Genauigkeit der nicht-invasiven und kontinuierlichen Hämoglobinmessung mittels Puls CO-Oxymetrie (SpHb) bei kritisch-kranken Patienten über 24 Stunden

Abstract

Einleitung: Die Gesamthämoglobinkonzentration (tHb) ist einer der am häufigsten bestimmten Laborwerte bei kritisch-kranken Patienten. Mittels der Puls CO-Oxymetrie ist es seit einiger Zeit möglich, diesen Parameter ohne Blutentnahme, also nicht-invasiv und zudem kontinuierlich zu erfassen (SpHb). Bezüglich der Messgenauigkeit dieses Verfahrens existieren für Intensivpatienten widersprüchliche Daten. Die vorliegende prospektive Beobachtungsstudie untersuchte die Übereinstimmung zwischen SpHb und den korrespondierenden tHb-Werten arterieller Blutgasanalysen bei kritisch-kranken Patienten.

Methodik: Während eines 24-stündigen Untersuchungszeitraums wurde die Übereinstimmung zwischen SpHb und tHb an 81 Patienten einer chirurgischen Intensivstation mittels Bland-Altman-Diagrammen beurteilt. Um die Möglichkeit einer SpHb-Kalibrierung zu überprüfen, wurde bei jedem Patienten die Abweichung zwischen erstem SpHb- und erstem tHb-Wert (Diff0) als patientenspezifischer Nullpunkt definiert und alle nachfolgenden Messdifferenzen in Bezug auf Diff0 bewertet. Darüber hinaus wurde der Einfluss von Inflammationsstatus, Perfusionsindex und APACHE II Score auf die Übereinstimmung zwischen SpHb und tHb analysiert.

Ergebnisse: Beim Vergleich von 650 SpHb- und tHb-Werten zeigte ein Korrelationskoeffizient von 0,606 einen statistisch signifikanten Zusammenhang. Die tatsächliche Hämoglobinkonzentration wurde durch das nicht-invasive Verfahren systematisch überschätzt. Der entsprechende Bias betrug 0,3 g/dl und war klinisch damit weitgehend vernachlässigbar. Demgegenüber zeigte sich eine deutliche Streuung der gemessenen Differenzwerte, welche mit Limits of agreement von −2,2 bis 2,8 g/dl einherging. Signifikante Unterschiede bezüglich der Differenzen von SpHb und tHb waren beim Vergleich dreier aufeinanderfolgender 8-stündiger Zeitintervalle nicht nachzuweisen. Die zu Messbeginn registrierten Ausgangsdifferenzen (Diff0) blieben lediglich bei ca. 30 % der Studienteilnehmer in einem klinisch vertretbaren Bereich von ±0,5 g/dl konstant. Weder das Vorliegen noch der Schweregrad einer systemischen Inflammation hatten Einfluss auf die absoluten Differenzen von SpHb und tHb. Diese korrelierten weiterhin weder mit dem Perfusionsindex noch dem APACHE II Score statistisch signifikant.

Schlussfolgerung: Die Messgenauigkeit des nicht-invasiven und kontinuierlichen SpHb-Monitorings liegt bei kritisch-kranken Patienten außerhalb der vom Hersteller angegebenen Abweichung von ±1,0 g/dl, bezogen auf die arterielle Blutgasanalyse als Referenzverfahren. Somit ist das System aktuell noch zu ungenau, um bei diesem Patientenkollektiv klinische Entscheidungen auf der Basis des SpHb treffen zu können. Eine patientenindividuelle SpHb-Kalibrierung erhöht die Messgenauigkeit des Systems nicht. Inflammationsstatus, Perfusionsindex und APACHE II Score haben keinen Einfluss auf die Übereinstimmung von SpHb und tHb.

Introduction: Total hemoglobin concentration (tHb) is one of the most frequently measured laboratory values in critically ill patients. Via pulse CO-oxymetry it has been possible for some time now to determine this parameter without blood sampling in a non-invasive and moreover continuous fashion (SpHb). Regarding the accuracy of this method, there is conflicting data for intensive care patients. The aim of this prospective observational study was to investigate the agreement between SpHb and the corresponding tHb-values from arterial blood gas analysis in critically ill patients.

Methods: During a 24-hour study period, the agreement between SpHb and tHb was assessed in 81 patients of a surgical intensive care unit using Bland-Altman-Diagrams. In order to evaluate the possibility of a SpHb-calibration, the difference between the first SpHb and the first tHb-value (Diff0) was defined as the patient-specific zero point in each patient and all subsequent measurement differences were assessed with respect to Diff0. In addition, the influence of inflammatory status, perfusion index, and APACHE II Score on the agreement of SpHb and tHb were analysed.

Results: When comparing 650 SpHb- and tHb-values, a correlation coefficient of 0,606 showed a statistically significant relationship. The actual hemoglobin concentration was systematically overestimated by the non-invasive procedure. The corresponding bias was 0,3 g/dl and therefore clinically negligible. In contrast, there was a wide variation of measured differences accompanied by limits of agreement of −2,2 to 2,8 g/d. Significant distinctions in the differences between SpHb and tHb could not be detected through the comparison of three consecutive 8-hour intervals. The differences recorded at the beginning of measurement (Diff0) remained constant in a clinically acceptable range of ±0,5 g/dl in only approximately 30 % of the study participants. Neither the presence nor the severity of a systemic inflammation had any influence on the absolute differences between SpHb and tHb. Furthermore, they showed no significant correlation with the perfusion index or the APACHE II Score.

Conclusion: The accuracy of non-invasive and continuous SpHb-monitoring of critically ill patients lies outside the deviation of ±1,0 g/dl indicated by the manufacturer in relation to arterial blood gas analysis as a reference method. Consequently, the system is currently still too imprecise to make clinical decisions on the basis of SpHb in this patient collective. A patient-specific SpHb-calibration does not increase the accuracy of the system. Inflammatory status, perfusion index, and APACHE II Score have no influence on the agreement of SpHb and tHb.