Laboranalytik Fehlervermeidung bei der Laboranalytik beginnt beim Patienten

Anbieter zum Thema

Roche Diagnostics Deutschland GmbH

Kern & Sohn GmbH

TOSOH Bioscience GmbH

Labexchange - Die Laborgerätebörse GmbH

Unplausible Messwerte? Schnell gerät das Labor als Verursacher in Verdacht. Dabei passieren bei der Plasma- und Serumanalytik über 60% aller Fehler in der präanalytischen Phase, zu einem Zeitpunkt also, zu dem die Probe oft noch gar nicht im Labor angekommen ist.

Eigentlich eine Selbstverständlichkeit: Ein IVD-Test liefert nur dann richtige Werte, wenn die In-vitro-Probe die patientenindividuellen In-vivo-Verhältnisse repräsentativ widerspiegelt. Das Messergebnis kann demnach nur so gut sein, wie die Probe es zulässt. Auf dem Weg der Probe von der Blutentnahme – und sogar noch davor – bis auf das Analysesystem gibt es jedoch etliche Fehlerquellen.

Da in der Regel verschiedene Funktionsbereiche in die Präanalytik involviert sind, wird es kaum gelingen, den Gesamtprozess in einem ähnlich hohen Maß zu standardisieren wie die Analytik selbst – obwohl automatisierte präanalytische Lösungen innerhalb des Labors zweifellos zur Fehlervermeidung beitragen. Damit bleibt als beste Möglichkeit, bei allen Beteiligten das Bewusstsein für mögliche Fehlerquellen zu schärfen.

Bildergalerie

Vielfältige Fehlerquellen

Die präanalytische Phase umfasst alle Vorgänge vor der eigentlichen Analyse bis zum Abschluss der Probenvorbereitung. Daran beteiligt sind

• der Patient als „Probenlieferant“,

• der Arzt, der die Anforderungen formuliert,

• das Praxis- oder Pflegepersonal für die Blutentnahme und die Weiterleitung der Probenröhrchen,

• teilweise Fahrdienste für den Transport der Probe zum Analysenort sowie

• Labormitarbeiter zur Probenerfassung und -vorbereitung.

In der Verantwortung von Praxis bzw. Klinik liegt die Aufklärung des Patienten darüber, welche Faktoren Laborergebnisse verfälschen können und welche Verhaltensrichtlinien vor einer Blutentnahme sich daraus ergeben. Sie sind außerdem zuständig für die fachgerechte Probengewinnung sowie die Dokumentation werterelevanter Patientendaten. Diese Abläufe sind nur bedingt standardisierbar – für einen hohen Qualitätsstandard muss der Schwerpunkt daher auf Ausbildung und speziellen Schulungen liegen [4]. Innerhalb des Labors ist die präanalytische Automatisierung (vom Probeneingang über Sortierung, Zentrifugation, Decappen bis zum Laden der Racks) ein wichtiger Schritt, die Fehlerwahrscheinlichkeit zu reduzieren.

Der kaum standardisierbare Gesamtprozess ist der Grund dafür, dass ca. 62 % der insgesamt im IVD-Prozess auftretenden Fehler in der präanalytischen Phase passieren [9]. Die postanalytische Phase ist für 23 %, die Analytik dagegen für nur 15 % aller Irrtümer verantwortlich [1, 2].

Die gute Nachricht ist, dass die allermeisten präanalytischen Fehler vor der Messung von Labormitarbeitern erkannt werden [2]. Das betrifft beispielsweise Proben mit fehlendem oder falsch geklebtem Barcode, unterfüllte Röhrchen, Hämolyse oder nicht vollständig geronnene Serumproben. Ein weiterer Anteil fällt nach der Messung durch unplausible Ergebnisse oder Verlaufswerte auf.

Aber etwa 6 % der fehlerhaften Proben bleiben unentdeckt – mit potenziell weitreichenden Konsequenzen, wenn Patienten aufgrund des falschen Laborwertes falsch therapiert werden [4]. Die Gefahr für Patienten ist die eine Seite. Auf der anderen Seite generieren die Fehler da­rüber hinaus aber auch unnötige Kosten [3, 5].

Patientenbezogene Einflussgrößen verändern kurz- oder langfristig die Konzentration, Aktivität oder Beschaffenheit einer Messgröße in-vivo, also bereits vor und unabhängig von einer Blutentnahme. Sie sind immer methodenunabhängig (s. Tab. 1).

Für etliche Analyte ist z.B. die Zeitspanne zwischen Einflussfaktor und Blutabnahme relevant. Zwei Stunden nach einer Standardmahlzeit von 800 kcal zeigen GOT, GPT, Bilirubin, Phosphat, Glukose und Kalium einen Anstieg von 10-20 % [7, 8], fettreiches Essen erhöht die Triglyceridkonzentrationen [8]. Hoher Alkoholkonsum hemmt die hepatische Glukoneogenese, daher misst man zwei bis drei Stunden später mehr Harnsäure und Laktat, dagegen weniger Glukose [8]. Zigarettenkonsum unmittelbar vor der Blutentnahme erhöht CO-Hb um 15 % und Glukose bzw. Cortisol um 40 %. Die gleiche Auswirkung auf Cortisol haben 200 mg Koffein aus zwei Tassen Kaffee [7].

Wie entscheidend ist der Zeitpunkt der Blutabnahme?

Oft ist der richtige Zeitpunkt der Blutentnahme entscheidend: Bei vielen Parametern der Klinischen Chemie, insbesondere den Hormonen Cortisol, Corticotropin (ACTH), Adrenalin und Noradrenalin existiert ein zirkadianer Rhythmus mit großen Konzentrationsschwankungen im Tagesverlauf [7]. Kaliumwerte erreichen nachmittags ihr Maximum und der Glukosetoleranztest weist unabhängig vom Nahrungsverhalten nachmittags höhere Glukosekonzentrationen aus. Bei Analyten mit großen Tagesschwankungen gilt: Wird Blut zur falschen Zeit abgenommen, kann es medizinisch gesehen ungünstiger sein, als gar keine Probe zu haben [8]. Beim therapeutischen Drug Monitoring ist ein exakt eingehaltener Zeitplan für die Probennahmen Voraussetzung für die richtige Ergebnisinterpretation.

In der Regel liegt der Zeitpunkt für Blutabnahmen idealerweise zwischen 7:00 und 9:00 Uhr und ist sowohl auf dem Anforderungsschein als auch auf dem Primärröhrchen dokumentiert. Proben zur Ermittlung von Referenzwerten sollten immer morgens gewonnen werden.

Die Blutentnahme soll erst nach mindestens zehn Minuten Ruhepause in liegender oder sitzender Position erfolgen. Kurzzeitige körperliche Anstrengung und die Körperlage haben einen erheblichen Einfluss auf etliche Messwerte, weil sie mit Volumenverlagerungen des Körperwassers einhergehen, was die Blutkonzentrationen von Proteinen, Blutzellen und proteingebundenen niedermolekularen Verbindungen beeinflussen kann.

Wichtig ist die Abfrage und Dokumentation derjenigen patientenindividuellen Einflussgrößen, die die medizinische Einordnung der späteren Laborwerte beeinflussen können. Insofern ist auch die Nichtbeachtung dieser „Kenngrößen“ als Fehlerquelle zu bewerten. Zu dokumentieren sind die Einnahme von Medikamenten, Nahrungsergänzungsmittel und Drogen, weil Analytkonzentrationen dadurch langfristig im Serum oder Plasma gegenüber der Norm verändert sein können [8] und nicht als akuter Befund fehlinterpretiert werden. Ethnie, Geschlecht und Lebensalter zählen zu den permanenten Einflussgrößen mit potenziellen Auswirkungen auf die Ergebnisinterpretation.

Zu beachtende Störgrößen

Störgrößen wirken in-vitro, sie behindern oder verfälschen (methodenabhängig oder -unabhängig) eine ordnungsgemäße Analytik und führen zu falschen Messergebnissen [6, 7]. Ursachen von Störgrößen sind

• Handhabungsfehler bei oder nach der Blutentnahme (z.B. Hämolyse, Probenkontamination);

• Endogene Faktoren wie Hämolyse, Lipämie und Ikterie;

• Exogene Faktoren (z.B. Medikamente, falsche Antikoagulantien, Stabilisatoren).

Viele Medikamente stören die Messwerte zahlreicher Analyte. Zur Vermeidung muss die Medikamenteneinnahme nach der Blutentnahme erfolgen. Die Packungsbeilagen der Tests weisen Interferenzen mit Medikamenten aus. Die Verwendung ungeeigneter Blutentnahmeröhrchen inklusive ungeeigneter Antikoagulantien ist eine nicht seltene Fehlerquelle. EDTA stört viele klinisch-chemische Tests und ist für Gerinnungsanalysen nicht geeignet, da es die Faktoren V und VIII inaktiviert. Lithium-Heparin taugt nicht für die Lithiumbestimmung. Die jeweils geeigneten Antikoagulantien sind den Packungsanleitungen zu entnehmen, dort sind auch verwendbare Stabilisatoren aufgeführt. Na-Fluorid z.B. darf nur für Glukose- und Laktatbestimmungen verwendet werden.

Probenkontaminationen etwa durch Gummistopfen, Talkum von Handschuhen, Spülmittel, Detergenzien oder Scheren und Pinzetten können fehlerhafte Messwerte bedingen. Ebenso eine Blutentnahme aus liegenden venösen oder arteriellen Zugängen, da diese sowohl häufig mit Heparin kontaminiert sind als auch ein höheres Hämolyserisiko bergen.

Hämolytische Proben sind in der Laborpraxis ein häufig auftretendes Problem und für ca. 60 % der zurückgewiesenen Proben verantwortlich. Die Hämolyse ist definiert als Freisetzung intrazellulärer Komponenten aus Erythrozyten (z.B. dem roten Blutfarbstoff Hämoglobin) und anderen Blutzellen in die Extrazellulärflüssigkeit. Dies ist ab einer Konzentration von > 300 mg Hämoglobin/l durch eine rötliche Färbung des Serums/Plasmas nach der Zentrifugation erkennbar. Eine Beeinflussung der Analytik kann jedoch bereits vorher auftreten und nicht immer ist die Hämolyse von der Hämoglobin-Freisetzung begleitet, z.B. wenn Vollblut im Kühlschrank aufbewahrt wird.

Hämolytische Proben können aus endogenen Störungen (in-vivo) resultieren, z.B. bei einem Transfusionszwischenfall, durch Infektionserreger oder durch eine Antigen-Antikörper-Reaktion bei hämolytischer Anämie. Sehr viel häufiger aber ist die unsachgemäße Blutentnahme der Grund. Ein „klassisches“ Beispiel für eine In-vitro-Hämolyse: längeres Stauen insbesondere in Kombination mit dem „Pumpen“ aus der Faust. Blutzellen und Endothelgewebe gehen kaputt und es kommt in ähnlicher Weise wie bei Änderung der Körperlage zu Volumenverschiebungen. Nach einer Stauzeit von ca. drei Minuten zeigen sich signifikante Abweichungen. Gerinnungsparameter sind besonders betroffen, aber auch LDH und Kalium. Die Tabelle 2 fasst die Maßnahmen zur Vermeidung der In-vitro-Hämolyse zusammen.

Hämolyse verfälscht die Analytik (falsch zu hohe und falsch zu niedrige Messwerte) durch

• den induzierten Anstieg von Parametern, deren physiologische Konzentration intrazellulär wesentlich höher als extrazellulär ist.

• eine methodenabhängige spektrale Interferenz: Hämoglobin absorbiert sehr stark Licht in einem Wellenlängenbereich, der häufig bei photometrischen Messungen eingesetzt wird.

• chemische Interferenz: Bestandteile von Blutzellen reagieren direkt oder indirekt mit etlichen Analyten (z.B. CK, CK-MB, Bilirubin, Troponin, Gerinnungsfaktoren) oder auch mit Reagenzbestandteilen.

Moderne Analysensysteme für die klinische Chemie

IVD-Tests können wie beschrieben durch die Interferenz endogener und exogener Bestandteile erheblich gestört werden. Auch zur Vermeidung derartiger Fehler halten moderne Analysensysteme, wie z.B. Cobas c 501 eine automatisierte Lösung in Form der Serum-Indices bereit. Als Serum-Index bezeichnet man die Berechnung von Absorptionsmessungen, die eine semi-quantitative Aussage über den Grad von Ikterus, Hämolyse oder Lipämie in der Probe erlauben. Das System beurteilt parallel zur Analyse die Qualität der Probe und kennzeichnet fragliche Ergebnisse.

Literatur

[1] Plebani M, Carraro P: Clin Chem (1997); 43: 1348–1351

[2] Carraro P, Plebani M: Clin Chem (2007); 53(7): 1338–1342

[3] Lippi G: Worldmedlab (2011), Berlin, ISW # 32 (Vortrag)

[4] Lippi G: Clinica Chimica Acta (2009); 404: 32–36

[5] Chait G et al: ISPOR 15th Annual European Congress, Berlin (2012); Poster ID 31123

[6] Guder WG et al: Kompendium Präanalytik (2007) BD;

[7] Seelig H-P: Präanalytik (2008), ISBN 978-3-00-025129-0

[8] Guder WG et al: GIT, Darmstadt (2001)

[9] Lippi G et al: Clin Chem Lab Med (2011); 49(7): 1113-1126

* *C. Storm: Roche Diagnostics Deutschland GmbH, 68305 Mannheim

(ID:39013350)