Doktorarbeit komplett2 _Endversion - OPUS - Universität Würzburg
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Aus der Missionsärztlichen Klinik <strong>Würzburg</strong><br />
Tropenmedizinische Abteilung<br />
Chefarzt Prof. Dr. K. Fleischer<br />
Vergleich des Phylax Ion Analyser mit der<br />
konventionellen ionenselektiven Laborbestimmung<br />
von Natrium und Kalium im Serum<br />
unter Standard- und Feldbedingungen<br />
Inaugural-Dissertation<br />
zur Erlangung der Doktorwürde der<br />
Medizinischen Fakultät<br />
der<br />
Bayerischen Julius-Maximillians-<strong>Universität</strong> zu <strong>Würzburg</strong><br />
vorgelegt von<br />
Eva-Maria Speth<br />
aus <strong>Würzburg</strong><br />
<strong>Würzburg</strong>, Juni 2004
Referent: Professor Dr. K. Fleischer<br />
Koreferent: Professor Dr. U. Vogel<br />
Dekan: Professor Dr. S. Silbernagl<br />
Tag der mündlichen Prüfung: 16. Februar 2006<br />
Die Promovendin ist Ärztin
Inhalt<br />
1. Einleitung S. 1<br />
2. Material und Methoden S. 7<br />
2.1. Prinzip der Ionenselektiven Elektrodenmessung S. 7<br />
2.2. Ausrüstung und Gerätebeschreibung S. 7<br />
2.3. Durchführung S. 9<br />
2.3.1. Durchführung unter Standardbedingungen S. 9<br />
2.3.2. Durchführung im Feldversuch S. 10<br />
3. Ergebnisse S. 12<br />
3.1. Ergebnisse unter Standardbedingungen S. 12<br />
3.1.1. Messung der Patientenseren S. 12<br />
3.1.2. Ergebnisse der Precipath®- und Precinorm®- Kontrollseren S. 18<br />
3.1.3. Ergebnisse des Bio-Cal®- Kalibrationsserums S. 20<br />
3.2. Ergebnisse im Feldversuch S. 21<br />
3.2.1. Ergebnisse des Bio-Cal®- Kalibrationsserums S. 22<br />
3.2.1.1. Messung des normalen Bio-Cal®- Serums S. 22<br />
a) Vergleich Phylax I und II mit Messeinheit 8 S. 23<br />
b) Vergleich Phylax I und II mit Messeinheit 7 S. 24<br />
3.2.1.2. Messung des konzentrierten Bio-Cal®- Serums S. 25<br />
3.2.2. Ergebnisse des Contronorm®-Kontrollserums S. 26<br />
3.2.2.1 Vergleich Messeinheit 7 mit Messeinheit 8 S. 26<br />
a) an Phylax I S. 26<br />
b) an Phylax II S. 27<br />
3.2.2.2 Vergleich Phylax I mit Phylax II S. 29<br />
a) an Messeinheit 7 S. 29<br />
b) an Messeinheit 8 S. 30<br />
3.2.3. Bakterielle Untersuchung der Abgleichlösung S. 31<br />
3.2.4. Messung durch einen am Phylax unerfahrenen Untersucher S. 33
3.2.4.1 Im Labor des Tintswalo Hospital, Republik Südafrika S. 33<br />
3.2.4.2 In Moshi, Tansania S. 35<br />
3.2.5. Meinung der Ärzte vor Ort S. 36<br />
3.3. Kosten für die Anschaffung S. 38<br />
4. Diskussion S. 39<br />
4.1. Methode der Ionenselektiven Elektroden S. 39<br />
4.2. Ergebnisse unter Standardbedingungen S. 39<br />
4.2.1. Allgemeine technische Probleme S. 40<br />
4.2.2. Patientenseren S. 41<br />
4.2.3. Kontrollseren S. 42<br />
4.3. Ergebnisse im Feldversuch S. 43<br />
4.3.1. Allgemeine Probleme S. 43<br />
4.3.2. Standardseren S. 45<br />
4.3.3. Bakterielle Verunreinigung der Abgleichlösung S. 46<br />
4.3.4. Anwendung durch am Phylax unerfahrene Untersucher S. 46<br />
4.3.5. Meinung der Ärzte vor Ort S. 47<br />
4.3.6. Anschaffungskosten und –möglichkeiten S 49<br />
4.4. Resumée und Perspektive S. 50<br />
5. Zusammenfassung S. 51<br />
6. Literaturverzeichnis S. 52<br />
7. Anhang
Einleitung Seite 2<br />
1. Einleitung<br />
Die moderne Medizin ist heutzutage ohne die Unterstützung klinischer Labore nicht mehr<br />
denkbar. Ursprünglich ein reines Hilfsmodul der klinischen Arbeit, hat sich die Labormedizin in<br />
den letzten 50 Jahren zu einer unabhängigen Entität des Gesundheitssystems entwickelt, der<br />
beratende, kontrollierende und überwachende Aufgaben zugrunde liegen. 27<br />
Weltweit sind inzwischen die Dienstleistungen klinischer Labore ein essentieller Teil der<br />
kurativen und präventiven Medizin geworden. 10<br />
Aber nicht alle Länder dieser Erde können sich die entsprechenden Kosten leisten. Der<br />
überwiegende Teil der Labortechnologie wird in den Industrieländern hergestellt und muss von<br />
den Entwicklungsländern importiert werden. 27 Die finanziellen Möglichkeiten dieser Länder sind<br />
dabei so beschränkt, dass nur etwa 5% der weltweit hergestellten Labortests in den<br />
Entwicklungsländern erhältlich sind. 10<br />
So behindern die hohen Kosten der modernen Labortechnologie ihren Transfer in die Länder,<br />
die deren Einsatz dringend benötigen. 10,26,27 Dementsprechend stehen sie nur einem kleinen Teil<br />
der Patienten zur Verfügung, denn etwa 80% der Weltbevölkerung leben in Ländern, die nur<br />
einen minimalen Laborservice anbieten können. 2,26<br />
Wirtschafliche Aspekte eines Entwicklungslandes, Infrastruktur, Aufbau des<br />
Gesundheitssystems und unterschiedliche Krankheitsprävalenzen bilden die Grundlage dieses<br />
Missverhältnisses gegenüber der sogenannten westlichen Welt. 26<br />
In Ländern, in denen der größte Teil der Bevölkerung in ländlichen Gebieten lebt und die<br />
wenigen größeren medizinischen Einrichtungen weit entfernt sind, wird die erste medizinische<br />
Versorgung (primary health care), bestehend aus Erstdiagnose und –behandlung, von so<br />
genannten "health centres" durchgeführt. Diese stellen die kleinste medizinische Einheit dar, die<br />
auch, soweit möglich, Laboruntersuchungen durchführt. 10<br />
Den Laboren vor Ort stellen sich vielfältige Probleme: passende Räumlichkeiten, sauberes<br />
Wasser und elektrischer Strom fehlen ebenso wie entsprechende Ausrüstung und Vorräte; 10<br />
Reagenzien werden nicht nachgeliefert oder sind aufgrund eines Importstopps gar nicht mehr<br />
erhältlich; 26 einfache, schnell durchführbare Teste aus den Industrieländern werden aus<br />
Kostengründen abgelehnt; 26 technische Geräte fallen aus, weil das Personal nicht entsprechend<br />
ausgebildet und eine effektive Wartung nicht möglich ist.<br />
Oft genug ist das erworbene oder gespendete Produkt weder den gesundheitlichen<br />
Bedürfnissen des Patientenkollektivs noch den medizinischen Anforderungen angepasst 26 und<br />
somit schlicht überflüssig.<br />
Last, not least sind viele Laboranten auf sich allein gestellt und erfahren wenig regelmäßige<br />
Unterstützung oder Kontrolle durch Fachleute. 10<br />
Wie oben erwähnt unterscheidet sich die Prävalenz der Krankheiten zwischen Nord und Süd.<br />
Infektiöse Erkrankungen wie HIV/AIDS, Infektionen des Respirationstrakts, Malaria und Diarrhoe
Einleitung Seite 3<br />
sind in den Ländern des Südens die häufigsten Ursachen für Erkrankung und Tod 56,62 ,<br />
wohingegen Herz- und Kreislauferkrankungen, anders als in unserer westlichen Welt, bislang<br />
nur einen kleineren Anteil einnehmen.<br />
Diesen Bedingungen der Entwicklungsländer sind viele international empfohlene<br />
Labormethoden und Reagenzien nicht angepasst. 26<br />
Ärzte und medizinisches<br />
Assistenzpersonal, die in oben beschriebener Umgebung arbeiten, müssen sich bei der<br />
Diagnose häufig auf ihre klinische Erfahrung und Beobachtung verlassen und dementsprechend<br />
empirisch behandeln. 2<br />
Im Jahre 1978 wurde der Begriff "Primary Health Care" durch die WHO (World Health<br />
Organization) definiert 59 : eine grundlegende medizinische Versorgung, die auf praktischen,<br />
wissenschaftlich begründeten und sozial akzeptablen Methoden und Technologien basiert.<br />
Innerhalb der WHO besteht inzwischen eine Arbeitsgruppe "Labortechnologie", die es sich unter<br />
anderem zur Aufgabe gemacht hat, Länder zu unterstützen, Labordiagnostik gerade auf der<br />
Ebene der primären Gesundheitsversorgung unter Sicherung eines festen Qualitätsstandards zu<br />
entwickeln und den Transfer angepasster Technologie in die Länder, die sie benötigen, zu<br />
erleichtern.<br />
In der Europäischen Direktive für In-vitro-Diagnostikgeräte wird von den Herstellern Sicherheit<br />
für die Benutzer, ausreichende Widerstandsfähigkeit, Stabilität der Reagenzien und optimale<br />
Eignung für die beabsichtigte Untersuchung gefordert 18,26 . Diese Qualitätsvorschriften sind meist<br />
nur unter den Gesichtspunkten der Industrieländer verwirklicht. Unterschiedliche Bedingungen<br />
der Entwicklungsländer wie extreme Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit, hygienische<br />
Einschränkungen und unerfahrenes Laborpersonal sind dabei nicht berücksichtigt. Nur wenn<br />
Hersteller und Verteiler auch auf diese Bedingungen reagieren, kann die Qualität der<br />
Labormedizin in den Entwicklungsländern verbessert werden. 26<br />
Die WHO prägte in diesem Zusammenhang den Ausdruck der "ApproTech" (Appropriate<br />
Technology, angepasste Technologie). ApproTech bedeutet sicherlich nicht "LowTech", sondern<br />
meint die Anpassung an lokale Verhältnisse, vorhandene Fähigkeiten und Kenntnisse. Die<br />
Technologie soll wissenschaftlich verständlich und akzeptabel sein, sowohl für die Anwender als<br />
auch für die Patienten.<br />
Kostengünstige, robuste und einfach zu bedienende Laborgeräte wären für den Einsatz vor Ort<br />
notwendig. Dieser Aufgabe hat sich Herr Werner Riemann aus Marburg gestellt. Er entwickelte<br />
einen mobilen Handapparat, welcher unter Verwendung von Solarenergie mit dem Prinzip der<br />
Ionenselektiven Elektrodenmessung arbeitet. Ausgelegt auf die Messung von Natrium und<br />
Kalium in Serum, Plasma oder Vollblut könnte dieses Gerät dem Laborpersonal und den Ärzten<br />
in den Entwicklungsländern eine einfache und schnelle Art der Bestimmung dieser beiden<br />
Elektrolyte bieten.<br />
Zusammen mit Wasser sind die Elektrolyte Natrium und Kalium für die Aufrechterhaltung des<br />
osmotischen Gleichgewichts und der Volumenhomöostase des menschlichen Organismus<br />
verantwortlich und können durch vielfältige Krankheitsbilder pathologisch verändert sein 13,25,51,58 .<br />
In den Entwicklungsländern besonders hervorzuheben sind Volumenmangelzustände, die sehr
Einleitung Seite 4<br />
häufig durch Diarrhoe verursacht werden und in der Folge zu Störungen der elektrochemischen<br />
Vorgänge, vor allem an Herz und Muskeln, führen können.<br />
Gerade für Kinder, oft zusätzlich geschwächt durch Unterernährung, stellt die Diarrhoe eine<br />
große Bedrohung dar 43,60 . Laut des Weltgesundheitsberichtes aus dem Jahre 1999 starben in<br />
diesem Jahr weltweit etwa 3 Millionen Kinder an Durchfallerkrankungen, die vor allem durch<br />
Wasser und Lebensmittel übertragen wurden 55 . Kinder sind durch Dehydratation und die hiermit<br />
verbundenen Verschiebungen im Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt besonders gefährdet 2,60 ,<br />
so dass eine rasche Diagnosestellung und ausreichende Substitution lebensrettend sein<br />
können.<br />
Aufgrund der wichtigen Rolle von Natrium und Kalium soll kurz auf einige Grundlagen<br />
eingegangen werden.<br />
Natrium ist das wesentliche Elektrolytion des Extrazellulärraumes (EZR) und bestimmt den<br />
osmotischen Druck des Plasmas zu 95%. 20,51,58 Die Serumkonzentration wird überwiegend<br />
durch Aldosteron und die Nierenfunktion reguliert. 20<br />
Man unterscheidet Hyponatriämie (< 135 mmol/l), die häufigste Elektrolytstoffwechselstörung in<br />
der klinischen Medizin 13 , und Hypernatriämie (> 145 mmol/l).<br />
Unterformen der Hyponatriämie sind die isoosmolare, hyperosmolare und hypoosmolare<br />
Hyponatriämie. Klinisch bedeutsam ist vor allem die hypoosmolare Hyponatriämie, die nochmals<br />
in die hypotone Hyperhydratation, verursacht durch Herz- oder Niereninsuffizienz, Leberzirrhose<br />
oder nephrotischem Syndrom, und hypotone Dehydratation unterteilt wird. 13,25 Letztere kann<br />
durch Diarrhoe, Erbrechen und Verbrennungen ausgelöst werden, Krankheiten mit einer hohen<br />
Prävalenz in Entwicklungsländern.<br />
Symptome der Hyponatriämie sind Apathie, Kopfschmerzen, Durst, Anorexie, Erbrechen. Durch<br />
Verschiebungen des cerebralen Flüssigkeitsgehalts kann es zu Gehirnödemen mit<br />
Bewusstseinseintrübungen bis hin zum Koma kommen. 13,20<br />
Therapeutisch ist neben der Beseitigung der Grundkrankheit ein schrittweiser Natriumersatz<br />
unter Berücksichtigung der Kreislaufsituation angezeigt (nicht mehr als 1 mmol/l pro Std, da<br />
sonst cerebrale Sekundärschäden durch veränderten Liquordruck drohen). Ausnahme dazu ist<br />
die hypotone Hyperhydratation (Dilutionshyponatriämie), bei der genügend Körpernatrium<br />
vorliegt und durch Wasser- und Kochsalzrestriktion behandelt werden kann. 13,25<br />
Hypernatriämie besteht ab einem Serumnatriumwert über 145 mmol/l. Bedingt durch eine<br />
Erhöhung der Serumosmolarität kommt es zu Flüssigkeitsentzug im Gehirn mit Kopfschmerzen,<br />
Krämpfen und Koma. 13,20,25 Extremer Wassermangel und Wasserverlust, z. B. durch starkes<br />
Schwitzen (in der Hitze eher eine Bedrohung für Touristen) oder im Rahmen hohen Fiebers bei<br />
einer Malariaerkrankung führt zur hypovolämischen Hypernatriämie. Weitere Ursachen könnten<br />
eine Tracheotomie bei gleichzeitiger ungenügender Wasserzufuhr oder Diabetes insipidus durch<br />
renalen Wasserverlust sein.<br />
Selten ist es möglich, dass die Hypernatriämie durch die unkontrollierte Zufuhr von NaCl-<br />
Lösungen verursacht wird. 13,25
Einleitung Seite 5<br />
Ein vorsichtiger Ausgleich des Flüssigkeitsmangels unter Berücksichtigung der Serumwerte für<br />
Natrium ist die notwendige Behandlung.<br />
Kalium befindet sich zu 98% intrazellulär. 13,25,51,58 Vor allem der Quotient, der sich aus den<br />
unterschiedlichen Kaliumkonzentrationen intra- und extrazellulär ergibt (Ki/Ke), bestimmt das<br />
Membranpotential, dessen Veränderungen zu neuromuskulären Störungen führt. Je akuter die<br />
Kaliumverschiebung eintritt, desto ausgeprägter sind die Symptome. 13,25<br />
Bei Serumkaliumwerten unter 3,5 mmol/l spricht man von einer Hypokaliämie, welche ab einem<br />
Serumwert von unter 2,5 mmol/l fast immer symptomatisch ist.<br />
Kaliumverlust über den Gastointestinaltrakt (Diarrhoe, Laxantienabusus und Erbrechen) oder<br />
aber die Niere (chronisch interstitielle Nephritiden, Diuretika- und Kortikosteroidtherapie sowie<br />
Hyperaldosteronismus) führen zu Hypokaliämie. Zusätzlich können Alkalosen und<br />
Insulintherapie eine Kaliumverschiebung von extra- nach intrazellulär verursachen und so zur<br />
sogenannten Verteilungshypokaliämie führen. 13,21,25<br />
Folgen der Hypokaliämie reichen von Adynamie bis zu Parese, Obstipation und<br />
Reflexabschwächung, Auftreten von Extrasystolen im EKG, Nephropathie oder metabolischen<br />
Alkalosen.<br />
Therapeutisch steht neben Beseitigung der Ursachen der Elektrolytverschiebung die<br />
symptomatische Therapie durch Kaliumsubstitution im Vordergrund. Wichtig ist dabei die<br />
Kontrolle des Säure-Basen Haushalts durch Bestimmung des Blut-pH Werts. 13,25<br />
Pathologische Serumkaliumwerte von über 5,0 mmol/l werden als Hyperkaliämie definiert.<br />
Übermäßige Kaliumzufuhr und verminderte renale Kaliumausscheidung bei akutem<br />
Nierenversagen oder chronischer Niereninsuffizienz kommen dafür genauso in Frage wie eine<br />
Verteilungshyperkaliämie, bei der intrazelluläres Kalium in den Extrazellulärraum übertritt oder<br />
freigesetzt wird. Diese Situation findet sich bei einer Azidose, häufig im Coma diabeticum oder<br />
im Falle von Zellschaden, wie bei Myolyse, Rhabdmyolyse oder Verbrennungen, unter<br />
Zytostatika-Therapie oder bei dem sog. Tourniquetsyndrom.<br />
Klinisch zeigen sich vorwiegend unspezifische neuromuskuläre Symptome 25 , Parästhesien,<br />
Muskelzuckungen oder Paresen, EKG-Veränderungen bis hin zu Kammerflimmern, -flattern und<br />
Asystolie.<br />
Auch hier sollte neben einer kausalen Therapie symptomatisch behandelt werden, indem der<br />
Kaliumeinstrom in die Zelle gefördert wird, z. B. durch Gabe von Insulin und Glucose oder<br />
Natriumbikarbonat.<br />
Akute Serumkaliumwerte von über 6.5 mmol/l sind lebensbedrohlich und müssen rasch gesenkt<br />
werden. 13,25 Von zentraler Bedeutung für die Therapie ist selbstverständlich eine rasche<br />
Überprüfung der Elektrolytwerte im Serum, da Überdosierungen erneut zu gefährlichen<br />
Symptomen führen können.
Einleitung Seite 6<br />
Prinzip Einteilung Ätiologie Symptome Therapie<br />
Hyponatriämie<br />
Na + 145mmol/<br />
l<br />
1. Hypoosmolar<br />
a. hypotone<br />
Hyperhydratation<br />
(Dilutionshyponatriämie)<br />
b. hypotone Dehydratation<br />
c. normales<br />
Körpernatrium, keine<br />
Volumenmangelsymptom<br />
e<br />
zu a. Herzinsuffizienz,<br />
Leberzirrhose,<br />
nephrot. Syndrom,<br />
Niereninsuffizienz<br />
zu b. Diarrhoe,<br />
Erbrechen,<br />
Verbrennungen,<br />
Salzverlustniere,<br />
Mineralkortikoidmange<br />
l<br />
zu c. Hypothyreose,<br />
Glukokortikoidmangel,<br />
psychogene<br />
Polydipsie,<br />
wasserretinierende<br />
Medikamente<br />
Hyperlipidämie<br />
Apathie, Kopfschmerzen,<br />
Durst, Anorexie, Erbrechen,<br />
Gehirnödem<br />
2. isoosmolar<br />
(Pseudohyponatriämie)<br />
3. hyperosmolar hypertone Infusionen<br />
mit Glukose oder<br />
Mannit, Hyperglykämie<br />
1. hypertone<br />
zu1. Fieber, starkes Kopfschmerzen durch<br />
Dehydratation<br />
Schwitzen,<br />
Flüssigkeitsentzug im<br />
Wasserverlust durch<br />
Tracheostoma,<br />
Diabetes insipidus<br />
Gehirn, Krämpfe, Koma<br />
1. kausal<br />
2. symptomatisch<br />
zu a.<br />
Entwässerung mit<br />
Diuretika<br />
zu b. Substitution<br />
von NaCl-<br />
Lösungen 0,9%<br />
1. kausal<br />
2. symptomatisch:<br />
ggf.<br />
Wassersubstitutio<br />
n und Korrektur<br />
des<br />
Natriumhaushalts<br />
2. Hypertone<br />
Hyperhydratation<br />
zu2. NaCl-Lösungen<br />
Hypokaliämie<br />
K + 5.0mmol/l<br />
1. übermäßige Zufuhr<br />
und/oder verminderte<br />
erhöhte orale Zufuhr,<br />
akutes<br />
keine spezifischen<br />
Symptome: Parästhesien,<br />
1. kausal<br />
2. symptomatisch:<br />
Ausscheidung<br />
Nierenversagen Paresen, EKG:<br />
Zufuhr stoppen,<br />
(Anurie), chronische Erregungsleitungsstörungen Kaliumeinstrom in<br />
Niereninsuffizienz, M. , Kammerflimmern, -flattern, die Zellen fördern<br />
Addison<br />
Asystolie<br />
2.<br />
Azidose, Coma<br />
Verteilungshyperkaliämie Diabeticum, Kalium-<br />
Freisetzung Bei<br />
Zellschaden (Myolyse,<br />
Verbrennungen)<br />
Tab.1: Zusammenfassung der wichtigsten Elektrolytstörungen, alle Angaben zu Serumkonzentrationen aus Herold,<br />
Innere Medizin 2001<br />
Die Anforderungen, die sich einem Gerät stellen, das unter den besonderen Bedingungen eines<br />
Entwicklungslandes eingesetzt werden soll, sind zahlreich:<br />
Eine kostengünstige Anschaffung, die über den prinzipiellen Erwerb entscheidet, eine leicht<br />
verständliche und schnell erlernbare Anwendung, zuverlässige Ergebnisse, eine effiziente und<br />
kostengünstige Wartung und eine robuste Austattung.
Einleitung Seite 7<br />
Im Rahmen dieser Arbeit wurde der von Herrn Rieman entwickelte Phylax Ion Analyser zum<br />
einen unter optimierten Bedingungen in einem Labor in <strong>Würzburg</strong>, zum anderen in einer<br />
Feldstudie in Südafrika getestet. Neben der grundsätzlichen Frage der Präzision des Gerätes,<br />
im Vergleich zu hiesigen Standards, sollte auch die Beständigkeit des Materials und die Qualität<br />
der Energieversorgung untersucht werden. Im Rahmen des Feldversuches sollte zusätzlich zu<br />
den gerade erwähnten Punkten noch das problemlose Erlernen der notwendigen<br />
Bedienungsschritte durch das Personal vor Ort festgestellt werden. Letztendlich wäre zu zeigen,<br />
ob die gelieferten Messergebnisse eine Hilfe für die praktische medizinische Versorgung<br />
darstellen, und diagnostische wie auch therapeutische Konsequenzen gezogen werden könnten.
Material und Methode Seite 7<br />
2. Material und Methode<br />
2.1. Prinzip der Ionenselektiven Elektrodenmessung<br />
Das Prinzip der direkten Ionenselektiven Elektrodenmessung (ISE) ist eine spezifische 34,45<br />
potentiometrische Bestimmung der Aktivität eines Elektrolytions in unverdünnten Proben 23,32,58<br />
von Serum, Plasma oder Vollblut, bezogen auf eine unspezifische Referenzlösung. 45,47 Danach<br />
erfolgt eine Umrechnung der Ionenaktivität in Substratkonzentration, in mmol/l 8,34 . Diese<br />
Vereinbarung wurde getroffen, um den Umgang mit Messungen durch ISE im klinischen Alltag<br />
zu erleichtern und das Risiko klinischer Fehlinterpretationen zu minimieren. 5,7,8,34,48<br />
Die Elektrode ist folgendermaßen aufgebaut: Das Herzstück einer Messelektrode besteht aus<br />
einer ionenselektiven polymerischen Membran 34 , so dass nur das zu messende Ion in das<br />
Innenelektrolyt der Messelektrode übertreten kann. Aufgrund einer unterschiedlichen<br />
Konzentration dieses bestimmten Ions zu beiden Seiten der Membran diffundiert dieses Ion<br />
durch die Membran entlang des Konzentrationsgefälles, im Falle einer größeren Ionenaktivität in<br />
der Probe also in das Innenelektrolyt. 47<br />
Ein Ionenstrom entsteht, vergleichbar mit dem Fließen von elektrischem Strom, und es bildet<br />
sich ein Membranpotential, das von einer in das Innenelektrolyt eintauchenden Elektrode<br />
registriert und gegen das konstante Potential einer Referenzelektrode gemessen wird. Dieses<br />
Potential spiegelt den Grad der Ionenaktivität bzw. –konzentration der zu messenden Probe<br />
wider. 45<br />
Die Referenzelektrode misst ein konstantes Potential, das von der Ionenkonzentration der<br />
Messprobe unbeeinflusst bleibt. Die Elektrode besteht meist aus Silberchlorid und das<br />
Innenelektrolyt aus 1 Mol Kaliumchlorid. 34,45<br />
Vorteile der ISE gegenüber anderen Methoden sind die Einfachheit des Messvorgangs, der<br />
geringe Substratbedarf und der minimale Energieaufwand. 47 Der Messvorgang der ISE ist im<br />
Vergleich zur konventionellen Flammenphotometrie kurz und bleibt unbeeinflusst von der<br />
Konzentration des Plasmawassers, der CO2-Konzentration oder des pHs. 6,7,21,31,34<br />
2. 2. Ausrüstung und Gerätebeschreibung<br />
Mittelpunkt des Phylax Ion Analyser bildet seine Messzelle. Diese besteht aus zwei spezifischen<br />
Sensoren für Na + und K + und einem unspezifischen Referenzsystem (1 Mol KCl, gesättigt mit<br />
AgCl). Die Probe wird in einen kapillären Schlauch pipettiert, gelangt in den Durchflusskanal und<br />
kommt so mit den ionenspezifischen Membranen der Elektroden in Kontakt.<br />
Messbereich für Na + ist 100-180 mMol und für K + 1 - 10 mMol.
Material und Methode Seite 8<br />
Die Messzelle kann zur Wartung oder zum Austausch der Elektroden aus dem Gerät<br />
herausgenommen werden.<br />
Abb. Phylax Ion Analyser:<br />
1 Tester<br />
2 Natriumabgleichtaste<br />
3 Kaliumabgleichtaste<br />
4 Umschalttaste<br />
5 Kunststoffkapillare<br />
6 Messeinheit / Durchflusssystem<br />
7 Seruminjektionsort<br />
8 Solarzellen<br />
Bedienungselemente am Gerät selbst sind der sog. Tester, Abgleichtasten für Natrium und<br />
Kalium und eine Umschalttaste.<br />
Durch Drücken des Testers wird das Gerät eingeschaltet. Zum Ablesen von Messwerten auf der<br />
Skala bleibt der Tester gedrückt, bis die Nadel sich nicht mehr bewegt (sog. Einstellzeit). Die<br />
Einstellzeiten sind bei steigender Ionenkonzentration kürzer als bei fallender. Diese liegen<br />
allgemein zwischen 30 Sekunden und 2 Minuten. 40<br />
Die beiden Abgleichtasten werden zur Eichung des Geräts benötigt, zwischen Messung für<br />
Natrium und Kalium wird mit der Umschalttaste gewechselt.
Material und Methode Seite 9<br />
Die für den Messvorgang benötigte Energie wird von der Sonne gewonnen (Photovoltaik-<br />
Technik). Integrierte Solarzellen wandeln das Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um, der<br />
wiederum in einem NiCd-Akku gespeichert wird. Laut Angabe des Herstellers ist eine direkte<br />
Sonneneinstrahlung nicht nötig, es genügt ein heller Arbeitsplatz oder ein gut beleuchteter<br />
Raum. Die Lebensdauer des Akkus beträgt je nach Anwendungshäufigkeit etwa 5 Jahre, da der<br />
Lade- bzw Entladevorgang durch eine elektronische Schaltung überwacht wird.<br />
Im Falle eines leeren Akkus ergeben sich drei Möglichkeiten, um den Akku wieder aufzuladen:<br />
1. direkte Sonneneinstrahlung für Minuten bis Stunden<br />
2. Aufladen unter einer normalen Lampe (z. B. 60W-Glühbirne, nach 10min Ladezeit etwa 3<br />
min Betriebszeit)<br />
3. sofortige Betriebsbereitschaft durch Aufladen über die Ladebuchse<br />
Zur zusätzlichen Ausrüstung gehört eine wässrige Lösung, die sog. Abgleichlösung/Kalibrier-<br />
lösung, zur Eichung auf 142 mmol/l für Natrium bzw. 4,2 mmol/l für Kalium, fakultativ ein<br />
Proteinremover zur Reinigung des Durchflusssystems und eine Pipette inklusive Einweg-<br />
Pipettenspitzen, damit die Probe bzw. Eichlösung in den Durchflusskanal gelangt.<br />
2.3. Durchführung<br />
2.3.1. Durchführung unter Standardbedingungen<br />
Natrium und Kalium wurde in Serumproben aus dem Labor der Missionsärztlichen Klinik<br />
<strong>Würzburg</strong> bestimmt und die Messergebnisse mit denen des klinikeigenen Hitachi, der auch mit<br />
der Methode der ISE arbeitet, verglichen. Die Proben wurden nach keinem bestimmten Prinzip<br />
ausgewählt, so dass physiologische und pathologische Elektrolytwerte zufällig verteilt waren.<br />
Die Serumproben waren nicht älter als 36 Stunden 53 und wurden bis zum Versuch im<br />
Kühlschrank gelagert. Vollblutproben standen aus organisatorischen Gründen nicht zur<br />
Verfügung.<br />
Der Phylax Ion Analyser stand im ApproTech Lehrlabor des Missionsärztlichen Instituts, einem<br />
hell ausgeleuchteten Arbeitsplatz bei konstanter Umgebungstemperatur von 20° Celsius ohne<br />
direkte Sonneneinstrahlung. Bei Nichtverwendung des Geräts befand sich nur Luft in der<br />
Messzelle.<br />
Je 50µl jeder Probe wurden zweimal hintereinander gemessen, dazwischen wurde das<br />
Durchflusssystem mit der wässrigen Abgleichlösung (Zusammensetzung siehe Anhang) gespült<br />
(je 100µl) und die Kalibrierung überprüft. Zusätzlich wurden vor jeder Messung die Flüssigkeiten<br />
durch eine Luftblase im Durchflusssystem getrennt. Für jeden Messvorgang wurde eine frische<br />
Pipettenspitze verwendet. Bei der Messung wurde darauf geachtet Luftblaseneinschlüsse zu
Material und Methode Seite 10<br />
vermeiden, da sonst das Messergebnis verfälscht sein könnte. Gegebenenfalls wurde die<br />
Messung wiederholt.<br />
Der Messwert wurde abgelesen, sobald die Nadel sich nicht mehr bewegte. Die Anzahl der<br />
gemessenen Serumproben betrug zwischen 30 bis 50 am Tag, was der vom Hersteller<br />
angegebenen Leistungsmenge entsprach.<br />
Um eine Verunreinigung der Abgleichlösung durch zuvor verwendete Proben zu vermeiden,<br />
wurde auch hier eine eigene Pipettenspitze benutzt. Die Lösung wurde nur zu den<br />
Messvorgängen geöffnet.<br />
Zusätzlich wurden Standardseren gemessen, hierfür wurden Precinorm ® und Precipath ® U der<br />
Firma Boehringer Mannheim und das Bio-Cal ® Kalibrationsserum von Biocon ® verwendet. In der<br />
Zeit, in der die Seren nicht genutzt wurden, lagerten sie im Kühlschrank.<br />
2.3.2. Durchführung im Feldversuch<br />
Der Feldversuch fand im Labor des Tintswalo Hospital in Acornhoek, Republik Südafrika statt,<br />
einem Krankenhaus vor allem für die schwarze Bevölkerung in dieser Gegend mit rund 150<br />
Betten. Ein eigenes Labor mit der Möglichkeit der Elektrolytbestimmung durch ISE zur<br />
Referenzbestimmung sollte laut vorheriger Absprache vorhanden sein.<br />
Es wurden zwei Phylax Ion Analyser mitgeführt, außerdem vier Messeinheiten.<br />
Um die Benennung zu erleichtern, wurden die beiden Phylax Ion Analyser mit römischen Ziffern<br />
gekennzeichnet (Phylax I und II). Aufgrund bereits durchgeführter Messungen mit anderen<br />
Messeinheiten wurden in diesem Fall die Messeinheiten mit arabischen Ziffern von 7 bis 10<br />
nummeriert.<br />
Der Messvorgang wurde wie oben beschrieben durchgeführt, jedoch war die Abgleichlösung in<br />
mehrere 30ml PE-Enghalsflaschen abgefüllt und wurde am Ende einer Messreihe in den<br />
Kühlschrank gestellt.<br />
Um eine eventuelle Kontamination der durch keinen speziellen antibakteriellen Zusatz<br />
stabilisierten Abgleichlösung abzuschätzen, wurde eine PE-Flasche vom ersten Tag an offen<br />
aufgestellt, vier Flaschen wurden bis auf einen kleinen Rest während des Feldversuchs<br />
verbraucht und eine ungeöffnete Flasche wurde die ganze Zeit im Kühlschrank gelagert. Am<br />
Ende des Versuchs wurden alle Lösungen auf einen Agar ausgestrichen, bebrütet und auf<br />
mögliche Kulturen untersucht. Aufgetretene Kulturen wurden mittels eines biochemischen<br />
Nachweisverfahrens von bioMerieux ® (api 20E) klassifiziert. Des Weiteren wurden die Lösungen<br />
anhand des Phylax in ihrer Natrium- und Kaliumkonzentration verglichen.
Material und Methode Seite 11<br />
Kennnummmer Abgleichlösung und Art der Verwendung<br />
1 Lösung in offener PE-Flasche, im Labor stehend, ungekühlt, für insgesamt<br />
4 Wochen<br />
2 Erste für Messungen benutzte Lösung<br />
3 Zweite für Messungen benutzte Lösung<br />
4 Dritte für Messungen benutzte Lösung<br />
5 Vierte für Messungen benutzte Lösung<br />
6 Kontrolle: Lösung wurde die gesamte Zeit ungeöffnet im Kühlschrank<br />
aufbewahrt<br />
Tab. 2: Auflistung und Beschriftung der PE-Flaschen mit Abgleichlösung<br />
Zur zusätzlichen Überprüfung der Kalibrierung wurde ein Kalibrationsserum (Bio-Cal ® ) und ein<br />
Kontrollserum (Contronorm ® von Biocon ® ) verwendet.<br />
Besonderes Augenmerk wurde auf eventuelle Schwachstellen des Geräts gelegt. Die<br />
Aufmerksamkeit galt hierbei besonders der Messeinheit, den Elektroden, dem Referenzsystem,<br />
dem zuführenden Schlauch, den Tasten auf dem Gerät und der Energieversorgung.<br />
Außerdem wurde der Phylax Ion Analyser einem Labormitarbeiter vorgestellt. Nach einer kurzen<br />
Einführung (siehe Anhang) führte er eine Messreihe von Serumproben und eine Bio-Cal ®<br />
Messreihe allein durch. Diese Ergebnisse wurden dann mit den eigenen Messungen verglichen,<br />
um die Reproduzierbarkeit der Messwerte bei verschiedenen Gerätebenutzern zu prüfen.<br />
Zusätzlich wurde später der Phylax Ion Analyser an das klinische Labor des KCMC Hospitals in<br />
Moshi, Tansania geschickt und von Herrn Klokke, Leiter der Abteilung Biochemie, getestet. Die<br />
Anleitung war schriftlich erfolgt und Nachfragen waren nur über Fax und E-mail möglich. Dort<br />
wurden die Messergebnisse des Phylax mit denen des Chiron 644 ISE verglichen, welches<br />
ebenfalls die Methode der Ionenselektiven Elektroden verwendet.<br />
Unabhängig von den Messungen der Serumproben wurden die Ärzte vor Ort befragt:<br />
Wären ihnen die Messwerte von Nutzen? Würde die Möglichkeit, Natrium und Kalium messen<br />
zu können, effektiv genutzt? Wie ist die Zusammenarbeit zwischen Klinikern und dem<br />
Laborpersonal? Welche Konsequenzen hätten die Ergebnisse für das weitere Vorgehen? Wie<br />
steht es mit dem wirtschaftlichen Aspekt in der Anschaffung und Wartung, v. a. auch im Hinblick<br />
auf die späteren Kosten, wenn erneut Pipettenspitzen, Abgleichlösung, Proteinremover und<br />
eventuell Kontrollseren benötigt würden?
Ergebnisse Seite 12<br />
3. Ergebnisse<br />
3.1. Ergebnisse unter Standardbedingungen<br />
Der Phylax Ion Analyser musste im Durchschnitt bei einer Benutzungshäufigkeit von etwa 40<br />
Proben pro Tag (ergibt mind. 160 Messungen: zwei pro Probe und dazwischen jeweils die<br />
Überprüfung der Kalibrierung) alle 4 Tage über Nacht am Netz aufgeladen werden.<br />
Das Energiedefizit konnte am Springen oder der fehlenden Reaktion der Messnadel erkannt<br />
werden.<br />
Aufgetretene Schwierigkeiten und eventuelle Fehlerquellen<br />
Einstellzeiten, d. h. bis die Messnadel ihren letztendlichen Standpunkt erreicht hat, variierten<br />
zwischen 10 und 60 Sekunden. Nicht immer waren die Gründe hierfür in extremen<br />
Ionenkonzentrationen zu finden.<br />
Es konnte festgestellt werden, dass die Einstellung während der Kalibrierung zwischen den<br />
einzelnen Messungen umso länger dauerte, je pathologischer die Serumkonzentration des zuvor<br />
bestimmten Messwertes war.<br />
Wurde vorschnell der Kalibrierungsschalter gedrückt, erhielt man im Vergleich zu den<br />
Referenzwerten falsche, erhöhte bzw. erniedrigte Werte, d. h. das subjektive Verhalten kann zu<br />
objektiv falschen Resultaten führen. Da keine objektive Endpunktmessung stattfindet, kann das<br />
subjektive Ablesen eine erneute Fehlerquelle darstellen.<br />
Ein ungelöstes Problem war das Driften der Nadel, welches unregelmäßig auftrat und dessen<br />
genaue Ursache nicht zu eruieren war.<br />
Häufig war das Durchflusssystem verstopft, wobei nicht immer erkennbar war, ob das Problem<br />
am Kapillarschlauch, der das zu messende Medium in die Messeinheit weiterleitet, oder in der<br />
Messeinheit selbst lag. In den meisten Fällen half eine Spülung mit Proteinremover, manchmal<br />
aber nur noch der Versuch, das Durchflusssystem mit einer 500µl-Pipette „durchzupusten“.<br />
Eine weitere Fehlerquelle war die Möglichkeit, dass Flüssigkeit zwischen die herausnehmbare<br />
Messeinheit und den Kontakt am Phylax Ion Analyser gelangen konnte und dort zu fehlerhaften<br />
Messwerten führte.<br />
3.1.1. Messung der Patientenseren<br />
In Abbildung 1 und 2 werden getrennt alle Natrium- und Kaliumkonzentrationen, die unter<br />
Standardbedingungen in den Patientenseren der Missionsärztlichen Klinik gemessen wurden,<br />
chronologisch dargestellt
Ergebnisse Seite 13<br />
Natrium in mmol/l<br />
170,0<br />
160,0<br />
150,0<br />
140,0<br />
130,0<br />
120,0<br />
Vergleich der Natriummesswerte Labor (Hitachi) mit Phylax<br />
110,0<br />
1 26 51 76 101 126 151 176 201 226 251 276 301 326 351 376 401 426 451<br />
Messwerte<br />
Na - Missio<br />
MW Phylax<br />
Abb 1: Chronologische Darstellung aller gemessenen Natriumwerte der Patientenseren im Vergleich zu den Werten des Hitachi im Labor der Missionsärztlichen Klinik
Ergebnisse Seite 14<br />
Kalium in mmol/l<br />
8,00<br />
7,00<br />
6,00<br />
5,00<br />
4,00<br />
3,00<br />
2,00<br />
1,00<br />
Vergleich der Kaliummessung Labor (Hitachi) mit Phylax<br />
0,00<br />
1 26 51 76 101 126 151 176 201 226 251 276 301 326 351 376 401 426 451<br />
Messungen<br />
K - Missio<br />
MW Phylax<br />
Abb 2: Chronologische Darstellung aller gemessenen Kaliumwerte der Patientenseren im Vergleich zu den Werten des Hitachi im Labor der Missionsärztlichen Klinik.
Ergebnisse Seite 15<br />
Bei Betrachtung der Natriummesswerte ist zu bemerken, dass die Kurve des Phylax Ion<br />
Analyser oft oberhalb der des Hitachi Geräts verläuft und bei pathologischen Werten eher zu<br />
einem mittleren Wert tendiert, also überwiegend physiologische, jedoch falsche Werte anzeigt,<br />
wenn auch dann entsprechend im grenzwertigen Bereich.<br />
Die Grafik der Kaliumkonzentration dagegen lässt auf weite Strecken nur eine Kurve erkennen,<br />
da die Messwerte einander eher entsprechen oder sehr nahe beeinander liegen. Aber auch in<br />
dieser Abbildung misst der Hitachi meistens extremere pathologische Werte.<br />
Ein Auseinanderdriften der Messkurven über einen längeren Benutzungszeitraum ist nicht zu<br />
erkennen.<br />
In den folgenden Abbildungen ist die Verteilung der Abweichungen zwischen Phylax und Hitachi<br />
dargestellt. Zu beachten ist das Intervall um den Nullpunkt, das fast doppelt so groß ist im<br />
Vergleich zu den anderen Intervallen.<br />
Summe der Abweichungen<br />
-7,9 bis<br />
-7,0<br />
-6,9 bis<br />
-6,0<br />
-5,9 bis<br />
-5,0<br />
Verteilung der Abweichung des Natriumwertes (Hitachi - Phylax)<br />
-4,9 bis<br />
-4,0<br />
-3,9 bis<br />
- 3,0<br />
-2,9 bis<br />
-2,0<br />
-1,9 bis<br />
-1,0<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
-0,9 bis<br />
0,9<br />
1,0 bis<br />
1,9<br />
2,0 bis<br />
2,9<br />
Abweichungsintervall in mmol/l<br />
Abb 3: Verteilung der Abweichungen des Natriumwertes von den Werten des Hitachi. Die Y-Achse schneidet die X-<br />
Achse im Nullpunkt. Die Differenz ergibt sich aus dem Mittelwert der beiden Einzelmessungen des Phylax abzüglich<br />
des Referenzwertes ermittelt durch Hitachi.<br />
Die obige Verteilung zeigt eine Häufung der Differenzen im Intervall 2,0 bis 2,9. Hier finden sich<br />
3,0 bis<br />
3,9<br />
4,0 bis<br />
4,9<br />
ähnlich viele Differenzwerte wie im größeren Intervall um den Nullpunkt.<br />
Im Intervall von –0,9 bis 0,9 befinden sich 21% der Summe der Abweichungen, im Intervall 2,0<br />
bis 2,9 sind es 23%. Das Intervall dazwischen beinhaltet 17%. Addiert man diese Intervalle, so<br />
liegen 66% der Abweichungen zwischen –0,9 und 2,9, d. h. der größere Teil der Abweichungen<br />
5,0 bis<br />
5,9<br />
6,0 bis<br />
6,9<br />
7,0 bis<br />
7,9<br />
8,0 bis<br />
8,9<br />
9,0 bis<br />
9,0
Ergebnisse Seite 16<br />
liegt deutlich im positiven Bereich, was bedeutet, dass der Phylax im Vergleich zur<br />
Referenzmethode in der Mehrzahl zu höheren Konzentrationswerten tendiert.<br />
Die untere Darstellung zeigt die Abweichungen des Kaliumwertes und entspricht einer<br />
Normalverteilung: 58% der Werte liegen im Intervall um den Nullpunkt, jeweils etwa 15% in den<br />
angrenzenden Intervallen und unter 10% in den nächsten. Betrachtet man die Intervalle von –<br />
0,19 bis 0,19, so liegen knapp 90% in diesem Bereich.<br />
Summe der Abweichungen<br />
-0,59 bis -<br />
0,5<br />
-0,49 bis -<br />
0,4<br />
Verteilung der Abweichungen des Kaliumwertes (Hitachi - Phylax)<br />
-0,39 bis -<br />
0,3<br />
-0,29 bis -<br />
0,2<br />
-0,19 bis -<br />
0,1<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
-0,09 bis<br />
0,09<br />
Abweichungsintervall in mmol/l<br />
0,1 bis 0,19 0,2 bis 0,29 0,3 bis 0,39 0,4 bis 0,49 0,5 bis 0,59<br />
Abb 4: Verteilung der Abweichungen des Kaliumwertes von den Werten des Hitachi. Die Y-Achse schneidet die X-<br />
Achse im Nullpunkt. Die Differenz ergibt sich aus dem Mittelwert der beiden Einzelmessungen des Phylax abzüglich<br />
des Referenzwertes ermittelt durch Hitachi.<br />
In den folgenden Abbildungen werden die absoluten Werte der Abweichungen in Abhängigkeit<br />
von ihrer Konzentration dargestellt. Es zeigt sich, dass die absolute Differenz zwischen den<br />
Werten im Durchschnitt umso größer wird, je pathologischer die Elektrolytkonzentration ist.<br />
Besonders gut wird dieses Phänomen in der Abbildung der Kaliumabweichungen demonstriert.<br />
Es findet sich eine wannenförmige Verteilung der absoluten Abweichungen.<br />
Im physiologischen Bereich der Natriumkonzentration von 135,0 bis 145,0 mmol/l sind 47,8%<br />
der Abweichungen (n= 404) bis zu plus/minus 2,0 mmol/l vom Referenzwert entfernt. Betrachtet<br />
man die Summe der pathologischen Werte (n= 62), so liegen hier 37% der Messwerte in einem<br />
Intervall von plus/minus 2,0 mmol/l um den Referenzwert. Der Mittelwert aller absoluten<br />
Abweichungen beträgt 2,4 bei einer Standardabweichung von 1,8, der Median (häufigste Wert)<br />
2,2. Auch die unten folgende Grafik lässt erkennen, dass die größeren Differenzen im<br />
pathologischen Konzentrationsbereich zu finden sind.
Ergebnisse Seite 17<br />
Abweichung (absolut)<br />
Verteilung der Abweichungen in Bezug auf Natriumkonzentration<br />
12,0<br />
10,0<br />
8,0<br />
6,0<br />
4,0<br />
2,0<br />
120,0 130,0<br />
0,0<br />
140,0 150,0 160,0 170,0<br />
Natriumkonz. in mmol/l<br />
Abb 5: Verteilung der absoluten Abweichungen bezogen auf die Natriumserumkonzentration. Die Y-Achse schneidet<br />
die X-Achse bei 140 mmol/l. Der physiologische Bereich liegt zwischen 135 mmol/l und 145 mmol/l.<br />
Der Mittelwert der absoluten Differenzen bei Vergleich der Kaliummesswerte beträgt 0,1 bei<br />
einer Standardabweichung von 0,11 und bei einem Median von 0,08. Es verteilen sich bei<br />
diesen Messungen fast 69% der physiologischen Werte (n= 399) bis plus/minus 0,1 mmol/l um<br />
den Referenzwert. Im pathologischen Bereich sind dies nur 22,4% bei einer Summe von 67<br />
Werten.
Ergebnisse Seite 18<br />
Absolute Abweichung<br />
Abweichung der Kaliumwerte in Abhängigkeit ihrer Konzentration<br />
0,60<br />
0,50<br />
0,40<br />
0,30<br />
0,20<br />
0,10<br />
0,00<br />
2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00<br />
Kalium in mmol/l<br />
Abb 6: Verteilung der absoluten Abweichungen bezogen auf die Kaliumserumkonzentration. Die Y-Achse schneidet die<br />
X-Achse bei 4,25 mmol/l. Der physiologische Bereich liegt zwischen 3,5 mmol/l und 5,0 mmol/l.<br />
3.1.2. Ergebnisse der Precinorm ® - und Precipath ® -Kontrollseren<br />
Bei Precinorm ® war die Kalibrierung zwischen den einzelnen Messungen aufgrund unerklärlicher<br />
Fehler, erneuter Kalibrierung und erneut notwendiger Kontrolle besonders aufwendig. Der<br />
Messvorgang dauerte deshalb bei einer Reihe von 21 Proben insgesamt 75 Minuten, zusätzlich<br />
war der Durchflusskanal verlegt und musste gereinigt werden.<br />
Der Natriummesswert stellte sich bei den Precipath ® Messungen nur sehr langsam ein. Bei der<br />
Kalibrierung wurde der korrekte Kaliumwert allein durch häufiges Spülen des
Ergebnisse Seite 19<br />
Durchflusssystems erreicht, Korrigieren des Wertes durch Drücken der Abgleichtaste führte zu<br />
deutlich erniedrigten und damit falschen Werten. Der vorgegebene Natriumwert von 92.9 mmol/l<br />
wurde durch Zugabe von Natriumchlorid erhöht, da dieser Wert außerhalb des messbaren<br />
Bereichs des Phylax liegt. Folglich konnte das Messergebnis für Natrium bei Precipath ® nur mit<br />
denen des Hitachi verglichen werden. Die Messungen von Precinorm ® ergaben einen Mittelwert<br />
für Natrium von 124,9 mmol/l bei einer Standardabweichung von 0,94 und einen Mittelwert für<br />
Kalium von 4,96 mmol/l bei einer Standardabweichung von 0,08. Die folgende Tabelle vergleicht<br />
diese Ergebnisse mit denen des Hitachi.<br />
Precinorm ® Natrium Kalium<br />
Vorgegebener Wert<br />
In mmol/l<br />
Vorgegebene<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert in mmol/l gemessen<br />
am Phylax<br />
128<br />
(120-136)<br />
3,63<br />
2,56 0,1<br />
124,9 4,96<br />
(3,34-3,92)<br />
Standardabweichung – Phylax 0,94 0,085<br />
Mittelwert in mmol/l gemessen<br />
am Hitachi<br />
119,6 5,03<br />
Standardabweichung - Hitachi 0,52 0,023<br />
Tab.3: Vergleich der Precinorm ® Messungen des Phylax mit vorgegebenen Werten und den Messungen des Hitachi<br />
Bei den Messungen des veränderten Precipaths ® ergaben sich für Natrium und Kalium<br />
Mittelwerte von 170,9 bzw. 6,05 mmol/l bei Standardabweichungen von 0,84 und 0,085<br />
respektive. Der für Natrium ermittelte Wert durch den Hitachi des Kliniklabors ist um vieles<br />
höher und liegt außerhalb des Messbereichs des Phylax Ion Analyser.<br />
Precipath ® Natrium Kalium<br />
Vorgegebener Wert<br />
In mmol/l<br />
Vorgegebene<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert in mmol/l gemessen<br />
am Phylax<br />
Nicht verwendbar, da durch<br />
NaCl-Zugabe verändert<br />
6,8<br />
- 0,18<br />
170,9 6,05<br />
(6,26-7,34)<br />
Standardabweichung – Phylax 0,84 0,085<br />
Mittelwert in mmol/l gemessen<br />
am Hitachi<br />
198,4 6,79<br />
Standardabweichung - Hitachi 1,05 0,038<br />
Tab.4: Vergleich der Precipath ® Messungen des Phylax mit vorgegebenen Werten und den Messungen des Hitachi
Ergebnisse Seite 20<br />
3.1.3. Ergebnisse des Bio-Cal ® Kalibrationsserums<br />
Der Sollwert für Bio-Cal ® beträgt 134 mmol/l für Natrium und 3.9 mmol/l für Kalium. Bei einer<br />
Messreihe von 21 Proben derselben Bio-Cal ® Lösung fand sich ein Mittelwert von 133,05 mmol/l<br />
für Natrium bei einer Standardabweichung von 1,32 und ein Mittelwert von 3,94 mmo/l für<br />
Kalium bei einer Standardabweichung von 0,058.<br />
Bio-Cal ® Serum Natrium Kalium<br />
Sollwert in mmol/l 134 3,9<br />
Mittelwert (n=21) in mmol/l 133,05 3,94<br />
Standardabweichung 1,32 0,058<br />
Tab.5: Vergleich der Bio-Cal ® Messungen des Phylax mit vorgegebenen Sollwerten<br />
Diese Ergebnisse entsprechen den vorgegebenen Sollwerten mit einer minimalen Abweichung<br />
für Natrium von etwa 1 mmol/l.<br />
Die folgenden Grafiken belegen, dass die gemessenen Werte keinen Drift aufweisen. Der zuerst<br />
gemessene Wert ist zu niedrig, bleibt aber eine Ausnahme verglichen zu den anderen 20<br />
Werten.<br />
Konz. in mmol/l<br />
Konz. in mmol/l<br />
140<br />
135<br />
130<br />
125<br />
120<br />
4,05<br />
4,00<br />
3,95<br />
3,90<br />
3,85<br />
3,80<br />
3,75<br />
Bio-Cal Messung<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21<br />
Bio-Cal Messungen<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21<br />
Abb 7: Verlauf der (oben) Natrium- und Kaliumkonzentrationsmessung von Bio-Cal ®
Ergebnisse Seite 21<br />
3.2. Ergebnisse im Feldversuch<br />
Tintswalo Hospital, Republik Südafrika<br />
In der Feldstudie ergaben sich eine ganze Reihe von Schwierigkeiten. Anders als zuvor<br />
vereinbart, war es nicht möglich, Referenzwerte aus dem Kliniklabor zu erhalten, da seit<br />
wenigen Wochen die Möglichkeit der Elektrolytbestimmung im Tintswalo Hospital in Südafrika<br />
fehlte. Aufgrund fehlender Reagenzien und ausbleibender Nachlieferung war ein Einsatz der<br />
Maschine zur Bestimmung der klinischen Chemie nicht möglich, weshalb die Ärzte vor Ort zu<br />
der Zeit auf die Anforderung von Serumuntersuchungen generell verzichteten. In der Hoffnung<br />
auf Eintreffen der benötigten Reagenzien innerhalb meines Aufenthalts bemühte ich mich selbst<br />
um Serumproben und erhielt mit Hilfe des Pflegepersonals Blutproben aus der Ambulanz und<br />
von stationären Patienten. Bei dem Versuch, heparinisierte Vollblutproben zu gewinnen, um<br />
diese gegebenenfalls mit Messwerten von Serumproben zu vergleichen, standen mir nur<br />
Standardmonovetten von Becton-Dickinson, New Jersey, mit Natriumheparin zur Verfügung und<br />
waren daher für die Untersuchung nicht zu gebrauchen.<br />
Letztendlich gelang es, etwa 150 Serumproben zu sammeln. Als abzusehen war, dass in der<br />
Zeit des Feldeinsatzes der Einsatz des Klinikgerätes nicht mehr möglich sein würde, wurden<br />
mehrere Versuche unternommen, in den umgebenden Kliniken nach Ersatz für die<br />
Referenzmethode zu suchen. Diese scheiterten allerdings an nicht vorhandenen<br />
Transportmöglichkeiten aufgrund von Überschwemmungen oder an technischen Defekten der<br />
Maschinen der anderen Häuser.
Ergebnisse Seite 22<br />
So konnten die von den beiden Phylax Ion Analyser gemessenen Werte nicht mit Werten<br />
anderer Elektrolytmessgeräte verglichen werden, statt dessen beschränkte sich die<br />
Untersuchung auf die wiederholten Messungen von Bio-Cal ® und Contronorm ® .<br />
Schon von Beginn an gab es Probleme bei den Messungen. Zunächst reagierte der Apparat<br />
Phylax II nicht auf die Proben und der Kaliumwert musste bei jeder Überprüfung der Kalibrierung<br />
korrigiert werden. Phylax I musste ebenfalls nach jeder Messung kalibriert werden. Außerdem<br />
zeigte sich ein Driften der Nadel bei der Kalibrierung des Kaliumwertes bei Phylax I an allen<br />
Versuchstagen.<br />
Nach vier Wochen mussten die Messungen mit Phylax I bis zum Ende des Versuchs ganz<br />
unterbrochen werden, da die Nadel im Display auf und ab sprang.<br />
Einige Male unterschieden sich die Messwerte derselben Probe nach Reinigung mit dem<br />
Proteinremover erheblich voneinander.<br />
Nach vier Tagen war der Durchgangskanal der Messeinheit 9 so verstopft, dass auch der<br />
Proteinremover die Durchgängigkeit nicht wieder herstellen konnte, und sie ausgetauscht<br />
werden musste. Später stellte sich heraus, dass der Klebstoff (Zusammensetzung siehe<br />
Anhang), der den Schlauch an der Injektionsstelle festhielt, die Öffnung verschloss. Die Stelle<br />
konnte durch Resezieren eines kleinen Schlauchstückes entfernt werden und wurde wieder mit<br />
dem gleichen Haftstoff befestigt. Nach einer Woche jedoch war der Schlauch erneut verstopft.<br />
Bei einer anderen Messeinheit (7) löste sich besagter Schlauch von der Injektionsstelle,<br />
nachdem er mit Proteinremover durchgespült worden war.<br />
3.2.1. Ergebnisse des Bio-Cal ® Kalibrationsserums<br />
3.2.1.1. Messung des normalen Bio-Cal ® - Serums<br />
Der Verlauf der Grafik lässt starke Schwankungen der Messwerte erkennen. Für Phylax I gilt,<br />
dass zu Beginn der Messungen die Schwankungen größer waren und sich dann etwa ab Probe<br />
Nr. 19 bei Natrium - und etwas früher bei Kalium - ein konstanter Wert einpendelte. In diesem<br />
Zusammenhang ist zu erwähnen, dass ab Probe 19 eine neu zubereitete Bio-Cal ® Lösung<br />
verwendet wurde.<br />
Bei den Messungen mit Phylax II verhält es sich dagegen umgekehrt: der zunächst stabile Wert<br />
für Natrium fällt bei Probe Nr. 26 um ganze 6 mol/l, um dann erst gegen Ende der Messreihe<br />
wieder leicht anzusteigen. Die Messergebnisse für Kalium sinken zunächst ab Probe Nr. 26<br />
leicht ab, weisen dann aber zwei Spitzen in der Grafik mit Werten um 5,3 und 4,9 mmol/l auf.<br />
Auch hier fiel auf, dass die starke Veränderung in den Messwerten nach Spülen des<br />
Durchflusssystems mit einer Reinigungsflüssigkeit (Proteinremover) auftrat. Anschließend<br />
musste der Kaliumwert ständig kalibriert werden, da während der Messungen ein starker Drift<br />
auftrat.
Ergebnisse Seite 23<br />
a) Vergleich Phylax I und II mit Messeinheit 8<br />
Konz. in mmol/l<br />
Konz.in mmol/l<br />
145<br />
140<br />
135<br />
130<br />
125<br />
5,50<br />
5,00<br />
4,50<br />
4,00<br />
3,50<br />
3,00<br />
Vergleich der Messwerte von Phylax I und II mit Messeinheit 8<br />
Natrium Phylax I<br />
Natrium Phylax II<br />
1 6 11 16 21 26 31 36<br />
Vergleich der Messwerte von Phylax I und II mit Messeinheit 8<br />
Kalium Phylax I<br />
Kalium Phylax II<br />
1 6 11 16 21 26 31 36<br />
Abb 8: Vergleich der Messungen der (oben) Natrium- und Kaliumkonzentration zwischen den Phylax Ion<br />
Analysern I und II bei Bestimmung durch Messeinheit 8<br />
Im Vergleich zu den Sollwerten des Bio-Cal ® - Serums fanden sich folgende in der Tabelle<br />
dargestellte Werte.<br />
Messeinheit 8 Natrium Kalium<br />
vorgegebener Sollwert<br />
in mmol/l<br />
gemessener Wert<br />
Phylax I (mmol/l)<br />
gemessener Wert<br />
Phylax II (mmol/l)<br />
134 3,9<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
138,2<br />
2,25<br />
135,2<br />
3,26<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Tab.6: Vergleich der gemessenen Natrium- und Kaliumwerte von Phylax I und II mit den Sollwerten<br />
4,45<br />
0,186<br />
4,24<br />
0,274<br />
Im Durchschnitt entsprechen die Messergebnisse von Phylax II bei Messungen mit Einheit 8<br />
eher den vorgegebenen Sollwerten.
Ergebnisse Seite 24<br />
Konz. in mmol/l<br />
Konz. in mmol/l<br />
b) Vergleich Phylax I und II mit Messeinheit 7<br />
150<br />
145<br />
140<br />
135<br />
130<br />
125<br />
Vergleich der Messwerte von Phylax I und II<br />
Natrium Phylax I<br />
Natrium Phylax II<br />
120<br />
1 6 11 16 21<br />
4,30<br />
4,20<br />
4,10<br />
4,00<br />
3,90<br />
3,80<br />
Vergleich der Messwerte von Phylax I und II<br />
Kalium Phylax I<br />
Kalium Phylax II<br />
3,70<br />
1 6 11 16 21<br />
Abb 9: Vergleich der Messungen der (oben) Natrium- und Kaliumkonzentration zwischen den Phylax Ion Analyser I und<br />
II bei Bestimmung durch Messeinheit 7<br />
In den Abbildungen lässt sich erkennen, dass die Werte des Phylax I für Natrium und Kalium<br />
konstanter sind als die des Phylax II. Der Natriumwert, gemessen mit der Messeinheit 7 im<br />
Phylax II, durchläuft vom niedrigsten bis zum höchsten Messwert derselben Lösung<br />
Schwankungen von 12 mmol/l, der Kaliumwert 0,4 mmol/l.<br />
Die folgende Tabelle vergleicht Mittelwerte mit Sollwert bei Benutzung der Messeinheit 7.<br />
Messeinheit 7 Natrium Kalium<br />
vorgegebener<br />
Sollwert in mmol/l<br />
gemessener Wert<br />
Phylax I (mmol/l)<br />
gemessener Wert<br />
Phylax II (mmol/l)<br />
134 3,9<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
136,5<br />
0,58<br />
137,7<br />
4,23<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Tab.7: Vergleich der gemessenen Natrium- und Kaliumwerte von Phylax I und II mit den Sollwerten<br />
4,10<br />
0,037<br />
4,02<br />
0,101<br />
Die Standardabweichung für Natrium bei Phylax II beweist die starke Streuung der Messwerte,<br />
die schon in der Grafik zu sehen war, obwohl der Natriummittelwert bei beiden Apparaten<br />
ähnlich ist. Und obwohl der Kaliummittelwert bei Phylax II näher am Sollwert ist, ist auch hier die<br />
Standardabweichung größer als bei Phylax I und folglich die Konstanz der Messwerte geringer.
Ergebnisse Seite 25<br />
Bei Phylax II war während der Messung häufiges Kalibrieren für beide Elektrolyte notwendig.<br />
Nach Spülen des Schlauches mit Proteinremover löste sich bei Phylax II der Durchflussschlauch<br />
von der Messeinheit.<br />
3.2.1.2. Messung des konzentriertes Bio-Cal ® - Serums<br />
Konz. in mmol/l<br />
Konz. in mmol/l<br />
155<br />
150<br />
145<br />
140<br />
135<br />
Vergleich Messwerte Phylax I und II mit Messeinheit 8<br />
Natrium Phylax I<br />
Natrium Phylax II<br />
130<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
5,0<br />
4,5<br />
4,0<br />
Vergleich Messwerte Phylax I und II mit Messeinheit 8<br />
Kalium Phylax I<br />
Kalium Phylax II<br />
3,5<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
Abb 10: Vergleich der Messungen der (oben) Natrium- und Kaliumkonzentration zwischen den Phylax Ion Analyser I<br />
und II bei Bestimmung durch Messeinheit 8<br />
Im chronologischen Verlauf der Messwerte stellt sich in der Grafik der Natriumwerte sowohl für<br />
Phylax I als auch Phylax II ein deutlicher Drift dar. Die Werte steigen langsam an. Bei den<br />
Kaliumwerten zeigt sich in der Kurve von Phylax I ein leichter Aufwärtstrend, die Werte von<br />
Phylax II variieren in einem Bereich von 0,8 mmol/l. Dieses Ergebnis spiegelt sich auch in der<br />
Standardabweichung wider, die doppelt so gross ist wie von Phylax I.<br />
Messeinheit 8 Natrium Kalium<br />
Phylax I Mittelwert 146,9<br />
Standardabweichung 1,98<br />
Phylax II Mittelwert 144,8<br />
Standardabweichung 4,44<br />
Tab.8: Vergleich der gemessenen Natrium- und Kaliumwerten Phylax I und II<br />
Mittelwert 4,50<br />
Standardabweichung 0,100<br />
Mittelwert 4,30<br />
Standardabweichung 0,213
Ergebnisse Seite 26<br />
Da keine Referenzwerte zu diesem Bio-Cal ® Serum mit erhöhten Werten vorliegen, können hier<br />
nur die von Phylax I und II ermittelten Werte verglichen werden, ohne auf ihre Richtigkeit<br />
eingehen zu können. Die Standardabweichungen unterscheiden sich erheblich und dürften für<br />
die Messreihe von Phylax II zu groß sein, um in einer realen Situation verlässliche Werte zu<br />
liefern. Die Mittelwerte dagegen liegen nahe beieinander. So ergibt sich bei hoher Streuung eine<br />
gute Präzision.<br />
3.2.2 Ergebnisse des Contronorm ® -Kontrollserums<br />
3.2.2.1 Vergleich Messeinheit 7 mit Messeinheit 8<br />
Konz. in mmol/l<br />
a) an Phylax I<br />
Konz. in mmol/l<br />
4,50<br />
4,25<br />
4,00<br />
3,75<br />
3,50<br />
145<br />
140<br />
135<br />
130<br />
125<br />
Vergleich der Messwerte zweier Messeinheiten bei gleichem Phylax<br />
Messeinheit 7 Natrium Phylax I<br />
Messeinheit 8 Natrium Phylax I<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20<br />
Vergleich der Messwerte zweier Messeinheiten bei gleichem Phylax<br />
Messeinheit 7 Kalium Phylax I<br />
Messeinheit 8 Kalium Phylax I<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20<br />
Abb 11: Vergleich der Messungen der (oben) Natrium- und Kaliumkonzentration zwischen den Messeinheiten 7 und 8<br />
bei gleichem Phylax Ion Analyser.<br />
In der obigen Abbildung zeigt sich in der Natriummessung durch Messeinheit 8 ein Drift. Der<br />
Kaliumwert gemessen durch die Messeinheit 8 ist generell höher als der gemessen von der<br />
Messeinheit 7. Die Schwankungsbreite beträgt für die Messeinheit 8 im Durchschnitt 0,5 mmol/l,<br />
für die Messeinheit 7 0,3 mmol/l.
Ergebnisse Seite 27<br />
Die vergleichenden Mittelwerte sind in der folgenden Tabelle aufgelistet.<br />
Phylax I Natrium Kalium<br />
vorgegebene Werte in mmol/l<br />
für Contronorm ®<br />
Mittelwert<br />
Messeinheit 7 Mittelwert<br />
Messeinheit 8 Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Standardabweichung<br />
Standardabweichung<br />
126<br />
3,0<br />
134,4<br />
0,97<br />
137,8<br />
1,94<br />
Tab.9: Vergleich der Elektrolytmessung von Messeinheit 7 und 8 in Phylax I<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
3,18<br />
0,08<br />
3,9<br />
0,096<br />
4,19<br />
0,135<br />
Der zulässige Bereich für Messwerte des Kontrollserums ermittelt sich aus dem angegebenen<br />
Mittelwert plus/minus jeweils drei Standardabweichungen. Daraus ergibt sich in diesem Fall ein<br />
Bereich für Natrium von 117 bis 135 mmol/l und für Kalium von 2,94 bis 3,42 mmol/l. Die Werte<br />
der Messeinheit 7 für Natrium liegen grenzwertig in dem Richtigkeitsbereich des Kontrollserums<br />
Contronorm ® , aber der Mittelwert für Kalium ist zu hoch.<br />
Die Werte der Messeinheit 8 liegen außerhalb des zulässigen Bereichs und dürfen ebenso wie<br />
der schon erwähnte Kaliummittelwert als nicht richtig angesehen werden.<br />
b) an Phylax II<br />
In der Abbildung lässt sich erkennen, dass die Messeinheit 7 bei Natrium größere<br />
Schwankungen in der Serumkonzentration misst als Messeinheit 8, insgesamt liegen die beiden<br />
Kurven rund 5 mmol/l auseinander. Für die Messung von Kalium gilt, dass von beiden<br />
Messeinheiten etwa die gleiche Konzentration erfasst wurde, wie auch in der unten stehenden<br />
Tabelle zu lesen ist.<br />
Konz. in mmol/l<br />
140<br />
136<br />
132<br />
128<br />
124<br />
120<br />
Vergleich der Messwerte zweier Messeinheiten bei gleichem Phylax<br />
Messeinheit 7 Natrium Phylax II<br />
Messeinheit 8 Natrium Phylax II<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Ergebnisse Seite 28<br />
Konz. in mmol/l<br />
3,80<br />
3,70<br />
3,60<br />
3,50<br />
3,40<br />
3,30<br />
3,20<br />
Vergleich der Messwerte zweier Messeinheiten bei gleichem Phylax<br />
Messeinheit 7 Kalium Phylax II<br />
Messeinheit 8 Kalium Phylax II<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
Abb 12: Vergleich der Messungen der (oben) Natrium- und Kaliumkonzentration zwischen den Messeinheiten 7 und 8<br />
bei gleichem Phylax Ion Analyser<br />
Phylax II Natrium Kalium<br />
vorgegebene Werte in<br />
mmol/l für<br />
Contronorm ®<br />
Mittelwert<br />
Messeinheit 7 Mittelwert<br />
Messeinheit 8 Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Standardabweichung<br />
Standardabweichung<br />
126<br />
3,0<br />
133,5<br />
2,84<br />
128,9<br />
1,11<br />
Tab. 10: Vergleich der Elektrolytmessung von Messeinheit 7 und 8 in Phylax II<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
3,18<br />
0,08<br />
3,48<br />
0,072<br />
3,54<br />
0,076<br />
Verglichen mit den vorgegebenen Werten fallen alle Natriumwerte in den zugelassenen Bereich.<br />
Der Mittelwert der Messreihe von Messeinheit 8 kommt dem genauen Mittelwert des<br />
Contronorm ® näher als der von Messeinheit 7, die Standardabweichungen sind kleiner als die<br />
von BioCon ® ermittelten. Die Kaliumwerte ähneln sich in Größe und Standardabweichung, sind<br />
aber zu hoch im Vergleich mit den vorgegebenen Werten.<br />
3.2.2.2. Vergleich Phylax I mit Phylax II<br />
a) an Messeinheit 7<br />
Betrachtet man die Messwerte für Natrium, so ist eine größere Schwankungsbreite für Phylax II<br />
zu erkennen. Auch könnte man einen Aufwärtsdrift vermuten, lässt man den hohen Wert zu<br />
Anfang der Kurve außer Acht. Die Natriummesskurven unterscheiden sich im Durchschnitt um<br />
0,4 mmol/l und auch hier kann man gegen Ende einen Aufwärtstrend der Werte sehen.
Ergebnisse Seite 29<br />
Konz.in mmol/l<br />
Konz. in mmol/l<br />
140<br />
136<br />
132<br />
128<br />
124<br />
4,0<br />
3,8<br />
3,6<br />
3,4<br />
3,2<br />
3,0<br />
Vergleich der Messwerte von Phylax I und II mit Messeinheit 7 für Natrium<br />
Messeinheit 7 Natrium Phylax I<br />
Messeinheit 7 Natrium Phylax II<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
Vergleich der Messwerte von Phylax I und II mit Messeinheit 7 für Kalium<br />
Phylax I<br />
Phylax II<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
Abb 13: Vergleich der (oben ) Natrium- und Kaliumkonzentration zwischen Phylax I und II bei gleicher Messeinheit<br />
Die folgenden Tabelle stellt nochmals die Ergebnisse der Messung gegenüber.<br />
Messeinheit 7 Natrium Kalium<br />
vorgegebene Werte in<br />
mmol/l für<br />
Contronorm ®<br />
Phylax I<br />
(mmol/l)<br />
Phylax II<br />
(mmol/l)<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
126<br />
3,0<br />
134,5<br />
1,04<br />
133,5<br />
2,84<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Tab.11: Vergleich der Elektrolytmessung von Messeinheit 7 zwischen Phylax I und II<br />
Standardabweichung<br />
3,18<br />
0,08<br />
3,9<br />
0,092<br />
3,48<br />
0,072<br />
Obwohl die Standardabweichung der Natriummessungen bei Phylax II mehr als doppelt so groß<br />
ist, unterscheiden sich die Mittelwerte nur um 1 mmol/l. Wieder befinden sich nur die<br />
Natriumwerte innerhalb des Richtigkeitsbereichs, wenn auch grenzwertig, alle Kaliumwerte sind<br />
dagegen zu hoch.<br />
b) an Messeinheit 8<br />
Die Kurven der Werte gemessen mit dem Phylax Ion Analyser I zeigen einen deutlichen<br />
Aufwärtsdrift bei Natrium und einen erkennbaren auch bei Kalium. Die Messergebnisse von
Ergebnisse Seite 30<br />
Phylax I und II unterscheiden sich drastisch, bei Natrium durchschnittlich um 9 mmol/l und bei<br />
Kalium um 0,5 mmol/l.<br />
Konz. in mmol/l<br />
Konz. in mmol/l<br />
145<br />
140<br />
135<br />
130<br />
125<br />
120<br />
4,6<br />
4,2<br />
3,8<br />
3,4<br />
3<br />
Vergleich der Messwerte von Phylax I und II mit Messeinheit 8 für Natrium<br />
Phylax I<br />
Phylax II<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20<br />
Vergleich der Messwerte von Phylax I und II mit Messeinheit 8 für Kalium<br />
Phylax I<br />
Phylax II<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20<br />
Abb 14: Vergleich der (oben ) Natrium- und Kaliumkonzentration zwischen Phylax I und II bei gleicher Messeinheit<br />
Die Konzentrationsmessungen von Phylax II mit der Messeinheit 8 zeigen einen konstanten<br />
Verlauf ohne große Schwankungen.<br />
Mittelwerte und Standardabweichungen sind auch hier in einer Tabelle zusammengefasst.<br />
Messeinheit 8 Natrium Kalium<br />
vorgegebene Werte in<br />
mmol/l für Contronorm®<br />
Phylax I<br />
(mmol/l)<br />
Phylax II<br />
(mmol/l)<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
126<br />
3,0<br />
137,8<br />
1,94<br />
128,9<br />
0,94<br />
Tab.12: Vergleich der Elektrolytmessung von Messeinheit 8 zwischen Phylax I und II<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
Mittelwert<br />
Standardabweichung<br />
3,18<br />
0,08<br />
4,19<br />
0,135<br />
3,53<br />
0,062<br />
Die Konzentrationswerte, die der Phylax Ion Analyser I ermittelt hat, sind außerhalb des<br />
angegebenen Bereichs und somit fehlerhaft. Die Werte des Phylax II in Verbindung mit der<br />
Messeinheit 8 sind für Natrium weit innerhalb der vorgegebenen Konzentrationen des<br />
Contronorm ® Serums bei kleinerer Standardabweichung, gleichbedeutend mit einer geringeren<br />
Schwankung der Messwerte um den Mittelwert. Jedoch ist auch hier der Mittelwert der<br />
Kaliummessung wieder zu hoch.
Ergebnisse Seite 31<br />
3.2.3. Bakterielle Untersuchung der Abgleichlösung<br />
Nach Identifizierung durch das biochemische Nachweisverfahren fanden sich folgende Erreger:<br />
Die Lösung, die von Beginn an offen war, war durch Staphylococcus epidermidis kontaminiert<br />
und die Lösungen, die während der Messungen genutzt wurde, waren der Reihe nach mit einem<br />
Pilz, Enterobacter spp., S. epidermidis und Pseudomans spp. verseucht. Als Kontrolle diente die<br />
verschlossene Flasche (Nr. 6), die den Versuch über ununterbrochen im Kühlschrank lagerte.<br />
Im Agarausstrich konnte kein Bakterien- oder Pilzwachstum nachgewiesen werden. Bei der<br />
vergleichenden Messung der Flüssigkeiten mit dem Phylax Ion Analyser ergaben sich trotz des<br />
Befalls keine Unterschiede in der Natrium- und Kaliumkonzentration.<br />
Kennummern Erregerart<br />
1 Staphylococcus epidermidis<br />
2 Pilz<br />
3 Enterobacter spp.<br />
4 Staph epidermidis<br />
5 Pseudomonas spp.<br />
6 Kein Erregernachweis<br />
Tab.13: Ergebnis des Erregernachweises der Abgleichlösungen
Ergebnisse Seite 32<br />
3.2.4. Messungen durch einen am Phylax unerfahrenen Untersucher<br />
3.2.4.1. Im Labor des Tintswalo Hospital, Republik Südafrika<br />
Der in die Technik des Phylax mit Hilfe der Anleitung (siehe Anhang) eingewiesene Mitarbeiter<br />
des Labors, Mandla Magagula, erklärte sich bereit, den Phylax Ion Analyser zu testen. Er führte<br />
eine Reihe von Bio-Cal ® Messungen (n=21) durch und eine Serummessreihe (n=14), die zuvor<br />
schon von mir gemessen wurde, so dass ein direkter Vergleich möglich war. Der Messvorgang<br />
selbst entsprach der Beschreibung in 3.3.1.<br />
Der Sollwert für BioCal ® - Serum ist für Natrium 134 mmol/l und für Kalium 3.9 mmol/l.<br />
Bei der Messreihe von 21 Messungen ergab sich ein Mittelwert für Natrium von 134,05 mmol/l<br />
(134) und eine Standardabweichung von 2.09.<br />
Für die Kaliumwerte errechnete sich ein Mittelwert von 4.38 mmol/l bei einer<br />
Standardabweichung von 0.26.<br />
Damit entsprach der Natriumwert genau dem Sollwert, jedoch wich der Kaliumwert um fast<br />
0.5 mmol/l vom Sollwert ab.<br />
Bio-Cal ® Natrium in mmol/l Kalium in mmol/l<br />
Sollwert 134 3,9<br />
Phylax Ion Analyser<br />
Mittelwert von n=21<br />
Differenz zwischen Sollwert<br />
und Wert des Phylax<br />
Standardabweichung der<br />
Messreihe<br />
134,05 4,38<br />
0,05 0,48<br />
2,09 0,26<br />
Tab.14: Vergleich der Bio-Cal Messungen einer Testperson mit den vorgegebenen Sollwerten<br />
Die gleiche Messreihe (n=21) wurde auch von mir durchgeführt:<br />
Mit einem Mittelwert von 135 mmol/l für Natrium und 4.19 mmol/l für Kalium und<br />
entsprechenden Standardabweichungen von 0,94 und 0,075 zeigt sich, dass die Mittelwerte -<br />
und damit auch die Differenz mit dem Sollwert für BioCal ® - sich zwar nicht sehr unterscheiden,<br />
aber die kleineren Standardabweichungen für eine engere Verteilung um den Mittelwert<br />
sprechen.<br />
Bio-Cal ® M. Magagula E.-M. Speth<br />
Natrium in mmol/l Mittelwert<br />
Standardabw.<br />
Kalium in mmol/l Mittelwert<br />
Standardabw.<br />
134,05<br />
2,09<br />
4,38<br />
0,26<br />
Tab.15: Vergleich einer Messreihe ausgeführt durch zwei Personen<br />
Mittelwert<br />
Standardabw.<br />
Mittelwert<br />
Standardabw.<br />
135,33<br />
0,94<br />
4,19<br />
0,075
Ergebnisse Seite 33<br />
In den folgenden Diagrammen sind die Ergebnisse grafisch dargestellt:<br />
Konz in mmol/l<br />
Konz in mmol/l<br />
142<br />
140<br />
138<br />
136<br />
134<br />
132<br />
Vergleich der Bio-Cal Messungen zwischen zwei Untersuchern (Natrium)<br />
Mandla Phylax II Natrium<br />
Eva Natrium<br />
130<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21<br />
5,4<br />
5,0<br />
4,6<br />
4,2<br />
Vergleich der Bio-Cal Messungen zwischen zwei Untersuchern (Kalium)<br />
Mandla Phylax II<br />
Kalium<br />
Eva Kalium<br />
3,8<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21<br />
Abb 15: Vergleich der (oben) Natrium- und Kaliumkonzentrationen von Bio-Cal ® Messungen zwischen Mandla<br />
Magagula und Eva-Maria Speth<br />
In der vergleichenden Messreihe von Serumproben fanden sich die unten dargestellten<br />
Ergebnisse.<br />
Anhand der Grafik ist zu sehen, dass sich die Messwerte der Natriumkonzentration eher<br />
entsprechen als die der Kaliumkonzentration.<br />
Die durchschnittliche Differenz zwischen den beiden Bedienern des Phylax Ion Analyser beträgt<br />
für Natrium 2,8 mmol/l bei einer Standardabweichung von 2,76 und für Kalium 0,34 mmol/l bei<br />
einer Standardabweichung von 0,224.<br />
Natrium in mmol/l<br />
160<br />
150<br />
140<br />
130<br />
Vergleich der Serumnatriumwerte bei Messungen zweier Untersucher<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14<br />
Probennummer<br />
Verlaufsgrafik Na-Mandla<br />
Verlaufsgrafik Na-Eva
Ergebnisse Seite 34<br />
Kalium in mmol/l<br />
5,6<br />
5,4<br />
5,2<br />
5,0<br />
4,8<br />
4,6<br />
4,4<br />
4,2<br />
4,0<br />
Vergleich der Serumkaliumwerte bei Messungen zweier Untersucher<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14<br />
Probennummer<br />
Verlaufsgrafik K-Mandla<br />
Verlaufsgrafik K-Eva<br />
Abb 16: Vergleich der (oben) Natrium- und Kaliumkonzentrationen von Patientenseren bei Messung von M. Magagula<br />
und E.-M. Speth<br />
3.2.4.2. In Moshi, Tansania<br />
In Moshi wurde von Herrn Klokke eine Serummessreihe von 26 Proben durchgeführt. Im<br />
Vergleich zu den Elektrolytkonzentrationen, die vor Ort vom Chiron 644 ISE gemessen wurden,<br />
errechnete sich eine durchschnittliche Differenz der Messwerte für Natrium von 4,65 mmol/l bei<br />
einer Standardabweichung von 3,08. Die Differenz der Kaliumwerte betrug im Durchschnitt 0,37<br />
bei einer Standardabweichung von 0,32.<br />
Serummessung (n=26) Natrium Kalium<br />
Mittlere Differenz zwischen<br />
Phylax- und<br />
Chironmesswerten in mmol/l<br />
4,65 0,37<br />
Standardabweichung 3,08 0,32<br />
Tab.16: Mittelwerte der Differenz zwischen den Messwerten von Phylax und Chiron bei Messung von 26<br />
Patientenseren<br />
Natrium in mmol/l<br />
160<br />
140<br />
120<br />
Vergleich der Natriumwerte Phylax-Chiron<br />
100<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26<br />
Probennummer<br />
Phylax<br />
Chiron 644
Ergebnisse Seite 35<br />
Kalium in mmol/l<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
Vergleich der Kaliumwerte Phylax-Chiron<br />
2<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26<br />
Probennummer<br />
Abb 17: Vergleich der Serummessungen von Natrium (oben) bzw. Kalium durch Herrn Klokke mit Phylax Ion Analyser<br />
und Chiron 644 ISE<br />
Die größte Schwierigkeit, die Herr Klokke mit dem Phylax Ion Analyser hatte, war das Driften der<br />
Messnadel und die damit verbundene Notwendigkeit, häufig zu kalibrieren. Er war besorgt über<br />
die Empfindlichkeit des Geräts und äußerte Bedenken bezüglich der Widerstandsfähigkeit bei<br />
Anwendung durch ungeschultes Personal. In seinen Augen müsse man die Prinzipien der<br />
Messung ganz genau verstehen, um mit dem Phylax richtig umgehen zu können. Zudem hielt er<br />
die Wartung und den damit verbundenen Wechsel der Elektroden in entlegenen Gegenden für<br />
eine großes Problem.<br />
Zuletzt würde er sich ein für den physiologischen Bereich erweitertes Display wünschen, um die<br />
Werte leichter ablesen zu können, und seiner Meinung nach sollte der Konzentrationsbereich für<br />
Natrium auf 115 bis 165 mmol/l auf der Anzeige beschränkt werden, da Werte jenseits dieser<br />
Grenzen keine Rolle mehr spielen würden.<br />
3.2.5. Meinung der Ärzte vor Ort<br />
Bei der Befragung der Ärzte im Tintswalo Hospital war es trotz aller Freundlichkeit schwierig,<br />
ihre Zeit in Anspruch zu nehmen, denn die Jungärzte sind sich dort größtenteils selbst<br />
überlassen und stehen unter großem Druck. Da die hauseigene Maschine für klinische Chemie<br />
schon seit längerem ausgefallen war, hatten die Ärzte gelernt, völlig auf diese Untersuchungen<br />
zu verzichten. Sie meinten, auch in Notfällen darauf verzichten zu können, solange sie in diesen<br />
Fällen an größere Krankenhäuser überweisen könnten.<br />
Trotzdem würden sie die Möglichkeit, wieder Elektrolytwerte abfragen zu können, sehr<br />
begrüßen. Außer Kalium und Natrium wären auch Bikarbonat und der BlutpH von großem<br />
Interesse, falls möglich auch Calcium und Magnesium. Der größte Anspruch an ein neues Gerät<br />
wäre Zuverlässigkeit, Belastbarkeit und einfache Reparatur, womöglich sogar vor Ort. Im Fall<br />
eines Geräts mit begrenzter Probenzahl pro Tag sollte es wenigstens in Notfallsituationen, in<br />
Phylax<br />
Chiron<br />
denen keine Zeit zur Überweisung bleibt, zur Verfügung stehen.
Ergebnisse Seite 36<br />
Mit einem kurzen Fragebogen (siehe Anhang) wurde theoretisch erfasst, dass die Ärzte, wenn<br />
sie die Möglichkeit hätten - bei durchschnittlich 14% - im Minimum 9,5% ihrer stationären<br />
Patienten nach Kalium- und Natriumserumwerten fragen würden. Bei etwa einem Zehntel ihrer<br />
Patienten erachteten es die Kliniker als absolut notwendig, den Elektrolytwert für Natrium und<br />
Kalium zu erfahren.<br />
Bezüglich der ambulanten Patienten verhielt es sich ähnlich: bei freier Verfügung würden die<br />
Ärzte in 19% der Fälle nach den Serumwerten fragen, als Minimum gaben sie 11% an.<br />
Elektrolytanforderungen der<br />
Ärzte<br />
Bei stationären Patienten Bei ambulanten Patienten<br />
Durchschnitt 14% 19%<br />
Minimum 9.5% 11%<br />
Tab.17: Elektrolytanforderungen nach Meinung der Ärzte im Durchschnitt und das absolute Minimum in Prozent<br />
bezogen auf die Summe der zu behandelnden Patienten<br />
Auf die Frage nach den häufigsten Indikationsstellungen stand an erster Stelle Kwashiokor,<br />
gefolgt von Gastroenteritis, einhergehend mit Diarrhoe, Erbrechen und Dehydratation. Den<br />
dritten Rang teilten sich Diabetes und OP-Abklärung, dann folgten Dehydratation aus<br />
unterschiedlichsten Gründen und auf Platz fünf Malaria.<br />
In persönlichen Gesprächen stellte sich heraus, dass die Zusammenarbeit zwischen<br />
Laborpersonal und Ärzteschaft mangelhaft war. Viele Anforderungen würden gar nicht oder erst<br />
sehr spät bearbeitet und die Ärzte hatten nur wenig Vertrauen in die Qualifikation der<br />
Labormitarbeiter. Ein mobiles Gerät, das schnell Ergebnisse liefern und sogar von ihnen selbst<br />
bedient werden könnte, wäre eine Möglichkeit, aber generell wäre dafür im Klinikalltag kaum<br />
Zeit. Auch fänden sie die Idee nicht schlecht, ein solches Gerät zum Einsatz in die umliegenden<br />
Dörfer mitzunehmen jedoch müssten das Gerät und die benötigten Reagenzien gegen Hitze und<br />
Staub unempfindlich sein.
Ergebnisse Seite 37<br />
3.3. Kosten für Anschaffung<br />
Laut Angaben von Herrn Riemann wäre bei Kauf eines Phylax Ion Analyser mit Kosten von<br />
1000.- € zu rechnen. Dazu gehört auch die Ausrüstung, bestehend aus einem Satz<br />
Ersatzelektroden und der Kalibrierlösung.<br />
Eine andere Möglichkeit wäre, das Gerät als solches kostenlos dem Labor zu überlassen, aber<br />
die sogenannten Verbrauchsmaterialien, also Elektroden, Messeinheit und Kalibrierlösung, zu<br />
berechnen.<br />
Zur Durchführung der Messung werden noch eine Transferpipette und Pipettenspitzen benötigt,<br />
außerdem ein Proteinremover, zur Beseitigung von Eiweiß, das den Durchflusskanal blockieren<br />
kann.<br />
Die Kosten für eine Pipette betragen zwischen 100 bis 300 €, 1000 Pipettenspitzen kosten<br />
ungefähr 9,90 €. Proteinremover in Form von einprozentiger Natriumhypochloridlösung ist sehr<br />
kostengünstig (etwa 1€/500ml) und könnte vielleicht sogar vor Ort hergestelt werden. Diese<br />
Werte ermitteln sich aus Durchschnittsberechnungen verschiedener Preise aus mehreren<br />
Katalogen für Laborausrüstung und beinhalten keine Lieferkosten.
Diskussion Seite 38<br />
4. Diskussion<br />
4.1. Methode der Ionenselektiven Elektrodenmessung:<br />
Die Methode der ISE bietet im Vergleich zur konventionellen Flammenphotometrie zahlreiche<br />
Vorteile. Eine Probenvorbereitung bzw. -verdünnung ist nicht unbedingt notwendig, da ISE auch<br />
Elektrolyte im Vollblut korrekt messen kann. 19,22,23,32,39 Das Messergebnis ist unabhängig von<br />
pH, CO2-Konzentration und Proteinämie. 7,33 Im Gegensatz zur schon oft wissenschaftlich<br />
beschriebenen Pseudohyponatriämie oder –normonatriämie in der Flammenphotometrie,<br />
werden auch bei Hyperproteinämie bzw. –lipidämie mit ISE korrekte Werte gemessen. 4,6,21,31,33<br />
Prinzipiell ist der Messvorgang einfach und die Geräte sind problemlos zu transportieren. 23,47<br />
Man benötigt nur ein geringes Probevolumen und bekommt innerhalb von Minuten das<br />
Ergebnis. 34,47 Eine mögliche Fehlerquelle liegt in der Einstellzeit, die je nach zu messender<br />
Konzentration variiert. 34,40 Das Ablesen des Messwerts ist untersucherabhängig und könnte zu<br />
fehlerhaften Ergebnissen führen<br />
Je nach Benutzungshäufigkeit und Umgebungstemperatur ist von Zeit zu Zeit die<br />
Referenzlösung aufzufüllen. 34,47 Diese muss regelmäßig kontrolliert und gegebenenfalls ersetzt<br />
werden, bevor eine Messung unmöglich wird. Dies setzt erstens ein sorgfältiges Arbeiten voraus<br />
und zweitens die Möglichkeit, Referenzlösung zu beziehen bzw. selbst korrekt herzustellen. Dr.<br />
Rao und Mr Carbonari, Vizepräsident bzw. Präsident der Bio-Chem Laboratory Systems Inc. in<br />
Lakewood, New Jersey beschrieben 1998 im American Clinical Laboratory sogenannt "solid-<br />
state"-Elektroden, die keine Refernzlösung benötigen, und sich durch höhere Stabilität und<br />
"Lebensdauer" als die herkömmlichen flüssigkeits- oder gelgefüllten Elektroden auszeichnen. 45<br />
Dies wäre sicherlich eine mögliche Verbesserung, wobei ungeklärt bleibt, ob sich die Kosten<br />
dadurch so vergrößern, dass die Anschaffungskosten für Entwicklungsländer nicht mehr zu<br />
bewältigen sind.<br />
4.2. Ergebnisse unter Standardbedingungen<br />
Die Aspekte, die unter Standardbedingungen untersucht wurden, waren die Richtigkeit der<br />
Messwerte, die Leistungsfähigkeit der Ausstattung und der Umgang mit dem Phylax Ion<br />
Analyser.
Diskussion Seite 39<br />
4.2.1. Allgemeine technische Probleme<br />
Unter Standardbedingungen zeigte sich, dass sich der Akku innerhalb von etwa vier Tagen<br />
entlud und es dann zu einem Aussetzen der Messleistung kam. Nach meiner Erfahrung dauert<br />
es mindestens einige Stunden bis zu einer ganzen Nacht, um den Akku vollständig aufzuladen<br />
und wieder unabhängig vom Elektrizitätsnetz arbeiten zu können.<br />
Während der Zeit, in der der Phylax Ion Analyser im ApproTech Lehrlabor betrieben wurde, war<br />
das Aufladen des Akkus nur am Netz möglich, weder direkte Sonneneinstrahlung noch<br />
Kunstlicht durch eine 60W-Glühbirne lieferten verlässliche Ergebnisse, d. h. der Apparat war bei<br />
Benutzung am nächsten Tag schon nach Messung einiger Serumproben wieder<br />
funktionsuntüchtig.<br />
Im Falle einer dringenden Anforderung einer Elektrolytbestimmung würde dieser Umstand, wenn<br />
keine externe Energieversorgung vorhanden wäre, zu Problemen führen. Wie weiter unten noch<br />
angeführt, war diese Versorgung bei der stärkeren Sonneneinstrahlung im Feldversuch in Afrika<br />
besser gewährleistet, allerdings bestehen dort sicherlich häufiger Probleme mit einer externen<br />
Stromversorgung. Hier sollte Abhilfe, z. B. in Form stärkerer Akkus (wie Lithium-Ionen Akkus)<br />
oder durch die Mitnahme von Ersatzakkus erfolgen, wobei natürlich in Hinblick auf die<br />
Kostensituation eine mögliche Lösung nicht zu teuer sein dürfte.<br />
Das langsame Abweichen der Messnadel (drift) und die verlängerten Einstellzeiten, die oft ohne<br />
sichtbare Veränderung der Messbedingungen oder der Elektrolytkonzentration auftraten, waren<br />
zusätzliche Gründe für erschwertes Messen und inkorrekte Werte. Der Versuch, durch häufiges<br />
Kalibrieren und sogar durch den Wechsel der Messelektroden eine Verbesserung<br />
herbeizuführen, war nicht immer erfolgreich. So kam es häufig zu verzögerten Ergebnissen und<br />
verlängerten Arbeitszeiten, die im Ernstfall gravierende Konsequenzen haben könnten, wenn<br />
rasche Elektrolytbefunde gefordert sind.<br />
Der Ablesezeitpunkt ist wegen fehlender objektiver Endpunktmessung eine weitere Fehlerquelle,<br />
bei der das Ergebnis, wie oben geschildert besonders bei verlängerter Einstellzeit,<br />
bedienerabhängig verfälscht sein kann. Ebenso wie bei zu frühem Kalibrieren (geschildert auf<br />
Seite 11) subjektive Fehler zu falschen Resultaten führen können.<br />
Diese Voraussetzungen und die wechselnden Bedingungen müssen erkannt werden und<br />
erschweren somit den Umgang mit dem Phylax. Das stellt hohe Anforderungen an den<br />
Untersucher und setzt eine gute Kenntnis des Apparats und der Messmethode voraus. 23,25 Eine<br />
intensive Vorbereitung und sorgfältige Schulung im Umgang mit dem Gerät wäre sehr wichtig.<br />
Ein eher mechanisches Problem ergab sich, wenn ausgefällte Proteine den Durchfluss des zu<br />
messenden Serums behinderten. Meistens ließ sich die Durchgängigkeit durch Proteinentferner<br />
wiederherstellen oder das Hindernis konnte mittels Druck bei Verwendung einer größeren<br />
Pipette mit einer 500µl-Pipettenspitze beseitigt werden. Problematisch ist, dass diese Pipette
Diskussion Seite 40<br />
nicht zur Standardausrüstung des Phylax Ion Analyser gehört und solche Probleme die<br />
Messungen verzögern oder ganz verhindern können.<br />
Da die Messeinheit aus dem Phylax Ion Analyser herausgenommen werden kann, ist die<br />
Kontaktstelle ein Schwachpunkt. Sollte Flüssigkeit zwischen die Kontakte von Elektroden und<br />
Apparat gelangen, werden die Messwerte verändert oder gestört. Veränderte Werte werden im<br />
realen Fall nicht bemerkt, da kein Vergleich stattfindet, und die Störung, die sich durch Springen<br />
der Messnadel oder Driften zeigt, muss erst gefunden werden, um sie zu beheben. Das führt<br />
erneut zu falschen Werten und verlängerter Arbeitszeit für eine Messreihe, d. h. auch hier liegt in<br />
der Ausbildung und der Sorgfalt der Untersucher eine große Aufgabe.<br />
4.2.2. Patientenseren<br />
Im Rahmen der durchgeführten Messreihen zeigte sich, dass bei den Natriummessungen fast<br />
ein Viertel der Werte des Phylax zwischen 2,0 bis 2,9 mmol/l über den Werten des Kliniklabors<br />
lagen, was sowohl rechnerisch als auch grafisch zu belegen war. Man könnte von einem<br />
systematischen Fehler ausgehen, der entweder durch die Kalibrierung entstanden ist oder in der<br />
ionenselektiven Elektrode liegt oder durch eine falsche Konzentration der Eichlösung ausgelöst<br />
wird. Die Schwierigkeit besteht darin, die Eichlösung auf ihre Ionenkonzentrationen zu<br />
kontrollieren, wofür man ein weiteres Elektrolytmessgerät benötigt.<br />
21% der Werte befanden sich in einem Abweichungsintervall von plus/minus 0,9 mmol/l um die<br />
Referenzwerte. Insgesamt lagen über 66% der Abweichungen zwischen –2,9 und +2,9 mmol/l,<br />
d. h. für Notfallbestimmungen und den Großteil der Routinelaboranforderungen lag die<br />
Abweichung bei Messungen mit dem Phylax Ion Analyser in einem tolerablen und vor Ort gut zu<br />
verwendenden Intervall.<br />
Dagegen präsentierte die Verteilung der Kaliumabweichungen eher eine Normalverteilung, mit<br />
etwa 75% der Differenzen in einem Intervall von –0,19 bis +0,19 mmol/l um den Nullpunkt.<br />
Überträgt man diese Ergebnisse in den klinischen Alltag, so kann man daraus schließen, dass<br />
die Kaliummessung verlässliche Ergebnisse liefert.<br />
Auffällig war eine Vergrößerung der Abweichungen bei hoch oder niedrig pathologischen Werten<br />
für beide Elektrolyte. Für die tägliche Arbeit sehr wichtig und dringend verbesserungsbedürftig<br />
ist die Tatsache, dass pathologische Werte noch als physiologisch gemessen wurden, wenn<br />
auch die Tendenz zu grenzwertigen Werten ging.<br />
So wird die Grenze zwischen gesund und krank lange verschleppt, da erst massive<br />
Elektrolytstörungen als pathologische Werte angezeigt werden.<br />
Vergleicht man die Abweichungen zwischen Hitachi und Phylax Ion Analyser, fällt auf, dass die<br />
hohen Differenzen vor allem im pathologischen Bereich lagen, während kleinere Abweichungen<br />
seltener wurden. Umgekehrt verhält es sich mit physiologischen Konzentrationen, wo nur<br />
geringe Differenzen bestanden.
Diskussion Seite 41<br />
Dieser Präzisionsfehler führt dazu, dass die Methode sich nicht zur Verlaufskontrolle bei<br />
Elektrolytstörungen eignet. Auch lässt sich anhand des Messergebnisses nur feststellen, dass<br />
der Patient keine starke Elektrolytverschiebung hat, aber leicht pathologische Konzentrationen<br />
sind nicht auszuschliessen.<br />
Möglicherweise wäre bei Verdacht auf niedrig oder hoch pathologische Werten eine Kalibrierung<br />
in einem anderen Bereich, z. B. 3,5 und 130 mmol/l bei Hypokaliämie/Hyponatriämie<br />
durchzuführen und somit ein genauerer Wert zu erhalten. Allerdings führt dies natürlich zu<br />
erhöhtem Arbeits- und Materialaufwand, Doppeluntersuchungen und in der Folge zu gravierend<br />
höheren Kosten. Insgesamt wäre eine Verbesserung des Geräts für pathologische Werte die<br />
sinnvollere Lösung.<br />
4.2.3. Kontrollseren<br />
Die Messungen mit den Kontrollseren Precipath ® und Precinorm ® gestalteten sich schwierig, da<br />
die Einstellzeiten aus unbekannten Gründen enorm verlängert waren und dadurch auch bei der<br />
Kalibrierung ein zu frühes Einstellen zu nachfolgenden falschen Werten führte. Zusätzlich war<br />
die vorgegebene pathologische Natriumkonzentration von Precipath ® nicht zu verwenden, da<br />
der Wert nicht mehr im Bereich des Displays des Phylax Ion Analyser lag.<br />
Diese Umstände könnten im täglichen Gebrauch zu Verzögerungen bzw. bei Bedienung durch<br />
unerfahrenes Personal zu inkorrekten Werten führen. Handelsübliche Kontrollseren, die zur<br />
allgemeinen Überprüfung der Messleistung des Phylax Ion Anayser hinzugezogen werden,<br />
müssten vorher auf ihre Elektrolytwerte überprüft werden.<br />
Für Natrium ergab sich, dass die vorgegebenen Sollwerte bzw. Bereiche für Precinorm ® nach<br />
Auflösung des Trockenserums mit 5ml destilliertem Wasser vom Phylax Ion Analyser und<br />
Hitachi erreicht wurden. Die Differenz zwischen dem Phylax Mittelwert und dem des Hitachi<br />
betruge etwas mehr als 5 mmol/l. Der Sollwert für Precipath ® wie oben erwähnt entfiel. Nach<br />
Zugabe von Natriumchloridlösung, um die vorgegebene Konzentration in den messbaren<br />
Bereich zu heben, maß das Hitachi-Gerät des Kliniklabors einen viel höheren Wert als der<br />
Phylax Ion Analyser. Zunächst wurden die Werte durch den Phylax bestimmt und die angezeigte<br />
Konzentration befand sich noch im darstellbaren Bereich des Displays. Vergleicht man diese mit<br />
der Konzentration, die der Hitachi der Missionsärztlichen Klinik maß, so war der Wert des<br />
Hitachi diesmal um fast 30 mmol/l höher und somit wiederum außerhalb des Anzeigebereichs<br />
des Phylax.<br />
Die ermittelten Kaliumwerte des Phylax Ion Analyser waren für Precinorm ® zu hoch und für<br />
Precipath ® zu niedrig, d. h. jeweils außerhalb des Sollbereichs. Die Messwerte des Hitachi<br />
stimmten bei Precinorm ® mit denen des Phylax überein, bei Precipath ® jedoch mit den Vorgaben<br />
des Herstellers.<br />
Es stellt sich die Frage, ob das hier eingesetzte Precinorm ® - Serum in der Kaliumkonzentration<br />
von vornherein verändert war, da beide Apparate einen Wert maßen, der mehr als 1 mmol/l
Diskussion Seite 42<br />
über dem Sollbereich lag, das pathologische Serum hingegen, das in derselben Stunde vom<br />
Hitachi gemessen wurde, korrekte Werte lieferte.<br />
Die Kontrolle des Phylax Ion Analyser durch Standardseren von Boehringer Mannheim ® zeigt<br />
erneut, dass die größere Messungenauigkeit im pathologischen Messbereich auftritt.<br />
Bei der Messung des Kalibrationsserum Bio-Cal ® von Biocon ® Diagnostik verlief die Messung<br />
ohne größere Verzögerung und Unterbrechungen. Der Phylax Ion Analyser lieferte<br />
Messergebnisse ( Mittelwert von n=21) für Kalium und Natrium, die fast punktgenau denen des<br />
Herstellers entsprachen. Im Verlauf der Messreihe lässt sich kein Abdriften und keine größere<br />
Schwankungsbreite der einzelen Messwerte um den Mittelwert erkennen. Das belegen auch die<br />
Standardabweichungen von 1,32 für Natrium und 0,058 für Kalium.<br />
Dieser Messverlauf samt Ergebnis zeigt, dass der Phylax Ion Analyser bei optimaler Funktion im<br />
physiologischen Bereich richtig geeicht ist und die Methode präzise arbeitet. Reproduzierbare<br />
korrekte Messwerte sind möglich, jedoch sind eventuelle Störfaktoren zahlreich und der Apparat<br />
dafür anfällig.<br />
4.3. Ergebnisse im Feldversuch<br />
4.3.1 Allgemeine Probleme<br />
Trotz vorheriger Absprache war es nicht möglich, die Elektrolytbestimmung des<br />
Krankenhauslabors als Referenzmethode heranzuziehen. Dies sind Unvorhersehbarkeiten, die<br />
bei Feldversuchen in ärmeren Ländern auftreten können und so den Verlauf eines Versuchs<br />
beeinflussen. Auch an weiteren Laboreinrichtungen in der erreichbaren näheren Umgebung<br />
waren zu diesem Zeitpunkt die Geräte zur Elektrolytbestimmung ausgefallen. Weiter entfernte<br />
Krankenhäuser waren zudem von den Zufahrtswegen abgeschnitten, da es durch starke<br />
Regenfälle zu großflächigen Überschwemmungen gekommen war. Diese Situation, so<br />
hinderlich sie für die Durchführung des Feldversuchs war, zeigt eindrücklich, wie wichtig es ist,<br />
Technologie an die vorhandenen Bedingungen anzupassen. Seit Wochen bestellte Reagenzien<br />
wurden nicht nachgeliefert, Mitarbeiter anderer Labore konnten sich den Fehler ihres Geräts,<br />
der zum Funktionsausfall führte, erst gar nicht erklären. Speziell für diese Technologie<br />
qualifiziertes Fachpersonal konnte sich das Labor bzw. das örtliche Krankenhaus nicht leisten.<br />
Die Ausnahme bildete dabei ein Labor, das auf einem amerikanischen Armeestützpunkt geführt<br />
wurde, aber auch hier musste man den Spezialisten erst von weit entfernt holen.<br />
Da die Zeit der Versuchsdurchführung auf wenige Wochen beschränkt war, musste ich mit den<br />
vorhandenen Mitteln und Möglichkeiten arbeiten.<br />
Es folgte die Überlegung, Elektrolytmessungen in Vollblut- und Serumrpoben zu vergleichen.<br />
Um diese Messungen durchführen zu können, wäre eine Antikoagulation der Vollblutproben<br />
erforderlich gewesen. Da nur Monovetten mit Natriumheparin und sonst keine Alternative zur
Diskussion Seite 43<br />
Verfügung standen, fiel diese Versuchsreihe aus. Bei Vollblutproben, die nicht innerhalb<br />
kürzester Zeit der Messung zugeführt werden können, ist eine Antikoagulation mit<br />
Lithiumheparin notwendig, um die Elektrolytkonzentrationen nicht iatrogen zu verändern. 35<br />
Abgesehen davon präsentierten sich in der Arbeit mit dem Phylax Ion Analyser eine Reihe von<br />
zusätzlichen Problemen.<br />
Die Messschwierigkeiten, wie das Abdriften der Nadel, die ständige Notwendigkeit der<br />
Kalibrierung und das plötzliche, unerklärte Springen der Nadel, die sich unter<br />
Standardbedingungen nur manchmal gezeigt hatten, wurden jetzt zur täglichen Hürde und<br />
machten die Messungen zeitweise unmöglich.<br />
Erneut auftretendes Problem war die Verlegung des Durchflusskanals durch ausgefälltes<br />
Eiweiß, welches sich nicht immer durch Proteinentferner beseitigen ließ und den Austausch der<br />
Messeinheit nötig machte.<br />
Bemerkenswert auch, dass sich die Messwerte derselben Probe nach Behandlung des<br />
Durchflusssystems mit Proteinentferner erheblich unterschieden. Hatten sich Proteine auf die<br />
Membran der ISE gesetzt und die Diffusionseigenschaft verändert?<br />
Eine neue Erkenntnis war, dass der Klebstoff, der die Kunststoffkapillare an der Messeinheit<br />
befestigt, selbst den Durchfluss behinderte und nur eine Resektion der verklebten<br />
Schlauchstelle die Durchgängigkeit wiederherstellen konnte. Eine andere Variante war, dass<br />
sich der Schlauch an der Stelle, an der er festgeklebt war, löste und auch so ein Injizieren der<br />
Seren nicht mehr möglich war.<br />
Diese Schwachstellen des Phylax Ion Analyser sind grundsätzlich schwierig unter<br />
Feldbedingungen zu beherrschen. Wie viele austauschbare Messeinheiten müssen im Vorrat<br />
vorhanden sein, um all diesen Hindernissen schnell und praktikabel zu begegnen? Wo sind in<br />
einem einfachen Labor die Werkzeuge und Utensilien, die nötig sind, um Schläuche erneut<br />
anzukleben oder verstopfte Passagen wieder durchgängig zu bekommen? Wie ist der richtige<br />
Umgang mit starkem Abdriften oder Springen der Nadel bei gerade frisch eingesetzten ISE und<br />
aufgeladenem Akku? Wieviel Training ist notwendig, um das ausreichende Know-how zu<br />
erlangen?<br />
Und wie lange werden sich ungeübte Laboranten mit diesen Schwierigkeiten befassen, bevor<br />
sie das Gerät als „defekt“ deklarieren und auf Ersatz warten?<br />
Somit bestätigt sich, dass in weniger technisierten Labors das Personal den entscheidenden<br />
Qualitätsfaktor darstellt. Die Güte der Wartung, der Reparatur und des Umgangs mit dem Gerät<br />
hängt von den Mitarbeitern und dem Training, das sie erfahren haben ab. Aber auch Schulung<br />
kann nur bis zu einem gewissen Punkt sinnvoll durchgeführt werden. Wer aber ist zuständig,<br />
wenn das Ausmaß der Reparatur diesen Wissensstand übersteigt?<br />
Hier sind also noch einige Vorarbeiten zu leisten, bevor das Gerät als „tropentauglich“<br />
einzustufen ist. Nochmals zu erwähnen ist die Bedeutung einer Endpunktmessung, um hier den<br />
subjektiven Faktor Mensch gering zu halten.
Diskussion Seite 44<br />
4.3.2. Standardseren<br />
Standardseren haben neben einem vorgegebenen Konzentrationsmittelwert für Elektrolyte auch<br />
eine angegebene Standardabweichung und einen dadurch errechneten Richtigkeitsbereich. Da<br />
das Kalibrationsserum Bio-Cal® nur definierte Konzentrationswerte hat, kann man sich an den<br />
Richtlinien der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung in medizinischen Laboratorien<br />
orientieren. Diese erlauben eine maximal zulässige prozentuale Messabweichung vom Sollwert<br />
von 6% bei Natrium und von 8% bei Kalium. Das ergibt in diesem Fall einen Messbereich von<br />
128-142 mmol/l für Natrium und 3,6-4.2 mmol/l für Kalium. Innerhalb dieser Grenzen befand<br />
sich der Großteil der mit beiden Phylax Ion Analyser gemessenen Werte für Natrium und Kalium<br />
und belegt damit die Richtigkeit dieser Methode im physiologischen Bereich.<br />
Eine Ausnahme waren die Kaliummesswerte der Messeinheit 8. Die Mittelwerte der<br />
gemessenen Kaliumkonzentrationen lagen, unabhängig vom jeweiligen Phylax Ion Analyser und<br />
Serum immer außerhalb des erlaubten Bereichs. Eine mögliche Erklärung wäre eine defekte<br />
Kaliumelektrode.<br />
Das Kontrollserum Contronorm® liegt mit vorgegebenen Konzentrationswerten von 126 mmol/l<br />
für Natrium bzw. 3,18 mmol/l für Kalium am unteren Ende des physiologischen Bereichs. Bei<br />
Messungen durch den Phylax Ion Analyser lagen die Natriumwerte zwar noch innerhalb des<br />
Richtigkeitsbereichs, waren aber tendenziell zu hoch. Die ermittelten Kaliummesswerte waren<br />
durchweg zu hoch. Je weiter der zu messende Wert von den Kalibrationswerten 142 mmol/l für<br />
Natrium bzw. 4,2 mmol/l für Kalium in beide Richtungen abwich, desto größer war die<br />
Messabweichung des Phylax Ion Analyser und zeigte eine Tendenz zur physiologischen "Mitte".<br />
Dieses Phämomen fiel auch unter Standardbedingungen auf, macht dadurch Verlaufskontrollen<br />
bzw. die Feststellung von hochpathologischen Werten unmöglich und bedarf einer<br />
Verbesserung. Eine zusätzliche Kalibrierung auch in pathologischen Bereichen könnte dieses<br />
Problem beseitigen, aber diese Möglichkeit bietet das Gerät derzeit noch nicht, und erhöht<br />
selbstverständlich den personellen, zeitlichen und apparativen Aufwand.<br />
Bedenklich sind die aufgefallenen Drifts bei einigen Natriummessreihen vor allem bei Messung<br />
des konzentrierten Bio-Cal® Serums, die nahe legen, dass die Methode außer Kontrolle geraten<br />
war. Um all diese Probleme zu erkennen, müssten tägliche Kontrollen des Phylax Ion Analyser<br />
mittels Standardseren durchgeführt werden. Das erfordert neben Zeit und kostenspieliger<br />
Ausrüstung auch einen geschulten Anwender.
Diskussion Seite 45<br />
4.3.3. Bakterielle Verunreinigung der Abgleichlösung<br />
In der bakteriellen Untersuchung der Abgleichlösung fanden sich trotz sorgfältiger Arbeitsweise<br />
Verschmutzungen durch verschiedene Erreger. Auch wenn sich bei Messung durch den Phylax<br />
Ion Analyser zunächst keine veränderten Konzentrationen der Elektrolyte feststellen liessen, so<br />
ist dies auf Dauer nicht auszuschliessen. Wichtig wäre in diesem Fall, auf einer Portionierung<br />
der Abgleichflüssigkeit in kleinere Mengen zu bestehen und die restliche Lösung im Kühlschrank<br />
aufzubewahren. Vielleicht wäre ein begrenzter Benutzungszeitraum nach erstmaligem Öffnen<br />
der Lösungsbehälter sinnvoll, so dass nach einer gewissen Zeit die Lösung verworfen würde,<br />
auch wenn sie länger nicht benutzt wurde, um einer Abgleichung mit einer durch Kontamination<br />
veränderten Elektrolytkonzentration vorzubeugen. Sollte der Ion Analyser in Feldeinsätzen ohne<br />
Möglichkeit einer Kühlung der Abgleichlösung für etliche Stunden genutzt werden, ist diese<br />
Vorsichtsmaßnahme besonders zu beachten.<br />
4.3.4. Anwendung durch am Phylax unerfahrene Untersucher<br />
In der Untersuchung der Messvorgänge durch einen am Gerät unerfahrenen Mitarbeiter (Herrn<br />
Mandla Magagula) zeigte sich bei der Bio-Cal ® Messung ein punktgenauer Natriummittelwert,<br />
während der Kaliummittelwert knapp 0,5 mmol/l vom vorgegebenen Wert abwich. Im Vergleich<br />
zu den Messungen, die von mir durchgeführt wurden, bei Verwendung von gleicher Lösung,<br />
Messeinheit und Ion Analyser, waren die Standardabweichungen größer und der von mir<br />
errechnete Kaliummittelwert näher am Sollwert. Dennoch unterschieden sich die Mittelwerte nur<br />
um 1,3 mmol/l für Natrium und knapp 0,2 mmol/l für Kalium.<br />
Die kleineren Standardabweichungen erklären sich vielleicht auch durch die größere Erfahrung<br />
bei der Abgleichung, dem schnelleren Erkennen von Unregelmäßigkeiten und dem geübteren<br />
Umgang mit dem Display beim Ablesen des Messwerts. So führt der vertraute Umgang mit den<br />
Phylax Ion Analyser zu stabileren reproduzierbaren Messergebnissen.<br />
Eventuell wäre also bei Benutzung vor Ort eine längere Erprobungsphase durch einen<br />
Untersucher zu fordern und im Folgenden eine Durchführung der Laborbestimmungen durch<br />
möglichst wenige Mitarbeiter. Dieser Umstand würde im Gegenzug die grundsätzliche Mobilität<br />
des Geräts vermindern, denn das würde bedeuten, einer der wenigen erfahrenen Untersucher<br />
müsste immer mit dabei sein. Fuchs et al. sehen durch den Einsatz von Mikroprozessoren in<br />
Verbindung mit den Ionenselektiven Elektroden eine Möglichkeit, dem jeweiligen Benutzer bei<br />
der Fehlersuche behilflich zu sein. 23 Alle für die Messung wichtigen Funktionen, vor allem die<br />
Elektroden und die Stabilität der Messwerte, würden von dem eingebauten Mikroprozessor<br />
überwacht. Aber wer kann helfen, wenn der Mikroprozessor ausfällt?<br />
Die Messreihen der Patientenseren, die von beiden Untersuchern durchgeführt wurden, zeigen<br />
grafisch für die Natriumkonzentrationen einen ähnlichen Verlauf und legen somit nahe, dass die<br />
Werte reproduzierbar sind. Dem entspricht nicht das Ergebnis der Kaliummessung. Hier könnte<br />
man annehmen, die gemessenen Werte seien benutzerabhängig.
Diskussion Seite 46<br />
Nach Meinung von Herrn Mandla Magagula ist das Display sehr klein und gewöhnungsbedürftig,<br />
er fände eine digitale Anzeige der Messwerte genauer. Außerdem gelange zu schnell Flüssigkeit<br />
zwischen das Messsystem und die Kontaktelektroden und führe so zu ungenauen Messungen<br />
und zum Abdriften der Messnadel. Das Gerät schien ihm nicht stabil genug für die<br />
Anforderungen im Feld.<br />
In Moshi, Tansania, wurden die Ergebnisse des Phylax Ion Analyser mit denen eines anderen<br />
Laborgeräts (Chiron 644), das mit Ionenselektiven Elektroden arbeitet, verglichen. Durchgeführt<br />
von Herrn Klokke, zeigt sich im grafischen Verlauf der Messreihe, dass die Messwerte<br />
tendenziell korrespondieren. Die mittlere Differenz der Natriummesswerte zwischen Phylax und<br />
Chiron betrug 4,6 mmol/l und für Kalium 0,37. Obwohl die Messergebnisse hoffnungsvoll<br />
erscheinen, war ein häufiger Drift der Messnadel problematisch, welcher ständiges Kalibrieren<br />
nötig machte. Auch Herr Klokke hält den Phylax Ion Analyser für empfindlich bei Benutzung<br />
unter den rauen Bedingungen weniger priviligierter Laboratorien und in den Händen nicht<br />
qualifizierter Mitarbeiter. Große Schwierigkeiten sieht er in der Wartung des Geräts und dem<br />
Austausch der Elektroden, wenn der Ion Analyser in entlegenen Gebieten zum Einsatz kommen<br />
sollte. Ähnlich wie Herrn Magagula würde Herr Klokke ein größeres Display bzw. eine digitale<br />
Anzeige bevorzugen, außerdem hält er einen kleineren Konzentrationsbereich für ausreichend,<br />
da extrem pathologische Werte keine klinische Rolle mehr spielen würden. Insgesamt würde er<br />
aber die Verwendung eines derartigen, gut funktionierenden Gerätes sehr begrüßen.<br />
4.3.5. Meinung der Ärzte vor Ort<br />
Die Befragung der Ärzte im Tintswalo Hospital führte zu dem Schluss, dass eine<br />
Elektrolytbestimmung von vielen als hilfreich bewertet wurde. Auch wenn sie seit einiger Zeit<br />
ohne diese Laborwerte auskommen mussten, würden sie doch bei bestehender Möglichkeit bei<br />
durchschnittlich 14% der stationären und 19% der ambulanten Patienten die<br />
Elektrolytbestimmung anfordern.<br />
Zuverlässige Ergebnisse, Belastbarkeit der Ausrüstung und einfache Wartung und Reparatur<br />
waren die immer wiederkehrenden Ansprüche an das Gerät, da die Beschaffung von speziellen<br />
Ersatzteilen in vielen Regionen Afrikas ein Problem darstellt. Der Phylax Ion Analyser konnte<br />
diesen Forderungen während des Aufenthalts in Südafrika nicht nachkommen, besonders in<br />
Bezug auf Belastbarkeit und Reparatur.<br />
Da der Phylax Ion Analyser vom Hersteller nur für eine begrenzte Zahl an Proben vorgesehen<br />
ist, halten die Ärzte eine Beschränkung auf Notfallsituationen, in denen schnell gehandelt<br />
werden müsse, für sinnvoll. Wobei natürlich die Möglichkeit, mehr Proben zu untersuchen,<br />
vorteilhafter wäre. Auch würden die Ärzte gerne das Spektrum der zu bestimmenden Elektrolyte<br />
erweitern, neben Kalium und Natrium sind für sie noch Magnesium und Calcium, der Blut-pH<br />
und Bikarbonat wichtig. Im Jahre 1997 haben Markova et al. ein Gerät für die ionenselektiven
Diskussion Seite 47<br />
Elektrolytbestimmung von insgesamt sechs Parametern erfolgreich evaluiert. 35 Das Gerät nennt<br />
sich Microlyte 6 und stammt von der Firma Kone Instruments in Finnland. So ist es prinzipiell<br />
möglich, innerhalb weniger Minuten Kalium, Natrium, Chlorid, freies Calcium und Magnesium<br />
sowie den pH in Vollblut, Serum und Plasma simultan zu bestimmen. Zu diskutieren wäre, dass<br />
das Gerät unter optimalen Bedingungen getestet wurde und damit wenig Rückschlüsse auf die<br />
Funktionstüchtigkeit unter Feldbedingungen erlaubt. Auch Größe und Preis des Geräts wurden<br />
in vorliegender Arbeit nicht erwähnt.<br />
Ein von den Kollegen vor Ort häufig angeführtes Beispiel für notwendige<br />
Elektrolytbestimmungen war Kwashiokor, eine tropische Form der Eiweißmangeldystrophie,<br />
hervorgerufen durch eiweißarme Nahrung, welche vor allem Kinder und Jugendliche in Afrika<br />
betrifft. Diese Krankheit, verbunden mit einer zusätzlichen Resistenzschwäche, welche die<br />
Patienten sehr infektanfällig macht 15,44 , bedarf sorgfältiger Überwachung und Therapie, da es<br />
rasch zur Elektrolytentgleisung kommen kann. Des Weiteren würden die Ärzte eine genaue<br />
Diagnostik bei Gastroenteritis mit Dehydratation, bei Diabetes, zur OP-Abklärung und nicht<br />
zuletzt bei Malariaerkrankung für wünschenswert erachten.<br />
Eine besonders große Hürde stellt die Zusammenarbeit zwischen Laborpersonal und Ärzten dar.<br />
Oft kommt es zu verzögerten Ergebnissen oder die Anforderungen werden erst gar nicht<br />
bearbeitet. Dieser Konflikt hat in Tintswalo Hospital auch einen politischen und kulturellen<br />
Hintergrund, da das schwarzafrikanische Personal die Autorität der überwiegend jungen und<br />
weißen Ärzte nicht anerkennt. Die Laboranten waren im Allgemeinen selten im Labor<br />
anzutreffen. In Gesprächen wurde festgestellt, dass die Löhne der Angestellten so gering sind,<br />
dass viele versuchen, in privaten Laboren zusätzlich etwas zu verdienen, nicht selten unter<br />
Verwendung von Krankenhauseigentum.<br />
Auch bezweifeln inzwischen die enttäuschten Ärzte die berufliche Qualifikation der Laboranten<br />
und reduzieren die Laboranforderungen auf ein Minimum. So kann man der Aussage von<br />
Akpede und Akenzua, dass das Ausmaß der Laborbestimmungen von der Verfügbarkeit,<br />
Zuverlässigkeit, Erschwinglichkeit und Angemessenheit der Laboruntersuchungen abhinge 2 ,<br />
noch das fehlende Vertrauen der Mediziner in die Untersucher hinzufügen.<br />
Carter und Lema bemerkten in ihrem Artikel im East African Medical Journal 1999, dass weder<br />
das medizinische Personal noch die Patienten den Einfluss der Laboruntersuchungen auf die<br />
Verbesserung von Diagnosen zu schätzen wüssten. 10 Wenn ein Labor samt seinen Mitarbeitern<br />
eher eine finanzielle Bürde als eine Hilfe für die klinische Arbeit darstellt, wie im Tintswalo<br />
Hospital gesehen, ist diese Aussage zu verstehen.<br />
Die Ärzte sind sogar gewillt, den Umgang mit einem einfach zu bedienenden und zuverlässigen<br />
Gerät zu erlernen, um in dringenden Fällen selbst die Elektrolytkonzentrationen bestimmen zu<br />
können. In diesem Fall wären die Untersucher größtenteils unerfahren und stellen damit einen<br />
noch höheren Anspruch an die Widerstandsfähigkeit des Apparats und die Einfachheit bzw.<br />
Stabilität des Messvorgangs. Auch finden sie den Einsatz mobiler Laborgeräte bei ihren<br />
Besuchen in entlegene Dörfer von Vorteil, aber Hitze und Staub stellen dabei die größten<br />
Hindernisse dar und es ist zu befürchten, dass der Phylax Ion Analyser wahrscheinlich solch<br />
einen Einsatz nicht unbeschadet überstehen würde.
Diskussion Seite 48<br />
4.3.6. Anschaffungskosten und -möglichkeiten<br />
Die Anschaffungskosten von € 1000,- (6000 Rand, Stand 2/01) stellen für ein kleines Hospital<br />
eine mittelgroße Investition dar. Die andere Möglichkeit, das Gerät kostenlos zur Verfügung zu<br />
stellen, aber die Verbrauchsmaterialien zu berechnen, scheint günstiger, jedoch sind die Kosten<br />
für Wartung und Ersatz (z. B. der Messeinheit bzw. Elektroden) schwer zu berechnen, da keine<br />
Langzeituntersuchungen vorliegen. Zudem werden noch Pipettenspitzen und eine<br />
Transferpipette benötigt, sowie der Proteinentferner, die Kalibirierlösung und Standardseren zur<br />
Qualitätskontrolle. Bei Verlust stellt sich wiederum die Frage, wie schnell und zuverlässig Ersatz<br />
zu bekommen ist und wer in diesem Fall die Kosten übernehmen würde.<br />
Insgesamt benötigt man zum Betrieb des Phylax Ion Analyser etliche Einzelteile und der Ausfall<br />
auch nur eines Teiles würde eine Untersuchung unmöglich machen. Da wenig selbst<br />
herzustellen ist, wäre ein Import notwendig. Oft genug kann man den Fehler allein gar nicht<br />
spezifizieren bzw. beheben, so dass ein Fachmann nötig ist. Das steigert wiederum die Kosten.<br />
Letztendlich stellt sich die Frage, auf welches Gerät und welche Laborbestimmung man in<br />
knappen Zeiten am ehesten verzichten würde, wenn aus finanziellen Gründen zwischen<br />
Bestimmung von kleinem Blutbild, dicken Tropfen oder klinischer Chemie gewählen werden<br />
müsste.
Diskussion Seite 49<br />
4.4. Resumée und Perspektive<br />
Diese Arbeit hat gezeigt, dass der Phylax Ion Analyser, konzipiert zur netzunabhängigen<br />
Bestimmung von Natrium- und Kaliumkonzentrationen in Seren, ausreichend<br />
Einsatzmöglichkeiten in den weniger gut ausgestatteten Krankenhauslaboratorien in Afrika<br />
hätte. Krankheitsbilder, die mit Elektrolytverschiebung einhergehen und der Bedarf an<br />
Elektrolytanforderungen, der den Ärzten in der täglichen Arbeit begegnet, würden die<br />
Anschaffung eines solchen Laborgerätes auch in kleineren Krankenhäusern rechtfertigen. Ein<br />
einfaches Screening von etwa fünfzig Blutproben täglich sind bei optimaler Funktion in kurzer<br />
Zeit durchzuführen.<br />
Die Messmethode erwies sich als semi-quantitativ oder auch qualitativ. Ein annähernder<br />
Konzentrationswert kann bestimmt werden, aber die Methode eignet sich nicht zur detaillierten<br />
Verlaufskontrolle.<br />
Unter Standardbedingungen stimmten die physiologischen Messwerte in der Mehrzahl mit der<br />
Referenzmethode überein, im pathologischen Bereich wurden die Abweichungen größer.<br />
Messungen mit Kontrollseren schnitten insgesamt schlechter ab, Verbesserungen wären hier<br />
noch notwendig.<br />
Schwachstelle des Phylax Ion Analyser ist seine Empfindlichkeit. Verstopfte Schläuche,<br />
springende Messnadeln, Abdriften oder Nichtreagieren der Messnadel behindern und verzögern<br />
das reibungslose Arbeiten. Anhand der Felduntersuchung konnte festgestellt werden, dass<br />
diese Schwierigkeiten unter einfachen Bedingungen öfter auftreten und so zu Unterbrechungen<br />
und zur Verringerung der Messleistung führten. Häufig war der Grund der Störung nicht zu<br />
eruieren, manchmal blieb die Störung unbemerkt und führte zu falschen Ergebnissen.<br />
Austausch von Elektroden, Akku oder Messeinheit, um die Störung zu beseitigen, erhöhen die<br />
Betriebskosten, zusätzliches Material ist schwer zu bekommen. Obwohl die Abgleichlösung<br />
theoretisch selbst herzustellen wäre, müssen die entsprechenden Fachkenntnisse vorhanden<br />
sein, oder die Lösung muss wiederum geliefert werden. Trotz der Möglichkeit des mobilen<br />
Einsatzes sind Gerät und Abgleichlösung nicht der Hitze und dem Staub gewachsen.<br />
Zusammenfassend muss man zu der Schlussfolgerung kommen, dass das Gerät in seiner<br />
derzeitigen Form noch nicht optimal für die Verwendung unter einfachen Bedingungen und in<br />
den Händen unerfahrener Benutzer geeignet ist, aber sicherlich ein Bedarf für ein gering<br />
modifiziertes, in seinen Ergebnissen konstanteres und weniger für äußere Einflüsse anfälliges<br />
Gerät in der Art des Phylax Ion Analyser besteht. Letztendlich geht es um die ausreichende<br />
medizinische Versorgung der ansässigen Bevölkerung und, wie Steele et al. folgerten, wird die<br />
Zusammenarbeit von klinischer Beobachtung und grundlegender Laboruntersuchungen<br />
lebensbedrohliche Krankheiten auch als solche erkennen, wenn es gelingt, die Labormethoden<br />
für die Entwicklungsländer in Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Kosten zu verbessern. 2,54
Zusammenfassung Seite 50<br />
5. Zusammenfassung<br />
Die Labormedizin hat in den letzten Jahrzehnten an Bedeutung gewonnen und die klinische<br />
Arbeit ist ohne die Unterstützung von Laboruntersuchungen nicht mehr vorstellbar. Die für uns<br />
selbstverständliche Labordiagnostik ist in ärmeren Ländern dieser Welt aufgrund vieler<br />
Ursachen (Stromausfall, Temperaturschwankungen, fehlende Reparatur- und<br />
Wartungsmöglichkeiten, Geldmangel etc.) nicht durchführbar. Sogenannte „High-Tech“-Geräte<br />
sind empfindlich, in Wartung und Reparatur schwierig, oft kompliziert in ihrer Bedienung und der<br />
Import ist teuer. Unterschiedliche Krankheitsprävalenzen zwischen Nord und Süd setzen andere<br />
Schwerpunkte bezüglich der Laboruntersuchungen.<br />
Der von der WHO geprägte Begriff ApproTech (Angepasste Technologie) soll diesem<br />
Missverhältnis entgegentreten und bedeutet in diesem Fall die Anpassung der Labortechnologie<br />
an örtliche Bedingungen, den jeweiligen Wissensstand und die personellen Fähigkeiten, zudem<br />
wissenschaftlich fundiert, sozial akzeptabel und wirtschaftlich vertretbar.<br />
Ziel dieser Arbeit war es, einen von Herrn Werner Riemann (Marburg) entwickelten mobilen<br />
Handapparat, den Phylax Ion Analyser, unter Labor- und Feldbedingungen, im Sinne der<br />
ApproTech, zu untersuchen. Dieser bestimmt netzunabhängig Natrium und Kalium im Serum<br />
mit Hilfe der Methode der Ionenselektiven Elektroden.<br />
In den zunächst in Deutschland von 460 Patientenseren durchgeführten Vergleichsmessreihen<br />
zwischen dem Phylax Ion Analyser und einem Hitachi-Gerät (Labor der Missionsärztlichen<br />
Klinik) zeigten sich im physiologischen Bereich zufriedenstellende Ergebnisse. Bei Messungen<br />
im pathologischen Bereich ergab sich ein Trend der Abweichungen hin zur physiologischen<br />
Mitte, d. h. trotz hoher pathologischer Werte lag der Messwert nur gering über den phy-<br />
siologischen Grenzwerten. Das bedeutet, dass der Phylax Ion Analyser für Verlaufskontrollen<br />
und Messungen in hochpathologischen Bereichen noch ungeeignet ist.<br />
Im täglichen Gebrauch gab es häufig Probleme mit verstopften Durchflusskanälen und<br />
unerklärbarem Abdriften oder Nichtreagieren der Messnadel, was sich im Feldversuch in<br />
Südafrika noch verstärkte. Verschmutze Abgleichlösungen, mangelnde Nachlieferung von<br />
Standardseren oder Ersatzteilen bei knappen Ressourcen kommen in Entwicklungsländer noch<br />
hinzu. Unerfahrene Untersucher übersehen leicht sich einschleichende methodenabhängige<br />
Fehler und können auf diese und technische Probleme nicht adäquat reagieren. Zusammen mit<br />
den beschriebenen Abweichungen im pathologischen Bereich zeigen all diese Probleme, dass<br />
ein hoher Anspruch an Ausbildung und Problembewusstsein der Anwender vor Ort gestellt<br />
werden muss. Nur die in Deutschland nicht ausreichende Akkuleistung aufgrund fehlender<br />
Solarenergie trat erwartungsgemäß in Afrika nicht auf.<br />
Der Phylax Ion Analyser wäre nach Durchführung einiger Verbesserungen sicherlich eine<br />
wertvolle und sinnvolle diagnostische Ergänzung für die Arbeit von Ärzten unter einfachen<br />
Bedingungen.
Literaturverzeichnis Seite 51<br />
6. Literaturverzeichnis<br />
1. Acuna HR<br />
Appropriate technology for health.<br />
Bull Pan Am Health Organ 1980; 14(3):221-3<br />
2. Akpede GO; Akenzua GI<br />
Management of children with prolonged fever of unknown origin and difficulties in their<br />
management of fever with unknown origin in children in developing countries.<br />
Paediatr Drugs 2001; 3(4):247-62<br />
3. Altura BT et al.<br />
Characterization of a New Ion Selective Electrode for Ionized Magnesium in Whole<br />
Blood, Plasma, Serum, and Aqueous Samples.<br />
Scand J Clin Lab Invest 1994; 54, Suppl 217:21-36<br />
4. Aw TC; Kiechle FL<br />
Pseudohyponatremia<br />
Am J Emerg Med 1985; 3:236-9<br />
5. Buckley BM; Broughton PMG; Russell LJ; Carter TJN<br />
New ways with old ions.<br />
Ann Clin Biochem 1984; 21:75-7<br />
6. Burn J; Gill GV<br />
Pseudonormonatraemia.<br />
Br Med J 1979; 2:1110-1<br />
7. Burnett RW; Covington AK; Fogh-Andersen N; Kulpmann WR; Lewenstam A et al.<br />
Recommendations for measurement of and conventions for reporting sodium and<br />
potassium by ion-selective electrodes in undiluted serum, plasma and whole blood.<br />
International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC). IFCC<br />
Scientific Division Working Groug on Selective Electrodes.<br />
Clin Chem Lab Med 2000 Oct; 38(10):1065-71<br />
8. Burnett RW; Covington AK; Fogh-Andersen N; Kulpmann WR; et al.<br />
International Federation of Clinical Chemistry (IFCC). Recommendation on mean molar<br />
activity coefficients and single ion activity coefficients of solutions for calibration of ion-<br />
selective electrodes for sodium, potassium and calcium determination.<br />
Eur J Clin Chem Clin Biochem 1997 Apr; 35(4):345-9
Literaturverzeichnis Seite 52<br />
9. Camman K<br />
Das Arbeiten mit Ionenselektiven Elektroden.<br />
Springer Verlag, Berlin 1977 2<br />
10. Carter JY; Lema OE<br />
Role of laboratory services in health care; the present status in eastern Africa and<br />
recommendations for the future.<br />
East Afr Med J 1999 May; 76(5):237-8<br />
11. Cheesbrough M<br />
Tropical Health Technology. District Laboratory Practice in Tropical Countries. Part 1.<br />
The Bath Press, London 1998<br />
12. Cheesbrough M<br />
Tropical Health Technology. District Laboratory Practice in Tropical Countries. Part 2.<br />
Cambridge University Press, London 2000<br />
13. Classen M; Diehl V; Kochsiek K<br />
Innere Medizin.<br />
Urban und Schwarzenberg, München 1994 3<br />
14. Cook GC<br />
Appropriate technology for clinical medicine in the developing world.<br />
Trop Doct 1984 Apr; 14(2):49-50<br />
15. Cook GC<br />
Manson's Tropical Diseases.<br />
WB Saunders Company Ltd, London 1996 20<br />
16. Crawford M; Galli C; Simopoulos A; Reifen R<br />
Inequality of international public health.<br />
Lancet 2002 Jan 19; 359(9302):258-9<br />
17. Dewitte K; Stockl D; Thienpont LM<br />
Measurement or serum sodium and potassium with direct ion-selective electrode<br />
systems.<br />
Clin Chim Acta 1999 Apr; 282(1-2):227-8
Literaturverzeichnis Seite 53<br />
18. Directive 98/76/EC of the European Parliament and of the Council of 27 October 1998<br />
on In-Vitro Diagnostic Medical Devices.<br />
Offic J Eur Commun 1998; L 331:1-37<br />
19. Durst RA<br />
Automated analyzer for the determination of potassium and sodium in whole blood.<br />
Clin Acta 80, 225-234 (1977)<br />
20. Faria SH<br />
Assessing laboratory values: serum Na+, K+, and Ca+.<br />
Home Care Provid 1998 Apr; 3(2):73-6<br />
21. Frier BM; Steer CR, Baird JD, Bloomfield S<br />
Misleading plasma electrolytes in diabetic children with severe hyperlipidaemia.<br />
Arch Dis Child 1980; 55:771-5<br />
22. Fuchs C; Dorn D; Mcintosh C; Scheler F<br />
Comparative calcium ion determination in plasma and whole blood with a new calcium<br />
ion analyzer.<br />
Clin Chem Acta 67, 99-102 (1976)<br />
23. Fuchs C; Dorn D; Armstrong VW<br />
Erprobung eines microprocessorgesteuerten Analysengerätes für die potentiometrische<br />
Bestimmung von Natrium und Kalium im Plasma, Serum und Vollblut.<br />
Sonderdruck Laboratoriumsmedizin 1983; 7, Nr.6: 208-211, Verlag Kirchheim, Mainz<br />
24. Gish O<br />
Appropriate Choice in health technology.<br />
Trop Doct 1982 Oct; 12(4 PT 2):223-7<br />
25. Herold, Gerd (Hrsg)<br />
Innere Medizin 2001, Köln<br />
26. Heuck C; El-Nageh M<br />
Quality specifications of clinical laboratory procedures: developing country needs.<br />
Scand J Clin Lab Invest 1999 Nov; 59(7):559-62
Literaturverzeichnis Seite 54<br />
27. Heuck C<br />
WHOs laboratory programme<br />
World Health forum 1998; 19(1):68-70<br />
28. Johns WL; El-Nageh M<br />
Selection of basic laboratory equipment for laboratories with limited resources.<br />
WHO Regional Office for the Eastern Mediterranean 2000<br />
29. Kennedy D<br />
Health care costs and technologies.<br />
West J Med 1994 Oct; 161(4):424-5<br />
30. Koryta J<br />
Ion-selective electrodes.<br />
Cambridge Univ. Press, Cambridge 1983 2<br />
31. Ladenson JH; Apple FS; Koch DD<br />
Misleading hyponatremia due to hyperlipemia: a method-dependent error.<br />
Ann Intern Med 1981; 95:707-8<br />
32. Ladensohn JH<br />
Direct potentiometric measurements of sodium and potassium in whole blood.<br />
Clin Chem 23, 1912-1916 (1977)<br />
33. Lang T; Prinsloo P; Broughtin AF; Lawson N; Marenah CB<br />
Effect of low protein concentration on serum sodium measurement:<br />
pseudohypernatriaemia and pseudonormonatriaemia!<br />
Ann Clin Biochem 2002 Jan; 39(Pt 1):66-7<br />
34. Levenstam A<br />
Design and pitfall of ion selective electrodes.<br />
Scand J Clin Lab Invest 1994; 54, Suppl 217:11-19<br />
35. Markova V; Sirakova I; Tsvetkova T; Nikolov R<br />
Evaluation of an ion-selective electrolyte analyzer: Microlyte 6.<br />
Folia Med (Plovdiv) 1997; 39(1):34-8
Literaturverzeichnis Seite 55<br />
36. Mayada DS; Inami K; Matsuyama G<br />
Direct potentiometric determination of potassium and sodium in blood, plasma and<br />
serum.<br />
Clin Chem 17, 27-30 (1971)<br />
37. Moody GJ; Thomas JD<br />
Selective ion sensitive electrodes.<br />
Merrow Verlag, Watford 1971<br />
38. Morf WE<br />
The principles of ion-selective electrodes and of membrane transport.<br />
Elsevier Verlag, Amsterdam 1981<br />
39. Neff GW<br />
A discussion of the linearity between the measured voltages of ion-selective electrodes<br />
and the ionic concentration in whole blood.<br />
Clin Chem 16, 781-783 (1970)<br />
40. Oehme F<br />
Ionenselektive Elektroden.<br />
Hüthig Verlag, Heidelberg 1991 2<br />
41. Parsloc C<br />
The introduction of technology in the Third World: problems and proposals.<br />
J Clin Monit 1994 May; 10(3):147-52<br />
42. Perry S; Marx ES<br />
What technologies for health care in developing countries.<br />
World Health Forum 1992; 13(4):356-62<br />
43. Pichering LK; Snyder JD<br />
Gastroenteritis. In: Behrman RE; Kliegman RM; Arvin AM; eds. Textbook of Pediatrics;<br />
16th edition.<br />
WB Saunders, Philadelphia, 2000; 765<br />
44. Pschyrembel Klinisches Wörterbuch<br />
247. Auflage, de Gruyter Verlag, Berlin, N.Y. 1994
Literaturverzeichnis Seite 56<br />
45. Rao J; Carbonari L<br />
Solid-state electrodes for the clinical laboratory.<br />
Am clin Lab 1998 Jul; 17(6):28-9<br />
46. Rick W<br />
Klinische Chemie und Mikroskopie. Eine Einführung.<br />
Springer Verlag, Berlin 1977<br />
47. Riemann W<br />
Methodik und Aufbau ionenselektiver und gassensitiver Elektroden.<br />
Marburg 1994<br />
48. Sachs D; Truchard A<br />
Reference intervals for plasma electrolyte measurements: what is realistic and<br />
acceptable in routine clinical diagnosis and therapy in 1983. In: Koch, editor.<br />
Proceedings of the Workshop on Direct Potentiometric Measurements in Blood. National<br />
Committee for Clinical Laboratory Standards and National Bureau of Standards,<br />
Washington, 1985:182-4<br />
49. Scaton B<br />
Medical laboratory services in developing countries: necessity or status symbol?<br />
Med Lab Sci 1984 Oct; 41(4):365-73<br />
50. Schindler JG; Riemann W<br />
Elektrochemische Multimesssysteme für Physiologie und Medizin.<br />
Herausgeber Dr. E. Fresenius KG, Bad Hamburg, Marburg 1977<br />
51. Schmidt RF; Thews G (Hrsg.)<br />
Physiologie des Menschen.<br />
Springer Verlag, Berlin Heidelberg 1995 26<br />
52. Schull CR<br />
Common Medical Problems in the Tropics. A clear comprehensive guide.<br />
The Macmillan Press LTD, London 1993<br />
53. Sonderdruck aus DG Klinische Chemie Mitteilungen 1995<br />
Maximum permissible transport and storage times for analytes in blood (serum,<br />
plasma), urine and cerebrospinal fluid; 26: S. 207 – 224
Literaturverzeichnis Seite 57<br />
54. Steele RW; Jones SM; Lowe BA; et al.<br />
Usefulness of scanning procedures for diagnosis of fever of unknown origin in children.<br />
J Pediatr 1991; 119:526-30<br />
55. The World Health Report 1996, S. 1 - 3<br />
56. The World Health Report 1999, S. 21, 98 - 112<br />
57. Thienpont LM; Franzini C; Kratochvila J et al.<br />
Analytical quality specifications for reference methods and operating specfications for<br />
networks of reference laboratories.<br />
Discussion paper from the members of the external quality assessment (EQA) Working<br />
Group B on target values in EQAS.<br />
Eur J Clin Chem Clin Biochem 1995; 33:949-57<br />
58. Thomas Lothar<br />
Labor und Diagnose.<br />
TH-Books Verlagsgesellschaft, Frankfurt/M.1998 5<br />
World Health Organization, Geneva. 1978.<br />
Primary Health Care. Report of the International Conference on Primary Health Care,<br />
Alma-Ata, USSR<br />
59. Yilmaz K; Karabocuoglu M; Gao D; Bachas LG<br />
Evaluation of laboratory tests in dehydrated children with acute gastroenteritis.<br />
J Paediatr Child Health 2002 Jun; 38(3):226-8<br />
60. Young DS<br />
Appropriate Technology for developing countries.<br />
Clin Chem 1991 Apr; 37(4):488-9<br />
61. Zar HJ<br />
Respiratory infections in children in developing countries.<br />
Pediatr Ann 2002 Feb; 31(2):133-8
Anleitung zur Bedienung des Phylax Ion Analyser<br />
1. Vorstellen des Apparats. Kurze Erklärung zu Ionenselektiven Elektroden und<br />
Solarbetrieb.<br />
2. Erklärung des Kalibriervorgangs: Mit der Transferpipette wird die wässrige<br />
Abgleichlösung in den Kapillarschlauch, der zur Messeinheit führt, injiziert.<br />
Mit Drücken der Taste die mit „Test“ bezeichnet ist, ergeben sich<br />
entsprechend des Standes des Umschalters Werte für Kalium und Natrium.<br />
Zur Kalibrierung muss noch zusätzlich, während die „Test“-Taste gedrückt<br />
bleibt, auf die sogenannten Abgleichtasten , zwischen denen „Calibrate“<br />
steht, nacheinander gedrückt werden.<br />
3. Für den eigentlichen Messvorgang sollte vorher das Durchflusssystem der<br />
Messeinheit mittels Luft geleert werden. Dazu wird einfach mit einer leeren<br />
Pipettenspitze und der Pipette der Kapillarschlauch „durchgepustet“.<br />
4. 50µl Serumprobe genügen, um den Durchflusskanal zu füllen und die Probe<br />
mit den ionenselektiven Membranen in Kontakt zu bringen. Dann durch<br />
Drücken der „Test“-Taste den jeweiligen Wert für Kalium und, nach<br />
Betätigen des Umschalters, den Natriumwert ablesen. Für Werte, die<br />
zwischen den Bezifferungen liegen, ist eine Abschätzung nötig.<br />
5. Zur Überprüfung des Messvorgangs, und um eventuelle Messfehler durch<br />
falsches Pipettieren auszuschließen, sollte jede Probe zweimal gemessen<br />
werden.<br />
6. Nach jeder Probenanalyse wird der Kanal wiederum geleert (s. 3.) und dann<br />
mit der Eichlösung sowohl durchgespült wie auch die Kalibrierung überprüft.<br />
7. Nach Beendigung der Messungen sollte der Kanal großzügig gespült werden<br />
und danach mit leerem Schlauch bis zur Wiederbenutzung stehen bleiben<br />
8. Wichtig ist ein heller Arbeitsplatz, sauberes Arbeiten, der sofortige<br />
Verschluss der Flasche mit der Abgleichlösung bei Nichtgebrauch und die<br />
Verwendung einer frischen Pipettenspitze bei jeder Probenmessung.<br />
9. Es ist darauf zu achten, dass sich keine Lufteinschlüsse im Durchflussystem<br />
bilden und dass keine Flüssigkeit zwischen die Messeinheit und den Ion<br />
Analyser gelangt, da sonst die Messergebnisse verfälscht werden.
Name of doctor:__________________<br />
PART I: ward patients<br />
U&E - Questionnaire<br />
1. Ward you work in at the moment: ________________<br />
2. Number of ward-patients you see a day: ___________<br />
3. Number of U&E-analyses you would ask for the patients you see in the ward<br />
per day if you had full laboratory services in Tintswalo:__________<br />
4. The minimum number of U&E-analyses you feel would be absolutely<br />
necessary per day for your patients in your ward: ___________<br />
PART II OPD patients<br />
1. Number of OPD patients you see a day. _________<br />
2. Number of U&E-analyses you would ask for the patients you see in OPD per<br />
day if you had full laboratory services at Tintswalo: ____________<br />
3. The minimum number of U&E-analyses you feel would be absolutely<br />
necessary per day for the patients you see in OPD: ___________<br />
Please list the five most common indications you would use for requesting<br />
electrolytes at Tintswalo<br />
1.<br />
2.<br />
3.<br />
4.<br />
5.<br />
Thank you!!
Herstellung des Klebers für die Verklebung der Durchflusskapillare (PVC-<br />
Schlauch)<br />
lt. Hr. W. Riemann<br />
1. Inhaltstoffe des Klebers:<br />
35% PVC<br />
2. Herstellung:<br />
65% Sebacinsäure-bis-2-ethylhexylester [Dioctyl-Sebacat] (DOS)<br />
- Unter Laborbedingungen (Abzug) Tetrahydrofuran (THF), DOS und PVC-Pulver in<br />
ein Becherglas geben und mit Magnetrührer bis zur vollständigen Verdampfung des<br />
THF rühren.<br />
- Mit Schere und Pinzette kleine Menge des nun festen Gemisches zurechtschneiden,<br />
in Eppendorfhütchen geben und mit Cyclohexanone wieder verflüssigen bis die<br />
Konsistenz mit einem herkömmlichen Uhu-Alleskleber zu vergleichen ist. In diesem<br />
Schritt wird statt THF Cyclohexanone verwendet, da der so hergestellte Kleber eine<br />
gute Verarbeitungszeit (Siedepunkt, Dampfdruck) vorweist.
Cal.-Solution-Solar<br />
korrigierte Fassung v. 4.2.2000; ohne Vorverdünnung<br />
1. zur Herstellung von 1 Liter Abgleichlösung wird verwendet:<br />
Salze Mol-Gew. mmol / Ltr. Einwaage (g)<br />
NaCl 58,44 95,60 5,59<br />
Na-Acetat*3 H2O 136,08 55,40 7,54<br />
KCl 74,56 4,40 0,33<br />
NaN3 65,01 1,54 0,10<br />
TRIS-Base 121,14 49,53 6,00<br />
2. daraus errechnete Ionen-Bilanz:<br />
Na+ 151,00 mMol<br />
K+ 4,40 mMol<br />
Cl- 100,00 mMol<br />
3. pH-Einstellung auf 7,40:<br />
2,4ml Eisessig wird als Voreinstellung in Lösung gegeben<br />
endgültige Einstellung des pH-Wertes mit Eisessig auf 7,40<br />
Quelle: Herr W. Riemann
LEBENSLAUF<br />
Name: Eva-Maria Speth<br />
Geburtsdatum: 21. Mai 1973<br />
Geburtsort: Stuttgart<br />
Kinder: Paul Elias Speth, geb. 21. Februar 2001<br />
Anschrift: Frankenstraße 174<br />
97078 <strong>Würzburg</strong><br />
0931 - 23 32 9<br />
e_speth@hotmail.com<br />
Schulbildung: 09/79 – 07/83 Dr.-Konrad-Wiegand Schule, Klingenberg<br />
09/83 – 07/90 Gymnasium der Englischen Fräulein<br />
Maria-Ward-Schule, Aschaffenburg<br />
09/90 – 11/92 United World College, Waterford Kamhlaba<br />
Swasiland / Südliches Afrika<br />
Abschluß: Diplome du Baccalaureate International<br />
Studium: Psychologiestudium an der Julius-Maximillians-<strong>Universität</strong> <strong>Würzburg</strong> (11/93 - 04/94)<br />
Medizinstudium an der Julius-Maximillians-<strong>Universität</strong> <strong>Würzburg</strong> (05/94 - 11/01)<br />
Famulaturen: Innere Medizin/Onkologie Hufelandklinik, Bad Mergentheim (09/96)<br />
Allgemeinmedizin Praxis Dr. Gerhardt, Miltenberg (10/96)<br />
Orthopädie Kennedy Hospital, Bogota, Kolumbien (4/97)<br />
Innere Medizin Missionsärztliche Klinik, <strong>Würzburg</strong> (10/97)<br />
Pädiatrie/Innere Medizin Bugando Hospital, Mwanza, Tansania (3/98)<br />
Urologie Praxis Dr. Theiss, Biedenkopf (09/98)<br />
Anästhesiologie Missionsärztliche Klinik, <strong>Würzburg</strong> (10/98)<br />
Chirurgie Missionsärztliche Klinik, <strong>Würzburg</strong> (3/99)
Praktisches Jahr: Gynäkologie und Geburtshilfe (04/00 – 08/00)<br />
Kantonales Spital Altstätten / Schweiz<br />
Chirurgie (08/00 - 11/00)<br />
Missionsärztliche Klinik, <strong>Würzburg</strong><br />
Innere Medizin (12/00 - 03/01)<br />
Missionsärztliche Klinik, <strong>Würzburg</strong><br />
Beruf: Ärztin im Praktikum in der Theresienklinik, <strong>Würzburg</strong> (03/02-08/02)<br />
<strong>Würzburg</strong>, Juni 2004<br />
Eva-Maria Speth<br />
Ärztin i. P. in der Gynäkologie des Städt. Krankenhaus Wertheim (10/02-09/03)<br />
Assistenzärztin in der Gynäkologie des Städt. Krankenhaus Wertheim (seit 10/03)