aus Hämolysat messen, die Bedingungen des Ringversuchs erfüllt, auch dann, wenn als Zielwert ein Referenzmethodenwert für die Bestimmung der Glucose aus Hämolysat zugrunde gelegt wird.
Wenn man Vergleichsmessungen am Patienten durchführt, wird vollends deutlich, dass die abweichenden Ringversuchsergebnisse nicht in erster Linie auf die Art und Beschaffenheit des Ringversuchsmaterials, sondern vielmehr auf die unterschiedliche Qualität der Messverfahren der POCT-Geräte zurückzuführen sind (Versuche von Priv.-Doz. Dr. Gerhard Schumann, Referenzlaboratorium der Deutschen Vereinten Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, DGKL, Medizinische Hochschule Hannover). Unter den Bedingungen der patientennahen Diagnostik wurden bei der Bestimmung mit zehn verschiedenen POCT-Geräten aus derselben Patientenprobe, abhängig von der Höhe der Glucosekonzentration, Differenzen zwischen dem niedrigsten und höchsten Wert von maximal 64 Prozent gefunden. Selbst zwischen den verschiedenen Modellen eines Herstellers zeigten diese Vergleichsmessungen Unterschiede von bis zu 41 Prozent.
Es gibt nur wenige Laboranalysen, bei denen die Richtigkeit des Ergebnisses eine solche Bedeutung hat, wie bei einer Glucosebestimmung. Die Diagnose einer diabetischen Stoffwechsellage basiert vor allem auf dem Vergleich der beim Patienten gemessenen Glucosekonzentrationen mit definierten Grenzwerten (beispielsweise Nüchtern-Blutzuckergrenzwert, Zwei-Stundengrenzwert im Glucosetoleranztest). Auch für die Bestimmung der Glucosekonzentration bei Patienten mit Diabetes mellitus und den daraus abgeleiteten therapeutischen Maßnahmen, wie Dosierung der Insulingabe, sind richtige Ergebnisse eine wichtige Bedingung. Aus den Ergebnissen der externen Qualitätssicherung geht allerdings hervor, dass POCT-Geräte im Gebrauch sind, die diesen ärztlichen Forderungen nicht genügen. Auch durch Angaben einiger Hersteller in der Betriebsanleitung, dass dieses Gerät für die Diagnose des Diabetes mellitus nicht geeignet sei, kann diesem Mangel nicht abgeholfen werden, da Geräte, die für die Selbstkontrolle der Patienten gedacht sind, ebenso Qualitätsanforderungen erfüllen müssen und in der Praxis die Grenzziehung zwischen Benutzung solcher Geräte durch Patienten in der Selbstkontrolle und Benutzung durch medizinisches Personal in der Krankenversorgung unscharf ist.
Es ist zu erwarten, dass die derzeitige Auswertung der mit POCT-Geräten erstellten Ringversuchsergebnisse auf der Basis eines gerätespezifischen Sollwertes auch formal so durch die Richtlinien der Bundes­ärzte­kammer festgeschrieben wird (Aufnahme des verfahrensabhängigen Sollwertes als Zielwert in Anlage 1 der Richtlinien). Auf Dauer bedeutet dies allerdings keine befriedigende Lösung und sollte nur für eine Übergangsfrist gelten, da so zwar die Erfolgsquote der Ringversuchsteilnehmer erhöht, aber die offensichtlich unzureichende analytische Qualität vieler patientennaher Glucosebestimmungen nicht verbessert wird. Die bisherigen Ringversuchsergebnisse haben nämlich deutlich gemacht, dass der Versuch einiger Hersteller von Glucose-POCT-Geräten, sich einer richtlinienkonformen Bewertung durch den Verweis auf nicht geeignete Ringversuchsmaterialien zu entziehen, nicht begründet ist. Auch die Verwendung von frischem Vollblut als Ringversuchsmaterial führt nicht zu akzeptablen Ergebnissen. Die Referenzinstitutionen sollten daher in künftigen Ringversuchen stabile Probenmaterialien (Serum, Hämolysat) zur Verfügung stellen und fordern, dass die in der Praxis benutzten POCT-Geräte qualitätskontrolltauglich sind, das heißt gemäß den Richtlinien der Bundes­ärzte­kammer die auf Referenzmethoden beruhenden Zielwerte erreichen. Denn nur so kann es in Zukunft gelingen, nach ärztlichen Erfordernissen die Spreu vom Weizen zu trennen.

Der Autor ist Ringversuchsleiter des Referenzinstitutes für Bioanalytik, Bonn, und Vizepräsident der Deutschen Vereinten Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin (DGKL).

Manuskript eingereicht: 23. 5. 2003, angenommen: 11. 6. 2003

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2003; 100: A 2454–2455 [Heft 38]

Literatur
1. Briedigkeit L, Müller-Plathe O, Schlebusch H, Ziems J: Recommendations of the German Working Group on medical laboratory testing (AML) on the introduction and quality assurance of procedures for point-of-care testing (POCT) in hospitals. Clin Chem Lab Med 1999; 37: 919–925.
2. Felding P, Jensen I, Linnet K, Manford G: Estimation of in vivo capillary or venous blood glucose concentration from analysis on stored venous blood or its plasma and use in quality control of near-patient glucose tests. Scand J Clin Lab Invest 2002; 62: 201–210.
3. Fogh-Andersen N, D'Orazio P, Kuwa K, Külpmann WR, Mager G, Larsson L: Recommendation on reporting results for blood glucose (from an IFCC stage 1 document) IFCC Scientific Division Working Group on selective electrodes. http://www.ifcc.org/ejifcc/vol12no4/ vol12no4a4.htm.
4. Richtlinie der Bundes­ärzte­kammer zur Qualitätssicherung quantitativer Laboratoriumsmedizinischer Untersuchungen. Dtsch Arztebl 2002; 99: A 1187 [Heft 17].
5. Wood WG, Hanke R, Meissner D, Reinauer H: Experience with an external quality assessment programme for point-of-care-testing (POCT) devices for the determination of blood glucose. Clin Lab 2003; 49: 151–159.

Anschrift des Verfassers:
Prof. Dr. med. Knut Kleesiek
Institut für Laboratoriums- und Transfusionsmedizin
Herz- und Diabeteszentrum Nordrhein-Westfalen
Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum
Georgstraße 11, 32545 Bad Oeynhausen

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