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In den letzten Jahren hat sich die sogenannte "ultrasensitive" Bestimmung
verschiedener Laborparameter ("Analyten") etabliert. Als "ultrasensitiv"
wird ein Test bezeichnet, wenn er eine gegenüber etablierten Methoden
niedrigere untere Nachweisgrenze hat. Typische Beispiele sind das PSA als
Tumormarker und das TSH als Hormon. In einigen Fällen werden Tests
nicht, wie z. B. beim PSA, als "ultrasensitiv" bezeichnet, sondern stattdessen
nach ihrer Entwicklungs- bzw. Empfindlichkeitsstufe in verschiedene
Generationen unterteilt. Je empfindlicher der Test, desto höher die
Generationsstufe (z. B. TSH, 1.-4. Generation).
Die Fähigkeit eines Labortests, sehr niedrige Konzentrationen eines
Analyten messen zu können, kann beispielsweise von Vorteil sein, um
ein Tumorrezidiv frühzeitig zu diagnostizieren, aber auch, um
Analyten, die unter physiologischen Bedingungen nur in sehr geringer
Konzentration im menschlichen Serum vorliegen, präzise zu messen:
so wurde durch die Absenkung der Nachweisgrenze bei der TSH-Bestimmung
erreicht, daß auch bei sehr niedrigen Konzentrationen niedrig-normale
von supprimierten Werten unterschieden werden können - mit der
Konsequenz, daß eine Hyperthyreose in der Mehrzahl der Fälle
ohne die Durchführung eines Funktionstests diagnostizierbar wurde.
Ein weiterer Grund für den Einsatz "ultrasensitiver" Tests könnte
zukünftig darin bestehen, eine Krankheit bzw. eine Krankheitsdisposition
bereits "präklinisch" zu erkennen, d. h., zu einem Zeitpunkt, in dem
der Meßwert sich noch im Referenzbereich befindet. Dies wird derzeit
für die ultrasensitive Bestimmung des CRP im Zusammenhang mit der
Abschätzung des individuellen Arterioskleroserisikos diskutiert.
Die untere Nachweisgrenze eines Tests kann angegeben werden als:
- "Analytische untere Nachweisgrenze"
- "Biologische untere Nachweisgrenze"
- "Funktionale Assaysensitivität".
Die analytische untere Nachweisgrenze eines Tests wird in der Regel bestimmt,
indem 10-15 Messungen in einem Material durchgeführt werden, das den
Meßparameter nicht erhält, also z. B. in physiologischer
Kochsalzlösung. Da das dabei entstehende Meßsignal nicht auf
einer spezifischen Reaktion beruhen kann, repräsentieren die
Meßwerte das "Grundrauschen" des Testsystems. Der Mittelwert plus 3
Standardabweichungen der Ergebnisse wird als analytsche Nachweisgrenze
definiert. Meßwerte, die oberhalb dieser Nachweisgrenze liegen, sind
vom "Grundrauschen" zu unterscheiden.
Diese Methode hat jedoch einen entscheidenden Nachteil: Einfluß-
und Störfaktoren, wie sie im menschlichen Serum vorkommen, werden nicht
berücksichtigt. Zu solchen Faktoren gehören beispielsweise
Kreuzreaktivitäten, heterophile Antikörper und Rheumafaktoren. Vor
allem immunologische Tests werden dadurch beeinflußt.
Als Alternative bietet sich darum in bestimmten Fällen die Bestimmung
der biologischen unteren Nachweisgrenze nach folgender Methode an: es wird
eine Meßserie, anders als bei der Bestimmung der analytischen unteren
Nachweisgrenze, nicht in physiologischer NaCl-Lösung oder einem
ähnlichen Medium durchgeführt, sondern in menschlichem Material,
in der Regel Serum, das den Analyten nicht enthält. Denkbar ist z. B.
die Bestimmung von PSA bei Patienten nach radikaler Prostatektomie oder die
Bestimmung des Thyreoglobulins bei Patienten nach Schilddrüsenresektion.
Die Berechnung der Nachweisgrenze erfolgt genau wie bei der Bestimmung der
analytischen unteren Nachweisgrenze. In der Regel entstehen hier jedoch
sehr viel höhere Werte, da Einflußfaktoren des menschlichen
Serums in das "Grundrauschen" mit eingehen.
Ein erheblicher Nachteil dieser Methode liegt darin, daß es nur wenige
Situationen gibt, in denen ein Analyt überhaupt nicht im menschlichen
Serum vorkommt. Auch nach Resektion von Prostata oder Schilddrüse, in
der Regel aufgrund einer malignen Erkrankung, kann nicht sicher davon
ausgegangen werden, daß keine Mikrometastasen vorliegen, die ihrerseits
PSA oder Thyreoglobulin in geringer Konzentration freisetzen. Auch die
"ektope" Bildung der Substanzen (z. B. PSA-Sekretion von periurethralen
und perirektalen Drüsen) kann zum Meßwert beitragen.
Es wird daher zunehmend eine Definition gewählt, die den biologischen
Gegebenheiten eher gerecht wird, nämlich die Bestimmung der funktionalen
Assaysensitivität. Dabei werden Patientenseren mit unterschiedlichen
Konzentrationen des Analyten ebenfalls 10-15fach gemessen. Mittelwerte und
Standardabweichungen jeder Meßserie werden gebildet, der
Variationskoeffizient wird berechnet (Variationskoeffizient=Standardabweichung/Mittelwert x 100).
In der Regel wird der Variationskoeffizient umso größer, je
niedriger die Konzentration des Analyten ist. Als funktionale
Assaysensitivität wird der Meßwert definiert, bei dem die
Mehrfachbestimmung einen bestimmten Variationskoeffizienten, in der Regel
20%, noch nicht überschreitet. Meßwerte unterhalb der funktionalen
Assaysensitivität sind aufgrund der zu großen Meßwertschwankungen
für medizinische Zwecke unbrauchbar.
Für die Tests, die im Labor Lademannbogen eingesetzt werden, gilt:
Sofern die funktionale Assaysensitivität bekannt ist, werden Werte unterhalb
dieser Grenze mit dem Vorzeichen "<" angegeben. Ist die funktionale
Assaysensitivität eines Tests nicht bekannt, erfolgt die Meßwertangabe
mit dem Vorzeichen "<", wenn die analytische untere Nachweisgrenze unterschritten wird.
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