Oznaczenie glikemii dla celów diagnostycznych
Zwiększone stężenie
glukozy we krwi (hiperglikemia) występuje w naturalnym przebiegu
wszystkich typów cukrzycy, niezależnie od ich etiopatogenezy i przebiegu
klinicznego. Ta biochemiczna nieprawidłowość definiuje cukrzycę jako jednostkę
chorobową, stanowi podstawę kryteriów jej rozpoznawania i jest
wyznacznikiem wyrównania metabolicznego choroby w trakcie jej
leczenia [1, 2].
Oznaczanie
stężenia glukozy we krwi jest wobec tego podstawowym badaniem laboratoryjnym
stosowanym w szeroko rozumianej diagnostyce cukrzycy. Ze względu na
stosowanie, zarówno dla celów rozpoznawania, jak i monitorowania leczenia
cukrzycy oraz znaczną częstość występowania tej choroby, oznaczanie glikemii
jest najczęściej wykonywanym badaniem biochemicznym [3]. Warto podkreślić,
że większość oznaczeń glikemii jest wykonywana poza laboratorium, jako tzw.
badania rozproszone (point-of-care
testing, POCT) – w oddziałach szpitalnych, poradniach
diabetologicznych i samodzielnie przez chorych w ramach samokontroli.
Tak szeroka dystrybucja oznaczeń stężenia glukozy we krwi stwarza liczne problemy
metodyczne i organizacyjne, dotyczące głównie porównywalności
i harmonizacji wyników oraz utrzymywania i kontroli jakości
analitycznej.
Można
wyróżnić dwie kategorie oznaczeń stężenia glukozy stosowanych w diagnostyce
diabetologicznej, różniące się pod względem materiału, w którym wykonywane
są badania, metodyki, aparatury, organizacji i kryteriów jakości
analitycznej:
·
badania
służące do celów diagnostycznych, czyli wykrywania i rozpoznawania
cukrzycy i stanów przedcukrzycowych – nieprawidłowej glikemii na czczo (Impaired Fasting Glycemia, IFG) i upośledzonej
tolerancji glukozy (Impaired Glucose
Tolerance, IGT)
·
badania
służące do monitorowania leczenia cukrzycy.
Oznaczenia stężenia
glukozy dla celów diagnostycznych powinny być wykonywane w osoczu krwi
żylnej, metodami enzymatycznymi, w laboratorium posiadającym akredytację
lub wdrożony system zapewniania jakości. Propozycja wykonywania badań w jednym
materiale (Amercan Diabetes Association,
1997) umożliwiła ujednolicenie kryteriów diagnostycznych (rys. 1). Osocze
krwi żylnej jest obecnie jedynym rekomendowanym materiałem do oznaczeń stężenia
glukozy w celach diagnostycznych [1, 4]. Należy podkreślić, że
niedopuszczalne jest rozpoznawanie cukrzycy, ani stanów przedcukrzycowych, na
podstawie wyników znaczeń stężenia glukozy np. we krwi włośniczkowej przy
użyciu glukometru.
Oznaczenia stężenia
glukozy w osoczu muszą spełniać następujące zalecane kryteria jakości
analitycznej: nieprecyzja ≤3,3%, obciążenie analityczne (bias) ≤2,5% i błąd
całkowity ≤7,9%. Zwraca się uwagę na potrzebę redukcji obciążenia analitycznego
tych oznaczeń do 0% przy dalszym zmniejszaniu nieprecyzji [5]. Praktyczne
znaczenie tych kryteriów z punktu widzenia użytkowników wyników jest
związane z faktem, że zmienność analityczna ma swój niezależny wpływ na
jego charakterystykę diagnostyczną badania laboratoryjnego. Obciążenie
analityczne powoduje bowiem pozorne przesunięcie populacyjnego rozkładu
wyników. W przypadku wyników zawyżonych (obciążenie dodatnie) rozkład
zostanie przesunięty w prawo, w kierunku wartości większych.
Spowoduje to, że oprócz wyników fałszywie dodatnich związanych z przyjęciem
danej wartości decyzyjnej, pojawi się pewna liczba wyników „fałszywie
dodatnich”, będących konsekwencją błędu oznaczenia. Na odwrót, ujemne
obciążenie analityczne spowoduje przesunięcie rozkładu wyników w lewo,
w kierunku wartości mniejszych, czego następstwem będzie pewna liczba wyników
„fałszywie ujemnych”. W oparciu o podaną przez Pertersena i wsp.
ogólną zasadą wpływu obciążenia analitycznego na cechy diagnostyczne testu
można przyjąć, że dodatnie obciążenie analityczne oznaczenia stężenia glukozy
równe 10% spowoduje zwiększenie o 10-12% liczby rozpoznań w badanej
populacji, natomiast ujemne obciążenie tej samej wielkości – zmniejszenie
liczby rozpoznań o ok. 8% [6].
O
jakości oznaczeń glukozy decyduje także właściwe postępowanie w fazie
przedanalitycznej. W pobranej próbce krwi glukoza jest metabolizowana
przez krwinki również in vitro.
W związku z tym, krwinki muszą zostać oddzielone od osocza do
60 minut od pobrania materiału. Zalecenie to określa czas, w jakim
pobrana próbka krwi powinna być dostarczona do laboratorium. Często nie jest
ono jednak spełniane, szczególnie przy pobieraniu krwi w gabinetach
lekarskich lub przychodniach i transporcie próbek do odległego nieraz
laboratorium. W temperaturze pokojowej, zachodzący w krwinkach proces
glikolizy powoduje zmniejszanie stężenia glukozy o 5-7% w ciągu
godziny. We krwi zawierającej dużą liczbę leukocytów spadek ten jest większy.
Przy przechowywaniu pełnej krwi w lodówce w temp. 4°C spadek stężenia glukozy
wynosi około 20% w ciągu 24 godzin. Można temu przeciwdziałać dodając do
pobieranej krwi substancje spowalniające glikolizę, takie jak fluorek sodu,
jodooctan sodu lub maleinimid. Są one zwykle stosowane razem z antykoagulantami,
jak szczawian lub EDTA. Najlepiej przyjąć jako zasadę pobieranie krwi na
oznaczenie glukozy do zawierających te substancje, specjalnie przygotowanych,
probówek próżniowych oznakowanych szarym korkiem lub szarą zakrętką i jak
najszybsze dostarczanie próbek do laboratorium.
Oznaczenia
stężenia glukozy dla celów monitorowania leczenia cukrzycy są wykonywane
w pełnej krwi włośniczkowej, jako materiale najlepiej nadającym się do
wielokrotnych pobrań. Oznaczenia te są wykonywane w placówkach służby
zdrowia oraz samodzielnie przez chorych na cukrzycę w ramach samokontroli
glikemii. Do wykonywania oznaczeń służy wiele typów analizatorów glukozy
wykorzystujących różne techniki analityczne, alternatywne dla klasycznych metod
laboratoryjnych. Analizatory te, najczęściej oparte o elektrochemiczne
sensory glukozy, łączą cechy analityczne sprzętu laboratoryjnego i aparatów
przystosowanych do użytkowania w miejscu opieki nad chorym (POCT).
Ponieważ
samokontrola glikemii jest obligatoryjna u wszystkich chorych na cukrzycę
leczonych insuliną i rekomendowana u pozostałych, rozpowszechniło się
używanie glukometrów. Poza samokontrolą glikemi, glukometry są szeroko
stosowane w rozproszonych badaniach glukozy (POCT) w placówkach
służby zdrowia. Są to zminiaturyzowane analizatory glukozy, wykorzystujące
metody suchej chemii, w których stałym podłożem dla wszystkich substancji
biorących udział w reakcjach są paski testowe (reagent strips), a przebieg tych reakcji jest oceniany w pomiarach
reflektometrycznych lub amperometrycznych. Glukometry mają łączyć w sobie
prostotę obsługi z określoną jakością analityczną. Są one prekalibrowane
fabrycznie, a kalibracja przez użytkownika sprowadza się do wprowadzeniu
kodu identyfikującego serię pasków testowych. Ocena stanu układu pomiarowego
odbywa się przy użyciu specjalnych pasków kontrolnych i (lub) roztworów
o znanym stężeniu glukozy. Zakres stężeń glukozy oznaczalnych przy użyciu
większości glukometrów wynosi od 20 do 800 mg/dl (1,11 do 44,4 mmol/l)
i obejmuje zarówno stężenia występujące u wyrównanego metabolicznie
chorego, jak i wartość skrajnej hiperglikemii i hipoglikemii (rys. 2).
Przy ich użyciu de facto oznacza się
stężenie glukozy w osoczu krwi włośniczkowej penetrującym do pola
reakcyjnego paska. W wielu glukometrach jest ono przeliczane na stężenie
glukozy w pełnej krwi, które jest o 10-15% mniejsze niż w osoczu
lub surowicy z tej samej próbki. Glukometry są wyposażone w podręczną
pamięć mieszczącą do kilkuset wyników oznaczeń oraz są przystosowane do
przekazywania on line wyników do
komputera.
Jakość oznaczeń zależy
od jakości pasków i cech układu pomiarowego oraz właściwej obsługi
glukometru. Często popełnianym błędem jest używanie przeterminowanych pasków
testowych, przechowywanie ich w niewłaściwych warunkach oraz brak
zgodności ich kodu z kodem wprowadzonym do glukometru. Wyniki oznaczeń
w próbkach krwi włośniczkowej są zależne od hematokrytu – przy jego wartościach
powyżej 55% mogą być zaniżone, a przy wartościach poniżej 35% – zawyżone.
Wpływ na wyniki oznaczeń mają też warunki zewnętrzne (temperatura, wilgotność
otoczenia) – przy temperaturze próbki krwi poniżej 32°C mogą być one zaniżone.
Kryteria
analitycznej jakości oznaczeń przy użyciu glukometrów pozostają przedmiotem
debaty. Zgodnie z najbardziej restrykcyjnym stanowiskiem American Diabetes
Association całkowity błąd oznaczenia nie może przekraczać 5% [7]. Inne
rekomendacje jakości analitycznej w glukometrii są bardziej liberalne
i tak w zaleceniach International Organization for Standardization
(ISO) z 2003 r. zaleca się, aby dla stężeń glukozy powyżej 4,2 mmol/l
(76 mg/dl) - 95% wyników mieściło się w zakresie około 20%, a dla
stężeń powyżej 4,2 mmol/l (76 mg/dl) – w zakresie około
0,83 mmol/l (15 mg/dl) w porównaniu z wynikami uzyskanymi
metodą laboratoryjną [8]. Wyniki badań jakości analitycznej glukometrów obsługiwanych
zarówno przez pacjentów jak i fachowych pracowników służby zdrowia
wskazują, że ich błąd oznaczenia jest zwykle zbliżony do 10% [9,10]. Warto
podkreślić, że błąd oznaczenia przy użyciu glukometru jest różnicą pomiędzy
wynikiem uzyskanym przy jego użyciu, a wynikiem uzyskanym w tym samym
materiale metodą laboratoryjną, co umożliwia jego łatwe określenie w codziennej
praktyce.
Utrzymywanie
błędów oznaczeń przy użyciu glukometrów na akceptowalnym poziomie wymaga
właściwej edukacji i szkolenia chorych w zakresie obsługi glukometrów
oraz systematycznej kontroli ich jakości analitycznej. Zgodnie ze zaleceniami
Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego jakość analityczna oznaczeń glikemii
przez pacjenta przy użyciu jego własnego glukometru powinna być kontrolowana
2 razy w roku w placówce służby zdrowia, w której jest on
leczony [3]. Zakres kontroli umożliwia wyznaczenie błędu glukometru oraz
wykrycie ewentualnych jego przyczyn [11] (rys. 3). Rozpoznanie cukrzycy
i postępowanie z chorym, trwające przez całe jego życie, wymaga
licznych badań laboratoryjnych, wśród których najczęstszym jest oznaczanie glikemii.
Odpowiadająca potrzebom dostępność oraz jakość analityczna tego badania –
w laboratoriach i w miejscu opieki nad chorym, w tym
samokontroli, w znacznej mierze decydują o jakości opieki
diabetologicznej.
Piśmiennictwo
1. ADA
Position Statement. Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus. Diabetes
Care. 2004;27:S5-10.
2. American Diabetes Association Position Statements. Tests of Glycemia
in Diabetes. Diabetes
Care 2004;27:S91-S93.
3. Solnica B.,
Oznaczanie glukozy we krwi – problemy metodyczne i organizacyjne. Diagn.
Lab. 2002;38:399-410.
4. Polskie Towarzystwo
Diabetologiczne. Zalecenia kliniczne dotyczące postępowania u chorych na
cukrzycę, 2005. Stanowisko Polskiego Towarzystwa
Diabetologicznego. Diabetologia Praktyczna. 2004;5:Suppl. D.
5. Sacks D. B., Bruns D. E., Goldstein D. E., Maclaren N. K., McDonald
J. M., Parrott M., Guidelines and Recommendations for Laboratory Analysis in
the Diagnosis and Management of Diabetes Mellitus. 2002. Clin. Chem. 48:436-472.
6. Petersen P. H., de Verdier C. H., Groth T., Fraser C. G., Blaabjerg
O., Hor¬der M. The influence of analytical bias on diagnostic misclassifications.
Clinica Chimiea Acta 1997;260:189-206.
7. American Diabetes Association: Consensus Statement: Self-monitoring
of blood glucose. Diabetes Care 1994;17:81-86.
8. International Organization for Standardization. In vitro diagnostic
test systems – Requirements for blood glucose monitoring systems for
self-testing in managing diabetes mellitus. ISO/FDIS 15197 2003.
9. Solnica B., Naskalski J. W., Sieradzki J., Analytical performance of
glu¬cometers used for routine glucose self-monitoring of diabetic patients.
Clin. Chim. Acta. 2003;331:29-35.
10. Grefkin G., Winter W. E. Hardware and Software in Diabetes Mellitus:
Performance Characteristics of Hand-held Glucose Testing Devices and the
Application of Glycemic Testing to Patients’ Daily Diabetes Management. Clin.
Chem. 2001;47:11-12.
11. Solnica B., Naskalski J. W., Hebda-Szydlo A., Sieradzki J., Quality
Control of Monitoring Glycemia in Patients with Diabetes. Point of Care 2005;4,1:45-49.
