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Einfluss der Messunsicherheit auf die Diagnose Diabetes mellitus: Verlässliche Minimal Difference von Plasma Glukose Messungen

  • Die Diagnostik des Diabetes mellitus erfolgt mit Hilfe festgelegter diagnostischer Grenzwerte für bestimmte Biomarker, z.B. für die Plasmaglukosekonzentration. Die DDG empfiehlt in ihrer Praxisempfehlung zur Definition, Klassifizierung und Diagnose von Diabetes mellitus, die Impräzision der Plasmaglukosekonzentrationsbestimmung mit Hilfe der Minimal Difference (MD) anzugeben. Sie leitet sich von der SD ab und beschreibt die kleinste Differenz zwischen zwei Messwerten, die erforderlich ist, um diese als voneinander verschieden zu bezeichnen. Die MD der Glukosekonzentrationsbestimmung soll 0.7 mmol/L bei einer Konzentration von 7.0 mmol/L nicht überschreiten, wenn das Ergebnis für die Diagnose des DM eingesetzt wird. Um verlässliche MD-Werte zu erhalten, wurden in der vorliegenden Studie zwei Ansätze verfolgt: 1. Langzeitauswertung von QK-Daten aus der Krankenversorgung über zehn Jahre Zeitraum Januar 2009 bis Dezember 2018 sowie 2. Kurzzeitauswertung mittels intensiviertem Schema, mit stündlichen Messungen von QK-Material über eine Woche im September 2012. Die MD der für die Diagnose von DM relevanten Glukosekonzentration wurde in beiden Ansätzen berechnet und verglichen. Die Impräzision der Langzeitauswertung, ausgedrückt als MDcut-off 7.0, betrug 0.44 mmol/L und lag daher deutlich unter dem empfohlenen Grenzwert von 0.7 mmol/L. Stündliche Messungen über einen Zeitraum von einer Woche bestätigen diese Ergebnisse und veranschaulichen das MD-Konzept. Die von QK gemessene Impräzision ist über viele Jahre bemerkenswert stabil. Die derzeitige Impräzionsbewertung konzentriert sich auf einzelne Instrumente, wohingegen klinisch tätige Ärzte die kombinierte analytische Leistung aller Instrumente, die für eine bestimmten Messgröße in einem Labor verwendet werden, beurteilen. Aus diesem Grund wäre zu empfehlen, den MDcut-off aus allen Instrumenten und Kontrollzyklen abzuleiten, die für die Verwendung der Patientenversorgung in einem bestimmten medizinischen Labor herangezogen werden. Hier lagen nach ungefähr 30 unabhängigen Kontrollzyklen, bzw. einem Jahr, stabile Ergebnisse für MDcut-off 7.0 vor. Die Einrichtung einer kontinuierlichen Überwachung der MDcut-off kann die traditionelle Qualitätssicherung ergänzen.
  • Introduction The diagnosis of diabetes mellitus is based on suitable cut-off values of specific biomarkers, such as the concentration of glucose in plasma. The German Diabetes Association has very recently published a clinical practice guideline on the definition, classification and diagnosis of diabetes mellitus that recommends measurements of plasma glucose concentration have an imprecision defined as a minimal difference (MD) of at a fasting plasma glucose concentration of 7.0 mmol/L. To obtain reliable values for the MD, we investigated long-term and short-term measurement uncertainty. Methods The imprecision was determined by two approaches: (1) a long-term dataset with imprecision based on the Guideline of the German Medical Association on Quality Assurance in Medical Laboratory Examinations (Rili-BAEK), in a medical laboratory operating 24/7, using internal quality control (IQC) data for four concentrations during a 10-year period; and (2) a detailed short-term dataset with imprecision assessed by hourly measurements of control materials. These datasets were used to calculate the MD cut-off (MDcut-off) as: MDcut-off= k x SD = 2 , where SD is the standard deviation and k = 2 represents a confidence level of 95%. Results The MDcut-off of ≤ 0.7 mmol/L at a fasting plasma glucose concentration of 7.0 mmol/L (MDcut-off 7.0) for the long-term and the short-term approaches were 0.44 and 0.40 mmol/L, respectively. The MDcut-off 7.0 from both approaches was therefore below the recommended value of 0.7 mmol/L. It was noted that the variability in performance within and between instruments can be covered by reporting the long-term MDcut-off 7.0 across all connected instruments. In this study, stable results for the MDcut-off 7.0 were obtained after 1 year. Conclusion Imprecision as measured by IQC data is remarkably stable over many years of operation. Current imprecision assessment usually focuses on only single instruments, whereas clinicians perceive the measurement as the result of the combined analytical performance of all instruments used for a certain assay. In the clinical setting, the MD may be a more useful measure of imprecision, and we suggest deriving the MDcut-off combined from all instruments and control cycles that are used in the patient care setting for a given analyte.

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Metadaten
Author: Sandra Keutmann
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-44237
Title Additional (English):Measurement Uncertainty Impacts Diagnosis of Diabetes Mellitus: Reliable Minimal Difference of Plasma Glucose Results
Referee:Prof.Dr. Astrid Petersmann, Prof. Dr. Erwin Schleicher
Advisor:Prof. Dr. Astrid Petersmann
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2020
Date of first Publication:2021/03/29
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2021/03/05
Release Date:2021/03/29
Tag:Rili-BAEK
Assay performance, Coefficient of variation, Imprecision, Internal quality control, Minimal difference, Westgard rules
GND Keyword:Diabetes mellitus, Messunsicherheit, Standardabweichung, Variationskoeffizient
Pagenumber:46
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit