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Magisterarbeit zur Erlangung des Grades eines Magisters Public Health (M.P.H.) postgrad. 

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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 
1.1 Die Bestimmung der Basenabweichung durch Blutgasanalysatoren
1.2 Determination of Base Excess by Blood Gas Analyzers
2 Einleitung 
2.1 Begriffsbestimmungen
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 
2.2 Klinische Einordnung
2.3 Gründe für die Untersuchung
3 Methodik 
3.1 Theoretischer Teil
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 Praktischer Teil
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 Auswertung, Statistik und Datenverarbeitung
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 Theoretischer Teil
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 Praktischer Teil
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 Diskussion
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 
7 Literaturverzeichnis
8 Dank
9 Lebenslauf
10 Anhang