Оценка аналитической и клинической точности трех систем контроля уровня глюкозы в крови
- Аннотация
- Статья
- Ссылки
- English
Портативными системами контроля уровня глюкозы в крови (СКГ), которые обычно называют глюкометрами, сегодня пользуются практически все больные сахарным диабетом (СД).
Основной задачей лечения СД и профилактики его осложнений является поддержание концентрации глюкозы (Cгл) в крови, близкой к норме. С этой целью применяют медикаментозную терапию – инсулин и пероральные сахароснижающие средства. Эффективность и безопасность терапии зависят от правильности подбора доз этих препаратов. Если дозы недостаточны, у больных нарастает гипергликемия, что резко повышает риск осложнений. При передозировке инсулина и пероральных сахароснижающих средств Cгл резко падает и развивается гипогликемия. Для контроля правильности терапии (для поддержания эугликемии) больные должны самостоятельно измерять Cгл в крови, иногда до 10 раз в день.
СКГ используют не только больные СД. Эти системы применяют в амбулаторных медицинских учреждениях для приблизительной оценки Сгл при подозрении на СД. В эндокринологических стационарах с помощью СКГ проводят мониторинг Сгл у больных СД для подбора доз инсулина и пероральных сахароснижающих средств. Кроме того, СКГ стоят на вооружении скорой помощи, медицинской службы МЧС России, военных и спортивных медиков.
Надежность показаний СКГ зависит от их аналитических характеристик, среди которых главной является аналитическая точность. Под аналитической точностью понимают степень близости результатов измерений Сгл, выполненных с помощью СКГ, к результатам референтных (эталонных) измерений. Требования к точности СКГ, применяемых в России, сформулированы в межгосударственном стандарте ГОСТ ISO 15197-2011: как минимум 95% результатов, полученных с помощью СКГ, должны отклоняться от референтных результатов не более чем на ± 20% в диапазоне Сгл ≥ 4,2 ммоль/л и не более чем на ± 0,83 ммоль/л в диапазоне Сгл < 4,2 ммоль/л [1]. Проверка СКГ на соответствие этим требованиям в обязательном порядке проводится производителями в ходе медико-технических и клинических испытаний перед выводом на рынок.
Еще одна важнейшая характеристика СКГ – клиническая точность, то есть способность давать результаты, не приводящие к ошибкам при определении тактики лечения. По сути, клиническая точность – это показатель клинической безопасности СКГ для пациентов. Согласно рекомендациям нового стандарта Международной организации по стандартизации (ISO – International Organization for Standardization) 15197-2013, клиническую точность СКГ оценивают с помощью номограмм Паркс [2, 3]: СКГ считается клинически точной, если не менее 99% результатов попадают в зоны A и B согласованной номограммы Паркс для СД 1 типа.
Нередко случается, что после вывода на рынок аналитическая и клиническая точность СКГ по тем или иным причинам снижаются. Это ведет к ухудшению самоконтроля Cгл. В результате падает эффективность терапии СД и профилактики его осложнений, повышается риск гипогликемии. Увеличивается вероятность ошибок в диагностическом и лечебном процессах при использовании СКГ врачами и другими медицинскими работниками. И то и другое причиняет вред больным и повышает затраты здравоохранения. Поэтому во многих странах периодически проводятся инициативные исследования, направленные на проверку аналитической и клинической точности СКГ [4, 5, 6].
Цель исследования
Оценить в соответствии с рекомендациями ГОСТ ISO 15197-2011 аналитическую точность и в соответствии с рекомендациями ISO 15197-2013 клиническую точность трех СКГ, широко распространенных на российском рынке: Контур ТС, Сателлит Экспресс и ВанТач Селект.
Материал и методы
Принцип оценки точности СКГ. Точность оценивали путем сравнения результатов одновременных измерений Cгл в пробах свежей цельной капиллярной крови добровольцев с помощью СКГ и референтного метода.
Характеристика добровольцев. В экспериментах по оценке точности участвовали 104 человека (средний возраст 47 лет, 32 мужчины и 72 женщины), из них 35 здоровых людей и 69 больных СД 1 или 2 типа.
Условия и сроки проведения исследования. Протокол исследования был одобрен этическим комитетом при Научно-исследовательском институте физико-химической медицины. Все добровольцы дали письменное информированное согласие на участие в экспериментах. Эксперименты проводили в амбулаторных условиях, в поликлинике НИИ физико-химической медицины с апреля по июнь 2014 г.
Характеристика СКГ. Все СКГ, в том числе глюкометры и полоски, а также средства проверки СКГ были приобретены в российской аптечной сети. СКГ хранили и эксплуатировали согласно инструкциям производителей. В исследовании использовали по два глюкометра и по две партии тест-полосок каждого вида СКГ. Основные сведения о СКГ приведены в табл. 1.
Описание референтного метода измерения Сгл. Для референтных измерений применили полуавтоматический лабораторный анализатор глюкозы Biosen C-Line GP+ производства компании EKF Diagnostic (Германия). Основные характеристики анализатора приведены в табл. 2.
Описание экспериментов по оценке точности СКГ. У добровольца брали пробу крови из пальца (50–80 мкл) и определяли гематокрит методом центрифугирования в капилляре. Если гематокрит находился в пределах 30–55%, добровольца допускали к участию в экспериментах. Схема экспериментов представлена на рис. 1.
Эксперименты проводили в строгом соответствии с ГОСТ ISO 15197-2011 [1]. При оценке точности каждой СКГ измеряли Сгл в 100 пробах крови в такой последовательности:
- глюкометр № 1, полоска партии № 1;
- глюкометр № 2, полоска партии № 1;
- глюкометр № 1, полоска партии № 2;
- глюкометр № 2, полоска партии № 2.
Таким образом, для каждой СКГ выполнили 400 измерений. Кровь набирали в тест-полоски непосредственно из капли, сформировавшейся на пальце.
До и после измерений Сгл с помощью СКГ брали по две пробы крови для референтных измерений: на поверхности чашки Петри собирали 50–60 мкл крови в большую каплю, с помощью автоматической пипетки отбирали 20 мкл крови и переносили ее в микропробирки с гемолизирующим раствором. Пробирки встряхивали на вихревом смесителе и до измерения Сгл хранили при температуре +4… +8 °С. Продолжительность эксперимента для каждой из СКГ не превышала трех минут.
После референтных измерений оценивали дрейф их результатов. Для этого рассчитывали относительные (в %) и абсолютные (в ммоль/л) разности между средними Сгл, измеренными на анализаторе Biosen в двух первых и двух вторых пробах. При средней Сгл > 5,5 ммоль/л в первых пробах и относительном дрейфе < 4% либо при средней Сгл ≤ 5,5 ммоль/л в первых пробах и абсолютном дрейфе < 0,22 ммоль/л результаты эксперимента включали в статистический анализ.
Оценку точности каждой СКГ проводили в семи интервалах Сгл (табл. 3). Приведенные в таблице границы интервалов взяты из ISO 15197-2013 [2], так как и в ГОСТ ISO 15197-2011, и в ISO 15197-2003 [7] указаны неправильные Сгл, выраженные в ммоль/л.
Для получения проб крови с Сгл < 2,8 ммоль/л применяли методику состаривания нативных проб, а для получения проб крови с Сгл > 22,2 ммоль/л к нативным пробам добавляли концентрированный раствор глюкозы в 0,9%-ном растворе натрия хлорида.
Обработка первичных данных и их статистический анализ. Результаты экспериментов регистрировали в рабочем журнале, а затем переносили в базу данных Microsoft Access. При сравнении результатов СКГ Контур ТС и ВанТач Селект с результатами анализатора Biosen использовали коэффициент 1,11 для пересчета показаний анализатора «из крови на плазму» [8]. Для статистических вычислений и графического представления результатов применили программу MedCalc (MedCalc for Windows, version 12.6.1; MedCalc Software, Ostend, Belgium).
Минимально приемлемую аналитическую точность СКГ оценивали согласно разделам 7.3 и 7.4 ГОСТ ISO 15197-2011 по диаграммам погрешностей Блэнда – Алтмана [1, 9], а клиническую точность – согласно п. 6.3.7.4 ISO 15197-2013 по согласованным номограммам Паркс для СД 1 типа.
Результаты
Результаты оценки аналитической точности СКГ представлены на рис. 2.
Как следует из рис. 2, количества и доли результатов, находящихся в пределах ГОСТ ISO 15197-2011, составили:
- для СКГ Контур ТС:
- в диапазоне Сгл < 4,2 ммоль/л – 80 из 80 (100%);
- в диапазоне Сгл ≥ 4,2 ммоль/л – 312 из 320 (97,5%);
- во всем диапазоне Сгл – 392 из 400 (98%);
для СКГ Сателлит Экспресс:
- в диапазоне Сгл < 4,2 ммоль/л – 45 из 76 (59,2%);
- в диапазоне Сгл ≥ 4,2 ммоль/л – 255 из 324 (78,7%);
- во всем диапазоне Сгл – 300 из 400 (75%);
для СКГ ВанТач Селект:
- в диапазоне Сгл < 4,2 ммоль/л – 74 из 76 (97,37%);
- в диапазоне Сгл ≥ 4,2 ммоль/л – 320 из 324 (98,77%);
- во всем диапазоне Сгл – 394 из 400 (98,5%).
Обобщенные результаты оценки соответствия СКГ требованиям ГОСТ ISO 15197-2011 в части аналитической точности представлены в табл. 4.
Результаты оценки клинической точности СКГ представлены на рис. 3. Характеристика зон на номограммах: A – результат СКГ, находящийся в этой зоне, не повлияет на тактику лечения и безопасен для пациента; B – может повлиять на лечение, но его исход не изменитcя, результат СКГ безопасен для пациента; C – обязательно повлияет на лечение, его исход изменится и может быть неблагоприятным, результат СКГ может быть опасен для пациента; D – существенно повлияет на лечение, его исход будет неблагоприятным, результат СКГ опасен для пациента; E – результат СКГ приведет к неправильному лечению, его исход будет весьма неблагоприятным, результат СКГ угрожает жизни пациента.
На рис. 3 видно, что количества и доли результатов СКГ, находящихся в разных зонах номограмм Паркс, составили:
для СКГ Контур ТС:
- в зонах A и B – 400 из 400 (100%);
- в зоне C – 0 из 400 (0%);
- в зоне D – 0 из 400 (0%);
- в зоне E – 0 из 400 (0%);
для СКГ Сателлит Экспресс:
- в зонах A и B – 384 из 400 (96%);
- в зоне C – 14 из 400 (3,5%);
- в зоне D – 2 из 400 (0,5%);
- в зоне E – 0 из 400 (0%);
для СКГ ВанТач Селект:
- в зонах A и B – 400 из 400 (100%);
- в зоне C – 0 из 400 (0%);
- в зоне D – 0 из 400 (0%);
- в зоне E – 0 из 400 (0%).
Обобщенные результаты оценки соответствия СКГ требованиям ISO 15197-2013 в части клинической точности представлены в табл. 5.
Обсуждение
Исследования, нацеленные на проверку точности и клинической безопасности СКГ, имеющихся на медицинском рынке, периодически проводятся за рубежом [4, 5, 6] и в нашей стране [10, 11]. Выполненная нами работа стала первым в России независимым исследованием аналитической точности СКГ разных производителей, проведенным в строгом соответствии с ГОСТ ISO 15197-2011. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что при использовании разных (случайно выбранных) глюкометров и партий тест-полосок аналитическая точность СКГ Контур ТС и ВанТач Селект соответствует, а аналитическая точность СКГ Сателлит Экспресс не соответствует требованиям ГОСТ ISO 15197-2011.
Показано также, что клиническая точность Контур ТС и ВанТач Селект соответствует ISO 15197-2013, а клиническая точность СКГ Сателлит Экспресс не соответствует требованиям этого стандарта: 4% результатов Сателлит Экспресс попадают в зоны клинической значимости риска C и D и, следовательно, представляют потенциальную опасность для пациентов.
Таким образом, необходимо периодически проводить независимые испытания СКГ, представленных на российском медицинском рынке. Подобные испытания позволят выявить СКГ с неудовлетворительными аналитическими и клиническими характеристиками и предупредить ошибки, обусловленные недопустимыми погрешностями СКГ.