Original Article
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
Evaluation of three methods for hemoglobin measurement in a blood donor setting
Hemotherapy Service, Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, Brazil
ABSTRACT
CONTEXT: Hemoglobiinipitoisuus (Hb) on käytetyin parametri verenluovuttajien seulonnassa anemian esiintymisen varalta. Yksi käytetyimmistä Hb-tasojen mittausmenetelmistä perustuu syaanimetahemoglobiinin fotometriseen havaitsemiseen. Vaihtoehtona tälle tekniikalle HemoCue on kehittänyt fotometrisen menetelmän, joka perustuu atsidimetahemoglobiinin määrittämiseen.
TAVOITE: Arvioida kolmen hemoglobiinin (Hb) määritysmenetelmän suorituskykyä veripankkiolosuhteissa.
SUUNNITELMA: Verinäytteitä hyödyntävä prospektiivinen tutkimus, jossa verrataan Hb:n määritysmenetelmiä.
JÄRJESTELMÄ: Hospital Israelita Albert Einstein -sairaalan hemoterapiapalvelu, joka on tertiääriseen terveydenhuoltojärjestelmään kuuluva yksityinen laitos.
NÄYTTEET: Sarjavalmisteiset verinäytteet kerättiin 259 henkilöltä maaliskuun ja kesäkuun 1996 välisenä aikana.
MITTAUKSET: Testien suorituksia ja niiden vertailua arvioitiin variaatiokertoimien (CV), lineaarisen regression ja keskiarvoerojen analyysin avulla.
TULOKSET: Kolmen menetelmän CV:t olivat: Coulter 0,68 %, Cobas 0,82 % ja HemoCue 0,69 %. Kolmen menetelmän Hb-määritysten keskiarvojen välillä ei ollut eroa (p>0,05). Coulter- ja Cobas-menetelmät vastasivat parhaiten toisiaan, ja HemoCue-menetelmä antoi alhaisemman Hb-määrityksen verrattuna sekä Coulter- että Cobas-menetelmiin. HemoCue-menetelmää sisältävillä menetelmäpareilla näyttäisi kuitenkin olevan kapeammat yhteisymmärrysrajat (± 0,78 ja ± 1,02) kuin Coulterin ja Cobasin yhdistelmällä (± 1,13).
YHTEENVETO: Kolmella menetelmällä saavutetaan hyvä yhteisymmärrys hemoglobiinin määrityksessä.
LYHYET SANAT: Hemoglobiini. Menetelmät. Kvantifiointi. Laitteet.
JOHDANTO
Hemboglobiinipitoisuus (Hb) on käytetyin parametri verenluovuttajien seulonnassa anemian esiintymisen varalta. Tämä mittaus suoritetaan yleensä verenluovutusta edeltävän kliinis-epidemiologisen haastattelun yhteydessä.
Tällä hetkellä yksi käytetyimmistä Hb-tasojen mittausmenetelmistä perustuu Hb:stä peräisin olevan stabiilin yhdisteen, syaanimetahemoglobiinin, fotometriseen havaitsemiseen. Lisäksi kaupallisesti on saatavilla käyttövalmiita reagensseja sekä syaanimetahemoglobiinin standardiliuosta kalibrointia varten.
Vaihtoehtona tälle tekniikalle HemoCue on kehittänyt fotometrisen menetelmän, joka perustuu atsidimetahemoglobiinin määritykseen1 ja joka on standardoitu kansainvälisen hematologian standardointikomitean (ICSH) menetelmää vasten.2 Atsidimetahemoglobiini mitataan 570 nm:ssä. Esimerkiksi lipidien aiheuttaman sameuden kompensoimiseksi tehdään toinen mittaus 880 nm:ssä.3 Tämän tekniikan etuna on, että se on yksinkertainen ja nopea eikä vaadi kehittyneitä hematologisia laitteita. Järjestelmä on suunniteltu käytettäväksi kapillaari-, laskimo- tai valtimoveressä. Lisäksi laite on pieni ja kannettava, mikä mahdollistaa sen käytön liikkuvissa verenkeräysyksiköissä ja lääkäreiden vastaanotoilla.
Monissa amerikkalaisilla verenluovuttajilla tehdyissä tutkimuksissa on todistettu HemoCue-menetelmän hyvä toistettavuus ja tarkkuus.4,5 HemoCue-menetelmällä mitatun Hb-pitoisuuden vertailukelpoisuutta muihin, uudempiin, saatavilla oleviin hematologisiin laitteistoihin ei ole kuitenkaan suoritettu.
Tämässä tutkimuksessa tarkasteltiin HemoCue-järjestelmän suorituskykyä Coulter- ja Cobas-menetelmiin verrattuna. Molemmat näistä menetelmistä perustuvat syaanimetahemoglobiinin osoittamiseen.
MENETELMÄT
Näytteiden valinta. Maaliskuun ja kesäkuun 1996 välisenä aikana kerättiin yhteensä 259 verinäytettä. Veri otettiin Vacutainer-järjestelmällä, joka sisälsi EDTA-K3:a (Becton-Dickinson) ja jonka kokonaistilavuus oli 4,5 ml.
Hb-mittaukset. 259 näytteelle suoritettiin kolmella menetelmällä 10-20 minuutin välein, jotta vältettäisiin vaihtelut käsittelyn ja mittauksen aikana. Hb-mittausten toistettavuusanalyysiä varten käytimme yhtä näytettä, joka arvioitiin 10 kertaa kullakin menetelmällä. Näiden määritysten perusteella laskimme variaatiokertoimen (CV), joka määritellään Hb-pitoisuuksien keskihajonnan ja keskiarvon suhteena kerrottuna sadalla. Coulter ja Cobas kalibroitiin päivittäin valmistajan suosituksen mukaisesti. HemoCue-fotometri on tehdaskalibroitu, eikä sitä tarvitse kalibroida uudelleen. Kalibrointi tarkistettiin päivittäin valmistajan suosituksen mukaisesti. Kalibrointi oli vakaa tutkimusjaksomme aikana.
Tilastolliset menetelmät. Kaikki tilastolliset analyysit tehtiin shareware-ohjelmistolla EPIINFO, versio 6 (lineaarinen regressioanalyysi, Studentin t-testi, keskiarvon ja keskihajonnan laskeminen).6 Tilastollisesti merkitsevänä pidettiin p-arvoa, joka oli alle 0,05.
TULOKSET
Kunkin menetelmän toistettavuutta arvioitiin mittaamalla Hb-pitoisuus 10 kertaa yhdestä verinäytteestä ja määrittämällä kunkin määrityksen variaatiokerroin (CV). Coulter-, Cobas- ja HemoCue-menetelmien CV oli vastaavasti 0,68 %, 0,82 % ja 0,69 % (taulukko 1).
Arvioimme ensin keskitendenssin (keskiarvo ja mediaani) ja vaihtelun (vaihteluväli ja keskihajonta) mittaukset kunkin menetelmän 259 Hb-määritykselle. Kuten taulukosta 2 käy ilmi, emme havainneet tilastollista eroa näiden parametrien osalta. Havaitsimme kuitenkin, että HemoCue-menetelmällä oli alhaisin keskiarvo (11,5 g/dl) ja alhaisin mediaani (11,4 g/dl) verrattuna sekä Coulter- että Cobas-menetelmiin (keskiarvo = 11,6 ja mediaani = 11,7 ja 11,6 g/dl).
Seuraavaksi tarkastelimme menetelmäparien korrelaatiokertoimia, jotka saatiin lineaarisen regressioanalyysin perusteella Hb:n määrityksistä kolmella menetelmällä. Taulukossa 3 esitetään tämän analyysin parametrit, ja siitä käy ilmi, että jokaisella parilla oli erinomainen korrelaatiokerroin (vaihteluväli 0,97-0,99). Tämä tulos oli jossain määrin odotettavissa, koska kaikki kolme menetelmää oli suunniteltu mittaamaan samaa parametria (Hb-taso g/dl:nä). Tässä tilanteessa kahden muuttujan välistä yhteisymmärrystä ei esitetä oikein mittaamalla niiden välisen suhteen voimakkuutta tai tilastollisesti tarkasteltuna määrittämällä lineaarisen regression korrelaatiokerroin.
Tämän vuoksi päätimme arvioida kolmen Hb:n määritysmenetelmän yhteisymmärrystä Blandin ja Altmanin ehdottamalla lähestymistavalla.7 Lyhyesti sanottuna tässä lähestymistavassa oletetaan, että jos kaksi menetelmää on yhtäpitäviä, niin silloin jokaisen määritysparin eron keskiarvo ei eroa tilastollisesti nollasta. Tätä lähestymistapaa käyttämällä on myös mahdollista määrittää kahden menetelmän välinen yhdenmukaisuuden raja (tietyn luottamusvälin sisällä) ja havainnollistaa graafisesti näiden erojen hajonta Hb-tasojen välillä. Näin voidaan esimerkiksi osoittaa, voisiko tiettyyn Hb-määritysten vaihteluväliin liittyä suurempaa vaihtelua ja siten viitata kyseiseen Hb-alueeseen liittyvään tarkkuuden puutteeseen.
Blandin ja Altmanin lähestymistavan soveltaminen aineistoihimme esitetään taulukossa 4. Siitä nähdään, että ainoa menetelmäpari, jonka eron keskiarvo ei eroa nollasta, on Coulter/Cobas-menetelmäpari (p = 0,588). Nämä ovat siis ne menetelmät, jotka ovat yhtä mieltä Hb-mittauksissa. Menetelmäparit, joissa oli mukana HemoCue-menetelmä, antoivat nollasta tilastollisesti poikkeavan eron keskiarvon (p < 0,001).
Blandin ja Altmanin lähestymistavan avulla voitiin laskea minkä tahansa kahden menetelmän välinen yhdenmukaisuuden raja. Nämä rajat esitetään myös taulukossa 4. Parin Coulter/Cobas yhteisymmärrysraja oli 1,13 g/dl, kun taas parit, joissa on mukana HemoCue-menetelmä, osoittavat alhaisempia yhteisymmärrysrajoja (Coulter/HemoCue = 0,78 g/dl ja Cobas/HemoCue = 1,02 g/dl). Yhtäläisyysraja kuvastaa tietojen hajontaa eron keskiarvon ympärillä (kuvassa 1).
Kuvio 1 – Hb-arvojen yksilölliset erot (n=259) on piirretty Hb-arvojen keskiarvoa vasten Hb-mittausmenetelmäpareittain määritettynä. Kussakin kuviossa esitetään seuraavien erojen ja keskiarvojen kuvaajat: A, Coulter-Cobas; B, Coulter-HemoCue; ja C, Cobas-HemoCue. Viiva osoittaa nollaeron.
KESKUSTELU
Kokonaisuutena tarkasteltuna tietomme osoittavat, että Coulter- ja Cobas-menetelmillä on paras yhdenmukaisuus ja että HemoCue-menetelmä antaa alhaisemman Hb-määrityksen verrattuna sekä Coulter- että Cobas-menetelmiin. Ero on 0,10 ja 0,13 g/dl suhteessa Coulter- ja Cobas-menetelmiin. HemoCue-menetelmäpareilla näyttää kuitenkin olevan kapeammat yhteisymmärrysrajat kuin Coulterin ja Cobasin yhdistelmällä. Tämä on kolmen menetelmän CV:n mukaista. Näin ollen, vaikka HemoCue-menetelmä osoittaa alhaisempia Hb-pitoisuuksien mittauksia, nämä mittaukset näyttävät vaihtelevan vähemmän verrattuna muihin menetelmiin.
Tässä tutkimuksessa käytettiin näytteitä, jotka kerättiin laskimopunktiosta suoraan EDTA-K3:a sisältäviin Vacutainer-putkiin. Tämä tehtiin Hb:n mittauksen standardoimiseksi. Osa HemoCue-järjestelmän ja Coulter STKS:n välisestä 1 %:n erosta (0,10 g/dl) voidaan selittää sillä, että HemoCue-järjestelmä kompensoi verinäytteen sameutta. Esimerkiksi lipidien aiheuttama sameus antaa virheellisesti kohonneita lukemia Coulterin ja muiden vain yhdellä aallonpituudella fotometrisesti mittaavien laitteiden mittauksissa.1,3 ICSH-menetelmässä2 hyväksytään 0,003 absorbanssiyksikön sameus, joka vastaa 0,11 g/dl hemoglobiinia. Suurempi sameus on odotettavissa, koska verenluovuttajat eivät paastoa.
On myös mahdollista, että Hb:n mittauksessa käytetty biokemiallinen menetelmä (syanmetahemoglobiini vs. hemoglobinatsidi) on voinut vaikuttaa tuloksiimme. On syytä mainita, että syanmetahemoglobiini on ICSH:n suosittelema menetelmä.
HemoCue-järjestelmän edut nopeuden, yksinkertaisuuden ja siirrettävyyden osalta suosittelisivat sitä seulontamenetelmäksi paitsi veripankkiympäristössä myös lääkärin vastaanotolla.
2. ICSH. Recommendations for Reference Method for Hemoglobinometry in Human Blood (suositukset ihmisveren hemoglobinometrian vertailumenetelmäksi (ICSH-standardi 1995) ja Specifications for International Hemoglobincyamide Standard (4. painos). J Clin Pathol 1996;49:271-4.
3. Nicholls PD. An evaluation of the HemoCue for Correcting the Hemoglobin Value of Lipemic Namples. Med Lab Sciences 1990;47:226-9.
4. Cable RG. Hemoglobiinin määritys verenluovuttajilla. Transfusion Med Ver 1995;9:131-44.
5. Carlson DA, Daigneault RW, Statland BE. HemoCue-fotometrin arviointi verenluovuttajien hemoglobiinin mittauksessa. Tiivistelmä American Association of Blood Banksin 40-vuotisjuhlakokoukseen, Orlando, FL, 1987.
7. Bland JM, Altman DG. Tilastolliset menetelmät kahden kliinisen mittausmenetelmän välisen sopimuksen arvioimiseksi. Lancet 1986;i:307-10.
Jacob Rosenblit – MD, Hemoterapiapalvelu, Hospital Israelita Albert Einstein.
Cláudia Regina Abreu – BSC, Hemoterapiapalvelu, Hospital Israelita Albert Einstein.
Leonel Nulman Szterling – MD, Hemoterapiapalvelu, Hospital Israelita Albert Einstein.
José Mauro Kutner – MD, Hemoterapiapalvelu, Hospital Israelita Albert Einstein.
Nelson Hamerschlak – MD, Hemoterapiapalvelu, Hospital Israelita Albert Einstein.
Paula Frutuoso – BSc, Hemotherapy Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
Thelma Regina Silva Stracieri de Paiva – BSC, Hemotherapy Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
Orlando da Costa Ferreira Júnior – MD, PhD. Hemotherapy Service, Hospital Israelita Albert Einstein.
Rahoituslähteet: Ei ilmoitettu
Esintressiristiriita: Ei ilmoitettu
Viimeisin vastaanotettu: 15. kesäkuuta 1998
Hyväksytty: 23. heinäkuuta 1998
Kirjeenvaihtoosoite:
Jacob Rosenblit
Hemoterapiapalvelu Albert Einsteinin sairaalassa
Av. Albert Einstein, 627, 4th floor
São Paulo/SP, Brasilia – CEP 05651-901
E-mail: [email protected]
RESUMO
CONTEXT: Hemoglobiinin (Hb) mittaus on yleisimmin käytetty indikaattori anemian tarkistamiseksi verenluovuttajien seulonnassa. Tällä hetkellä yleisimmin käytetty fotometrinen menetelmä on syano-metaemoglobiini. Vaihtoehtona tälle tekniikalle Hemocue on kehittänyt fotometrisen menetelmän, joka perustuu atsidi-metahemoglobiinin määrittämiseen. TAVOITE: Arvioida verenluovuttajien hemoglobiinin (Hb) määrittämisessä käytettävien kolmen menetelmän suorituskykyä. TUTKIMUSTYYPPI: Prospektiivinen tutkimus, jossa käytetään verinäytteitä Hb-annostelutestien vertailemiseksi. SIJAINTI: Hospital Israelita Albert Einstein -sairaalan, joka on yksityinen korkea-asteen hoitolaitos, hemoterapiayksikkö. NÄYTTEET: Sarjaverenäytteet kerättiin 259 henkilöltä maaliskuun ja kesäkuun 1996 välisenä aikana. TUTKITUT MUUTTUJAT: Testien suorituskyky ja niiden vertailu suoritettiin korrelaatiokertoimen analyysin, lineaarisen regression ja keskiarvojen vertailun avulla. TULOKSET: Kolmen menetelmän variaatiokertoimet olivat: Coulter, 0,68 %, Cobas, 0,82 %, ja HemoCue, 0,69 %. Kolmella menetelmällä tehtyjen hemoglobiinimääritysten keskiarvojen välillä ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja (p>0,05). Coulter- ja Cobas-menetelmillä oli parempi vastaavuus, kun taas HemoCue-menetelmällä hemoglobiinimittaukset olivat heikompia. Coulter/HemoCue- ja Cobas/HemoCue-parien yksimielisyysrajat olivat kuitenkin kapeammat (+ 0,78 ja + 1,02) kuin Coulter/Cobas-parin (+ 1,13). PÄÄTELMÄT: Kolme menetelmää osoittivat erinomaista yhdenmukaisuutta hemoglobiiniannoksen osalta.