Crash-Kurs Klin. Chemie und Laboratoriumsmedizin 1. Teil: Einführung in das klinisch-chemische chemische Labor

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1 Marburg, den Crash-Kurs Klin. Chemie und Laboratoriumsmedizin 1. Teil: Einführung in das klinisch-chemische chemische Labor Schwerpunkt heute: Präanalytik Verantwortlicher Leiter: Prof. Dr. Harald Renz Ansprechpartner: Prof. Dr. Hans Sprenger

2 Deutsche Gesellschaft für Klinische Chemie und Labormedizin Arbeitsgruppe Präanalytik Vorsitzender Prof. Dr. W. Guder München Mitglieder Dr. F. da Fonseca-Wollheim Dr. W. Heil Dr. G. Töpfer Prof. Dr. H. Wisser Dr. B. Zawta Berlin Wuppertal Görlitz Stuttgart Mannheim

3 Wir haben ein gemeinsames Problem: Geld ist knapp Diagnostik Therapie

4 Das Dilemma: Der medizinische Fortschritt geht weiter Jeder verlangt die Umsetzung neuester Erkenntnisse in Diagnostik und Therapie es soll aber nichts kosten Sind wir mit Stillstand zufrieden, reichen die Mittel aus

5 : Laborreform (EBM) Rückgang der Leistungen um 40-45%! (Ziel waren 15%; ca. 150 Mio liegen brach) Die angebliche Überversorgung verwandelt sich schnell in eine tatsächliche Unterversorgung Anzahl der gemeldeten Salmonelleninfektionen sank um ca. 40% Die Deutschen sind also gesünder geworden!

6 Auftragsentwicklung (3/98-2/99) (3/99-2/00) Folgen für meldepflichtige Erkrankungen Hepatitis -57 % Hepatitis A+B -50 % Stuhl auf TPE -50 % Hepatitis C -33 % Gyn. Hormone -37 % Salmonellen -40 % Tumormarker -34 % Campylobacter -30 % Immunoblots -28 % Borrelienserologie -26 % EBV -18 % Bakt. Abstriche -10%

7 Entwicklung der GKV- und Labor-Gesamtausgaben 130% GKV-Gesamtausgaben Laborausgaben, niedergelassener Bereich Quelle: VDGH 128,2% 142,61 Mrd. 131,7% 120% 110% 108,4% 114,5% 118,1% 115,7% 117,7% 120,5% 123,3% 100% 90% 80% 100,0% 92,1% 86,8% 89,4% 94,7% 97,0% 88,4% 85,7% 88,4% ,7 Mrd. = 1,19 % 90,0% Gesamtlabor: 3,17 Mrd. = 2,22 %

8 GKV-Gesamtausgaben 2002: 142,61 Mrd. Laboranteil = 1,19 % Ärztl.. Behandlung 1,7 23 Krankenhaus 47,5 Quelle: VDGH 20,6 Arzneimittel 12 Zahnärzte/-ersatz ersatz 10 Heil- u. Hilfsmittel 26 7,7 7,6 Sonstiges Sonstiges Verwaltung Verwaltung Krankengeld Laboranteil = 1,03% 1,47

9 Probenlauf: Präanalytische Phase -57,3%- Analytische Phase -25,1%- Postanalytische Phase -17,6%-

10 Die präanalytische Phase im diagnostischen Prozeß Postanalytische Phase im Labor 13.6% Versand 3.7% Präanalytische Phase außerhalb des Labors 20.2% Analytische Phase 25.1% Präanalytische Phase im Labor 37.1%

11 Die präanalytische Phase Präanalytische Phase außerhalb des Labors 20,2% Auswahl Probenentnahme Transport Präanalytische Phase im Labor 37,1% Registrierung Aufbewahrung Probenvorbereitung Verteilung Zentrifugation

12 Einflußgrößen In vivo Veränderungen biologisch - Geschlecht - Lebensalter nicht-biologisch - Kaffee - Rauchen - Biorhythmik (Tag/Nacht) - Diät - Drogen (Genußmittel) - Arzneimittel

13 Definitionen Störfaktoren In vitro Veränderungen bei oder nach der Probennahme - Körperlage - Entnahmeort - Entnahmetechnik (einschließlich Stauung) - Verunreinigungen - Transportbedingungen - Lagerungstemperatur - Aufbereitung (Einfrieren, Auftauen, Zusätze)

14 Tagesrhythmus für ausgewählte Analyte (1) Blut/Serum und Urin Maximum Analyt Größte Abweichung während des Tages [%] Morgens Adrenokortikotropin (ACTH) 200 Renin 140 Noradrenalin 120 Prolaktin 100 Aldosteron 80 Natrium (im Urin) 80 Kalium (im Urin) 80 Kalzium (im Urin) 80 Phosphate, anorg. (im Urin) 80 Androstendion 60 Kortisol 50

15 Tagesrhythmus für ausgewählte Analyte (2) Blut/Serum und Urin * nicht nachweisbar bei Bettruhe Maximum Analyt Größte Abweichung während des Tages [%] Morgens Testosteron 50 Adrenalin 50 Hämoglobin 20 Hämatokrit 20 Leukozyten (im Blut) 20 Eiweiß 20 Thyroxin 20 Bilirubin 20 Kreatinin-Clearance 15 Kalzium (im Serum) 10 Bikarbonate 10 (morgens)

16 Tagesrhythmus für ausgewählte Analyte (3) Blut/Serum und Urin Größte Abweichung Maximum Analyt während des Tages [%] Variabel Eisen 100 Mittags Adrenalin (im Urin) 160 Noradrenalin (im Urin) 100 Vanillinmandelsäure (im Urin) 50 Eosinophile (im Blut) 30 Kalium (im Blut) 15 Abends Somatotropin 400 Kreatinin 100 Myoglobin 70 Harnstoff 50 TSH 50 Saure Phosphatase 20 Phosphat, anorg. (im Blut) 10

17 Cortisol, Circadianer Rhythmus 15 Cortisol µg/dl 10 5 Mahlzeiten Tag 1 Tag 2

18 Störung durch Nahrungsaufnahme Analyte, bei deren Bestimmung ein 12-stündiges Fasten vor der Blutentnahme erforderlich ist Alkalische Phosphatase Cholesterol (Gesamt-, HDL-, LDL-) Dopamine Eisen Glukose Harnsäure Insulin Kalium Kortisol Kortikotropin-Stimulationstest Phosphat, anorg. Triglyzeride

19 Einfluß des Rauchens, Ausgewählte Analyte Erhöhung Alkalische Phosphatase (ALP) α-amylase C-reaktives Protein Cholesterol Enzyme Erythrozytenzahl Ferritin Fibrinogen Glukose Hämoglobin Karzinoembryonales Antigen (CEA) Leukozytenzahl Lipase Erniedrigung Bilirubin Harnstoff Thrombozytenaggregation Triglyzeride Vitamin B 12 Vitamin C Zusammenfassung: Rauchen hat im Vergleich zu anderen Einflußfaktoren ein relativ geringes Gewicht (Abweichung < ± 10 %), Ausnahme CEA (Abweichung + 30 %)

20 Einfluß des Alters, Ausgewählte Analyte (Erwachsene) Abfall Anstieg Albumin Kalzium Kreatinin-Clearance Phosphat, anorg. po 2 Thromboplastinzeit (Quick) (Erythrozytenzahl) (MCHC) (Kalium) Cholesterol Blutsenkungsgeschwindigkeit Ferritin Glukose (Alkalischee Phosphatase) (Amylase) (Kreatinin) (γ-glutamyltransferase) (Immunglobuline) (Laktatdehydrogenase) (Natrium) (Harnstoff) (Harnsäure) Analyte in Klammern: Tendenz wahrscheinlich, aber nicht sicher

21 Einflußfaktor Geschlecht Ausgewählte Parameter in Blut/Serum/Plasma Relative Unterschiede [%] (Frauen -MW) TG CK γgt Bilirubin ALAT CREA Myoglobin Harnsäure Harnstoff NH3 ASAT Hämoglobin CHE Eisen Glukose LDL-Cholesterin IgG Cholesterin Ges. Eiweiß Ges. Eiweiß Kupfer Prolaktin HDL-Cholesterin Cholesterin

22 Störfaktoren: Blutentnahme (Material, Antikoagulantienzusätze, Mischungsverhältnisse, Abnahme aus Infusionskanülen, usw.) Diagnostische Maßnahmen (i.m.-injektion, Palpation) Hämolyse, Lipämie, Licht Transportzeit

23 Hämolyse: K, LDH, GOT, SP, CK, NSE AP, Bilirubin, γgt, Amylase Photometrie, optische Methoden

24 Transportzeit (<1h): K, Krea, Phos,, MCV, Lactat Bilirubin, Glucose EDTA-Blut: <4h; Citrat-Blut: <4h kurze Wege bringen einen Gewinn an Qualität

25 Stabilisierung von Glukose Glykolysehemmer 110 Glukosekonzentration (% des Ausgangswertes) schnelles Hemmungsreagenz mit NaF schnelles Hemmungsreagenz ohne NaF ohne Glykolysehemmer Lagerungszeit bei Raumtemperatur (h)

26 Lagerung von Vollblut Fluß von Elektrolyten Während der Lagerung von Vollblut kommt es zum Austausch von Elektrolyten zwischen Blutzelle und Plasma/Serum Na + Cl - Zelle Glc CO 2 HCO 3 - K +

27 Abtrennung Serum/Plasma Blutproben sollten das Labor innerhalb von 45 Minuten erreichen, um zu gewährleisten, daß Zentrifugation und Abtrennung von Serum/Plasma innerhalb einer Stunde erfolgen können Analyte, bei denen eine rasche Abtrennung des Serums erforderlich ist (ohne Trenngel): Analyt Adrenokortikotropin ALT (GPT) Ammoniak AST (GOT) Chlorid Eisen Elastase Glutamatdehydrogenase Kalium Kreatinin Maximalzeit zwischen Probennahme und Serumabtrennung sofort 1h sofort 1h 2h 2h 2h 1h 1h 12h

28 Abtrennung Serum/Plasma Blutproben sollten das Labor innerhalb von 45 Minuten erreichen, um zu gewährleisten, daß Zentrifugation und Abtrennung von Serum/Plasma innerhalb einer Stunde erfolgen können Analyte, bei denen eine rasche Abtrennung des Serums erforderlich ist (ohne Trenngel): Analyt Kreatininkinase Kreatinkinase MB 11-Hydroxykortikosteroide Laktatdehydrogenase Leuzinaminopeptidase Magnesium Phosphat, anorg. Saure Phosphatase* Zink Maximalzeit zwischen Probennahme und Serumabtrennung 5h 5h 1h 1h 5h 2h 1h 2h 1h * Enzyminaktivierung kann durch Zugabe von 5 mg Natriumhydrogensulfat pro ml Serum (sofort nach Serumgewinnung) vermieden werden.

29 Einfrieren und Auftauen Entwicklung von Konzentrationsgradienten Eine häufige Fehlerquelle ist das ungenügende Mischen aufgetauter Proben. Konzentrationsgradienten entstehen während des Auftauens, daher sollte die Probe mehrmals um 180 unter Vermeidung von Schaumbildung geschwenkt werden. Unten Mitte Oben Kalzium [mmol/l] Oben Mitte Unten

30 Lichtempfindliche Meßgrößen Bilirubin Folsäure Methotrexat Nitrazepam Porphobilinogen Porphyrine Vitamin A Vitamin B 2 (Riboflavin) Vitamin B 6 (Pyridoxalphosphat) Vitamin B 12 Vitamin K (Transphyllochinon( Transphyllochinon)

31 Einfluß von Infusionen/Transfusionen (1) Die Verunreinigung von Laborproben durch Infusionslösungen ist die d häufigste und meist auch schwerwiegendste Form von präanalytischen Einflüssen im Krankenhaus Infusion/Transfusion Dextran (HAES) Amylase Gammaglobulin Analyt Thrombinzeit Reptilasezeit Von Willebrand-Faktor Gesamteiweiß in Serum, Plasma Blutsenkung Harnstoff im Serum Blutgruppenserologische Untersuchungen Serologische Bestimmung bei viralen und bakteriellen Infektionen Trends/Bemerkungen 5-10 sec 5-10 sec Biuret, methodenabhängig (Trübung, Ausflockung, grünliche Verfärbung) Pseudoagglutination Falsch positiv

32 Einfluß von Infusionen/Transfusionen (2) Die Verunreinigung von Laborproben durch Infusionslösungen ist die d häufigste und meist auch schwerwiegendste Form von präanalytischen Einflüssen im Krankenhaus Infusion/Transfusion Electrolyte EDTA Analyte Natrium Kalium Magnesium Kalzium Magnesium Schwermetalle Trends/Bemerkungen Verunreinigung

33 Einfluß von Infusionen/Transfusionen (3) Die Verunreinigung von Laborproben durch Infusionslösungen ist die d häufigste und meist auch schwerwiegendste Form von präanalytischen Einflüssen im Krankenhaus Infusion/Transfusion Glukose Fruktose Zitrat (Bluttransfusion) Analyte Glukose, Anorg. Phosphat, Kalium Amylase, Bilirubin Harnsäure ph-wert Gerinnungsparameter Trends/Bemerkungen Verunreinigung Insulin Bis zu 15% besonders bei Neugeborenen Besonders bei Leberzirrhose, Metabolischer Effekt Hemmung

34 Arten von Urinproben Entnahmeart Mittelstrahlurin, Sammelurin Katheterurin Blasenpunktionsurin Bemerkungen Kooperationsfähiger Patient, exakte und verständliche Sammelanweisung Vermeiden, da Gefahr iatrogener Infektionen Vor allem bei Säuglingen und Kleinkindern Vermeidet Kontamination, sollte häufiger verwendet werden

35 Aufbewahrungszeit der Probe Urinproben ohne Zusätze Albumin Zitrat Kreatinin Glukose Oxalat Gesamteiweiß Harnstoff Harnsäure Kalzium Magnesium Anorg. Phosphat Kalium Natrium Aufbewahrung bei Raumtemperatur Quelle: Scholer A. Abfall der Analytenkonzentration nach 2 Tagen 4 Tagen 6 Tagen Veränderung [%]

36 Mikrobiologische Diagnostik im Urin Konservierungsmittel Erster Morgenurin wird empfohlen, tagsüber mindestens 4 Stunden vor Entnahme kein Wasser lassen. Wenn möglich keine Antibiotikatherapie 2-33 Tage vor Probengewinnung Borsäure (1,8-2 g pro 100 ml Urin) vollständig lösen. Zahlreiche Handelsprodukte Zellen (z.b. Leukozyten) werden ebenfalls geschützt.

37 Vielen Dank für Ihre Geduld und Aufmerksamkeit