Präanalytische Fehlerquellen bei der Bestimmung des arteriellen Sauerstoffpartialdrucks unter hyperoxischen Bedingungen

Zusammenfassung

Fragestellung: Die Validität der arteriellen Sauerstoffpartialdruckmessung wird von verschiedenen Faktoren beeinflußt. Die größte Anzahl von Fehlermöglichkeiten besteht in der präanalytischen Phase, in der die Probe entnommen und zur Analyse vorbereitet wird. Angaben zur Relevanz und genauen Größe der Einflußfaktoren sind sehr variabel, fehlen im hyperoxischen paO₂-Bereich, der bei reiner O₂-Beatmung erreicht wird, jedoch ganz. Ziel der Studie war es, diese Fehlerquellen möglichst lückenlos auf Art und Größe zu untersuchen und Verbesserungsmöglichkeiten (z.B. konstante Korrekturfaktoren) zu erarbeiten.

Methodik: Mehr als 2000 Blutproben von Patienten unter kontrollierter Beatmung mit 100%igem Sauerstoff wurden auf folgende Einflüsse untersucht: Technik der Probenentnahme (direkte Punktion oder Entnahme an der arteriellen Verweilkanüle), aspirierte Luftblasen verschiedener Größe, Zeit und Umgebungstemperatur der Probenlagerung und Arten der Entnahmespritzen.

Ergebnisse: Der paO₂ der Blutproben aus arteriellen Verweilkanülen war im Mittel um 41 mm Hg niedriger als bei direkter Punktion. Aspirierte Luftblasen der Größe 0,1–0,25 ml erzeugten im Mittel eine paO₂-Abnahme von 17–41 mm Hg. Eine Lagerungszeit von nur 2 min führte abhängig von der Umgebungstemperatur und dem verwendeten Spritzenmaterial zu einer paO₂-Abnahme von 6–67 mm Hg, wobei herkömmliche Plastikspritzen genauere Ergebnisse erbrachten als kommerzielle „Blutgasspritzen”. Für alle präanalytischen Fehler wurden Korrekturfaktoren erstellt.

Schlußfolgerung: Die untersuchten präanalytischen Fehlerquellen führten alle zu einer signifikanten Abnahme des paO₂. Selbst durch ideales Vorgehen (kleinste Luftblasen und sofortiges Entlüften, kürzeste Lagerungszeit von 2 min in Eiswasser) konnten signifikante paO₂-Meßfehler nicht verhindert werden. Daher wurden Korrekturfaktoren erstellt, mit deren Hilfe unvermeidliche Fehler nachträglich behoben werden können, da deren Vernachlässigung zu falsch niedrigen paO₂-Werten und damit zu Fehlinterpretationen des Patientenzustands führen.

Abstract

Objective: A variety of influences reduce the validity of the measured oxygen partial pressure (paO₂). Most errors occur when obtaining the blood sample and preparing it for analysis. Unfortunately, there is great controversy concerning the relevance and extent of these pre-analytic errors. Apart from this, the exact estimation of influencing factors under hyperoxic conditions has been neglected. Therefore, the objective of this study was to assess pre-analytic measuring errors for paO₂ under the condition of hyperoxia as completely as possible and to work out solutions to eliminate these errors.

Methods: paO₂ analysis was performed on more than 2000 blood samples. Errors analyzed were the technique of sample taking (direct puncture or from an indwelling catheter), aspirated air bubbles (0.05–0.35 ml), time and temperature of sample storage, and the material, size and manufacturer of the analyzing syringe.

Results: The paO₂ was on average 41 mmHg lower in samples taken from the indwelling catheter than by direct puncture. An air bubble size of 0.1–0.25 ml caused a decrease of 17–41 mmHg. Storage time of 2 min accounted for an paO₂ reduction of 6–67 mmHg depending on the type of syringe used. Glass syringes turned out to be more accurate than plastic syringes. The best results were obtained not from commercial ”blood gas syringes” but from a simple plastic injection syringe. For all pre-analytic errors correction factors were established.

Conclusion: All pre-analytic errors investigated caused a significant paO₂ decrease. Even an ideal procedure (almost no air bubble, short storage on ice) contributes a significant error. Only the appropriate correction factors as calculated from this study for routine use lead to the correct results. If they are not taken into account the paO₂ values will be falsely low, potentially leading to misinterpretation and misjudgement of a patient’s condition.