Ocena dokładności glukometrów u ywanych do

Małgorzata Werner1, Anna Polakiewicz1, Grzegorz Lipczak1,
Michał Kukla1, Marek Ochman1, Grażyna Kuleszyńska2,
Władysław Grzeszczak2, Krzysztof Strojek2
PRACA ORYGINALNA
1
Koło Studenckiego Towarzystwa Naukowego przy 2Katedrze i Klinice Chorób Wewnętrznych,
Diabetologii i Nefrologii Śląskiej Akademii Medycznej w Zabrzu
Ocena dokładności glukometrów używanych
do samokontroli glikemii
w warunkach ambulatoryjnych
Assessement of the accuracy of glucometers
used for self blood glucose control in outpatient conditions
Abstract
Background. Self-monitoring of blood glucose (SMBG)
used by patients is an essential element of diabetic treatment. Good glycemic control may delay or diminish risk of
diabetic complications. There is a lot of home blood glucose meters which differs in analytical methods, measurement time, test procedures and operating costs. The most
important features of those devices are: analytical accuracy,
precision and good correlation of obtained results in comparison with a reference method. The objective of our study
was to evaluate accuracy of new generation home blood
glucose meters equipped in function of displaying the measurement time and don’t required rubbing off the drop of
blood from test strips.
Material and methods. Four blood glucose devices: Glucocard II, One Touch, Glucotrend and Precision Q.I.D were
studied. HemoCue glucose meter were used as a reference
method. Blood glucose concentrations were measured in
three subsets i.e. < 70 mg%, 70–180 mg% and > 180 mg%
Wstęp
Postęp wiedzy w ciągu ostatnich lat sprawił, iż śpiączka cukrzycowa jako przyczyna śmierci z powodu cukrzycy stała się problemem marginalnym we współczesnej diabetologii. W dalszym ciągu jednak u chorych na
Adres do korespondencji: dr hab. med. Krzysztof Strojek
Klinika Chorób Wewnętrznych, Diabetologii i Nefrologii Śl. AM
ul. 3 Maja 13/15, 41–800 Zabrze,
tel. +48 (0 prefiks 32) 271 25 11, faks +48 (0 prefiks 32) 271 46 17
e-mail [email protected]
Copyright © 2001 Via Medica, ISSN 1643–3165
from blood samples obtained from diabetics and healthy
people using for each of devices. Statistical analysis included: 1. Coefficient of variation (CV%) of 20 sequential measurements from the same venous blood sample for each
meter. 2. Accuracy of devices using formula: DBG = ((BGi –
– BGref)/BGref)*100% (BGi –– result obtained from the studied
meter, BGref –– result obtained using a reference method).
3. Correlation coefficient of results acquired from studied
devices in comparison with a reference meter.
Results. Statistical analysis showed that CV values were
comparable in all ranges for every meters. Highest accuracy, comparable for all devices was obtained in the lower
range (< 70 mg%). Correlation coefficiens were statistically
significant (p < 0,01).
Conclusions. Our data reveald, that all studied blood glucose
meters can be used by diabetic patients for self-monitorng.
key words: diabetes, self blood glucose control,
glucometers
cukrzycę rozwijają się tak zwane późne powikłania, które mogą doprowadzić między innymi do ślepoty, niewydolności nerek, zawału serca, udaru mózgu i amputacji
kończyn [1, 2]. Możliwością ich zapobiegania jest takie
leczenie cukrzycy, które pozwala uzyskać wartości glikemii zbliżone do prawidłowych [3, 4]. W tym celu chorzy na cukrzycę muszą samodzielnie kontrolować sobie
stężenie glukozy we krwi. Na tej podstawie w warunkach codziennego życia powinni tak korygować leczenie, aby utrzymywać wartości glikemii jak najbardziej
zbliżone do prawidłowych.
W chwili obecnej istnieją pełne możliwości samokontroli glikemii w warunkach domowych za pomocą suchych testów paskowych. Wygodniejszą metodą samo-
www.ddk.viamedica.pl
23
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna rok 2001, tom 1, nr 1
dzielnej kontroli glikemii jest użycie glukometru. W sprzedaży dostępnych jest kilkanaście typów aparatów, których konstrukcja jest wciąż doskonalona. Różnią się one
między sobą sposobem obsługi, metodą pomiaru, czasem trwania odczytu wyniku oraz kosztami eksploatacji.
Najistotniejszymi cechami glukometru są: duża dokładność w zakresie stężeń glukozy we krwi właściwych dla
człowieka, precyzja odczytu i dobra korelacja wyników
uzyskanych z pomiarów w porównaniu z metodą referencyjną [5].
Celem pracy była ocena dokładności glukometrów
najnowszej generacji, dostępnych obecnie do użytku
przez chorych w Polsce.
Materiał i metody
Do oceny wybrano następujące glukometry:
1. Glucocard II (KDK Corporation, Japonia)
2. One Touch (LifeScan Inc. Johnson & Johnson company, Stany Zjednoczone)
3. Glucotrend (Roche Diagnostics, Szwajcaria)
4. Precision Q.I.D Sensor (Abbott MediSense, Wielka
Brytania)
Wybrane glukometry miały spełniać następujące cechy:
∑ grubość kropli krwi nakładanej na pasek była kontrolowana przez układ elektroniczny aparatu i nie
wpływała na wartość oznaczenia,
∑ paski nie wymagały wycierania kropli krwi używanej
do oznaczenia,
∑ pomiar czasu odbywał się automatycznie.
Za punkt odniesienia przyjęto glukometr HemoCue
b-glucose (HemoCue AB, Szwecja). O wyborze tego glukometru zadecydował fakt, że został on zaproponowany przez Amerykańskie Towarzystwo Diabetologiczne
(ADA, American Diabetes Association) jako referencyjny
do oceny samokontroli glikemii w warunkach stacjonarnych [6]. Pomiar glikemii w tym aparacie oparty jest na
reakcji z mutarotazą i oksydazą glukozową [7].
Przebieg badania
Do przeprowadzenia badań użyto próbki krwi pobranej z żyły łokciowej na wersenian sodowo-potasowy
(EDTA), pozostałej po wykonaniu badań zleconych
w warunkach rutynowej opieki nad chorymi w Wojewódzkiej Poradni dla Chorych na Cukrzycę i Oddziale
Diabetologii Kliniki Chorób Wewnętrznych, Diabetologii
i Nefrologii w Zabrzu. W celu dokładnego wypełnienia
pola pomiarowego krew przenoszono na paski testowe
za pomocą pipety w ilości 5–10 µl w zależności od zaleceń producenta.
Badania glukometrów przeprowadzono w trzech zakresach glikemii zgodnie z zaleceniami Amerykańskiego Towarzystwa Diabetologicznego [8]:
24
1. < 70 mg%
2. 70–180 mg%
3. > 180 mg%
Dla każdego zakresu glikemii wyliczono następujące
parametry:
1. Precyzję każdego z glukometrów na podstawie
współczynnika zmienności CV (coefficient of variation), korzystając ze wzoru:
CV (%) = SD ¥ 100
x
(SD –– odchylenie standardowe, x –– średnia).
Współczynnik zmienności wyliczono na podstawie
kolejnych 20 oznaczeń glikemii wykonanych z tej samej
próbki krwi.
2. Dokładność aparatów sprawdzono na podstawie 50
oznaczeń w każdym z przedziałów glikemii według
wzoru:
DBG (%) =
BGi – BGref
¥ 100
BGref
(BGi –– wynik pomiaru na glukometrze badanym,
BGref –– wynik pomiaru na glukometrze referencyjnym).
Z pojedynczej próbki krwi wykonano jednoczasowo
pomiary glikemii na wszystkich glukometrach.
3. Współczynnik korelacji –– na podstawie wyników
uzyskanych z 50 oznaczeń glikemii na poszczególnych glukometrach w porównaniu z wynikami odczytanymi z glukometru referencyjnego HemoCue.
Analizę przeprowadzono w ramach badań własnych.
Zwrócono się do producentów badanych glukometrów
z prośbą o dostarczenie aparatów i odpowiedniej liczby
pasków testowych. Nie korzystano z innych form wsparcia finansowego prowadzonych badań.
Wyniki
W tabeli 1 przedstawiono wyniki pomiaru precyzji
(CV) dla wszystkich glukometrów na podstawie 20 kolejnych pomiarów glikemii z tej samej próbki krwi. Stwierdzono porównywalne wartości współczynnika zmienności w badanych przedziałach glikemii dla wszystkich
aparatów.
W tabeli 2 przedstawiono dokładność pomiarów glikemii wyliczoną na podstawie 50 oznaczeń wykonanych
na wszystkich glukometrach w porównaniu z oznaczeniami na aparacie HemoCue. Najwyższą dokładność porównywalną dla wszystkich aparatów uzyskano w przedziale
wartości zbliżonych do hipoglikemii poniżej 70 mg%.
W tabeli 3 przedstawiono współczynnik korelacji i parametry równania regresji Y = AX + B wyliczone dla 50
pomiarów glikemii wykonanych na wszystkich glukometrach w porównaniu z wynikami uzyskanymi na gluko-
www.ddk.viamedica.pl
Małgorzata Werner i wsp. Ocena glukometrów
Tabela 1. Współczynniki zmienności CV(%) uzyskane dla badanych glukometrów w poszczególnych przedziałach glikemii
Table 1. Coefficients of variation CV(%) in the analysed glucometer at each stage of glycaemia
Przedział glikemii
HemoCue
Glucocard II
One Touch
Glucotrend
Precision Q.I.D Sensor
< 70 mg%
4,84
3,91
3,89
3,54
8,75
70–180 mg%
2,61
6,06
5,84
6,25
5,79
> 180 mg%
4,68
3,54
4,43
5,41
2,62
Średnia CV
4,04
4,50
4,72
5,06
5,71
Tabela 2. Dokładność pomiarów glikemii uzyskana dla badanych glukometrów w porównaniu z aparatem HemoCue przyjętym
jako referencyjny
Table 2. The precision of glycaemia measurements from the analysed glucometers in comparison to the HemoCue glucometer,
considered as reference
Przedział glikemii
Glucocard II
One Touch
Glucotrend
Precision Q.I.D Sensor
< 70 mg%
4,98
4,54
3,85
5,57
70–180 mg%
13,2
13,5
11,7
18,3
> 180 mg%
7,68
6,45
4,92
7,47
Łącznie wszystkie
przedziały
8,64
8,19
6,83
10,4
Tabela 3. Równania regresji Y = AX + B i współczynniki korelacji R dla wartości glikemii uzyskanych na poszczególnych glukometrach w porównaniu z oznaczeniami na aparacie HemoCue przyjętym jako referencyjny (poziom istotności 0,01)
Table 3. The regression equation Y = AX + B and the correlation coefficient R for glucose values from the subsequent glucometers in comparison to the measurements from the HemoCue glucometer, considered as reference (p = 0.01)
Przedział glikemii
Glucocard II
One Touch
Glucotrend
Precision Q.I.D Sensor
Równanie regresji
Y = 0,7X + 20
Y = 0,6X + 21
Y = 0,7X + 16
Y = 0,8X + 13
R
0,56
0,57
0,69
0,53
70–180 mg%
Równanie regresji
Y = 0,6X + 32
Y = 0,8X + 19
Y = 0,7X + 27
Y = 0,7X + 19
R
0,68
0,80
0,77
0,56
> 180 mg%
Równanie regresji
Y = 1,0X – 30
Y = 1,0X – 20
Y = 0,7X + 65
Y = 1,4X – 106
R
0,83
0,75
0,72
0,78
Łącznie wszystkie
przedziały
Równanie regresji
R
Y = 0,9X + 7
0,99
Y = 0,9X + 4
0,98
Y = 0,9X + 5
0,99
Y=X–3
0,97
< 70 mg%
metrze HemoCue. Współczynniki korelacji oznaczeń na
wszystkich badanych glukometrach wykazywały znamienność statystyczną na poziomie p < 0,01.
Dyskusja
Samodzielna kontrola glikemii jest integralnym elementem leczenia chorych na cukrzycę. Obecnie, gdy
na rynku dostępnych jest wiele glukometrów różnych
firm, zarówno pacjenci, jak i lekarze oczekują, że urządzenia te oprócz nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych i walorów estetycznych będą dawały przede
wszystkim powtarzalne i wiarygodne wyniki. Dlatego
wiele ośrodków klinicznych podejmuje próby porównywania glukometrów używanych na co dzień przez pacjentów i personel medyczny do monitorowania glikemii
[9–11]. W niniejszej pracy poddano ocenie glukometry
dostępne na rynku polskim. Celem badania było sprawdzenie, czy wyniki uzyskiwanych przez nie pomiarów są
porównywalne i czy ich dokładność i precyzja są wystarczające do prowadzenia samokontroli.
Mimo że do niniejszej analizy użyto tylko 50 próbek
krwi dla każdego z przedziałów glikemii, udało się wykazać, iż badane glukometry cechuje dokładność pomiarowa (< 10%) w stosunku do metody referencyjnej w pełnym zakresie glikemii. Podobna dokładność jest zgodna
z aktualnymi zaleceniami [5]. Podobna analiza dokładno-
www.ddk.viamedica.pl
25
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna rok 2001, tom 1, nr 1
ści glukometrów napotyka na pewne problemy techniczne. W warunkach ambulatoryjnej samokontroli chory dokonuje pomiaru glikemii we krwi włośniczkowej. Badanie wykonuje się bezpośrednio po nakłuciu opuszki palca. W prezentowanej pracy korzystano z próbek krwi żylnej i często wykonywano oznaczenia w ciągu kilku godzin.
Przy wstępnej analizie zmienności oznaczeń glikemi okazało się, że w przypadku jednego z aparatów (Precision
Q.I.D) uzyskano rozrzut wartości (wyrażony jako CV 20
pomiarów jednej próbki) powyżej 10%. Ponowne badanie
zmienności glikemii wykonane na krwi bezpośrednio (do
10 min) po pobraniu wykazało rozrzut zbliżony do pozostałych badanych aparatów. Należy przyjąć, że wrażliwość
tego zestawu pomiarowego zależna od odstępu czasu
między pobraniem a wykonaniem oznaczenia nie ma znaczenia praktycznego, ponieważ chory zawsze wykonuje
oznaczenie bezpośrednio po nakłuciu opuszki palca i uzyskaniu kropli krwi.
W tego rodzaju analizie sprzętu do oznaczeń glikemii
przyjmuje się porównanie z wartością uzyskaną w warunkach laboratoryjnych. W prezentowanej pracy jako
referencyjne przyjęto oznaczenie na glukometrze HemoCue ze względu na dobre wyniki uzyskane w poprzednich publikacjach [7, 8]. Ponadto glukometr ten
jest najczęściej używany do badania glikemii stacjonarnie w warunkach ambulatoryjnych [6, 12]. Trafność wyboru potwierdziły dobre wyniki powtarzalności oznaczeń
uzyskane na tym aparacie.
Uzyskane sumaryczne współczynniki korelacji w stosunku do glukometru referencyjnego (≥ 0,97) potwierdzają bezpieczeństwo stosowania glukometrów do monitorowania glikemii w warunkach ambulatoryjnych.
Glukometry Glucotrend i One Touch wyróżniały się
spośród innych lepszą precyzją, dokładnością i współczynnikiem korelacji. Potwierdziły to również prace Chana i wsp., [13] oraz Kilpatricka i wsp. [14]. Z kolei Glasmacher i wsp., stosując podobną metodykę badań,
stwierdzili, że glukometr Precision Q.I.D (obok aparatów
Accutrend i Accu-Chek III) może być przydatny do samokontroli glikemii u pacjentów stosujących intensywną
insulinoterapię [6, 15].
Fanghanel i wsp. wykazali, iż wszystkie badane przez
niego glukometry (One Touch II, One Touch Basic, Reflolux II, Glucometer 3, Glucometer 2 i Accutrend Alpha)
dają wyniki wystarczająco dobre, aby można je stosować w praktyce codziennej [16].
Na podstawie przeprowadzonych badań można zatem stwierdzić, że wszystkie testowane glukometry wykazują zbliżoną przydatność i można je polecać pacjentom do ambulatoryjnej kontroli glikemii.
26
Wnioski
1. Tolerancja błędów pomiarów glikemii uzyskanych na
glukometrach nowej generacji nie przedstawia istotnego znaczenia klinicznego.
2. Użycie glukometrów pozwala na właściwe oszacowanie stężenia glukozy we krwi u chorych na cukrzycę w warunkach życia codziennego.
Streszczenie
Wstęp. Samodzielna kontrola stężenia glukozy we krwi
przeprowadzana przez pacjentów jest istotnym elementem leczenia cukrzycy. Dobre wyrównanie glikemii pozwala bowiem opóźnić lub zmniejszyć ryzyko wystąpienia powikłań. Do monitorowania stężenia glukozy stworzono wiele typów glukometrów, które różnią się między sobą metodą pomiaru, czasem odczytu wyniku, sposobem obsługi
oraz kosztami eksploatacji. Najważniejszymi cechami glukometru są: duża dokładność, precyzja odczytu i dobra
korelacja wyników uzyskanych z pomiarów w porównaniu
z metodą referencyjną. Celem pracy była ocena dokładności glukometrów najnowszej generacji, to znaczy zaopatrzonych w automatyczny pomiar czasu i nie wymagających ścierania krwi z paska testowego.
Materiał i metody. Do oceny wybrano następujące glukometry: Glucocard II, One Touch, Glucotrend, Precision Q.I.D
Sensor. Jako referencyjny został użyty glukometr HemoCue.
Na wszystkich glukometrach przeprowadzono pomiary glikemii w trzech zakresach: < 70 mg%, 70–180 mg%
i > 180 mg% w próbkach krwi żylnej pobranej od chorych na
cukrzycę i od osób zdrowych. Z uzyskanych wyników obliczono: 1. Precyzję (CV%) na podstawie współczynnika
zmienności kolejnych 20 próbek krwi dla każdego glukometru. 2. Dokładność oznaczeń obliczono na podstawie wzoru:
DBG = ((Bgi – BGref)/BGref)*100% (BGi –– wynik oznaczenia
za pomocą jednego z glukometrów; BGref –– wynik oznaczenia przy użyciu metody referencyjnej). Następnie oceniono
współczynnik korelacji oznaczeń na poszczególnych glukometrach w porównaniu z glukometrem referencyjnym.
Wyniki. Analiza statystyczna wykazała porównywalne wartości współczynnika zmienności w badanych przedziałach
glikemii dla wszystkich glukometrów. Najwyższą dokładność, porównywalną dla poszczególnych aparatów, uzyskano w przedziale glikemii poniżej 70 mg%. Współczynniki
korelacji oznaczeń wykazywały znamienność statystyczną
(p < 0,01).
Wnioski. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wszystkie badane glukometry można polecać
pacjentom do samokontroli glikemii.
słowa kluczowe: cukrzyca, samokontrola glikemii,
glukometr
www.ddk.viamedica.pl
Małgorzata Werner i wsp. Ocena glukometrów
Piśmiennictwo
1. Czyżyk A. Patofizjologia i klinika cukrzycy. PZWL Warszawa
1987.
2. Tatoń J. Diabetologia kliniczna. PZWL Warszawa 1986.
3. Diabetic Control and Complications Trial Research Group: The
effect of intensive treatment of diabetes on the development
and progression of long-term complications in insulin-dependent diabetes mellitus. N. Engl. J. Med. 1993; 329: 977–986.
4. UK Prospective Diabetes Study (UKPDS) Group: Intensive
blood-glucose control with sulfonylureas or insulin compared
with conventional treatmentand risk of complications in patients with type 2 diabetes (UKPDS 33). Lancet 1998; 352,
837–853.
5. American Diabetes Association: Self-monitoring of blood glucose (Consensus Statement). Diabetes Care 1996; 19 (supl. 1):
S62–S66.
6. Brunner G.A., Ellmerer M., Sendlhofer G., Wutte A., Trajanowski Z., Schaupp L. i wsp. Validation of home blood glucose meters with respect to clinical and analytical approaches. Diabetes Care 1998; 21 (4): 585–590.
7. Ashworth L., Gibb I., Alberti K.G.M.M. Hemo Cue: evaluation
of a portable photometric system for determining glucose in
whole blood. Clin. Chem. 1992; 36: 1479–1482.
8. Trajanoski Z., Brunner G.A., Gfrerer R.J., Wach P., Pieber T.R.
Accuracy of home blood glucose meters during hypoglicemia.
Diabetes Care 1987; 10: 622–628.
9. Gough D.A., Botvinick E.L. Reservations on the use of error
grid analysis for the validation of blood glucose assays. Diabetes Care 1996; 19 (supl. 1): S62–S66.
10. Pieber T.R., Brunner G.A., Schnedl W.J., Schattenberg S.,
Kaufmann P., Krejs G.J. Evaluation of a structured outpatient
group education program for intensive insulin terapy. Diabetes Care 1995; 18: 625–630.
11. Kilpatrick E.S. Problems in the assessment of glycaemic control in diabetes mellitus. Diabet. Med. 1997; 14: 819–831.
12. Lefevre G., Girardot Dubois S., Chevallier G., Cohen C.,
Couderc R., Etienne J. Evaluation of the quality of blood glucose meters using the HemoCue-b glucose system. Diabetes Metab. 1999; 25: 350–355.
13. Chan J.C., Wong R.Y., Cheung C.K., Lam P., Chow C.C., Yeung
V.T. i wsp. Accuracy, precision and user acceptability of self
blood glucose monitoring machines. Diabetes Res. Clin.
Pract. 1997; 36: 91–104.
14. Kilpatrick E.S., McLeod M.J., Rumley A.G., Small M. A ward
comparison between One Touch II and Glucometer II blood
glucose meters. Diabet. Med. 1994; 11: 214–217.
15. Glasmacher A.G., Brennenmann W., Hahn C., Marko C., Wehnert S., Lohr U., Kutschkow R. Evaluation of five devices for
self monitoring of blood glucose in the normoglycaemic
range. Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes 1998; 106: 360–364.
16. Fanghanel G., Schanchez Reyes L., Morales M., Torres E.,
Chavira J., Sotres D., Valles V. Comparative accuracy of glucose monitors. Arch. Med. Res. 1998; 29: 325–329.
www.ddk.viamedica.pl
27
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna rok 2001, tom 1, nr 1
28
www.ddk.viamedica.pl