Routine serum creatinine metingen anno 2010 : Hoe goed doen we het? K. Deiteren1, N. Callewaert1, L. Hoste2, H. Pottel2 en F. Martens1 1
2
Departement Klinische Scheikunde, AZ Groeninge, Reepkaai 4, 8500 Kortrijk Subfaculteit Geneeskunde, KU Leuven, campus Kortrijk, 8500 Kortrijk
Financiële support: Werkgroep Klinische Biologie West-Vlaanderen
Creatinine metingen anno 2010 • Indeling – Aanleiding tot de EKE – Methoden voor creatinine metingen – EKE • Opzet van het onderzoek • Bereiding van de fresh frozen serum pools • Logistiek • Target assignment • Samenvatting deelnemende analyzers • Resultaten: intra-run CV, inter-run CV, bias en total error
– Conclusies
2
Creatinine metingen anno 2010 • Aanleiding voor het onderzoek: data USA – Incidentie en prevalentie van end-stage nierfalen (dialyse en transplantatie) x4 in de laatste 20 jaar – Aantal patiënten met vroeg stadium van chronisch nierfalen geschat op 19 x 106 • Definitie: chronische nierziekten = beschadiging van de nier of eGFR <60 ml/min/1.73 m² sinds ≥3 m
* National Kidney Foundation Kidney Disease Outcomes Quality Initiative (K/DOQI) and the National Kidney Disease Education Program (NKDEP) within the National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases
3
Creatinine metingen anno 2010
4
Creatinine metingen anno 2010 • Aanleiding voor het onderzoek: EKE 2009 WIV – Grote diversiteit aan kits en methoden voor de bepaling van serum creatinine (regio West-Vlaanderen: 10 verschillende soorten) – Grote variatie in gerapporteerde serum creatinine waarden • Voor de lage serum creatinines (<1.00 mg/dL): – 0.57 mg/dL – 0.77 mg/dL
• Voor de hoge serum creatinines (+/- 4 mg/dL): – 3.50 – 4.44 mg/dL
5
Creatinine metingen anno 2010 • Aanleiding voor het onderzoek: EKE 2009 van het WIV – Mogelijke oorzaken voor grote gemeten verschillen in creatinine concentratie: • Op niveau van methode/toestel/kit? De firma’s beweren quasi allemaal dat hun creatinine kits “ID-MS traceable” zijn. Misschien is dit wel juist maar dit betekent blijkbaar niet dat de afgeleverde resultaten dan ook identiek zijn…
• Op niveau van stalen gebruikt voor kwaliteitscontrole WIV gebruikt artificiële of sterk geprocessede (e.g. gelyofyliseerde stalen) => commutability?
6
Creatinine metingen anno 2010 M. Panteghini on behalf of the IFCC Scientific Division. Enzymatic assays for creatinine: time for action. Clin Chem Lab Med 2008;46(4):567-572.
7
Creatinine metingen anno 2010 Klee et al. Clin Chem Lab Med 2007;45:737-741 bij een positieve analytische shift van 0.23 mg/dL verdrievoudigt het aantal personen met een eGFR van 60 ml/min/1.73 m² in een typische patiënten populatie
8
Creatinine metingen anno 2010 • Creatinine methoden
9
Creatinine metingen anno 2010 • Creatinine methoden – Jaffe: alkalische picraat methode • °1886: creatinine + picraat zuur => geel-rood complex (alkalisch midden) • Specificiteit niet zo goed: interferentie van – eiwitten (kan leiden tot 15% - 5% overestimatie!) – glucose – ketonen (acetoacetaat) – pyruvaat
concentratie loopt op bij bewaring!
• Aanpassingen zoals – kinetische metingen – corrigeren met 0.204 mg/dL (Roche) •
in de (verkeerde) veronderstelling dat niet-creatinine chromogeen interferentie constant is over hele concentratie gebied
•
lage ‘trueness’ (soms zelfs negatieve creatinine concentraties) voor * kinderen (hogere niet-creatinine chromogenen en lage creatinine concentraties) * volwassenen met lage eiwit en creatinine concentraties (zoals zwangeren, ouderen en kanker patiënten)
10
Creatinine metingen anno 2010 • Creatinine methoden – Enzymatisch: tov de alkalische picraat methode • Minder interferenties • Grotere precisie • Natte scheikunde (Roche):
SOD = sarcosine oxidase POD = peroxidase HTIB = 2,4,6-triioido-3-hydroxybenzoic acid
11
Creatinine metingen anno 2010 • Creatinine methoden – Enzymatisch: • Droge scheikunde (OCD): – druppel patiëntenstaal wordt op een slide gebracht waarna het diffundeert in de verschillende lagen – omzetting tot creatine is de snelheidsbepalende stap
12
Creatinine metingen anno 2010 • Creatinine methoden – HPLC: high pressure liquid chromatography • grotere analytische specificiteit • >50 methoden beschreven – cation-exchange – normal-phase – Reversed phase – Reversed-phase ion-pair
• deproteiniseren of directe kolom applicatie zonder deproteinisatie stap
13
Creatinine metingen anno 2010 • Creatinine methoden – massa spectrometrie (ID-GC/MS) • = referentie methode (slechts in enkele labo’s in de wereld) • UGent, Prof. L. Thienpont: 1 meting op 3 verschillende dagen (= 3) met – aparte sampling – aparte staal voorbereiding – onafhankelijke kalibratie (bereid uit 3 onfhankelijke werkoplossingen) en MS meting
14
Creatinine metingen anno 2010 • EKE: opzet van het onderzoek – Onderzoeken van courant gebruikte assays voor het meten van creatinine in serum • reproduceerbaarheid (intra-run CV) • interassay variatie • accuraatheid (bias)
– Stalen gebruiken die minimaal geprocessed zijn teneinde matrix effecten uit te sluiten (= commutable) • gepoolde verse serum stalen van patiënten
– Invloed van creatinine concentratie? • 5 pools
15
Creatinine metingen anno 2010 • EKE: bereiding van de fresh frozen serum pools (FFS) – 5 levels creatinine – Serum •
leftovers van patiëntenstalen
•
serum werd onmiddellijk afgecentrifugeerd (10 min, 3000 rpm) bij aankomst in labo
•
max 3 dagen op 4°C bewaard
– Creatinine conc bepaald op Cobas 6000 (Roche) met enzymatische methode – Serum ingevrozen per conc level (-20°C) Pool
Criteria (mg/dL)
#Stalen
Conc pool (mg/dL)
1
0 – 0.49
15
0.36
2
0.5 – 0.99
15
0.78
3
1.0 – 1.99
10
1.23
4
2.0 – 5.99
15
3.03
5
6.0 - …
10
10.54
16
Creatinine metingen anno 2010 • EKE: bereiding van de fresh frozen serum pools (FFS) – Na bereiken van voldoende volume per pool, pools ontdooien bij kamertemperatuur en homogeniseren (30 min, roller mixer) – Gepoold ontdooide serum pools centrifugeren (10 min, 3000 rpm) •
bijna geen visueel zichtbare pellet
– Pools werden per 1 ml gealiquoteerd in eppendorf tubes en ingevrozen op -80°C tot verzending – Criteria* •
negatief voor –
HBsAg
–
HCV
–
HIV1, HIV2
–
syphilis (TPHA)
•
bilirubine <1.5 mg/dL
•
triglyceriden < 250 mg/dL
•
geen hemolytische stalen
* Miller WG et al. CAP laboratory improvement programs. Creatinine measurement. State of the art in accuracy and interlaboratory harmonisation. Arch Pathol Lab Med, 2005;219: 297 – 304. 17
Creatinine metingen anno 2010 • EKE: logistiek en vraagstelling – Logistiek: Specimens op droog ijs naar deelnemende labo’s •
onmiddellijk gemeten (<3 uur na ontdooien)
•
ingevrozen bij -20°C of -80°C
– Vraagstelling: •
Elke pool 5x bepalen op automatische chemie analyser
•
Rondvraag: informatie bezorgen over – Instrument – Methode – Controle materiaal – Referentiewaarden – Formule gebruikt om eGFR te bepalen
– Opmerking: Serum creatinine is stabiel gedurende 24u opslag bij kamertemperatuur en na verschillende vries/dooi cycli
18
Creatinine metingen anno 2010 • EKE: target assignment – Aliquots van de pools op droog ijs naar UGent (referentie centrum, Prof. L. Thienpont) en bewaard op -70°C tot analyse – Target values toegewezen mbv de referentiemethode: isotope dilution gas chromatography/mass spectrometry (IDMS) Pool
Criteria (mg/dL)
Theoretische conc (mg/dL)
Ref centrum conc pool (mg/dL)
1
0 – 0.49
0.36
0.396 ± 0.009
2
0.5 – 0.99
0.78
0.791 ± 0.005
3
1.0 – 1.99
1.23
1.265 ± 0.009
4
2.0 – 5.99
3.03
3.35 ± 0.02
5
6.0 - …
10.54
10.56 ± 0.007 19
Creatinine metingen anno 2010 • EKE: samenvatting van de deelnemers
Legende: Jaffe kinetisch (AP-K, NC), gecompenseerde Jaffe (AP-K, AP-RB met C), enzymatisch (liquid of dry).
Creatinine metingen anno 2010 • EKE resultaten - reproduceerbaarheid (intra-run CV) – Ricos-Fraser criteria: indeling in 4 categorieën
CVw: within subject biological variation = 5.3%
21
Creatinine metingen anno 2010
insufficient minimal desirable optimal
Creatinine metingen anno 2010
Siemens analyzer 1 cijfer na de komma insufficient minimal desirable Beckman Coulter analyzer 1 cijfer na de komma
optimal
Creatinine metingen anno 2010
allemaal Roche apparatuur
insufficient minimal desirable optimal
Creatinine metingen anno 2010
Roche: n=7 Siemens: n=1
insufficient minimal desirable optimal
Creatinine metingen anno 2010
insufficient minimal desirable optimal
Creatinine metingen anno 2010 • EKE resultaten: reproduceerbaarheid (inter-run CV) – Ricos-Fraser criteria: indeling in 4 categorieën
CVw: within subject biological variation = 5.3%
27
Creatinine metingen anno 2010
minimal desirable optimal
Creatinine metingen anno 2010 • EKE resultaten: accuraatheid (bias) – Ricos-Fraser criteria: indeling in 4 categorieën
CVw: within subject biological variation = 5.3% CVb: between subject variation = 14.3%
Creatinine metingen anno 2010
Jaffe OCD
insufficient minimal desirable optimal
Jaffe
Creatinine metingen anno 2010
insufficient minimal desirable optimal
Creatinine metingen anno 2010
insufficient minimal desirable optimal
Creatinine metingen anno 2010
insufficient minimal desirable optimal
Creatinine metingen anno 2010
insufficient
minimal desirable optimal
Creatinine metingen anno 2010 • EKE resultaten: total error (TE) – Ricos-Fraser criteria: indeling in 4 categorieën
CVd: analytical variation AB: analytical bias
35
Creatinine metingen anno 2010
insufficient
Creatinine metingen anno 2010
insufficient
Creatinine metingen anno 2010
insufficient
Creatinine metingen anno 2010
insufficient
Besluit: insufficiente resultaten Methode
Intra-run CV (%)
Jaffe
Level Level Level
Jaffe comp
Level
E (nat)
Geen
E (droog)
Geen
Intermethode CV (%)
Bias
Total error
(%)
(%)
Neemt voor alle methoden af ifv concentratie creatinine Level 1: 71% (5/7) Level 1: 71% (5/7) 1: 29% (2/7) Sterk 2: 29% (2/7) insufficient Level 2: 43% (3/7) Level 2: 14% (1/7) 3: 14% (1/7) voor laagste conc!!, Level 1: 37,5% (3/8) Level 1: 50% (4/8) 1: 50% (4/8) Net Level 2: 12,5% (1/8) insufficient (+ of -) voor laagste Level 2: 25% (2/8) Level 4: 12,5% (1/8) conc Level 1: 62,5% (5/8) Geen Geen – bias! Level 2: 12,5% (1/8) – bias! Level 1: 100% (3/3) Level 1: 100% (3/3) Geen + bias sterk Level 4: 67% (2/3) - bias net insufficient