Jak działa glukometr i jakich błędów unikać przy jego używaniu?

Glukometr, czyli aparat do mierzenia poziomu cukru we krwi, jest urządzeniem, z którego obsługą powinna dokładnie zapoznać się każda osoba chorująca na cukrzycę. Regularne monitorowanie poziomu cukru we krwi jest niezbędne do ustalenia właściwego doboru leków przeciwcukrzycowych oraz ich dawkowania, co zapobiega wystąpieniu odległych powikłań cukrzycy. W poniższym artykule przybliżono podstawowe zasady działania aparatu do mierzenia cukru oraz omówiono najczęstsze błędy popełniane przez użytkowników glukometrów.

Jak działa glukometr?

Pomiar poziomu cukru we krwi możliwy jest tylko przy użyciu pasków testowych kompatybilnych z danym modelem glukometru. Po nakłuciu opuszki palca przy pomocy nakłuwacza i umieszczeniu kropli krwi w odpowiednim polu paska testowego, do pola reakcyjnego paska dociera osocze i to w nim wykonywane jest oznaczenie poziomu cukru. Głównym składnikiem chemicznym pasków testowych jest oksydaza glukozowa – enzym utleniający glukozę (cukier). Kiedy enzym ten reaguje z glukozą zawartą w kropli krwi, powstaje sygnał elektryczny, którego siła jest wprost proporcjonalna do stężenia cukru zawartego w próbce krwi. Glukometr automatycznie odczytuje i analizuje zmiany, a następnie przedstawia wynik w formie liczbowej. [1]

Wyróżniamy dwie podstawowe metody oznaczania stężenia glukozy w badanej próbce krwi: elektrochemiczną (amperometryczną) i spektrofotometryczną (reflektometryczną). Większość glukometrów wykorzystuje metodę elektrochemiczną, w której pasek testowy pełni rolę elektrody pomiarowej. Podczas interakcji glukozy zawartej we krwi z paskiem testowym generowany jest prąd elektryczny, którego natężenie jest proporcjonalne do stężenia glukozy w badanej próbce. Metoda ta pozwala uzyskać wynik z niewielkiej próbki krwi i wyklucza błąd pomiaru wynikający z zanieczyszczenia próbki. 

W metodzie spektrofotometrycznej mierzona jest ilość światła odbitego od paska testowego, która zależy od zmiany zabarwienia pola testowego pod wpływem zachodzącej reakcji enzymatycznej. Ilość odbitego światła odpowiada stężeniu glukozy w badanej próbce krwi. Metoda ta jest obecnie rzadko wykorzystywana, ponieważ w glukometrach opartych o spektrofotometryczną technikę pomiaru paski testowe są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenie, co wiąże się z większym ryzykiem błędnych wyników. [2]

* enzymy – związki chemiczne (najczęściej białka), przyspieszające zachodzenie reakcji chemicznych w organizmie. 

Jakie normy powinien spełniać glukometr?

Najważniejszym kryterium, które powinien spełniać aparat do mierzenia poziomu cukru we krwi, jest dokładność pomiarów. Wszystkie dostępne obecnie na rynku glukometry powinny spełniać normę EN ISO 15197:2015. Standard ISO określa minimalny próg dokładności pomiarów, który glukometr musi spełnić, aby zostać dopuszczonym do obrotu. Norma EN ISO 1597:2015 wymaga, by:

➢ dla stężeń cukru <100 mg/dl, co najmniej 95% wyników pomiarów stężenia glukozy we krwi wykonywanych przy pomocy glukometru, powinno mieścić się w przedziale obarczonym błędem nie większym niż ± 15 mg/dl w stosunku do metody referencyjnej (czyli oznaczenia stężenia glukozy we krwi żylnej w laboratorium);

➢ dla stężeń cukru ≥100 mg/dl, co najmniej 95% wyników pomiarów stężenia glukozy we krwi wykonywanych przy pomocy glukometru, powinno mieścić się w zakresie błędu ± 15% w odniesieniu do wyników uzyskanych metodą referencyjną. [5]

Najprościej mówiąc, norma EN ISO 1597:2015 określa dopuszczalny zakres błędu pomiarowego glukometrów, bowiem nie istnieje urządzenie, którego wskazania byłyby zawsze identyczne z oznaczeniami wykonywanymi z krwi pobranej z żyły obwodowej (metoda referencyjna). 

Najczęstsze błędy podczas samokontroli przy pomocy glukometru

Błędy podczas pomiaru cukru we krwi z użyciem glukometru mogą wynikać z:

➢ nieprawidłowej techniki pomiaru, czyli błędu ludzkiego;

➢ nieprawidłowości pasków testowych;

➢ niesprawności glukometru (uszkodzonego sprzętu).

Diabetyk powinien być świadomy, jak duży wpływ na wiarygodność wyniku ma prawidłowa technika wykonywania pomiaru, regularna wymiana osprzętu diabetologicznego oraz okresowa kontrola sprawności glukometru przy pomocy płynu kontrolnego. Poniżej omówiono najczęstsze błędy popełniane przez pacjentów podczas samokontroli [2]:

● wielokrotne wyciskanie kropli krwi – do pomiaru należy wykorzystywać wyłącznie pierwszą kroplę krwi, gdyż powtarzalne wyciskanie powoduje rozcieńczenie jej płynem tkankowym, co może wpłynąć na zafałszowanie wyniku pomiaru;

● nieodpowiednia wielkość kropli krwi;

● dezynfekcja lub wycieranie rąk nawilżanymi chusteczkami bezpośrednio przed pomiarem;

● stosowanie kremu do rąk przed pomiarem;

● niedostateczna higiena rąk; pozostałości cukru na dłoniach pochodzące np. ze spożywanych owoców mogą fałszywie zawyżać wynik stężenia glukozy we krwi;

● nieodpowiednie przechowywanie pasków testowych – narażanie ich na działanie wilgoci, ekstremalnych temperatur, pyłu oraz na zabrudzenie;

● wykonywanie pomiaru przy bardzo wysokiej lub bardzo niskiej temperaturze otoczenia;

● używanie przeterminowanych pasków testowych; przed pomiarem zawsze należy sprawdzić na opakowaniu ich termin ważności;

● pomijanie regularnych procedur kontroli glukometru przy pomocy płynu kontrolnego (dedykowanego konkretnemu urządzeniu);

● wykonywanie pomiaru w pobliżu urządzeń wytwarzających silne pole elektromagnetyczne (np. kuchenka mikrofalowa, telefon komórkowy, telewizor);

● błędny odczyt wyniku pomiaru z wyświetlacza (zbyt mały, nieczytelny dla osoby starszej wyświetlacz).

Warto przypomnieć, że w przypadku, gdy wynik pomiaru jest nieadekwatny do samopoczucia pacjenta (np. mieści się w granicach normy, a diabetyk jest bardzo osłabiony), wówczas należy wykonać kolejne oznaczenie. 

Czynniki zakłócające pomiar poziomu cukru

Istnieje szereg czynników, które mogą wpływać na wynik pomiaru glikemii i fałszywie go zaniżać bądź też zawyżać. Aby glukometr spełniał obowiązującą normę EN ISO 1597:2015, powinien uwzględniać najczęstsze czynniki zakłócające i dawać wiarygodny wynik, nawet jeżeli one występują. 

 Do najważniejszych czynników zakłócających pomiar glikemii zaliczamy [3] [4]:

a) czynniki środowiskowe – zbyt wysoka lub zbyt niska temperatura otoczenia, wilgotność, narażenie na działanie pyłu oraz na zabrudzenie. Są one szczegółowo opisane w instrukcji obsługi każdego glukometru;

b) czynniki technologiczne;

c) czynniki fizjologiczne – substancje wytwarzane przez organizm i występujące naturalnie we krwi (substancje endogenne), których nadmiar lub niedobór może wpływać na wynik oznaczenia poziomu glukozy we krwi. Zafałszowanie wyniku pomiaru może wynikać z:

- wysokiego stężenia bilirubiny, kreatyniny i trójglicerydów we krwi;

- wartości hematokrytu <30% np. na skutek krwotoku;

- wartości hematokrytu >60% np. w przebiegu znacznego odwodnienia towarzyszącego przewlekłej biegunce i wymiotom.

Hematokryt jest to stosunek objętości czerwonych krwinek do objętości pełnej krwi. W warunkach fizjologicznych wartości referencyjne hematokrytu wynoszą 40-54% dla mężczyzn i 37-47% dla kobiet. W próbkach krwi z wysokim hematokrytem oznaczone stężenia glukozy są zaniżone, a w próbkach z niskim hematokrytem – zawyżone w porównaniu z wynikami uzyskanymi metodą laboratoryjną. Dzieje się tak, ponieważ w przypadku wysokiego hematokrytu mamy stosunkowo dużą ilość elementów morfotycznych (krwinek), a mało osocza, dlatego do pola reakcyjnego paska testowego dociera mniejsza ilość osocza (wynik może być zaniżony). Przy niskim hematokrycie sytuacja jest odwrotna – krwinek czerwonych jest mało w stosunku do osocza, dlatego do strefy reakcyjnej dociera większa objętość osocza – wynik zawyżony. [4]

Również zmiany pH krwi mogą powodować zafałszowanie oznaczenia poziomu cukru we krwi. Dzieje się to np. w przebiegu groźnego powikłania cukrzycy, jakim jest kwasica ketonowa. W tym zaburzeniu pH krwi gwałtownie maleje, co zakłóca aktywność enzymów uczestniczących w reakcjach chemicznych, wchodzących w skład metody oznaczania. Każdy enzym ma swój optymalny zakres pH, w którym najefektywniej działa – przy znacznym spadku pH krwi, aktywność enzymu maleje, co może powodować zaniżenie wyników oznaczeń. [4]

d) substancje egzogenne – popularne leki, takie jak paracetamol, heparyna, kwas askorbinowy (witamina C) czy tetracykliny mogą zakłócać wynik pomiaru cukru przy pomocy glukometru. [2]

Czym warto kierować się przy wyborze glukometru?

Zaopatrując się w glukometr, diabetyk powinien wziąć pod uwagę następujące aspekty [2]:

➢ funkcjonalność urządzenia, czyli np. wymaganą do pomiaru objętość kropli krwi (większość glukometrów wymaga około 1 μl krwi, a nowoczesne modele – jedynie 0,3 μl, co ma duże znaczenie w przypadku dzieci);

➢ jakość i powtarzalność wyników oraz możliwość ich zapisywania w pamięci urządzenia;

➢ trwałość sprzętu oraz możliwość wymiany na nowy w razie awarii;

➢ żywotność baterii;

➢ czas potrzebny do uzyskania wyniku;

➢ wagę i rozmiary urządzenia (w przypadku osób wykonujących częste pomiary i noszących glukometr przy sobie);

➢ wymiary wyświetlacza – mają one duże znaczenie zwłaszcza dla osób starszych i słabowidzących. Dla takich pacjentów dedykowane są urządzenia z dużym, podświetlanym ekranem lub nowoczesne glukometry z funkcją głosowego odczytu wyniku pomiaru. Dzięki takim urządzeniom osoby słabowidzące mogą w pełni samodzielnie wykonywać pomiary stężenia glukozy we krwi;

➢ dodatkowe funkcje – nowoczesne glukometry, poza oznaczaniem stężenia cukru, umożliwiają także pomiar ciał ketonowych, trójglicerydów i cholesterolu we krwi, co jest niezwykle przydatne w przypadku pacjentów obciążonych wieloma chorobami;

➢ cenę glukometru i pasków testowych; diabetyk powinien pamiętać, że do każdego modelu glukometru należy używać wyłącznie pasków testowych dedykowanych konkretnemu urządzeniu. Kupując glukometr, pacjent powinien upewnić się, czy paski testowe do konkretnego modelu urządzenia są refundowane;

➢ możliwość połączenia urządzenia z komputerem lub smartfonem np. za pośrednictwem Bluetooth. Nowoczesne aparaty do mierzenia stężenia cukru np. glukometr CONTOUR™ PLUS ONE mogą łączyć się z aplikacją mobilną na smartfonie, która gromadzi, zapisuje i analizuje wyniki pomiarów poziomu cukru we krwi otrzymane z glukometru. Aplikacja ta umożliwia także udostępnianie wyników lekarzowi prowadzącemu, dzięki czemu ma on dokładny wgląd w stopień wyrównania glikemii pacjenta.

* ciała ketonowe – substancje będące produktami przemian tłuszczów. Ich obecność w moczu u chorych na cukrzycę wynika z nieprawidłowego metabolizmu cukrów, na skutek którego organizm zaczyna czerpać energię ze spalania tłuszczów, w wyniku którego powstają ciała ketonowe. 

* glikemia – stężenie glukozy (cukru) we krwi

Podsumowanie

Podstawą skutecznego monitorowania poziomu glikemii jest odpowiednie przeszkolenie pacjenta w obsłudze glukometru oraz okresowa weryfikacja poprawności wykonywanych przez niego pomiarów przez wykwalifikowany personel pielęgniarski. Błędy związane z użytkowaniem glukometru najczęściej wynikają z niewłaściwej techniki pomiaru, niedostatecznej higieny rąk lub nieodpowiedniego przechowywania pasków testowych, dlatego tak ważna jest dbałość o staranne przygotowanie się do każdego oznaczenia. Wraz z upływem czasu i zaznajomieniem się pacjenta z użytkowanym sprzętem, częstość błędów zmniejsza się, co przekłada się na lepszą samokontrolę cukrzycy. 

Bibliografia:

[1] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2769957/

[2] https://podyplomie.pl/diabetologia/26745,jak-nauczyc-pacjenta-prawidlowej-kontroli-glikemii

[3] Zalecenia w opiece diabetologicznej Polskiej Federacji Edukacji w Diabetologii na rok 2018, http://www.pfed.org.pl/aktualno347ci/zalecenia-pfed-w-opiece-diabetologicznej-2018

[4] “Czynniki zakłócające oznaczenia przy użyciu glukometrów. Błąd glukometru.” Bogdan Solnica, Diabetologia Praktyczna 2010, tom 11, 3: 75–79

[5] https://diabetyk24.pl/blog-section/normy-iso-dla-glukometrow