Harmonizace výsledků měření glukózy v krvi aneb rozdíl mezi glukometrem a věšteckou koulí Drahomíra Springer Referenční laboratoř pro klinickou biochemii při ÚLBLD VFN a 1. LF UK
Diabetes mellitus a glukometry Pandemická choroba s neustále se zvyšující incidencí POC měření hladiny glukózy se v nemocnicích rozšířilo od 80.let 20. století Stovky milionů glukometrů používaných diabetiky, praktickými lékaři, diabetology, pediatry a na nemocničních odděleních Možnosti a meze použitelnosti
Konstrukce glukometrů Princip stanovení GOD stabilní, vysoká specifita pro glukózu může být ovlivněna rozpuštěným O 2 PQQ-GDH (pyrrolchinolin chinon) není ovlivněna rozpuštěným O 2, vysoká rychlost reakce širší substrátová specifita NAD + -GDH není ovlivněna rozpuštěným O 2 FAD + -GDH Většinou elektrochemická detekce přenos elektronů prostřednictvím mediátoru Mediátor - malá molekula schopná existovat v oxidované i redukované formě s redox potenciálem blízkým redox potenciálu koenzymu, stabilní. rozpustná ve vodě, redox potenciál nezávislý na ph
glukometr Princip stanovení 1 One Touche Ultra smart GOD a ferrikyanid draselný. 2 Accu-Chec Performa Nano PQQ-GHD 3 OneTouche VerioPro FAD-GDH a ferrikyanid draselný. 4 SD CodeFree FAD-GDH a ferrikyanid draselný. 5 Bionime BM 100 GOD a ferrikyanid draselný. 6 Glucocard X-mini plus GHD a hexaaminruthenium chlorid 7 Contour TS FAD-GDH a ferrikyanid draselný. 8 One Touche Vita GOD a ferrikyanid draselný. 9 Contour Link FAD-GDH a ferrikyanid draselný. 10 FreeStyle Freedom FAD-GDH 11 Glucocard X-Meter GHD a hexaaminruthenium chlorid 12 One Touche Ultra easy GOD a ferrikyanid draselný 13 Wellion Calla GOD chinoprotein 14 Beurer GL50 FAD-GDH a ferrikyanid draselný. 15 Bionime BM 550 GODa ferrikyanid draselný. 16 Beurer GL44 FAD-GDH a ferrikyanid draselný. 17 Optium Xceed FAD-GDH 18 Bionime BM 300 GOD a ferrikyanid draselný. 19 EasyGluco Biosenzorová technologie. PQQ-GHD NAD-GHD GOD FAD-GDH glucose dehydrogenase with pyrrolchinolin-chinon komplex glucose-1-dehydrogenase with nicotinamidadenindinucleotid coenzym glucose oxidase glucose-1-dehydrogenase with flavinadenindinucleotid coenzym
Selfmonitoring Validační studie nastavené FDA a dalšími odbornými společnostmi vyžadují testovací studie za využití různých pacientů, v rozdílném prostředí a posuzují se i testující osoby. Správnost +/- 15 % pro 95 % výsledků, +/- 20 % pro 99 % výsledků (FDA 2014) Přesnost nebo reprodukovatelnost výsledků Analytická senzitivita včetně možných interferencí, omezení metody Rozmezí výsledků, které je možné použít - linearita Referenční intervaly pro sledovanou populaci pacientů Kalibrační protokoly, kontrola kvality
ISO 15197:2013 Vychází z nových možností technologického pokroku In vitro diagnostic test systems - Requirements for blood-glucose monitoring systems for self-testing in managing diabetes mellitus - aplikovatelná pro glukometry určené pro selfmonitoring. testování podle normy před uvedením na trh - podmínka pro získání označení CE Testuje se: bezpečnost výrobku Stabilita v nejrůznějším prostředí definice uživatelského hodnocení výrobku Analytická evaluace vliv interferujících látek, stabilita reagencií požadavky na analytiku - definice vzorků pro testování, postupy a kritéria, kterým má přístroj vyhovět.
skupina mmol/l 1 1,7-2,8 2 2,9-6,1 3 6,2-8,3 4 8,4-13,9 5 14,0-22,2 Opakovatelnost schopnost naměřit stále stejnou hladinu v jednom vzorku v časově omezeném intervalu žilní krev odebraná do antikoagulantu 5 hladin glukózy na 10 glukometrech, 3 šarže proužků Každý vzorek se měří 10krát na každém glukometru a každou šarží Celkem 1500 stanovení Celkové statistické vyhodnocení opakovatelnosti se provede zvlášť pro hladiny nižší a vyšší než 5,55 mmol/l.pro hladiny nižší se počítá SD (s 95% CI) a navíc CV pro hladiny vyšší
skupina mmol/l 1 1,7-2,8 2 5,3-8,0 3 15,5-23,3 Mezilehlá preciznost testování shody výsledků získaných glukometrem během delšího časového období (minimálně 10 dní) 10 glukometrů, tři šarže proužků a 3 hladiny glukózy Používá se kontrolní materiál Celkem minimálně 900 stanovení Statistické vyhodnocení mezilehlé preciznosti se provede zvlášť pro hladiny nižší a vyšší než 5,55 mmol/l.pro hladiny nižší se počítá SD (s 95% CI) a navíc CV pro hladiny vyšší
Stanovení správnosti čerstvé krevní vzorky 100 dobrovolníků porovnání s referenční metodou Z jednoho vpichu je odebrána krev pro další testování referenční metodou, poté test na 2 glukometrech se 3 šaržemi testovacích proužků Celkem minimálně 600 měření na glukometru Pro vyhodnocení se užívá dvojí kritérium, které musí být vždy splněno Výsledky pod 5,55 mmol/l se nesmí lišit od referenční metody o více než +/- 0,83 mmol/l výsledky vyšší než 5,55 mmol/l se nesmí lišit o více než +/- 15% Zároveň musí být 99% výsledků jednotlivých měření v zónách A a B chybové mřížky
Závazná úspěšnost 95% výsledků +/- 0,83 mmol/l pro < 5,6 mmol/l
Referenční metody stanovení glukózy Referenční metodu pro stanovení pravdivosti glukometru ISO 15197:2013 neurčuje Isotope Dilution Gas Chromatograph Mass Spectrometry (ID- GCMS) je definována v normě ISO 15197:2013 jako hierarchicky nejvyšší metoda pro stanovení glukózy (Hannestad U a Lundblad A 1997; Stockl D and Reinauer 1993 ; Thienpont L et al. 1993; ISO 15197:2013). Kalibrace na ID-GCMS metodu. Referenční metoda kalibrovaná na primární standard sada roztoků glukózy a o známe koncentraci Evaluace ID-GCMS metodou: sekundární standardy (NIST) - definitivní metoda pro plazmu nebo sérum Srovnání ID-GCMS s modifikovanou hexokinázovou metodou s deproteinizací nebo s Yellow Spring Instruments (YSI): NIST standardy a další standardy, které mají návaznost na primární standardy (max nejistota 2 %). Maximální povolená odchylka je 4 %. Výsledky musí být srovnány pomocí dostatečného množství pacientských vzorků Vhodné je srovnání se stanovením glukózy pomocí hexokinázové metody (v akreditované klinické laboratoři) Většina glukometrů deklaruje srovnání s elektrochemickým stanovením na systému YSI 2300, který se ale v naší republice nepoužívá
Glukometry pro selfmonitoring nejsou vhodné pro nemocniční intenzivní péči Pro kriticky nemocné se jejich užití ukázalo jako nevhodné Pro nemocniční glukometry jsou nastavena i jiná pravidla pro jejich kontrolu a záznam výsledků měření Je vyžadováno proškolení personálu (Krinsley, J. S., Egi, M., Kiss, A., et al. Diabetic status and the relation of three domains of glycemic control to mortality in critically ill patients: an international multi-center cohort study. Crit. Care 2013, 1, 17(2), R37) Doporučení pro použití glukometrů v nemocnici POCT 12-A3 (Point-of-Care Glucose testing in acute and chronic facilities; třetí vydání) IFCC Work Group GMECC v přípravě FDA doporučení - v přípravě
Zabezpečení důsledného sledování a vyhodnocování kvality glukometrů i jejich obsluhy a údržby Srovnatelnost výsledků měření glukometrů s výsledky klinických laboratoří, hrajících referenční roli, je základem hodnocení jejich kvality. U hospitalizovaných pacientů může naměřená hladina glukózy odrážet nejen jejich klinický stav, ale také typ vzorku, medikaci a endogenní interference
Vliv analyzovaného materiálu Hladina glukózy v plazmě je obvykle o 10 15 % vyšší než v plné krvi (Martha Lyon, 2011), může to být 2-20 % v souvislosti s chybami při stanovení glukózy IFCC doporučuje přepočítávací faktor 1,11 (D Orazio et al 2005) Nalačno je glukóza v arteriální krvi asi o 0,3 mmol/l vyšší než v kapilární krvi, po jídle může být rozdíl 1-4 mmol/l Rozdíl mezi arteriální a venózní krví je 0,4-0,6 mmol/l
Interference při měření glukózy Některé klinické stavy mohou ovlivnit měření na glukometru U kriticky nemocných není možné používat k měření kapilární krev (hypotenze, dehydratace, hypotermie, hyperglykemický stav, otoky Při využití venózní nebo arteriální krve je třeba zohlednit Velmi nízký nebo vysoký hematokrit Hypoxie nebo poruchy acidobazické rovnováhy (interference při měření) Lékové interference (icodextrin, s askorbátem reagují všechny komerčně vyráběné proužky) vliv léčiv podávaných v terapeutických dávkách je zanedbatelný při podezření na otravu acetaminofenem (paracetamol) nutno analyzovat glukózu standardní laboratorní technikou Interference většiny látek není významná např. bilirubin, TAG, kyselina močová Tlumený nebo změněný mentální stav může maskovat klinické příznaky hypoglykémie Pacient v kritickém stavu se nachází v nestabilním a dynamickém stavu, hladina glukózy se může nepředvídatelně měnit
Interference při měření glukometrem Hematokrit Obvykle mezi 35-50 % - běžné přístroje: Hct 30 55 %, u hospitalizovaných pacientů to je 15-70 % Hct zvyšuje viskozitu krve, zpomaluje difúzi a tím snižuje ampérometrický proud vysoké hodnoty Hct falešně nižší glukóza nízké hodnoty Hct falešně vyšší glukóza Kyslík Zvýšený parciální tlak O 2 glukometry s GOD- nižší výsledky glukózy Vliv kyslíku výrazný při po 2 > 13,3 kpa Kompetice O 2 a mediátoru o elektrony z redukovaného koenzymu FADH 2
Klinické laboratoře jsou nezbytným partnerem při výběru, hodnocení a dohledu nad každým POCT systémem použitým u pacientů v nemocnici. Laboratoř by měla mít dohled a zodpovědnost za správnou funkci nemocničních glukometrů Musí existovat navazující interní i externí kontrola kvality
Doporučení k použití, výběru a kontrole glukometrů 2014 Friedecký B, Springer D, Kratochvíla J, Škrha J, Zima T Doporučení je založené na textu mezinárodní normy ISO 15197:2013. Je určené pro všechny uživatele glukometrů, tedy nejen diabetiky, ale i pracovníky laboratoří, diabetology, praktické lékaře, pracovníky lékáren, střední zdravotnický personál apod. Externí kontrola kvality pro nemocnice a ambulance 2x ročně Osobní glukometry minimálně 1x ročně a to srovnáním naměřené koncentrace glukózy s hodnotou získanou měřením v klinické laboratoři srovnání se provádí u lačných osob, aby bylo možné vyloučit rozdíly mezi kapilární a venózní krví vždy při změně šarží testovacích proužků a při každém podezření na poskytování chybných výsledků
Osobní glukometry
Hodnocení osobních glukometrů v RL s ohledem na normu EN ISO 15197:2013, doporučení NACB Summary Guidelines and Recommendations for laboratory analysis in the diagnosis and management of diabetes mellitus (2011) a české doporučení Diabetes mellitus - laboratorní dignostika a sledování stavu pacientů (2012). Testování je prováděno akreditovanou metodu Stanovení glukózy systémem glukometr měřící proužek pro ověření funkce glukometru. Srovnání výsledků měření získaných glukometrem a hexokinázovou metodou ve venózní krvi. Metoda testování je každý rok reakreaditována dle normy ISO 17 025 Českým institutem pro akreditaci. Testování systémů glukometr-proužek - žadatel o posouzení dodá 2 glukometry a minimálně 400 proužků ze dvou šarží.
Srovnání výsledků naměřených glukometrem z kapilární a ze žilní krve jen pokud je to vyžadováno výrobcem. 20 proužků + 20 stanovení ref. metodou Opakovatelnost v sérii 15 stanovení z venózní krve o třech hladinách v duplikátu (2 šarže, 2 glukometry) v jednom dni s jedním operátorem 90 proužků Opakovatelnost mezi sériemi 5 dní, 3 hladiny, jedna šarže, jeden glukometr, v duplikátu 30 proužků Přesnost 4denní testování, každý den 27 vzorků žilní krve, dle rozpisu jsou některé obohaceny roztokem glukózy. Po změření na glukometru se krev centrifuguje a v plazmě se stanoví glukóza hexokinázovou metodou dle akreditovaného postupu.
Srovnání hexokinázové metody s YSI 2300 Glucose Analyzer Specifický enzym je imobilizován mezi dvě membrány, polykarbonátovou a z acetátcelulózy. Peroxid vodíku jako produkt enzymatické reakce prochází acetátcelulózovou memránou k platinové elektrodě, kde dochází k jeho oxidaci. Výsledek koreluje s původní koncentrací substrátu ve vzorku katalýza hexokinázou: fosfátová skupina z ATP se váže na glukózu katalýza glukóza-6-fosfátdehydrogenázou: oxidace glukóza-6 fosfátu na 6-fosfoglukoná oxidační činidlo NADP + se přitom redukuje na NADPH 2 růst absorbance při 340 nm před analýzou deproteinace HClO 4 Stanovení ruší hemolýza a léčiva absorbujíc v UV
Testovací proužky se mezi jednotlivými šaržemi liší nejen výsledkem měření, ale někdy i tvarem. Výrobce často produkuje odlišné mutace proužků pro západní a východní Evropu
Pojmenování glukometrů jedná se o jednoho výrobce a stejné testovací proužky Pro různé trhy se používají různá jména výrobku.
glukometr odchylka 35 Bodový graf z Luna proti HK Spreadsheet1 10v*99c Luna = 1,3941+0,8846*x G1 2012 Luna 30 25 20 15 10 Do ±5 % Do ± 10 % Do ± 15 % 32/56 (57,1 %) 43/56 (76,8 %) 49/56 (87,5 %) Do ±0,3 mmol/l Do ± 0,55 mmol/l Do ± 0,83 mmol/l 14/43 (32,6 %) 20/43 (46,5 %) 26/43(60,5 %) 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 HK 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 C E B D D A A B E C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 referenční metoda 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00-4,00 0 5,0 10 15 20 25,0 30 glukóza (mmol/l)
odchylka glukometr 35 30 25 Bodový graf z Wellion proti HK Wellion= 0,7008+0,9129*x 2 HK:Wellion: r = 0,9889; p = 0.0000; = 0,9779 r G1 Nová šarže 2012) Wellion 20 15 10 5 Do ±0,3 mmol/l Do ± 0,55 mmol/l Do ± 0,83 mmol/l 10/44 (22,7 %) 21/44 (47,7 %) 42/44 (95,5 %) 0-5 0 5 10 15 20 25 30 35 HK 26 24 22 20 C 18 E 16 14 12 10 B 8 6 D D 4 2 A A B E 0 C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 referenční metoda Do ±5 % Do ± 10 % Do ± 15 % 65/170 (38,2 %) 117/170 (68,8 %) 165/170 (97,1 %) 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00-4,00 0 5,0 10 15 20 25,0 30 glukóza (mmol/l)
glukometr odchylka 35 30 Scatterplot of mini against HK Spreadsheet5 10v *200c mini = -0,4288+1,0222*x G2 2012 25 mini 20 15 10 5 Do ±0,3 mmol/l Do ± 0,55mmol/L Do ± 0,83mmol/L 35/72 (48,6 %) 58/72 (80,6 %) 72/72 (100 %) Do ±5 % Do ± 10 % Do ± 15 % 44/128 (34,4 %) 83/128 (64,8 %) 126/128 (98,4 %) 0 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 HK 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 C E B D D A A B E C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 referenční metoda 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00-2,00-4,00-6,00-8,00 0 5,0 10 15 20 25,0 30 glukóza (mmol/l)
glukometr odchylka 35 30 Bodov ý graf z smart proti HK Spreadsheet4 10v *108c smart = -0,0401+1,0265*x G3 2013 25 smart 20 15 10 Do ±5 % Do ± 10 % Do ± 15 % 23/76 (30,3 %) 47/76 (61,8 %) 62/76 (81,6 %) 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 HK Do ±0,3 mmol/l Do ± 0,55 mmol/l Do ± 0,83 mmol/l 8/29 (27,6 %) 12/29 (41,4 %) 20/29(69,0 %) 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 C E B D D 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00 A A B E -4,00 C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 referenční metoda 0 5,0 10 15 20 25,0 30 glukóza (mmol/l)
odchylka glukometr G4 2014 35 30 25 Do ±5 % Do ± 10 % Do ± 15 % 30/67 (44,8 %) 51/67 (76,1 %) 65/67 (97,0 %) 20 15 10 Do ±0,3 mmol/l Do ± 0,55 mmol/l Do ± 0,83 mmol/l 22/37 (59,5 %) 36/37 (37,3 %) 37/37(100,0 %) 5 4,00 3,00 0 0 5 10 15 20 25 30 35 HK metoda 26 24 22 20 C 2,00 18 E 1,00 16 14 0,00 12-1,00-2,00 10 8 6 D B D -3,00-4,00 0 5,0 10 15 20 25,0 30 glukóza (mmol/l) 4 2 0 A A B E C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 referenční metoda
glukometr GluNeo 35 30 25 20 G5 2014 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 HK_metoda Do ±5 % Do ± 10 % Do ± 15 % 18/60 (30,0 %) 40/60 (66,7 %) 56/60 (93,3 %) Do ±0,3 mmol/l Do ± 0,55 mmol/l Do ± 0,83 mmol/l 3/38 (7,9 %) 5/38 (13,2 %) 15/38 (39,5 %) 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 C E B D D B E C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 HK metoda 20 22 24 26 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 0 5 10 15 20 25 30 glukóza (mmol/l)
35 30 G6 2015 25 20 Do ±5 % Do ± 10 % Do ± 15 % 5/61 (8,2%) 14/61 (22,9 %) 33/61 (54,1 %) 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 HK metoda Do ±0,3 mmol/l Do ± 0,55 mmol/l Do ± 0,83 mmol/l 14/43 (32,6 %) 26/43 (60,5 %) 34/43 (79,1 %) 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 E D B B C C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 HK metoda D E 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 0 5 10 15 20 25 30 glukóza (mmol/l)
glukometr 35 30 25 G7 2016 20 15 Do ±5 % Do ± 10 % Do ± 15 % 24/62 (36,4%) 38/62 (61,3 %) 58/62 (93,5 %) 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 HK metoda Do ±0,3 mmol/l Do ± 0,55 mmol/l Do ± 0,83 mmol/l 26/42 (61,9 %) 34/42 (80,9 %) 41/42 (97,6 %) 5,00 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 C E B D D B E C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 HK metoda 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00-4,00-5,00 0 5 10 15 20 25 30 glukóza (mmol/l)
Contour Bayer Contour Link je kompatibilní s pumpou od společnosti Medtronic a samostatně se neprodává. Nově se v balení dodává Contour Plus Link 2,4 Nyní je v ČR nejnovější řada Countour Plus, od 2017 Contour Plus One Glukometry Contour TS se už neprodávají Uživatel s pumpou nebo bez pumpy má vždy na výběr jeden nejnovější model, který vyniká v určitých funkcionalitách nad ostatními. Jejich funkce se nerozlišují. Navíc se divize diabetologie společnosti Bayer přejmenovala od ledna 2016 na Ascensia Diabetes Care.
Jaký je tedy rozdíl mezi glukometrem a věšteckou koulí? Glukometr nemusí být kulatý Máme normu, která stanoví požadavky na glukometr Existuje doporučení k použití, výběru a kontrole glukometrů Výsledky testování i EHK jsou běžně dostupné Přesto není dobré lze zapomínat, k čemu je osobní glukometr původně určen
Děkuji za pozornost