Blood gas analyzer and central laboratory glucose, sodium, potassium, lactate and hemoglobin values: differences between methods and their effect on medical outcome

Summary

Background.

For critical ill patients, the use of a blood gas analyzer (BGA) rather than central laboratory instruments (CL) for biochemical and hematological parameters is common due to more convenient monitoring. Potential significant differences between the methods could be misleading. This study aimed to confirm the agreement between the BGA and CL results and to analyze the effects of inter-methods bias on medical decisions.

Methods.

Blood samples from arterial lines were collected in the Cardio Surgical Intensive Care Unit simultaneously for gas analyses (RapidPoint 500, Siemens, Erlangen, Germania) and CL ($D{\times}C$ 880i and $D{\times} H$ 800 (Beckman Coulter, Fullerton, CA, USA) determinations. Methods were compared using Passing-Bablok (PB) regression and Bland Altman analysis. Positive and negative false results of the BGA tests were calculated considering the reference CL tests at critical values for glucose (70, 150 and 180 mg/dL), hemoglobin (7 and 10 g/dL), potassium (3.5–5 mEq/L), sodium (135–145 mEq/L) and lactate (6.5–19.3 mg/dL).

Results.

PB regression did not show a significant deviation from linearity for all of the parameters; proportional and constant differences were observed for hemoglobin, potassium, and lactate. Intercept and slope of sodium and glucose regression line were significantly different from zero and one respectively. Only the potassium, lactate, and glucose bias estimations were acceptable. However, for hemoglobin it was possible to significantly lower negative false results using PB transformed data.

Conclusions.

Only the glucose, potassium and lactate results, using both methods, were interchangeable; however the hemoglobin adjustment of BGA values based on PB regression might represent a safer solution.

Riassunto

Premesse.

L’utilizzo dell’emogasanalizzatore (BGA) anziché gli strumenti di laboratorio (CL) per i dosaggi di alcuni parametri di chimica clinica ed ematologia è pratica comune nei reparti con pazienti critici, dal momento che ne semplifica il monitoraggio. Le potenziali differenze significative inter-metodo possono però portare a un’errata interpretazione dei dati. Lo scopo di questo lavoro è stato verificare l’agreement delle misure tra BGA e CL e analizzare gli eventuali effetti del bias inter-metodo sulle decisioni cliniche.

Metodi.

Campioni di sangue arterioso sono stati raccolti su pazienti della Terapia Intensiva della Cardiochirurgia sia per il dosaggio su BGA (RapidPoint 500, Siemens, Erlanger, Germania) che su CL ($\mathrm{D}{\times}\mathrm{C}$ 880i e $\mathrm{D}{\times}\mathrm{H}$ 800 (Beckman Coulter, Fullerton, CA, USA)). Per il confronto tra metodi sono state utilizzate la regressione di Passing-Bablok (PB) e l’analisi di Bland-Altman. Il conteggio dei falsi negativi e positivi utilizzando BGA è stato fatto ai valori critici di glucosio (70, 150 e 180 mg/dL), potassio (3,5–5 mEq/L), sodio (135–145 mEq/L), emoglobina (7 e 10 g/dL) e lattato (6,5–19,3 mg/dL), considerando come metodi di riferimento gli strumenti di laboratorio.

Risultati.

La regressione di PB non ha evidenziato scostamenti significativi dalla linearità per tutti i parametri; differenze proporzionali e costanti sono state osservate per l’emoglobina, il potassio e il lattato. L’intercetta e la slope della retta di regressione di sodio e glucosio erano significativamente diverse da 0 e 1 rispettivamente. Solo i bias % di potassio, lattato e glucosio erano accettabili. Tuttavia, per l’emoglobina è stato possibile ridurre significativamente i falsi negativi utilizzando i dati del BGA trasformati dalla regressione di PB.

Conclusioni.

I risultati di glucosio, potassio e lattato sono gli unici che possono essere considerati intercambiabili tra i due metodi; tuttavia la trasformazione dei valori dell’emoglobina su BGA attraverso un fattore calcolato sulla base della retta di regressione di PB può rappresentare una valida soluzione.