ANDRZEJ K

Nowiny Lekarskie 2000, 69, 8, 683 – 691
WOJCIECH ŻAK, WALDEMAR MYSZKA, LECH TORLIŃSKI,
EWA WYSOCKA
ZASTOSOWANIE METOD „SUCHEJ CHEMII” W DIAGNOSTYCE
ZABURZEŃ GOSPODARKI WĘGLOWODANOWEJ
W PODSTAWOWEJ OPIECE ZDROWOTNEJ
Z Katedry i Zakładu Chemii i Biochemii Klinicznej
Akademii Medycznej im. Karola Marcinkowskiegow Poznaniu
Kierownik: prof. dr hab. Lech Torliński
Streszczenie
SŁOWA KLUCZOWE: cukrzyca, wczesna diagnostyka, badania przesiewowe, glikemia,
sucha chemia
W pracy przeanalizowano korzyści diagnostyczne płynące z zastosowania w gabinecie lekarza
rodzinnego „biurkowego” analizatora biochemicznego, dokonującego oznaczeń metodą „suchej
chemii”, w kontekście nowych zaleceń WHO, dotyczących postępowania w cukrzycy typu
drugiego. W celu oceny wiarygodności uzyskiwanych tą metodą wyników oznaczeń glikemii
(aparat Reflotron), porównano je z uzyskiwanymi metodą referencyjną, stosowaną powszechnie w laboratoriach klinicznych (aparat EBIO basic). Różnica średnich wartości wszystkich
oznaczeń glikemii we krwi włośniczkowej wykonanych przy użyciu obu aparatów (n=82) wynosiła 1,08 mg/dl i nie była istotna statystycznie (p = 0,16), a 85% wszystkich oznaczeń wykonanych aparatem Reflotron pozostawało w granicach ± 10% wartości porównywanego oznaczenia aparatem EBIO basic. Wykazano wyraźną korelację wyników uzyskanych obydwiema
metodami (r = 0,98). Przeprowadzona analiza sugeruje, że metody „suchej chemii” mogą być
bardzo przydatne w diagnostyce nietolerancji glukozy w podstawowej opiece zdrowotnej.
THE USE OF ”DRY-CHEMISTRY” METHODS IN THE DIAGNOSIS
OF CARBOHYDRATE METABOLISM DISORDERS IN PRIMARY
HEALTH CARE
Summary
KEY WORDS: diabetes mellitus, early diagnosis, screening, glycaemia, dry chemistry
In this paper the diagnostic benefits obtained from the of use of dry-chemistry desktop
analysers in the general practitioner's office were analysed in the context of the new
WHO recommendations, concerning the diagnosis and treatment of diabetes type 2. To
estimate the reliability of glycaemia measurements obtained with this type of instrument,
the results of determinations carried out with the Reflotron (Boehringer-Mannheim) and
EBIO basic (Eppendorf), the standard laboratory instrument, were compared. The difference of the means of glucose concentrations in the capillary blood (n = 82) recorded on
these two instruments, was 1.08 mg/dl and was not occurred statistically significant (p =
0.16). 85% of the results from the Reflotron instrument were within the 10% range of the
results obtained from EBIO basic and a marked correlation of results was observed (r =
0.98). This data suggests that the both these „dry-chemistry” methods may be very
helpful in the diagnosis of glucose intolerance in the primary care setting.
684
W. Żak i inni
Za jedno z podstawowych wyzwań w leczeniu cukrzycy typu drugiego
uznaje się obecnie zapobieganie jej przewlekłym powikłaniom [16]. Ich
objawy stwierdza się aż w 50% przypadków już w momencie rozpoznania choroby [18, 19]. Jednocześnie spośród osób, u których wykrywa się
cukrzycę w badaniach populacyjnych, zaledwie połowa okazuje się wiedzieć o swojej chorobie wcześniej [5, 10, 16]. Klinicznie jawna postać
cukrzycy poprzedzona jest zwykle około dziesięcioletnim okresem zaburzeń metabolizmu węglowodanów, wykrywalnych za pomocą badań
biochemicznych, przede wszystkim – oznaczenia glikemii na czczo oraz
w dwie godziny po obciążeniu glukozą [6]. W zależności od uzyskanych
wartości możliwe jest w tym okresie rozpoznanie cukrzycy lub poprzedzających ją stanów metabolicznych, jak upośledzona tolerancja glukozy (IGT), czy nieprawidłowa glikemia na czczo (IFG). W pierwszym
przypadku (cukrzyca) wdrożenie intensywnego leczenia umożliwia zahamowanie, a przynajmniej spowolnienie tempa rozwoju powikłań.
W drugim (IFG, IGT), wprowadzenie odpowiednich zaleceń może powstrzymać rozwój choroby, a u części pacjentów przywrócić nawet stan
prawidłowego metabolizmu cukrów [2, 6]. Wszystko to wskazuje na kluczowe znaczenie wczesnego rozpoznawania zaburzeń gospodarki węglowodanowej, którego główny ciężar spoczywa na podstawowej opiece
zdrowotnej. W celu poprawy jego skuteczności światowa Organizacja
Zdrowia, w przyjętych w 1999 roku ustaleniach, zaleca rozpoczęcie diagnostyki od przesiewowego badania glikemii o dowolnej porze dnia,
czyli tzw. przygodnej (nie wymagającej od pacjenta bycia na czczo) [16].
Stwierdzenie stężenia glukozy przekraczającego w osoczu krwi żylnej
wartość 100 mg/dl powinno skłonić lekarza do zlecenia oznaczenia glikemii na czczo, a uzyskanie w tym ostatnim wartości pomiędzy górną
granicą normy a sygnalizującą cukrzycę (110-125 mg/dl w osoczu lub
100-110 we krwi włośniczkowej) – do wykonania doustnego testu tolerancji glukozy (OGTT) [11]. Zastosowanie w gabinecie lekarza rodzinnego metod tzw. „suchej chemii”, dostarczających wyniku oznaczenia
glikemii we krwi włośniczkowej w przeciągu kilku minut, umożliwiałoby
skrócenie czasu realizacji zalecanego przez WHO algorytmu postępowania i zwiększenie jego diagnostycznej skuteczności. Możliwość oceny
glikemii przygodnej jeszcze w trakcie wizyty pacjenta, zwłaszcza obarczonego większym ryzykiem rozwoju cukrzycy, ułatwiałaby – w przypadku
stwierdzenia podwyższonej wartości – nakłonienie go do oznaczenia glikemii na czczo, a w razie potrzeby wykonania od razu OGTT i postawienia
rozpoznania już w czasie drugiej wizyty (ryc. 1).
Zastosowanie metod „suchej chemii” w diagnostyce zaburzeń ...
685
686
W. Żak i inni
Skoro koszty wykonywanych tą metodą oznaczeń glikemii w porównaniu
z metodą tradycyjną są podobne [14], nasuwa się pytanie o przyczyny
stosunkowo ich niewielkiej popularności w Polsce. Być może leżą one
również w przekonaniu o mniejszej wiarygodności uzyskiwanych w ten
sposób wyników. Skłoniło to autorów do porównania wartości glikemii
uzyskiwanych metodą „suchej chemii” z metodą referencyjną, stosowaną w laboratoriach klinicznych i ośrodkach diabetologicznych.
Materiał i metody
Analizie porównawczej poddano wartości glikemii oznaczane we krwi
włośniczkowej za pomocą aparatu Reflotron IV firmy BoehringerMannheim (metoda „suchej chemii”) oraz EBIO basic firmy Eppendorf
(metoda referencyjna – „mokrej chemii”). Próbki krwi włośniczkowej (z
opuszki palca) pobierano pacjentom Poradni Przyklinicznej Kliniki Gastroenterologii i Żywienia Człowieka AM w Poznaniu, w trzech szczególnie istotnych diagnostycznie – wg nowych kryteriów WHO – sytuacjach:
o dowolnej porze dnia, na czczo i w dwie godziny po obciążeniu glukozą. U 35 pacjentów oznaczono glikemię o dowolnej porze dnia, u 34 –
glikemię na czczo, a u 13, u których nie rozpoznano wcześniej cukrzycy,
i którzy wyrazili zgodę na kontynuację badań – glikemię w dwie godziny
po obciążeniu glukozą (z zachowaniem standardowych warunków doustnego testu tolerancji glukozy – OGTT). Oznaczenia przy użyciu aparatu Reflotron IV wykonywano w Poradni, bezpośrednio po pobraniu
standardowej ilości krwi włośniczkowej kapilarą i naniesieniu jej na pasek diagnostyczny. Krew włośniczkową, przeznaczoną do oznaczeń
glikemii za pomocą aparatu EBIO basic, przenoszono do mikrokuwet
z roztworem hemolizującym i wykonywano je w Centralnym Laboratorium Państwowego Szpitala Klinicznego nr 2 w Poznaniu. Analizę statystyczną uzyskanych wyników przeprowadzono przy użyciu programu
Statistica 5 dla Windows firmy StatSoft.
Wyniki i ich omówienie
Różnica średnich wartości wszystkich oznaczeń glikemii wykonanych
przy użyciu aparatów EBIO basic i Refloton (n = 82) wynosiła 1,08 mg/dl
i nie była istotna statystycznie (p = 0,16). Wykazano przy tym wyraźną
korelację wyników uzyskanych obydwiema metodami (współczynnik
korelacji r = 0,98, równanie linii regresji: Glikemia E = 0,96 x Glikemia R
+ 4,88) (ryc. 2).
Zastosowanie metod „suchej chemii” w diagnostyce zaburzeń ...
687
Rycina 2. Wykres korelacji wartości glikemii oznaczonych we krwi włośniczkowej za
pomocą aparatów EBIO basic (metoda – „mokrej chemii”) i Reflotron IV (metoda „suchej
chemii”).
Glikemia E – stężenie glukozy uzyskane przy użyciu aparatu EBIO basic
Glikemia R – stężenie glukozy uzyskane przy użyciu aparatu Reflotron IV
Identyczną wartość współczynnika korelacji uzyskali Hicks i wsp. [8],
porównując glikemię w surowicy krwi żylnej oznaczaną za pomocą Reflotronu i analizatora biochemicznego EKT 700 (Eastman Kodak Co.) w
Centralnym Laboratorium Klinicznym Narodowego Ośrodka Medycznego dla Dzieci w Waszyngtonie. Mniej zachęcająco wypadło porównanie
wartości stężeń glukozy ocenianych za pomocą Reflotronu i analizatora
Paramax 720 ZX, mimo ich wysokiej korelacji (r = 0,96) [9]. Różnica
średnich (9,9 mg/dl) okazała się statystycznie istotna (p < 0,0001), ale w
badaniu tym porównywano wyniki oznaczeń w różnym materiale (Reflotron – krew włośniczkowa, Paramax – surowica krwi żylnej). W programie badawczym, prowadzonym w kilkunastu renomowanych ośrodkach
niemieckich z zastosowaniem tego samego materiału (surowicy), różnica średnich wartości glikemii uzyskanych przy użyciu Reflotronu i analizatorów biochemicznych nie osiągnęła statystycznej istotności [13].
W celu dokładniejszej oceny możliwości praktycznego wykorzystania
metod suchej chemii w diagnostyce zaburzeń gospodarki węglowodanowej, przeanalizowano następnie porównywane wartości w każdej z sytuacji, w których oznaczenie stężenia glukozy zalecane jest przez nowe
688
W. Żak i inni
kryteria WHO. Na rycinach 3, 4 i 5 przedstawiono graficznie różnice wyników pomiaru stężenia glukozy za pomocą aparatu EBIO basic i Reflotron (przyjmując pierwsze z nich – uzyskane metodą tradycyjną – jako
punkt odniesienia), odpowiednio: o dowolnej porze dnia (ryc. 3), na
czczo (ryc. 4) oraz w dwie godziny po obciążeniu glukozą (ryc. 5). Pozwalają one zorientować się, w ilu przypadkach bezwzględna wartość
różnicy uzyskanych wyników przekroczyła 10 mg/dl. Istotniejsze jednak,
choć trudniejsze dla prezentacji graficznej, wydaje się to, ile z oznaczeń
metodą „suchej chemii” nie różniło się o więcej niż 10% porównywanej
wartości oznaczeń metodą tradycyjną. O wyborze tej wartości odsetkowej zadecydował fakt, że jest ona często przyjmowana za granicę tolerancji w ocenie dokładności metody pomiaru glikemii z zastosowaniem
surowic kontrolnych [1, 14]. Celem niniejszej pracy nie była wprawdzie
bezpośrednia ocena dokładności oznaczeń glikemii aparatem Reflotron
(nie oznaczano glikemii w surowicach kontrolnych), ale porównanie wyników oznaczeń glikemii dokonywanych metodą suchej chemii (Reflotron) z metodą tradycyjną (EBIO basic), której wielokrotnie potwierdzona
dokładność i precyzja zapewniły dużą popularność w laboratoriach referencyjnych [4, 7, 12]. Na tej podstawie uznano, że procent wyników uzyskanych za pomocą Reflotronu, mieszczących się w 10% przedziale
odchyleń od wartości uzyskanych w EBIO basic, można potraktować
jako pośredni, przybliżony wskaźnik wiarygodności oznaczeń glikemii
rozpatrywanej metody suchej chemii.
Rycina 3. Różnice pomiędzy wartościami glikemii oznaczonymi metodą „mokrej” i „suchej” chemii o dowolnej porze dnia.
Zastosowanie metod „suchej chemii” w diagnostyce zaburzeń ...
689
Jedynie w przypadku pomiaru glikemii o dowolnej porze dnia (n = 35)
średnia różnic pomiędzy wartościami oznaczeń za pomocą metod „mokrej” i „suchej” chemii osiągnęła wartość (3,06 mg/dl), która okazała się
statystycznie istotna (p < 0,05). Jednak w 91,5% wyniki nie różniły się
między sobą o więcej niż 10 mg/dl i aż w 94% wartość uzyskana za pomocą Reflotronu nie odbiegała od uzyskanej w EBIO basic o więcej niż
10% tej ostatniej (ryc. 3). Średnia różnic wartości glikemii na czczo (n =
34) wynosiła 1,46 mg/dl. 73,5% wyników uzyskanych przy użyciu aparatu Reflotron wykazywało odchylenie mniejsze niż 10 mg/dl w stosunku
do wartości oznaczonej aparatem firmy Eppendorf i jednocześnie mniejsze niż 10% tej porównywanej wartości (ryc. 4). Dla glikemii oznaczanej
w dwie godziny po obciążeniu glukozą (n = 13) średnia różnic wynosiła
2,46 mg/dl. Tylko w jednym przypadku stwierdzono odchylenie większe
niż 10 mg/dl w stosunku do wartości uzyskanej w aparacie EBIO basic,
a w dwóch – większe niż 10% wartości dokonanego z jego pomocą pomiaru (ryc. 5).
Rycina 4. Różnice pomiędzy wartościami glikemii oznaczonymi metodą „mokrej” i „suchej” chemii na czczo.
690
W. Żak i inni
Rycina 5. Różnice pomiędzy wartościami glikemii oznaczonymi metodą „mokrej” i „suchej” chemii w dwie godziny po obciążeniu glukozą.
W sumie 85% wszystkich oznaczeń wykonanych aparatem Reflotron
(n = 82) pozostawało w granicach ±10% wartości porównywanego oznaczenia aparatem EBIO basic. W dokonywanej w 1998 roku ocenie dokładności oznaczeń glikemii w „wiodących” laboratoriach kraju tylko
77,3% wyników zmieściło się w 10% granicach w stosunku do wartości
nominalnych, deklarowanych przez producentów surowic kontrolnych [1].
Warto ponadto zwrócić uwagę, że większość obserwowanych różnic,
przekraczających zaproponowane granice tolerancji, znajdowała się
poza obszarem, w którym mogłoby to wpłynąć na decyzję diagnostyczną (ryc. 3 i 5). Choć przeprowadzona analiza obejmuje stosunkowo niewielką liczbę pomiarów i, jak już wspomniano, odwołuje się jedynie do
pośrednich wskaźników ich dokładności, sugeruje, że oznaczenie glikemii metodą „suchej chemii” za pomocą aparatu Reflotron nie ustępuje w
zakresie wiarygodności uzyskiwanych wyników powszechnie stosowanym w laboratoriach referencyjnych metodom tradycyjnym. Jednocześnie znacznie przewyższa dokładnością oznaczeń orientacyjną ocenę
glikemii za pomocą glukometrów [14], umożliwiając również ocenę innych parametrów biochemicznych, które stanowią czynniki ryzyka rozwoju cukrzycy i jej powikłań (przede wszystkim – gospodarki lipidowej).
Zastosowanie metod „suchej chemii” w diagnostyce zaburzeń ...
691
Łatwość obsługi pozwala przy tym na osiągnięcie korzyści diagnostycznych związanych z możliwością natychmiastowego uzyskania przez
lekarza wyniku oznaczenia (ryc. 1), bez konieczności zatrudniania personelu o wykształceniu analitycznym.
Wnioski
Ukazane walory analityczne i diagnostyczne oznaczeń glikemii rozpatrywaną metodą „suchej chemii”, czynią ją, szczególnie w kontekście
nowych kryteriów rozpoznawania cukrzycy, godną polecenia we wczesnej diagnostyce zaburzeń gospodarki węglowodanowej w podstawowej
opiece zdrowotnej.
PODZIĘKOWANIA
Autorzy pragną wyrazić głęboką wdzięczność Pani dr n. med. Barbarze
Knitter, kierownikowi Centralnego Laboratorium Państwowego Szpitala
Klinicznego nr 2 w Poznaniu, za ogromną życzliwość i wszelką okazaną
pomoc w przeprowadzeniu badań.
Piśmiennictwo
1. Brzeziński A.M.: Diag. Lab., 1999, 35, 19-31. – 2. Cathelineau G. I wsp.: Metabolism, 1997, 46, Suppl. 1, 31-34. – 3. European Diabetes Policy Group 1998-1999. Med.
Prakt., 1999, 10, Supl.). – 4. Gurr E.: Arztl. Lab., 1990, 36, 25-28. – 5. Harris M.I. i wsp.:
Diabetes Care, 1997, 20, 1859-62. – 6. Harris M.I., Modan M.: Diabetes Care, 1992, 17,
815-819. – 7. Haux P., Landrock B., Kattermann R.: Labor – Medizin, 1995, 18, 215-219.
– 8. Hicks J.M., Iosefsohn M., Greenberg L.: Clin. Ped., 1991, 30, 4, 217-224. – 9. Karcher R.E.L. i wsp.: Am. J. Clin. Pathol., 1993, 100, 130-134. – 10. Mooy J.M. i wsp.:
Diabetes Care, 1995, 18, 1270-1273.
11. Raport Grupy Konsultacyjnej WHO: Med. Prakt., 2000, 1-2, 85-109. – 12. Romer
M. i wsp.: Clin. Chem. Biochem., 1990, 28, 435-443. – 13. Romer M. i wsp.: Eur. J. Clin.
Chem. Clin. Biochem., 1992, 30, 547-583. – 14. Sandberg S. i wsp.: Scand. J. Clin. Lab.
Invest., 1989, 49, 483-488. – 15. Sieradzki J.: Med. Prakt., 1999, 10, Supl. – 16. Sieradzki J.: Med. Prakt., 1999, 12, 57-68. – 17. Stanowisko ekspertów: Med. Prakt., 2000,
6, 43-60. – 18. Stolk R.P. i wsp.: Am. J. Epidemiol., 1997, 145, 24-32. – 19. The Expert
Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus: Diabetes Care,
1997, 20, 1183- 1197. – 20. UKPDS Group. UK: Diabetologia, 1991, 34, 877-90.
21. Wójcikowski C. i wsp.: Diabet. Pol., 1999, 6, Supl. 2, 165-177.
Adres dla korespondencji:
Lek. med. Wojciech Żak
Akademia Medyczna im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Katedra i Zakład Chemii i Biochemii Klinicznej
60-529 Poznań, ul. Dąbrowskiego 79/601
tel.: (061) 847-74-58 w. 167, fax (061) 847-74-90
e-mail: [email protected]