Die Bestimmung
der Basenabweichung mit Blutgasanalysatoren: eine Fehleranalyse
Dissertation zur Erlangung
des Grades eines Doktors der Medizin
der Medizinischen Fakultät
der UNIVERSITÄT DES SAARLANDES
2000
vorgelegt
von: Alexander Mentel
geb. am 5. September 1969 in Karlsruhe
Grad
des Doktors der Medizin (Dr. med.) wurde am 12. September 2000 von der
Medizinischen Fakultät der Universität des Saarlandes unter der
Präsidentschaft von Prof. Dr. jur. Günther Hönn und dem
Dekanat von Prof. Dr. rer. nat Nikolaus Müller-Lantzsch verliehen.
Gutachter und Prüfer in der mündlichen Promotionsprüfung
am 22. August 2000 waren Prof. Dr. F. Mertzlufft, Prof. Dr. W. Hermann
und Prof. Dr. R. Zimmermann.
INHALT
1
Zusammenfassung
2
Einleitung
2.1.1
Basenabweichung
2.1.1.1
Basenabweichung des Blutes (BEbl)
2.1.1.2
Basenabweichung unter Berücksichtigung der extrazellulären Flüssigkeit
(BEecf)
2.1.2
Bikarbonat
2.1.3
pH-Wert
2.1.4
Kohlendioxidpartialdruck
3
Methodik
3.1.1
Berechnungsmethoden
3.1.1.1
Berechnung des BEbl
3.1.1.2
Berechnung des BEecf
3.1.1.3
Berechnung des Bikarbonats
3.1.1.4
Korrektur des BEbl und des BEecf bei unvollständiger
Sauerstoffsättigung
3.1.1.5
Berechnung der Sauerstoffsättigung
3.1.2
Unterschiede zwischen den Berechnungsmethoden für den BEbl
3.1.3
Unterschiede zwischen den Berechnungsmethoden für den BEecf
3.1.4
Unterschiede zwischen den Berechnungsmethoden für das Bikarbonat
3.2.1
Messung in Patientenblut
3.2.1.1
Patientenkollektiv
3.2.1.2
Probenentnahme
3.2.1.3
Ablauf der Messungen
3.2.2
Messungen an tonometriertem Blut
3.2.2.1
Probenbereitung mit Hilfe des Tonometers IL 237
3.2.2.2
Ablauf der Tonometer-Meßreihen
3.2.3
Verwendete Analysatoren und deren Meßparameter
3.2.4
Probenzuführung
3.3.1
Vergleich zwischen geräteinterner und externer Berechnung
3.3.2
Wiederholungsgenauigkeit
3.3.3
Kreuzvergleich der BE-Bestimmung zwischen den Analysatoren
3.3.4
Kreuzvergleich der integrierten Barometer
3.3.5
Vergleich zwischen arteriellen und venösen Messungen
3.3.6
Tonometermessungen
3.3.7
Datenverarbeitung
4
Ergebnisse
4.1.1
Berechnung der Basenabweichung des Vollbluts
4.1.2
Berechnung der Basenabweichung unter Berücksichtigung der Extrazellulärflüssigkeit
4.1.3
Unterschiede zwischen den Berechnungsmethoden für das Bikarbonat
4.2.1
Vergleich zwischen geräteinterner und externer Berechnung
4.2.2
Wiederholungsgenauigkeit
4.2.3
Ausschluß von Probenpaaren
4.2.4
Kreuzvergleich der BE-Werte zwischen den Analysatoren
4.2.5
Kreuzvergleich der integrierten Barometer
4.2.6
Vergleich zwischen arteriellen und venösen BE-Messungen
4.2.7
Veränderung des BE durch Variation des pCO2 und pO2
in vitro mittels Tonometrie
5.1
Quantitative Bewertung der Basenabweichung
5.1.1
Basenabweichung des Blutes (BEbl)
5.1.2
Basenabweichung unter Berücksichtigung der Extrazellulärflüssigkeit
(BEecf)
5.2
Unterschiede der Berechnungsmethoden
5.2.1
Basenabweichung des Blutes (BEbl)
5.2.2
Basenabweichung unter Berücksichtigung der Extrazellulärflüssigkeit
(BEecf)
5.2.3
Bikarbonat
5.2.4
Berechnung der Sauerstoffsättigung
5.2.5
Auswirkung der Sauerstoffsättigung auf den BE
5.2.6
BEbl im Vergleich gegen den BEecf
5.2.7
Gerätespezifische Befunde zu den einzelnen BE-Formeln
5.3
Praktischer Teil
5.3.1
Unterschiede zwischen Geräteausgabe und externer Berechnung
5.3.2
Wiederholungsgenauigkeit der Analysatoren
5.3.3
Verteilung der Abweichungen
5.3.4
Ausschluß von Probenpaaren
5.3.5
Kreuzvergleich der BE-Werte zwischen den Analysatoren
5.3.5.1
Änderungen bei einheitlicher BEecf-Berechnung
5.3.6
Kreuzvergleich der integrierten Barometer
5.3.7
Einfluß der Hämoglobinkonzentration
5.3.8
Vergleich zwischen arteriellen und venösen Messungen
5.3.8.1
Statistische Verteilung der Differenzen
5.3.8.2
Korrelation zwischen arteriellen und venösen Proben
5.3.8.3
Zuverlässigkeit von venösen BE-Werten als Ersatz für arterielle
BE-Messungen
5.3.8.4
Venöse und arterielle Kontrollmessungen bei gesunden Probanden
5.3.9
Einfluß des Tonometrierens auf die Basenabweichung
5.4
Vergleich der sauerstoffreichen mit den sauerstoffarmen Proben
5.5
Bedeutung von Pufferlösungen als Qualitätskontrollmaterial
5.6
Methodenkritik
6
Schlussbetrachtung und Ausblick
6.1
Argumente für die Berücksichtigung der Sauerstoffsättigung
bei der BEecf-Bestimmung
6.2
Beispielrechung zur Fehleraddition
6.3
Gründe für die Notwendigkeit einer weiteren Verbesserung der
Meßgenauigkeit
6.4
Maßnahmen zur Vermeidung von Meßfehlern