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Sensitivität der quantitativen Hämoglobinkonzentrationsmessung mittels nicht-invasiver transkutaner Spektroskopie bei Kindern
Sensitivität der quantitativen Hämoglobinkonzentrationsmessung mittels nicht-invasiver transkutaner Spektroskopie bei Kindern
Quantitative Hämoglobinkonzentrationsmessungen liefern im klinischen Alltag wichtige Informationen über den Zustand Kranker. Sie dienen als Grundlage wichtiger Behandlungsentscheidungen. Die Bestimmung des Hämoglobinwertes gehört zu den am häufigsten angeforderten Laborwerten für die Diagnostik und Verlaufskontrolle von Anämien und Polyglobulien bzw. Polyzythämien. Der Goldstandard für die Messung der Hämoglobinkonzentration ist die Blutentnahme mit anschließender Laborbestimmung. In unterentwickelten Ländern wie den Least Developed Countries mit schwierigen medizinischen Bedingungen ist die Bestimmung der Hämoglobinkonzentration nach diesem Goldstandard nur eingeschränkt möglich. Es stehen nur selten die notwendigen Labore zur Verfügung. Aufgrund schlechter hygienischer Bedingungen und unzureichender Materialien ist eine Blutentnahme zudem auch mit einem hohen Infektionsrisiko verbunden. Eine nicht-invasive Messmethode wäre hier vorteilhaft. Gleiches gilt generell im Hinblick auf den pädiatrischen Bereich: bei Kindern sind spezielle Anforderungen an die Bestimmung des Hämoglobins gestellt. Aufgrund des kleineren Gefäßsystems als bei Erwachsenen scheitert eine venöse Venenpunktion oftmals beim ersten Versuch. Eine Blutentnahme ist für Kinder mit Schmerzen verbunden, sie endet häufig in einer Tortur für Eltern und Kind. (9) Aufgrund des geringeren Gefäßvolumens im Vergleich zu Erwachsenen neigen Kinder außerdem schneller zu Hypovolämie und Anämie. (10) Selbst eine kleine Blutung kann zu Hypotension und einem Defizit in der Sauerstoffversorgung führen. (10) Ein nicht-invasives Messverfahren wäre deshalb auch in der Pädiatrie wünschenswert. Für die technische Umsetzung nicht-invasiver Methoden gibt es inzwischen eine Reihe von Geräteentwicklungen. Eine von Kim et al. im August 2014 (Accuracy of continuous noninvasive hemoglobin monitoring: a systematic review and meta-analysis) publizierte Arbeit bietet einen Überblick über die Zuverlässigkeit derartiger Hämoglobin-Messgeräte. In ihr sind allerdings Studien mit dem Einsatzbereich in der Pädiatrie kaum vertreten, sodass hier ein erheblicher Bedarf vorliegt. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Prüfung zweier nicht-invasiv messender spektroskopischer Geräte (Masimo RAD87 und MBR Haemospect) bezüglich deren Messgenauigkeit im Vergleich zum „Goldstandard Labor“. Dazu wurde bei 134 Kindern der Kinderonkologie des Dr. von Haunerschen Kinderspitals im Alter zwischen 3 und 18 Jahren die invasiv ermittelte Hämoglobinkonzentration durch eine Blutentnahme mit anschließender Laborbestimmung mit dem Wert der nicht-invasiven Messung verglichen. Die Blutentnahme erfolgte am selben Tag im Rahmen einer ambulanten oder stationären Behandlung. Folgende Hypothesen wurden überprüft: die Übereinstimmung nicht-invasiver Messungen mit Laborreferenzwerten (Geräte Masimo und Haemospect); Messgenauigkeit über den gesamten Messbereich hinweg (Geräte Masimo und Haemospect); die Unabhängigkeit vom Ort der Messung (Innenseite Unterarm, Fingerbeere, Wange, Stirn, Ohrläppchen) mit dem Gerät Haemospect; die mögliche Verkürzung der Messzeit ohne Verlust an Messgenauigkeit (Gerät Masimo); das Messergebnis ist unabhängig vom Alter (Geräte Masimo und Haemospect). Der Einsatz des Haemospect-Geräts zeichnet sich durch fehlende Messwerte, Fehlermeldungen und Unsicherheiten beim Umgang mit der Technik aus. Die abgelesene Zahl hat wenig mit dem Laborwert des Hämoglobins zu tun. In der vorliegenden Untersuchung wurde deshalb die Verwendung dieses Gerätes nach 85 Untersuchungen abgebrochen. Im Vergleich hierzu kann das Masimo Gerät im Hinblick auf Handhabung und statistische Parameter als positiv bewertet werden. Das Gerät Masimo misst im Vergleich zur "Standardmethode Labor" tendenziell zu niedrig (-0,15 g/dl). Diese geringe Abweichung ist klinisch nicht relevant. Jedoch stellt der große Bereich der „Limits of Agreement“ (von - 2,82 g/dl bis + 2,52 g/dl) einen Schwankungsbereich dar, der in der klinischen Praxis Bedenken aufwirft. Für eine Entscheidung beispielsweise hinsichtlich der Indikation zur Bluttransfusion ist die Messgenauigkeit des Masimo-Gerätes nicht sensitiv genug. Der Mangel an Messungenauigkeit tangiert beispielsweise auch die Entscheidungsgrundlage zur Eisenvergabe an Kinder in Least Developed Countries. In Hinblick auf das Ergebnis der statistischen Auswertung ist ab-schließend festzustellen, dass – so wünschenswert der Einsatz nicht-invasiver Verfahren ist – das Masimo-Gerät lediglich unter der Prämisse einer verbesserten Sensitivität eine Zukunft in der klinischen Anwendung hat.
Hämoglobin, Pädiatrie, Kinder, nicht-invasive, transkutan, Spektroskopie
Ehinger, Annabella
2019
German
Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität München
Ehinger, Annabella (2019): Sensitivität der quantitativen Hämoglobinkonzentrationsmessung mittels nicht-invasiver transkutaner Spektroskopie bei Kindern. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Quantitative Hämoglobinkonzentrationsmessungen liefern im klinischen Alltag wichtige Informationen über den Zustand Kranker. Sie dienen als Grundlage wichtiger Behandlungsentscheidungen. Die Bestimmung des Hämoglobinwertes gehört zu den am häufigsten angeforderten Laborwerten für die Diagnostik und Verlaufskontrolle von Anämien und Polyglobulien bzw. Polyzythämien. Der Goldstandard für die Messung der Hämoglobinkonzentration ist die Blutentnahme mit anschließender Laborbestimmung. In unterentwickelten Ländern wie den Least Developed Countries mit schwierigen medizinischen Bedingungen ist die Bestimmung der Hämoglobinkonzentration nach diesem Goldstandard nur eingeschränkt möglich. Es stehen nur selten die notwendigen Labore zur Verfügung. Aufgrund schlechter hygienischer Bedingungen und unzureichender Materialien ist eine Blutentnahme zudem auch mit einem hohen Infektionsrisiko verbunden. Eine nicht-invasive Messmethode wäre hier vorteilhaft. Gleiches gilt generell im Hinblick auf den pädiatrischen Bereich: bei Kindern sind spezielle Anforderungen an die Bestimmung des Hämoglobins gestellt. Aufgrund des kleineren Gefäßsystems als bei Erwachsenen scheitert eine venöse Venenpunktion oftmals beim ersten Versuch. Eine Blutentnahme ist für Kinder mit Schmerzen verbunden, sie endet häufig in einer Tortur für Eltern und Kind. (9) Aufgrund des geringeren Gefäßvolumens im Vergleich zu Erwachsenen neigen Kinder außerdem schneller zu Hypovolämie und Anämie. (10) Selbst eine kleine Blutung kann zu Hypotension und einem Defizit in der Sauerstoffversorgung führen. (10) Ein nicht-invasives Messverfahren wäre deshalb auch in der Pädiatrie wünschenswert. Für die technische Umsetzung nicht-invasiver Methoden gibt es inzwischen eine Reihe von Geräteentwicklungen. Eine von Kim et al. im August 2014 (Accuracy of continuous noninvasive hemoglobin monitoring: a systematic review and meta-analysis) publizierte Arbeit bietet einen Überblick über die Zuverlässigkeit derartiger Hämoglobin-Messgeräte. In ihr sind allerdings Studien mit dem Einsatzbereich in der Pädiatrie kaum vertreten, sodass hier ein erheblicher Bedarf vorliegt. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Prüfung zweier nicht-invasiv messender spektroskopischer Geräte (Masimo RAD87 und MBR Haemospect) bezüglich deren Messgenauigkeit im Vergleich zum „Goldstandard Labor“. Dazu wurde bei 134 Kindern der Kinderonkologie des Dr. von Haunerschen Kinderspitals im Alter zwischen 3 und 18 Jahren die invasiv ermittelte Hämoglobinkonzentration durch eine Blutentnahme mit anschließender Laborbestimmung mit dem Wert der nicht-invasiven Messung verglichen. Die Blutentnahme erfolgte am selben Tag im Rahmen einer ambulanten oder stationären Behandlung. Folgende Hypothesen wurden überprüft: die Übereinstimmung nicht-invasiver Messungen mit Laborreferenzwerten (Geräte Masimo und Haemospect); Messgenauigkeit über den gesamten Messbereich hinweg (Geräte Masimo und Haemospect); die Unabhängigkeit vom Ort der Messung (Innenseite Unterarm, Fingerbeere, Wange, Stirn, Ohrläppchen) mit dem Gerät Haemospect; die mögliche Verkürzung der Messzeit ohne Verlust an Messgenauigkeit (Gerät Masimo); das Messergebnis ist unabhängig vom Alter (Geräte Masimo und Haemospect). Der Einsatz des Haemospect-Geräts zeichnet sich durch fehlende Messwerte, Fehlermeldungen und Unsicherheiten beim Umgang mit der Technik aus. Die abgelesene Zahl hat wenig mit dem Laborwert des Hämoglobins zu tun. In der vorliegenden Untersuchung wurde deshalb die Verwendung dieses Gerätes nach 85 Untersuchungen abgebrochen. Im Vergleich hierzu kann das Masimo Gerät im Hinblick auf Handhabung und statistische Parameter als positiv bewertet werden. Das Gerät Masimo misst im Vergleich zur "Standardmethode Labor" tendenziell zu niedrig (-0,15 g/dl). Diese geringe Abweichung ist klinisch nicht relevant. Jedoch stellt der große Bereich der „Limits of Agreement“ (von - 2,82 g/dl bis + 2,52 g/dl) einen Schwankungsbereich dar, der in der klinischen Praxis Bedenken aufwirft. Für eine Entscheidung beispielsweise hinsichtlich der Indikation zur Bluttransfusion ist die Messgenauigkeit des Masimo-Gerätes nicht sensitiv genug. Der Mangel an Messungenauigkeit tangiert beispielsweise auch die Entscheidungsgrundlage zur Eisenvergabe an Kinder in Least Developed Countries. In Hinblick auf das Ergebnis der statistischen Auswertung ist ab-schließend festzustellen, dass – so wünschenswert der Einsatz nicht-invasiver Verfahren ist – das Masimo-Gerät lediglich unter der Prämisse einer verbesserten Sensitivität eine Zukunft in der klinischen Anwendung hat.