Noninvasive Hämoglobinbestimmung

Transkript

1 Noninvasive Hämoglobinbestimmung Elisabeth Ulrich, Stephan Kießig, Knud Peter Krause 11. Dezember

2 Einführung Gemäß den europäischen und deutschen Richtlinien nach dem Transfusionsgesetz und der Richtlinie 2002/98/EG darf unter anderem ein Blutspender/-spenderin, nur mit einem ausreichenden Hb-Wert zur Spende zugelassen werden. 11. Dezember

3 Ziel der Untersuchung Vergleich noninvasiver Hämoglobinbestimmung mit Geräten verschiedener Hersteller (I bis III) Prüfung im Praxistest (IV) 11. Dezember

4 Material und Methoden Vergleichende Hb-Messungen mit der Standardmethode: Venöses Blutbild am Sysmex (K 4500 und KX 21) [mmol/l] versus Noninvasive Systeme [mmol/l] : I. Pronto 7, Masimo (n= 162) II. Haemospect, Stradis (n= 165, n=160) III. NBM 200, LMB (OrSense) (n=165, n=1451) 11. Dezember

5 Material und Methoden Standard: Messung des kleinen Blutbildes mittels durchflußzytometrischer Methoden mit einer Mehrkanal-Messtechnologie mit speziell dafür entwickelten Reagenzien (Sysmex) Noninvasive Methoden beruhen auf photometrischer Transmissionsmessung bzw. Spectrophotometrie 11. Dezember

6 Material und Methoden Statistik: nicht-parametrischer Methodenvergleich nach Passing und Bablok (interserielle Wiederholpräzision) Warum? Beide Messmethoden haben Streuungen! Deshalb keine lineare Regression anwendbar. Passing H, Bablok W: J Clin Chem Clin Biochem 1983;21: ; Passing H, Bablok W:J Clin Chem Clin Biochem 1984;22: ; Bablok W, Passing H, Bender R, Schneider B: J Clin Chem Clin Biochem 1988;26: Zusätzlich wurde der Bland-Altmann Test herangezogen Bland JM, Altman DG Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement Lancet Feb 8;1: PMID ; Bland JM, Altman DG Measuring agreement in method comparison studies Stat Methods Med Res Jun;8: PMID , Damit soll der Nachweis erbracht werden, dass 95% der Werte innerhalb der zu erwartenden Schwankungsbreite liegen und die Streuung der Abweichung nicht von der Höhe der Messwerte abhängig ist. Er wird in der Literatur häufig als statistische Referenz verwendet. 11. Dezember

7 Material und Methoden Ziel Passing und Bablok: y = Bx + A x = Methode 1 (Standard) y = Methode 2 (neue Methode) absolutes Glied (= Intercept A) soll nicht von 0 abweichen und möglichst in der Mitte des Konfidenzintervalls für A liegen, Anstieg = (Slope B) soll nicht von 1 abweichen und möglichst in der Mitte des Konfidenzintervalls für A liegen 11. Dezember

8 I. Ergebnisse Sysmex venös versus Sysmex kapillär, n= 22 N=22 Sysmex kapillär Y Hb [mmol(l/l] Sysmex venös X Hb [mmol/l] MIN 7,900 7,4 MAX MW Median Standardabweichung Standardfehler 10,3000 9,900 8,84 8,37 8,9000 8,35 0,6239 0,6156 0,133 0,1312 Rejections equation y = 0,45 + 1,0000 x Siehe auch Grafik Intercept (systematische Differenzen) CI (95%) Slope B (proportionale Differenzen) CI 95%] 0,45-0, ,433 1,00 0, , Dezember

9 Hb Sysmex kapillär versus venös, Darstellung nach Passing und Bablok, n=22, y = 0,45 + 1,0000 x A.J. Patel et al. : Capillary versus venous Haemoglobin determination in the assessment of healthy blood donors. Vox sang , A.Berlardinelli et al.: Noninvasive methods for haemoglobin screening in prospective blood donors. Vox sang DOI: /Vox Die Ergebnisse machen deutlich, dass die bestehende Abweichung kapillär und venös von +0,45 mmol/l Hb im absoluten Glied auch im direkten Vergleich noninvasiv zu venös zu erwarten sind. Daher werden Ergebnisse im Mittel von +0,45 mmol/l Hb im absoluten Glied bei den noninvasiven Verfahren akzeptiert. Entspricht bereits publizierten Ergebnissen. 11. Dezember

10 Hb Sysmex venös versus Hb Haemocue kapillär [mmol/l], n= 160 N=160 Hb[mmol/L] Sysmex venös Hb [mmol/l] Haemocue MIN 6,9 7,8 MAX 10,8 10,9 MW 8,6931 9,15 Median 8,6 9,1 Standardabweichung 0,7487 0,7435 Standardfehler 0, ,05878 Rejections equation Y = 0,45 + 1,00000 X s. auch Grafik Intercept A (systematische Differenzen) CI (95%) Slope B (proportionale Differenzen) CI 95%] 0,45-0,3227 1,0333 1,0000 0,933 1, Dezember

11 Hb Sysmex venös versus Hb Haemocue kapillär [mmol/l], Darstellung nach Passing und Bablok, n=160, y = 0,45 + 1,0000 x Die Ergebnisse machen deutlich, dass die bestehende Abweichung kapillär und venös von +0,45 mmol/l Hb im absoluten Glied auch im direkten Vergleich noninvasiv zu venös zu erwarten sind. Daher werden Ergebnisse im Mittel von +0,45 mmol/l Hb im absoluten Glied bei den noninvasiven Verfahren akzeptiert. Entspricht bereits publizierten Ergebnissen. 11. Dezember

12 Sysmex versus Pronto 7, Masimo I. Ergebnisse N=162 Sysmex Y Hb [mmol(l/l] Pronto 7 X Hb [mmol/l] MIN 7,300 6,8100 MAX MW Median Standardabweichung Standardfehler 10, ,3600 8,8740 8,5909 8,9000 8,6100 0,6460 0,7047 0, ,05537 Rejections equation y = -1, , x Siehe auch Grafik Intercept (systematische Differenzen) CI (95%) Slope B (proportionale Differenzen) CI 95%] -1,0725-2, ,3171 1,0833 0, , Dezember

13 I. Ergebnisse Sysmex versus Pronto 7, Masimo [mmol/l], Darstellung nach Passing und Bablok, n=162; y = -1, , x 11,0 10,5 10,0 9,5 Pronto_7 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6, Sysmex 11. Dezember

14 II. Ergebnisse Sysmex versus Haemospect, Stradis N=165 Sysmex X Hb [mmol(l/l] Haemospect Y Hb [mmol/l] MIN 7,1 6,8100 MAX MW Median Standardabweichung Standardfehler 10, ,3600 8,68 8,5909 8,6 8,6100 0,77 0,7047 0,062 0,05537 Rejections equation y = 1, , x Siehe auch Grafik Intercept (systematische Differenzen) CI (95%) Slope B (proportionale Differenzen) CI 95%] 1,13-0,35 2,35 0,9067 0, , Dezember

15 Darstellung nach Passing und Bablok Hb [mmol/l] Sysmex venös versus noninvasiv Haemospect (n=165) y = 1, , x 11. Dezember

16 II. Hb-Ergebnisse nach Geschlechtern vhb overview vhb [g/dl] vhb capillary noninvasive 1 min Hb for donation vhb +10% vhb -10% noninvasive Donor 11. Dezember

17 Hb-Korrelation n=165 Korrelation vhb VS noninvasive Hb noninvasive 10 9 Series1 ideal Linear (Series1) vhb 11. Dezember

18 Test nach Bland Altmann Sysmex venös versus Haemospect noninvasiv, n=165 Misst +0,28 mmol/l Hb zu viel Je höher, desto mehr Werte außerhalb des Vertrauensbereiches 11. Dezember

19 Neuerungen II Messsonden kommen mit Kalibrierzertifikat. Daher keine zusätzliche Gerätequalifizierung mehr nötig Sonden müssen 1 x jährlich zur Kalibrierung eingesendet werden Neue Software, die bestimmte Fehler ausschließen kann (z.b.: falsche Fingerposition in der Messsonde) nächste Untersuchungsserie 11/2013 Datenmanagement wird entwickelt 11. Dezember

20 Auswertung der Serie 11/2013 Haemospect n= Dezember

21 Auswertung der Serie 11/2013Haemospect n= Dezember

22 Auswertung der Serie 11/2013 Haemospect n= Dezember

23 Testung des Haemospect nach Softwareupgrade Untersuchungsserie 11/2013 N=160 Sysmex X Hb [mmol/l] Haemospect Hb [mmol/l] MIN MAX MW Median Standardabweichung Standardfehler 6,9 7,33 10,8 10,91 8,6931 8,9324 8,6 9,01 0,7487 0,685 0, ,05443 Rejections equation y = 1, ,8889 x Siehe auch Grafik Intercept A (systematische Differenzen) CI (95%) Slope B (proportionale Differenzen) CI 95%] 1,1356-0, ,1423 0,8889 0, , Dezember

24 Hb [mmol/l] Sysmex venös versus Haemospect (n=160) Darstellung nach Passing und Bablock Y = 1, ,8889 X 11. Dezember

25 Hb [mmol/l] Sysmex venös versus Haemospect (n=160) Darstellung nach Bland Altmann Misst +0,24 mmol/l Hb zu viel Je höher, desto mehr Werte außerhalb des Vertrauensbereiches 11. Dezember

26 III. Ergebnisse Sysmex venös versus NBM 200, LMB N=165 Sysmex X Hb [mmol/l] NBM 200 Y Hb [mmol/l] MIN MAX MW Median Standardabweichung Standardfehler 7,1 7,6 9,3 9,3 8,1962 8,1692 8,2 8,1 0,4744 0,4114 0, ,05705 Rejections equation y = 0, , x Siehe auch Grafik Intercept A (systematische Differenzen) CI (95%) Slope B (proportionale Differenzen) CI 95%] 0,4 0, , ,00 0, , Dezember

27 III. Ergebnisse Sysmex versus NBM 200, LMB (Orsense) [mmol/l] Darstellung nach Passing und Bablok: y = 0, , x NBM 200 misst durchschnittlich 0,4 mmol/l zu hoch, müsste durch Kalibrierung adjustierbar sein 11. Dezember

28 Test nach Bland-Altmann (n= 165) Misst +0,34 mmol/l Hb zu viel 11. Dezember

29 Test nach Bland-Altmann (n= 165) Bei der Bewertung des Bland Altmann Tests kann festgestellt werden, dass die Mehrheit der Messergebnisse innerhalb der zu erwartenden Schwankungsbreite liegen. Die non-invasive Methode misst erwarteterweise etwas höher (0,34 mmol/l), was dem kapillärem Hb entspricht und mittels der Methode von Passing & Bablok schon nachgewiesen werden konnte. Die Streuung der Abweichung hängt nicht von der Höhe der Messwerte ab. 11. Dezember

30 III. Ergebnisse Sysmex venös versus NBM 200, LMB, Serie Routine n= 1541 N=1541 Sysmex X Hb [mmol/l] NBM 200 Y Hb [mmol/l] MIN MAX MW Median Standardabweichung Standardfehler 6,0 6,0 10,7 10,4 8,5454 8,9062 8,5 8,9 0,7033 0,4114 0, ,6751 Rejections equation y = 0, , x Siehe auch Grafik Intercept A (systematische Differenzen) CI (95%) Slope B (proportionale Differenzen) CI 95%] 0,4 0, , ,0 0, , Dezember

31 Darstellung nach Passing und Bablok, n=1541 Hb Sysmex venös versus noninvasiv NBM 200; y = 0, , x Enges Konfidenzintervall 11. Dezember

32 Plot nach Bland Altmann n=1541 Hb_Sysmex - Hb_LMB 1,5 1,0 0,5 0,0-0,5-1,0-1,5-2, SD 0,92 Mean -0, SD -1,65 Enges Konfidenzintervall Sysmex venös misst 0,36 mmol/l Hb zu wenig ŁAlso LMB 0,36 mmol/l Hb zu viel -2,5-3, Mean of Hb_Sysmex and Hb_LMB 11. Dezember

33 III. Ergebnisse Präzisionsmessung Sysmex versus NBM 200, LMB (Orsense) [mmol/l], je n= Dezember

34 Neuerungen Zukünftig werden die Messsonden von LMB kalibriert mit Kalibrierzertifikat geliefert. Daher sind Gerätequalifizierungen nicht mehr erforderlich. Der Kalibrator, der verwendet wird, testet in den Grenzbereichen für Hämoglobin Frauen von 7,8 mmol/l und für Männer bei 8,4 mmol/l. Achtung! Messsonde erfasst nur 5000 Messungen. Jede neue Sonde muss im Gerätelogbuch erfasst werden. Kalibierzertifikat mit ablegen. Messsonden dürfen an jedem Gerät eingesetzt werden und sind gegeneinander austauschbar. 11. Dezember

35 IV. Ergebnisse Gerät Interserielle Wiederholpräzision / Intraserielle Wiederholpräzision [Soll : VK 2,5%] Spender- Komfort Zeitbedarf für Messung [s] Anwenderkomfort (Bedienung, Platzbedarf, Hygiene) Methodenkorrelation Bemerkung Pronto 7 ± / Nicht durchgeführt Messergebnisse weichen 58 % von der Herstellervorgabe (Soll± 0,621 mmol/l) ab. Systematische Differenz zu groß: - 1,0725 CI (95%): -2,9114 0,3171) Ist für klinische Applikation konzipiert, nicht für die Blutspende Haemospect n.a Systematische Differenz noch zu groß, Herstellervorgabe ±0,621 mmol/l, weitere Untersuchungen folgen. Lernende Software mit Erweiterung der Spektren. Potential in der Untersuchung von Blutspendern NBM / VK 0,94-1,98% (+)+ + Systematische Differenz von 0,4 ; die vergleichbar ist mit der systematischen Differenz von venös versus kapillar am Sysmex und kann akzeptiert werden. Wurde in zwei unabhängigen Serien bestätigt. 11. Dezember

36 V. Diskussion Fingerdurchmesser < 15mm und > 26 mm, nur für Erwachsene Temperatur des Messfingers 0 C bis 40 C Arbeitstemperatur, Lagerung -40 C bis + 70 C, Problem: kalte Hände. Deshalb Messung an warmen Händen durchführen (Handwäsche, Massage des Messfingers). Abhängigkeit vom Umgebungslicht Wellenlängen zwischen 610 und 935 nm bilden den Messbereich. Deshalb Messung bei mehreren Wellenlängen, Tunnel als Zusatzoption bei LMB Andere äußere Einflüsse: Vibration, Blutflussbehinderung, Hautpigmentierung, Feuchtigkeit, Wunden, Ödeme: Deshalb Mehrfachmessungen (z.b. bei LMB unter Okklusion und Perfusion) 11. Dezember

37 Spektren 11. Dezember

38 V. Diskussion Risiko Spender Mögliche Zulassung eines Spenders mit zu niedrigen Werten unter Berücksichtigung der Spendeart (Vollblut, Plasma, Erythrozytapherese, Thrombozytapherese) Risiko Produkt Mögliche Beeinträchtigung der Produktqualität (Unterfüllungen der Erythrozytenkonzentrate) Ausblick Weiterer Optimierungsbedarf bei allen untersuchten Systemen: Softwareanpassungen/Streulichtreduktion 11. Dezember

39 VI. Zusammenfassung Die noninvasive Methoden sind hinsichtlich der Spenderakzeptanz den invasiven Methoden überlegen (auch aus Hygienesicht!). Der Hb-Wert kann immer vor der Spende bestimmt werden und die Messung lässt sich in die Routineabläufe gut integrieren. Weiterhin Parallelmessungen mit Standardsystem notwendig z.b. anlässlich Eignungsuntersuchungen bei Hämapheresen Adjustierung an derzeit vorhandene Messmethoden ist immer notwendig 11. Dezember

40 VI. Zusammenfassung Die noninvasive Hb-Messgeräte stellen eine Alternative zu den invasiven Hb-Screeningmethoden dar. Die Spender profitieren von der schmerzlosen, sicheren und einfach zu handhabenden Lösung. Das unblutige Hb- Messverfahren erhöht den Infektionsschutz für Mitarbeiter. 11. Dezember