Originalartikel
Jacob Rosenblit, Cláudia Regina Abreu,
Leonel Nulman Szterling, José Mauro Kutner, Nelson Hamerschlak,
Paula Frutuoso, Thelma Regina Silva Stracieri de Paiva,
Orlando da Costa Ferreira Júnior
Evaluierung von drei Methoden zur Hämoglobinmessung bei Blutspendern
Hämotherapie-Dienst, Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, Brasilien
ABSTRACT
CONTEXT: Der Hämoglobinspiegel (Hb) ist der am häufigsten verwendete Parameter für das Screening von Blutspendern auf das Vorhandensein einer Anämie. Eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Messung des Hb-Spiegels basiert auf dem photometrischen Nachweis von Cyanmethämoglobin. Als Alternative zu dieser Technologie hat HemoCue eine photometrische Methode entwickelt, die auf der Bestimmung von Azidmetahämoglobin basiert.
ZIEL: Bewertung der Leistungsfähigkeit von drei Methoden zur Bestimmung von Hämoglobin (Hb) in einer Blutbank.
DESIGN: Prospektive Studie mit Blutproben zum Vergleich von Methoden zur Hb-Bestimmung.
Aufstellungsort: Hämotherapiedienst des Hospital Israelita Albert Einstein, einer privaten Einrichtung des tertiären Gesundheitswesens.
VERSUCH: Von 259 Personen wurden im Zeitraum von März bis Juni 1996 serielle Blutproben entnommen.
MASSNAHMEN: Die Testleistungen und ihre Vergleiche wurden durch die Analyse der Variationskoeffizienten (CV), der linearen Regression und der Mittelwertdifferenzen bewertet.
ERGEBNISSE: Der CV für die drei Methoden betrug: Coulter 0,68%, Cobas 0,82% und HemoCue 0,69%. Es gab keinen Unterschied zwischen der mittleren Hb-Bestimmung für die drei Methoden (p>0,05). Die Coulter- und die Cobas-Methode zeigten die beste Übereinstimmung, und die HemoCue-Methode ergab eine niedrigere Hb-Bestimmung als die Coulter- und die Cobas-Methode. Methodenpaare mit der HemoCue-Methode scheinen jedoch engere Übereinstimmungsgrenzen zu haben (± 0,78 und ± 1,02) als die Coulter- und Cobas-Kombination (± 1,13).
ZUSAMMENFASSUNG: Die drei Methoden bieten eine gute Übereinstimmung bei der Hämoglobin-Bestimmung.
STICHWÖRTER: Hämoglobin. Methoden. Quantifizierung. Equipment.
EINFÜHRUNG
Der Hämoglobinwert (Hb) ist der am häufigsten verwendete Parameter für das Screening von Blutspendern auf das Vorliegen einer Anämie. Diese Messung erfolgt in der Regel im Rahmen des klinisch-epidemiologischen Gesprächs, das der Blutspende vorausgeht.
Derzeit basiert eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Messung des Hb-Spiegels auf dem photometrischen Nachweis von Cyanmethämoglobin, einer stabilen, vom Hb abgeleiteten Verbindung. Darüber hinaus sind gebrauchsfertige Reagenzien sowie Cyanmethämoglobin-Standardlösungen für die Kalibrierung im Handel erhältlich.
Als Alternative zu dieser Technologie hat HemoCue eine photometrische Methode entwickelt, die auf der Bestimmung von Azid-Metahämoglobin1 basiert und anhand der Methode des Internationalen Komitees für Normung in der Hämatologie (ICSH) standardisiert ist.2 Das Azid-Metahämoglobin wird bei 570 nm gemessen. Um Trübungen, z. B. durch Lipide, zu kompensieren, wird eine zweite Messung bei 880 nm durchgeführt.3 Der Vorteil dieser Technologie ist, dass sie einfach und schnell ist und keine hochentwickelte hämatologische Ausrüstung erfordert. Das System ist für die Verwendung von kapillarem, venösem oder arteriellem Blut ausgelegt. Außerdem ist das Gerät klein und tragbar, so dass es in mobilen Blutentnahmeeinheiten und Arztpraxen eingesetzt werden kann.
Mehrere Studien, die an amerikanischen Blutspendern durchgeführt wurden, haben die gute Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der HemoCue-Methode bestätigt.4,5 Ein Vergleich des mit der HemoCue-Methode gemessenen Hb-Wertes mit anderen, neueren hämatologischen Geräten wurde jedoch nicht durchgeführt.
In dieser Studie haben wir die Leistung des HemoCue-Systems im Vergleich zu den Methoden von Coulter und Cobas überprüft. Beide Methoden beruhen auf dem Nachweis von Cyanmethämoglobin.
METHODEN
Probenauswahl. Im Zeitraum von März bis Juni 1996 wurden insgesamt 259 Blutproben entnommen. Das Blut wurde mit dem Vacutainer-System, das EDTA-K3 (Becton-Dickinson) enthält, in einem Gesamtvolumen von 4,5 ml entnommen.
Hb-Messungen. Für die 259 Proben wurden die drei Methoden in einem Intervall von 10-20 Minuten durchgeführt, um Abweichungen während der Verarbeitung und Messung zu vermeiden. Für die Analyse der Reproduzierbarkeit der Hb-Messungen wurde eine einzelne Probe verwendet, die 10 Mal mit jeder Methode ausgewertet wurde. Auf der Grundlage dieser Bestimmungen berechneten wir den Variationskoeffizienten (VK), definiert als das Verhältnis zwischen der Standardabweichung und dem Mittelwert der Hb-Werte, multipliziert mit 100. Die Coulter- und Cobas-Geräte wurden täglich gemäß den Herstellerempfehlungen kalibriert. Das HemoCue-Photometer ist werkseitig kalibriert und sollte nicht neu kalibriert werden. Die Kalibrierung wurde täglich gemäß den Herstellerempfehlungen überprüft. Die Kalibrierung war während unseres Studienzeitraums stabil.
Statistische Methoden. Alle statistischen Analysen wurden mit der Shareware-Software EPIINFO, Version 6, durchgeführt (lineare Regressionsanalyse, Student t-Test, Berechnung von Mittelwert und Standardabweichung).6 Ein p-Wert von weniger als 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.
ERGEBNISSE
Die Reproduzierbarkeit der einzelnen Methoden wurde durch zehnmalige Messung des Hb-Wertes aus einer einzigen Blutprobe und Bestimmung des Variationskoeffizienten (VK) für jeden Test bewertet. Der Variationskoeffizient für die Coulter-, Cobas- und HemoCue-Methoden betrug 0,68 %, 0,82 % bzw. 0,69 % (Tabelle 1).
Wir bewerteten zunächst die Messungen der zentralen Tendenz (Mittelwert und Median) und der Variation (Bereich und Standardabweichung) für die 259 Hb-Bestimmungen der einzelnen Methoden. Wie in Tabelle 2 dargestellt, konnten wir für diese Parameter keine statistischen Unterschiede feststellen. Wir stellten jedoch fest, dass die HemoCue-Methode im Vergleich zur Coulter- und Cobas-Methode (Mittelwert = 11,6 und Median = 11,7 bzw. 11,6 g/dl) den niedrigsten Mittelwert (11,5 g/dl) und den niedrigsten Median (11,4 g/dl) aufwies.
Als Nächstes untersuchten wir den Korrelationskoeffizienten für Methodenpaare anhand der linearen Regressionsanalyse der Hb-Bestimmung für die drei Methoden. Tabelle 3 zeigt die Parameter für diese Analyse und zeigt, dass jedes Paar einen ausgezeichneten Korrelationskoeffizienten (Bereich 0,97 bis 0,99) aufwies. Dieses Ergebnis war in gewisser Weise zu erwarten, da alle drei Methoden auf die Messung desselben Parameters (Hb-Wert in g/dl) ausgerichtet waren. Unter diesen Umständen wird die Übereinstimmung zwischen zwei Variablen nicht korrekt durch die Messung der Stärke ihrer Beziehung oder, statistisch gesehen, durch die Bestimmung des Korrelationskoeffizienten der linearen Regression wiedergegeben.
Daher beschlossen wir, die Übereinstimmung der drei Methoden zur Hb-Bestimmung anhand des von Bland und Altman vorgeschlagenen Ansatzes zu bewerten.7 Kurz gesagt, geht dieser Ansatz davon aus, dass, wenn zwei Methoden übereinstimmen, der Mittelwert der Differenz zwischen jeder gepaarten Bestimmung statistisch nicht von Null verschieden sein wird. Mit diesem Ansatz ist es auch möglich, eine Grenze der Übereinstimmung (innerhalb eines bestimmten Konfidenzintervalls) zwischen den beiden Methoden festzulegen und die Streuung dieser Unterschiede über die Hb-Werte grafisch darzustellen. Dies könnte zum Beispiel darauf hinweisen, ob eine größere Variabilität mit einem bestimmten Bereich von Hb-Bestimmungen verbunden sein könnte und somit auf einen Mangel an Präzision im Zusammenhang mit diesem Hb-Bereich hindeuten.
Die Anwendung des Ansatzes von Bland und Altman auf unsere Daten ist in Tabelle 4 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass das einzige Methodenpaar mit einem Mittelwert der Differenz, der sich nicht von Null unterscheidet, das Coulter/Cobas-Paar ist (p = 0,588). Dies sind also die Methoden, die bei der Hb-Messung übereinstimmen. Bei den Methodenpaaren mit der HemoCue-Methode war der Mittelwert der Differenz statistisch von Null verschieden (p < 0,001).
Mit dem Ansatz von Bland und Altman konnte die Grenze der Übereinstimmung zwischen zwei beliebigen Methoden berechnet werden. Diese Grenzen sind ebenfalls in Tabelle 4 aufgeführt. Das Paar Coulter/Cobas ergab eine Übereinstimmungsgrenze von 1,13 g/dl, während Paare mit der HemoCue-Methode niedrigere Übereinstimmungsgrenzen aufweisen (Coulter/HemoCue = 0,78 g/dl und Cobas/HemoCue = 1,02 g/dl). Der Grenzwert der Übereinstimmung spiegelt die Streuung der Daten um den Mittelwert der Differenz wider (siehe Abbildung 1).
Abbildung 1 – Die individuellen Unterschiede zwischen den Hb-Werten (n=259) wurden gegen den durchschnittlichen Hb-Wert aufgetragen, wie er von den Paaren der Hb-Messmethoden ermittelt wurde. Jede Abbildung zeigt die folgenden Unterschiede und Durchschnittswerte: A, Coulter-Cobas; B, Coulter-HemoCue; und C, Cobas-HemoCue. Die Linie zeigt die Null-Differenz an.
DISKUSSION
Insgesamt zeigen unsere Daten, dass die Coulter- und Cobas-Methoden die beste Übereinstimmung aufweisen und dass die HemoCue-Methode im Vergleich zu den Coulter- und Cobas-Methoden eine niedrigere Hb-Bestimmung ergibt. Diese Differenz beträgt 0,10 bzw. 0,13 g/dl im Vergleich zur Coulter- bzw. Cobas-Methode. Methodenpaare mit dem HemoCue scheinen jedoch engere Übereinstimmungsgrenzen zu haben als die Coulter- und Cobas-Kombination. Dies steht im Einklang mit dem Lebenslauf für die drei Methoden. Obwohl die HemoCue-Methode also niedrigere Hb-Werte aufweist, scheinen diese Werte im Vergleich zu anderen Methoden weniger zu schwanken.
In dieser Studie wurden Proben aus Venenpunktionen verwendet, die direkt in Vacutainer-Röhrchen mit EDTA-K3 gesammelt wurden. Dies geschah, um die Messung des Hb zu standardisieren. Ein Teil des 1 %igen Unterschieds (0,10 g/dl) zwischen dem HemoCue-System und dem Coulter STKS lässt sich dadurch erklären, dass das HemoCue-System die Trübung der Blutprobe kompensiert. Trübungen, die z. B. durch Lipide verursacht werden, führen bei Coulter und anderen Geräten, die photometrisch bei nur einer Wellenlänge messen, zu falsch erhöhten Messwerten.1,3 Die ICSH-Methode2 akzeptiert eine Trübung von 0,003 Absorptionseinheiten, was 0,11 g/dl Hämoglobin entspricht. Eine höhere Trübung ist zu erwarten, da die Blutspender nicht nüchtern sind.
Es ist auch möglich, dass die für die Hb-Messung verwendete biochemische Methode (Cyanmethämoglobin gegenüber Hämoglobinazid) unser Ergebnis beeinflusst haben könnte. Es sollte erwähnt werden, dass das Cyanmethämoglobin die von der ICSH empfohlene Methode ist.
Die Vorteile des HemoCue-Systems in Bezug auf Schnelligkeit, Einfachheit und Tragbarkeit würden es als Screening-Methode nicht nur in einer Blutbank, sondern auch in der Arztpraxis empfehlen.
2. ICSH. Recommendations for Reference Method for Hemoglobinometry in Human Blood (ICSH standard 1995) and Specifications for International Hemoglobincyamide Standard (4th edition). J Clin Pathol 1996;49:271-4.
3. Nicholls PD. An evaluation of the HemoCue for Correcting the Hemoglobin Value of Lipemic Samples. Med Lab Sciences 1990;47:226-9.
4. Cable RG. Hämoglobinbestimmung bei Blutspendern. Transfusion Med Ver 1995;9:131-44.
5. Carlson DA, Daigneault RW, Statland BE. Evaluation of the HemoCue photometer for measurement of blood donor hemoglobin. Abstract für das 40. Jubiläumstreffen der American Association of Blood Banks, Orlando, FL, 1987.
7. Bland JM, Altman DG. Statistical Methods for Assessing Agreement Between two Methods of Clinical Measurement. Lancet 1986;i:307-10.
Jacob Rosenblit – MD, Abteilung für Hämotherapie, Hospital Israelita Albert Einstein.
Cláudia Regina Abreu – BSC, Hemotherapy Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
Leonel Nulman Szterling – MD, Hemotherapy Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
José Mauro Kutner – MD, Hemotherapy Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
Nelson Hamerschlak – MD, Hämotherapie-Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
Paula Frutuoso – BSc, Hämotherapie-Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
Thelma Regina Silva Stracieri de Paiva – BSC, Hämotherapie-Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
Orlando da Costa Ferreira Júnior – MD, PhD. Hemotherapy Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
Finanzierungsquellen: Nicht angegeben
Interessenkonflikt: Nicht deklariert
Last received: 15. Juni 1998
Angenommen: 23. Juli 1998
Anschrift für den Schriftverkehr:
Jacob Rosenblit
Hämotherapieabteilung des Krankenhauses Albert Einstein
Av. Albert Einstein, 627, 4th floor
São Paulo/SP, Brasilien – CEP 05651-901
E-mail: [email protected]
RESUMO
CONTEXT: Die Messung des Hämoglobinwerts (Hb) ist der am häufigsten verwendete Indikator zur Überprüfung der Anämie bei der Blutspenderuntersuchung. Die derzeit am häufigsten verwendete photometrische Methode ist Cyano-Methämoglobin. Als Alternative zu dieser Technologie hat Hemocue eine photometrische Methode entwickelt, die auf der Bestimmung von Azid-Metahämoglobin basiert. ZIEL: Bewertung der Leistungsfähigkeit von drei Methoden zur Bestimmung von Hämoglobin (Hb) bei Blutspendern. STUDIENART: Prospektive Studie mit Blutproben zum Vergleich von Hb-Dosierungstests. STANDORT: Hämotherapieabteilung des Hospital Israelita Albert Einstein, einer privaten Einrichtung der Tertiärversorgung. PROBE: Zwischen März und Juni 1996 wurden bei 259 Personen serielle Blutproben entnommen. UNTERSUCHTE VARIABLEN: Die Leistung der Tests und ihre Vergleiche wurden mittels Korrelationskoeffizientenanalyse, linearer Regression und Mittelwertvergleich durchgeführt. ERGEBNISSE: Die Variationskoeffizienten für die drei Methoden waren: Coulter, 0,68 %, Cobas, 0,82 % und HemoCue, 0,69 %. Es gab keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Mittelwerten der Hämoglobin-Bestimmungen nach den drei Methoden (p>0,05). Die Coulter- und Cobas-Methoden zeigten eine bessere Übereinstimmung, während die HemoCue-Methode niedrigere Hämoglobinwerte aufwies. Die Paare Coulter/HemoCue und Cobas/HemoCue wiesen jedoch engere Grenzen der Übereinstimmung auf (+ 0,78 und + 1,02) als das Paar Coulter/Cobas (+ 1,13). SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die drei Methoden zeigten eine ausgezeichnete Übereinstimmung bei der Hämoglobindosierung.