Konzepte für das Point of Care Testing: Am Ort des Geschehens

Tabelle POC-Systeme zur Blutgasanalyse, Klinischen Chemie & Hämatologie

Tabelle POC-Systeme zur Infektiologie

Schon seit vielen Jahren sind Point-of-Care(POC)-Lösungen ein fester und erfolgreicher Bestandteil vieler klinischer Algorithmen. Die patientennahe Diagnostik ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Messergebnisse ein sofortiges therapeutisches Eingreifen erfordern oder die Blutproben aufgrund von Probeninstabilität rasch bearbeitet werden müssen (beispielsweise für die Blutgasanalyse). Zudem kann so das Laborpersonal entlastet und dem Fachkräftemangel entgegengewirkt werden [1]. Beachtet werden muss hierbei, dass die vielseitigen Möglichkeiten der POC-Testung dann aber einen großen Schulungsaufwand für laborfremdes Klinikpersonal bedeuten [2]. 

Im Folgenden stellen vier verschiedene Hersteller oder Distributoren in zwei unterschiedlichen tabellarischen Übersichten 13 POC-Systeme für die Infektiologie beziehungsweise für die Blutgasanalyse, die Hämatologie und die Klinische Chemie vor. Das abgefragte analytische Spektrum in der Infektiologietabelle hat seit der Coronavirus-Pandemie deutlich an Umfang gewonnen und umfasst mittlerweile eine Vielzahl verschiedener Infektionserreger.

Zusätzliche Informationen zu einigen der in der Tabelle vorgestellten POCT-Geräte und weiteren Plattformen und Tests sowie Middleware für die Anbindung der POC-Geräte an die Klinikstruktur finden Sie in den Anzeigen der Firmen.

Einsatzgebiet

Die klassischen Einsatzbereiche von POC-Systemen sind Notfallambulanzen, OPs, Intensivstationen und Arztpraxen [3]. Weiterhin ist die POC-Testung elementarer Bestandteil der Diagnostik für kleine Krankenhäuser ohne Zentrallabor in dünn besiedelten Gebieten [2]. Daher müssen sie leicht zu bedienen sein und schnell Ergebnisse liefern. Viele Systeme verwenden einfach zu handhabende Elemente wie Einweg-Testkassetten. Sie ermöglichen eine unkomplizierte Vorbereitung und sind wenig fehleranfällig. POCT-Systeme müssen sensitiv und spezifisch sein. Dies ist besonders von Bedeutung, wenn weitere Maßnahmen schnell eingeleitet werden müssen. Beispiel hierfür ist die Bestimmung von Troponin I bei Verdacht auf Myokardinfarkt. In dieser Situation zählt jede Minute.

Die Vollversorgung mit dem gesamten Spektrum benötigter Tests kann nicht mit nur einem oder wenigen Geräten bewerkstelligt werden. Es existieren daher sehr viele heterogene POC-Plattformen mit unterschiedlichen Analysespektren auf dem Markt – darunter einfache Handgeräte wie beispielsweise für die schnelle Glukose- oder Troponinmessung bis hin zu kleinen und größeren Tischgeräten, die mehr Platz beanspruchen, dafür jedoch hochtechnische Einheiten besitzen, mit denen sie beispielsweise Nukleinsäuren nachweisen können [2].

Infektiologie

Die beiden in der Infektiologietabelle vorgestellten Geräte sind von demselben Hersteller. Sie unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihres Testformats und somit auch hinsichtlich ihrer technischen Ausstattung und Größe. Das Gerät in Spalte 1 bestimmt die Erreger mittels Fluoreszenz-Immunoassay (FIA). Das Testgerät in Spalte 2 verwendet die Nukleinsäureamplifikation mittels PCR. Beide Systeme können unterschiedliche Probenarten wie Serum, Plasma und nasopharyngeale Abstriche analysieren. Das Probenspektrum des in Spalte 1 vorgestellten FIA-Geräts lässt auch weitere Probenmaterialien wie Urin, Stuhl, Vollblut sowie Rachen- und Nasenabstriche zu. Die beiden Geräte ergänzen sich hinsichtlich der abgefragten Parameter.

Blutgas, Klinische Chemie und Co.

In den ersten drei Tabellenspalten finden Sie POCT-Geräte von einem Distributor. Das System in Spalte 1 ist ein Chemilumineszenz-Immunoassay-Analysator. Er misst mittels Einwegkartuschen ein breites Spektrum an verschiedenen Parametern – darunter Kreatinkinase-MB (CK-MB), hochsensitives (hs) Troponin und N-terminales pro Brain Natriuretic Peptide (NT-proBNP), CRP, TSH, Beta-humanes Choriongonadotropin (ß-hCG) sowie viele weitere Parameter wie Insulin, Ferritin und Myoglobin. Weiterhin können mit dem Gerät D-Dimere bestimmt werden. Weiterführende Informationen finden Sie hier.

Das Gerät in Spalte 2 liefert unter Verwendung von Einwegkartuschen ein Differenzialblutbild. Die Bildanalyse wird durch KI unterstützt (weitere Informationen).

Das dritte Gerät (Spalte 3) ermöglicht die Ablesung und Auswertung physiologischer Marker im Urin (z. B. pH-Wert, Glukose, Bilirubin und Ketone). Die Auswertung der Urinteststreifen liefert unter anderem auch den Kreatinin/Albumin-Quotienten und das Mikroalbumin.

In Spalte 4 wird ein Testsystem vorgestellt, das wie das System aus Spalte 1 CK-MB, hs-Troponin I und NT-proBNP sowie D-Dimere misst, das sich jedoch in den restlichen Parametern unterscheidet. Weitere klinisch-chemische Parameter können hier mithilfe verschiedener Panels getestet werden: beispielsweise eines Screening-Panels für Drogen, das bis zu neun Drogenklassen wie zum Beispiel Amphetamine, Kokain, Opiate und Tetrahydrocannabinol (THC) analysiert. Zudem gibt es ein Shortness of Breath(SOB)-Testpanel, das bei Atemnot zum Einsatz kommt. Es misst verschiedene Herz- und Gerinnungsmarker. Die Messungen des Geräts erfolgen mittels Fluoreszenz-Immunchemie. Der gleiche Hersteller informiert über seinen hs-Troponin-I-Test.

In den fünf letzten Spalten werden Geräte eines weiteren Herstellers vorgestellt. Die ersten beiden Systeme, zusammengefasst in Spalte 5, messen klinisch-chemische Parameter wie Natrium/Kalium (Na/K) und ionisiertes Kalzium (iCa), Chlorid (Cl), Laktat und Glukose. Während das eine Gerät zudem noch das Bilirubin und die Hämoglobinkonzentration bestimmen kann, misst das andere Gerät zusätzlich Harnstoff und Kreatinin. Außerdem messen beide die Blutgase und berechnen den Hämatokrit. Für diese Analysen kommen enzymatische, photometrische und elektrochemische Methoden zum Einsatz.

Die drei Geräte in Spalte 6 und 7 unterscheiden sich in ihrer Größe und werden zur Erhebung des Urinstatus eingesetzt. Sie können immunchemisch beziehungsweise photometrisch den ß-hCG-Status einer Frau bestimmen und somit eine Schwangerschaft bestätigen oder ausschließen. Die photometrische Messung des POC-Systems aus Spalte 6 erfolgt zudem digital.

Das POC-Gerät in Spalte 8 ist ein Handgerät für die kardiologische Diagnostik. Um einen akuten Myokardinfarkt auszuschließen, misst es innerhalb weniger Minuten mit einer Technologie, bei der magnetische Nanopartikel in einer Flüssigkeit durch Magnetfelder gesteuert werden, das hs-Troponin I aus einem einzigen Tropfen Blut – ähnlich zu dem folgenden Test.

Das letzte POC-System der Tabelle (Spalte 9) erfasst Hämoglobin A1c (HbA1c), Kreatinin und Mikroalbumin durch immunchemische/photometrische Verfahren. Mit diesen sieben Geräten deckt der Hersteller eine große Vielzahl von Untersuchungsparametern am POC ab.

Ein weiteres Blutgasanalysegerät wird hier vorgestellt. Die Blutgasanalytik ist schon seit Jahrzehnten das Herzstück der klassischen POC-Diagnostik [1]. Die Analyse wird in Sekundenschnelle mit Vollblut durchgeführt. Das vorgestellte POCT-Gerät besitzt außerdem ein patentiertes integriertes Hämolyse-Erkennungsmodul und trifft Aussagen über den Hämolysestatus ohne vorherige Zentrifugation. Für mehr Effizienz und Wartungsfreiheit nutzt es die Ein-Kassetten-Technologie. Die Kassetten können bei Raumtemperatur gelagert werden.

Anbindung der POCT-Geräte

Nicht nur eine gute Schulung des betreibenden Personals für die große Vielfalt an Gerätetypen und Techniken sowie ein Qualitätssicherungskonzept sind entscheidend für den erfolgreichen Einsatz von POC-Systemen. Auch die Einbindung in die Infrastruktur des Labors beziehungsweise der Klinik ist zwingend notwendig. Die generierten Ergebnisse der POCT-Geräte müssen für die Postanalytik zusammengefasst, verarbeitet und an das Labor- (LIS) oder Krankenhausinformationssystem (KIS) übermittelt werden. Dafür wird eine geeignete Middleware benötigt, die in die IT-Infrastruktur des Krankenhauses passt. Für die postanalytische Beurteilung ist es sehr wichtig, über Informationen zur Methode, zu den Referenzbereichen und zu den  vorherigen Testergebnissen der Patient:innen zu verfügen. Die Schnittstelle Middleware-LIS/KIS ist also ein wichtiges Qualitäts- und Sicherheitsmerkmal einer POCT-Lösung. Jedoch sind die Schnittstellen der POC-Geräte ebenso wie die Geräte selbst heterogen [2]. Nicht alle Schnittstellen können an das KIS Referenzbereiche übermitteln und die einzelnen Ergebnisse einer Person einheitlich im Befund darstellen. Aufgrund des fehlenden Standards [2] ist die Kompatibilität aller Komponenten vorab zu prüfen. Eine offene Datenmanagementlösung wird hier vorgestellt, die die Anbindung einer Großzahl an POCT-Geräten verschiedenster Hersteller standortübergreifend ermöglicht. Durch flexible Zusatzmodule kann der Workflow an individuelle Anforderungen angepasst werden.

Unter folgender Unterseite wird ein Datenmanagementsystem für die  herstellerübergreifende Steuerung vorgestellt. Es ist für alle gängigen POCT-Geräte ausgelegt und sorgt für eine zentrale Überwachung, Steuerung und Qualitätssicherung sämtlicher POCT-Systeme klinikweit und sogar standortübergreifend. Das System steuert also alle erforderlichen Qualitätskontrollmessungen und sperrt bei Abweichungen fehlerhaft messende Geräte.   

Ann-Marie Brenner
Dr. Sabine Ramspott
Prof. Dr. med. Rudolf Gruber
Mitglieder der Redaktion

Harald Maier
Mitglied des Fachbeirats