Aivar Orav, Jürgen Mikk, Mare Remm

GLÜKOMEETRIGA MÕÕDETUD GLÜKOOSI MÕÕTETULEMUSTE VÕRDLUS COBAS C111 HEKSOKINAASI MEETODIL SAADUD MÕÕTETULEMUSTEGA JA LIHTSUSTATUD VASTAVUSE HINDAMINE ISO STANDARDIS 15197:2013 SÄTESTATUD SOOVITUSTE JÄRGI

Evaluation of precision and accuracy of five glucose meters in comparison with the laboratory hexokinase method and in accordance with ISO Standard 15197:2013

Aivar Orav, Jürgen Mikk, Mare Remm

Abstract

Point-of-Care Testing (POCT) devices are increasingly becoming the most commonly used methods for analysing certain biochemical markers. The popularity of these devices is due to their simplicity, being easy to use, on-the-spot analysing and using a lesser quantity of blood compared to the laboratory method. One of the most commonly used POCT devices are Self-Monitoring Blood Glucose (SMBG) devices. These devices are a vital part of life for people diagnosed with diabetes. However, there are critiques about the quality and reliability of SMBG devices, as they are closed systems and there are multiple interfering aspects when measuring glucose. Also, there is a lack of knowledge on how to conduct proper maintenance, internal quality control and how to assess the trueness of the result. It is important to conduct studies, which compare the results of SMBG devices already in use with the results of reference method and assess the quality according to the ISO Standard 15197:2013.

This study compared five SMBG devices against a laboratory reference method. The five SMBG devices were the following: three professional glucose meters

ARTIKLID RAKENDUSUURINGUTEST

(HemoCue 201 DM and STATstrip Nova Xpress and Accu-Chek Performa) and two SMBG devices (Accu-Chek OnCall Plus and Contour Plus). Capillary blood and venous blood was collected from 40 study participants. One capillary blood measurement and two parallel measurements of venous EDTA whole blood were conducted using the glucose meters. Three parallel measurements of venous fluoride plasma were performed with the laboratory reference method.

The SMBG devices were assessed for bias against the laboratory method. The glucose meters showed both a positive bias and a negative bias, indicating poor trueness. More than half of the venous whole blood samples exceeded the total laboratory error (± 6.9%). Only one of the glucose meters (Contour Plus) demonstrated satisfactory accordance to the ISO Standard with venous blood, but overall, all of them showed poorer certainty and greater imprecision compared to the reference method. Imprecision between two parallels was also greater than that with the laboratory method.

Keywords: Glucose meter, glucose meter accuracy, ISO Standard 15197:2013.

Sissejuhatus

Glükomeetrid on seadmed, mida kasutatakse laialdaselt glükoosisisalduse määramiseks eeskätt kapillaarverest, diabeediravi järgimisel või erakorralises meditsiinis glükoosisisalduse määramiseks. Glükomeeter võimaldab kiiresti määrata vere glükoosisisaldust, tekitab patsiendile võimalikult vähe ebameeldivusi ja aitab kohe vastu võtta kliinilisi otsuseid. Apteegist on saada väga palju erinevaid glükomeetrite mudeleid, kuid erapooletud uuringud nende kohta ei ole sageli kättesaadavad. Samas on võrdlusuuringute põhjal selgitatud, et glükomeetrite täpsus jätab soovida.

Uurimistöö eesmärk oli selgitada glükomeetritega mõõdetud glükoosi mõõtetulemuste kokkulangevust Cobas C111 heksokinaasi meetodil saadud glükoosi mõõtetulemustega.

Võtmesõnad: glükomeetrite täpsus, Cobas C111 heksokinaasi meetod, ISO Standard 15197:2013.

Materjal ja meetod

Lõputöös uuriti viie erineva glükomeetriga mõõdetud glükoosi mõõtetulemuste kokkulangevust laborianalüsaatoriga Cobas C111 saadud mõõtetulemustega. Kolm seadet olid professionaalsed glükomeetrid (HemoCue 201 DM, STATstrip Nova Xpress ja Accu-Chek Performa) ning kaks seadet olid patsientidele mõeldud enesekontrolli glükomeetrid (AccuChek OnCall Plus ja Contour Plus). Uuringu jaoks koguti vabatahtlikelt osalejatelt (n = 40) kapillaar- ja veeniverd. Kõigi uuringus kasutatavate glükomeetritega mõõdeti kapillaarvere glükoosisisaldust üks kord ja samal ajal võetud venoosse fluoriidplasma glükoosisisaldust mõõdeti laborianalüsaatoriga Cobas C111 kolm korda.

Andmeid analüüsiti Microsoft Office Exceli ja R-projecti versiooni 3.4.2. abil (statistilised karakteristikud tabelis 1). Üksikmõõtmiste erinevus ehk nihe (nihke %) võrdlusmeetodi suhtes (Cobas C111) arvutati järgmise valemi põhjal:

kus: 1) glükomeeter tähendab glükomeetri mõõtetulemust kapillaarverest või EDTA veeniverest (mool/l) ja 2) Cobas C111 tähendab C111 analüsaatoriga saadud glükoosisisalduse kolme kordusmõõtmise keskväärtust (mmol/l).

Glükomeetreid hinnati kahe kriteeriumi põhjal:

1. 95% mõõtetulemustest peab jääma nihkega laborimeetodi suhtes vahemikku ±15% (ISO 15197:2013); 2. koguviga ei tohi ületada 6,9% (bioloogilisest variatsioonist tulenev kriteerium).

ARTIKLID RAKENDUSUURINGUTEST Tulemused

Kokku õnnestus koguda 40 võrdlusproovi (punktsioon õnnestus kõigi uuritavate puhul), millest 18 võeti tühja kõhuga ja 22 pärast sööki.

Joonis 1. Glükomeetrite nihe analüsaatori suhtes kapillaarverest.

Kapillaarvere mõõtetulemuste ja C111 mõõtetulemuste vahel esines üldiselt positiivse suunaga nihe (joonis 1, tabel 1), välja arvatud OnCalli glükomeetri puhul, millel esines väga väike negatiivse suunaga nihe (keskväärtus ‒0,48% ja mediaan –1,73%). Kõigil glükomeetritel esines juhuslikke positiivse suunaga väga suuri nihkeid (joonis 1), välja arvatud OnCalli glükomeetril.

Tabel 1. Glükomeetrite mõõtetulemuste nihete statistikud Cobas C111 suhtes kapillaar- verest.

ISO 15197:2013 kohaselt sätestatud tabatavuse ±15% vahemikku sattumise osas võib glükomeetrid jagada kolme klassi: > 90% Performa ja OnCall plus, 85–90% Contour ja ~ 80% professionaalsed glükomeetrid (HemoCue ja Nova).

Laborikvaliteedi eesmärgi piiresse (6,9%) jäi kõige enam Performa (60%), kuid kõige vähem Nova (42,5%). ISO standardi kvaliteedi eesmärgi piiresse jäi kõige enam OnCall (92,5%) ja kõige vähem Nova (42,5%). Nihked on esitatud joonisel 1. Hajuvus (SD) oli kõigil glükomeetritel küllalt sarnane, jäädes ~ 12–15% piiresse, kuid palju väiksema hajuvusega oli OnCall (9,13%).

Arutelu

Lõputöös uuriti glükomeetrite mõõtetulemuste kokkulangevust laborimeetodi mõõtetulemustega. Väga tähtsaks peetakse siinkohal asjaolu, et uuring viidi läbi kapillaarvere ja veenivere glükoosisisalduse võrdlusena, sest see peegeldab tegelikku olukorda glükomeetrite kasutamisel: määratakse kapillaarvere glükoosisisaldus, samas diabeedi diagnoosimise aluseks on laborimeetod, kus kasutatakse venoosset plasmat. ISO 15197 on välja töötatud tootjale glükomeetri valideerimiseks ja kasutajale andmete esitamiseks. Meie uuringus kasutatud sihtvahemik ±15% on lihtsustatud kriteerium, ISO standard näeb ette erinevaid kvaliteedikriteeriume väiksema kontsentratsiooniga mõõtepiirkonnale (< 5,6 mmol/l

ARTIKLID RAKENDUSUURINGUTEST

mõõtetulemustel on lubatud nihe suurem) ning samas ka suure valimi (n = 600) võrdluseksperimendi tegemiseks. Meie uuringus ei uuritud väga väikese kontsentratsiooniga mõõtetulemusi, seega ±15% kriteerium on täiesti põhjendatud. Ka tootja andmete kontrollimiseks ei ole vaja kasutada nii suurt valimit. Meie võime oma uuringu põhjal öelda, et suur osa uuritud glükomeetritest tabavad nihkega laborimeetodi suhtes vahemikku ±15% (80−92,5%). Tootjatele ette nähtud kriteerium sätestab tabatavuse nõudeks 95%. Kuivõrd meie uuring oli lihtsustatud ja läbi viidud kapillaarvere-veenivere võrdlusena (kapillaarveri on füsioloogiliselt ebatäpsem), siis tuleb siinkohal teha mööndusi. Oleme seisukohal, et glükomeetrite kvaliteet on rahuldav, kuid glükomeetrite mudelite vahel esineb erinevusi.

Uuringus osalenud vabatahtlikud olid terved täiskasvanud, mistõttu ei uuritud ekstreemseid hüpo- ja hüperglükeemilisi tulemusi ning tõenäolise interferentsiga proove (atsidoos, alkaloos, ketoneemia jt), mis mõjutavad glükomeetrite mõõtetulemusi. Kapillaarvere ja veenivere võrdlemisel ilmnes, et glükomeetrid annavad veenivere tulemusest pigem suuremaid mõõtetulemusi. See on ka oodatav, sest kapillaarvere glükoosisisaldus 5,6% on suurem (Effects of…2015). Samas ilmnes ka mõõtetulemuste vahel küllalt suur hajuvus (joonis 1). See näitab, et vaatamata keskmiselt esinevale positiivse suunaga nihkele sai osa uuritavatest nii positiivse kui ka negatiivse diferentsiga glükomeetrite mõõtetulemusi võrreldes laborimeetodiga.

Väga võimalik, et see on põhjustatud just hematokriti erinevusest eri patsientidel. Väga tähelepanuväärne oli aga asjaolu, et esines väga suure veaga mõõtetulemusi, mida on täheldatud ka varem (Orav 2017). Levinud on arusaam, et glükomeetrid annavad sama täpsed mõõtetulemused kui laborimeetodil saadud mõõtetulemused, aga nii varasemad uuringud kui ka praegune uuring kinnitavad, et glükomeetrid ei ole tänapäeval saavutanud veel laborimõõtmise täpsust. Meie uuringus mahtus vaid keskeltläbi 50% mõõtetulemustest laborimeetodi kvaliteedi kriteeriumite raamesse,

s.t ±6,9%. Seetõttu sobivad glükomeetrid endiselt diabeedihaigele koduseks kasutamiseks ja diabeediravi järgimiseks ning tervishoiuasutustes ligikaudse mõõtetulemuse saamiseks, mida kinnitatakse vajaduse korral laborimeetodiga.

Järeldused

ISO 15197:2013 kriteeriumi kohaselt (arvestades meie uurimismetoodika mugandusi) on meie uuritud glükomeetrite mõõtetulemuste kokkulangevus laborimeetodiga rahuldav, > 80% glükomeetrite mõõtetulemuste erinevus ei ületanud ±15%. Glükomeetrite kvaliteet ei vasta laborimeetodi kvaliteedile.

Allikaloend

Effects of Different Sample Types on Glucose Measurements. (POCT06). (2015). Clinical and Laboratory Standards Institute. ISO 15197:2013. Journal of diabetes Science and Technology, 8(4): 906—908. Orav, A. (2017). Glükomeetrite kvaliteedikontrolli kokkuvõte. SA Tartu Ülikooli Kliinikumi Ühendlabor. Tartu. Pilootuuring.