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: Poziom hemoglobiny (Hb) jest najczęściej stosowanym parametrem w badaniach przesiewowych dawców krwi na obecność anemii, jedna z najczęściej stosowanych metod pomiaru poziomu Hb opiera się na fotometrycznym wykrywaniu cyjanmetahemoglobiny, jako alternatywę dla tej technologii firma HemoCue opracowała metodę fotometryczną opartą na oznaczaniu metahemoglobiny azydkowej.
CEL: Ocena działania trzech metod oznaczania hemoglobiny (Hb) w warunkach banku krwi.
PROJEKT: Prospektywne badanie wykorzystujące próbki krwi do porównania metod oznaczania Hb.
STRONA: Służba Hemoterapii w Hospital Israelita Albert Einstein, prywatna instytucja w systemie opieki zdrowotnej trzeciego stopnia.
Próba: Seryjne próbki krwi pobrano od 259 osób w okresie od marca do czerwca 1996 r.
POMIARY MIĘŚNI: Wydajność testów i ich porównania oceniano za pomocą analizy współczynników zmienności (CV), regresji liniowej i średnich różnic.
WYNIKI: CV dla trzech metod wynosiły: Coulter 0,68%, Cobas 0,82% i HemoCue 0,69%. Nie stwierdzono różnicy pomiędzy średnimi wartościami oznaczeń Hb dla trzech metod (p>0,05). Metody Coulter i Cobas wykazały najlepszą zgodność, a metoda HemoCue dała niższe oznaczenie Hb w porównaniu z metodami Coulter i Cobas. Jednakże, pary metod z udziałem HemoCue wydają się mieć węższe granice zgodności (± 0,78 i ± 1,02) niż kombinacja Coulter i Cobas (± 1,13).
WNIOSEK: Trzy metody zapewniają dobrą zgodność w oznaczaniu hemoglobiny.
SŁOWA KLUCZOWE: Hemoglobina. Metody. Kwantyfikacja. Sprzęt.
WPROWADZENIE
Poziom hemoglobiny (Hb) jest najczęściej stosowanym parametrem w badaniach przesiewowych dawców krwi na obecność niedokrwistości. Pomiar ten jest zwykle wykonywany podczas wywiadu kliniczno-epidemiologicznego poprzedzającego oddanie krwi.
Obecnie jedna z najczęściej stosowanych metod pomiaru poziomu Hb opiera się na fotometrycznym wykrywaniu cyjanmetahemoglobiny, która jest stabilnym związkiem pochodzącym z Hb. Ponadto, gotowe do użycia odczynniki, jak również roztwór wzorcowy cyjanmetahemoglobiny do kalibracji, są dostępne w handlu.
Jako alternatywę dla tej technologii, firma HemoCue opracowała metodę fotometryczną opartą na oznaczaniu metahemoglobiny azydkowej,1 standaryzowaną względem metody Międzynarodowego Komitetu Normalizacji Hematologii (ICSH).2 Metahemoglobina azydkowa jest mierzona przy długości fali 570 nm. Aby skompensować zmętnienie, np. spowodowane przez lipidy, wykonuje się drugi pomiar przy 880 nm.3 Zaletą tej technologii jest to, że jest prosta, szybka i nie wymaga skomplikowanego sprzętu hematologicznego. System jest przystosowany do pracy z krwią kapilarną, żylną lub tętniczą. Ponadto, urządzenie jest małe i przenośne, co umożliwia jego stosowanie w mobilnych jednostkach pobierania krwi i gabinetach lekarskich.
Wiele badań przeprowadzonych na amerykańskich dawcach krwi potwierdziło dobrą odtwarzalność i dokładność metody HemoCue.4,5 Jednakże nie przeprowadzono porównania poziomu Hb mierzonego metodą HemoCue z innymi, ostatnio dostępnymi urządzeniami hematologicznymi.
W tym badaniu dokonano przeglądu działania systemu HemoCue w porównaniu z metodami Coultera i Cobasa. Obie te metody opierają się na wykrywaniu cyjanmetahemoglobiny.
METODY
Wybór próbek. Łącznie 259 próbek krwi zostało pobranych w okresie od marca do czerwca 1996 roku. Krew pobierano za pomocą systemu Vacutainer, zawierającego EDTA-K3 (Becton-Dickinson) do całkowitej objętości 4,5 ml.
Pomiary Hb. Dla 259 próbek wykonano trzema metodami w odstępie 10-20 minut w celu uniknięcia zmienności podczas przetwarzania i pomiaru. Do analizy odtwarzalności pomiarów Hb użyliśmy pojedynczej próbki, która została oceniona 10 razy przez każdą z metod. Na podstawie tych oznaczeń obliczyliśmy współczynnik zmienności (CV) zdefiniowany jako stosunek odchylenia standardowego do średniej wartości stężenia Hb, pomnożony przez 100. Aparaty Coulter i Cobas były codziennie kalibrowane zgodnie z zaleceniami producenta. Fotometr HemoCue jest skalibrowany fabrycznie i nie powinien być ponownie kalibrowany. Kalibracja była sprawdzana codziennie zgodnie z zaleceniami producenta. Kalibracja była stabilna w okresie naszego badania.
Metody statystyczne. Wszystkie analizy statystyczne przeprowadzono na oprogramowaniu typu shareware EPIINFO, wersja 6 (analiza regresji liniowej, test t-Studenta, obliczanie średniej i odchylenia standardowego).6 Wartość p mniejsza niż 0,05 była uważana za statystycznie istotną.
Wyniki
Ocena odtwarzalności każdej metody polegała na 10-krotnym pomiarze poziomu Hb z pojedynczej próbki krwi i określeniu współczynnika zmienności (CV) dla każdego oznaczenia. Współczynnik zmienności dla metod Coulter, Cobas i HemoCue wynosił odpowiednio 0,68%, 0,82% i 0,69% (Tabela 1).
W pierwszej kolejności oceniliśmy pomiary tendencji centralnej (średnia i mediana) oraz wariancji (zakres i odchylenie standardowe) dla 259 oznaczeń Hb z każdej metody. Jak pokazano w tabeli 2, nie udało nam się znaleźć żadnej statystycznej różnicy dla tych parametrów. Jednakże zaobserwowaliśmy, że metoda HemoCue wykazała najniższą średnią (11,5 g/dl) i najniższą medianę (11,4 g/dl) w porównaniu z metodami Coultera i Cobasa (odpowiednio średnia = 11,6 i mediana = 11,7 i 11,6 g/dl).
Następnie zbadaliśmy współczynnik korelacji dla par metod, z analizy regresji liniowej oznaczeń Hb dla trzech metod. Tabela 3 przedstawia parametry tej analizy i wskazuje, że każda para miała doskonały współczynnik korelacji (zakres od 0,97 do 0,99). Wynik ten był poniekąd oczekiwany, ponieważ wszystkie trzy metody zostały zaprojektowane do pomiaru tego samego parametru (poziom Hb w g/dl). W tej sytuacji zgodność między dwiema zmiennymi nie jest prawidłowo reprezentowana przez pomiar siły ich związku lub, statystycznie rzecz biorąc, przez określenie współczynnika korelacji regresji liniowej.
W związku z tym postanowiliśmy ocenić zgodność trzech metod oznaczania Hb, stosując podejście zaproponowane przez Blanda i Altmana.7 W skrócie, podejście to zakłada, że jeśli dwie metody mają być zgodne, to średnia różnica między każdym sparowanym oznaczeniem nie będzie statystycznie różna od zera. Stosując to podejście można również ustalić granicę zgodności (w danym przedziale ufności) między dwiema metodami i graficznie przedstawić rozproszenie tych różnic w różnych poziomach Hb. Na przykład może to wskazywać, czy większa zmienność może być związana z określonym zakresem oznaczeń Hb, a tym samym sugerować brak precyzji związany z tym zakresem Hb.
Zastosowanie podejścia Blanda i Altmana do naszych danych przedstawiono w tabeli 4. Można zauważyć, że jedyną parą metod, dla której średnia różnica nie różni się od zera, jest para Coulter/Cobas (p = 0,588). Są to zatem metody, które są zgodne w pomiarach Hb. Pary metod, w których zastosowano metodę HemoCue dały średnią różnicy statystycznie różną od zera (p < 0,001).
Podejście Blanda i Altmana pozwoliło nam obliczyć granicę zgodności pomiędzy dwoma dowolnymi metodami. Granice te są również przedstawione w tabeli 4. Para Coulter/Cobas dała granicę zgodności wynoszącą 1,13 g/dl, podczas gdy pary obejmujące metodę HemoCue wykazują niższe granice zgodności (Coulter/HemoCue = 0,78 g/dl i Cobas/HemoCue = 1,02 g/dl). Granica zgodności odzwierciedla rozproszenie danych wokół średniej różnicy (zobrazowane na rycinie 1).
Rycina 1 – Indywidualne różnice między wartościami Hb (n=259) wykreślono względem średniej wartości Hb określonej za pomocą par metod pomiaru Hb. Każda rycina przedstawia wykresy następujących różnic i średnich: A, Coulter-Cobas; B, Coulter-HemoCue; i C, Cobas-HemoCue. Linia wskazuje różnicę zerową.
DISCUSSION
Patrząc całościowo, nasze dane wskazują, że metody Coulter i Cobas wykazują najlepsze porozumienie oraz że metoda HemoCue daje niższe oznaczenie Hb w porównaniu z metodami Coulter i Cobas. Różnica ta wynosi 0,10 i 0,13 g/dl odpowiednio w odniesieniu do metody Coultera i Cobasa. Jednakże, pary metod z udziałem HemoCue wydają się mieć węższe granice zgodności niż kombinacja Coulter i Cobas. Jest to zgodne z CV dla tych trzech metod. Tak więc, chociaż metoda HemoCue wykazuje niższe pomiary poziomów Hb, pomiary te wydają się mniej fluktuować w porównaniu z innymi metodami.
W tym badaniu użyliśmy próbek z nakłucia żylnego zebranych bezpośrednio do probówek Vacutainer zawierających EDTA-K3. Zrobiono to w celu standaryzacji pomiaru Hb. Część 1% różnicy (0,10g/dl) pomiędzy systemem HemoCue a STKS firmy Coulter można wyjaśnić faktem, że system HemoCue kompensuje zmętnienie próbki krwi. Zmętnienie spowodowane na przykład lipidami daje fałszywie podwyższone odczyty przez Coultera i inne urządzenia mierzące fotometrycznie tylko przy jednej długości fali.1,3 Metoda ICSH2 akceptuje zmętnienie 0,003 jednostek absorbancji, co odpowiada 0,11 g/dl hemoglobiny. Oczekuje się wyższego zmętnienia, ponieważ dawcy krwi nie są na czczo.
Możliwe jest również, że metoda biochemiczna stosowana do pomiaru Hb (cyjanmetahemoglobina versus hemoglobinazyd) mogła wpłynąć na nasz wynik. Należy wspomnieć, że cyjanmetahemoglobina jest metodą zalecaną przez ICSH.
Zalety systemu HemoCue w zakresie szybkości, prostoty i przenośności zalecałyby go jako metodę przesiewową nie tylko w warunkach banku krwi, ale również w gabinecie lekarskim.
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. Hemoglobin Determination in Blood Donors. 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 for the 40th anniversary meeting of the 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, Serwis Hemoterapii, Hospital Israelita Albert Einstein.
Cláudia Regina Abreu – BSC, Serwis Hemoterapii, Hospital Israelita Albert Einstein.
Leonel Nulman Szterling – MD, Serwis Hemoterapii, Hospital Israelita Albert Einstein.
José Mauro Kutner – MD, Serwis Hemoterapii, Hospital Israelita Albert Einstein.
Nelson Hamerschlak – MD, Dział Hemoterapii, Szpital Israelita Albert Einstein.
Paula Frutuoso – BSc, Dział Hemoterapii, Szpital Israelita Albert Einstein.
Thelma Regina Silva Stracieri de Paiva – BSC, Dział Hemoterapii, Szpital Israelita Albert Einstein.
Orlando da Costa Ferreira Júnior – MD, PhD. Oddział Hemoterapii, Szpital Israelita Albert Einstein.
Źródła finansowania: Nie zgłoszono
Konflikt interesów: Nie zgłoszono
Ostatnio otrzymano: 15 czerwca 1998
Zatwierdzono: 23 lipca 1998
Adres do korespondencji:
Jacob Rosenblit
Służba Hemoterapii Szpitala Alberta Einsteina
Av. Albert Einstein, 627, 4th floor
São Paulo/SP, Brazil – CEP 05651-901
E-mail: [email protected]
RESUMO
CONTEXT: Pomiar hemoglobiny (Hb) jest najczęściej stosowanym wskaźnikiem do sprawdzania niedokrwistości, w badaniach przesiewowych dawców krwi. Obecnie najpowszechniej stosowaną metodą fotometryczną jest cyjano-methemoglobina. Jako alternatywę dla tej technologii, firma Hemocue opracowała metodę fotometryczną opartą na oznaczaniu azydku-methemoglobiny. CEL: Ocena skuteczności trzech metod oznaczania stężenia hemoglobiny (Hb) u dawców krwi. TYP BADANIA: Prospektywne badanie z wykorzystaniem próbek krwi w celu porównania testów dawkowania Hb. MIEJSCE: Oddział Hemoterapii Szpitala Israelita Albert Einstein, prywatnej placówki opieki zdrowotnej trzeciego stopnia. PRÓBA: Seryjne próbki krwi zostały pobrane od 259 osób od marca do czerwca 1996 roku. BADANE ZMIENNE: Wyniki badań i ich porównanie przeprowadzono za pomocą analizy współczynnika korelacji, regresji liniowej i porównania średnich. WYNIKI: Współczynniki zmienności dla trzech metod wynosiły: Coulter, 0,68%, Cobas, 0,82% i HemoCue, 0,69%. Nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic między średnimi oznaczeń hemoglobiny trzema metodami (p>0,05). Metody Coulter i Cobas wykazały lepszą zgodność, podczas gdy metoda HemoCue miała niższe wyniki pomiarów hemoglobiny. Jednakże pary Coulter/HemoCue i Cobas/HemoCue miały węższe granice zgodności (+ 0,78 i + 1,02) niż para Coulter/Cobas (+ 1,13). WNIOSKI: Trzy metody wykazały doskonałą zgodność w zakresie dozowania hemoglobiny.