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1 Januar 2021 Anwenderberichte
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Universität Gent, Belgien

Das Projekt „Patienten-Perzentilen“ an der Universität Gent

Die Universität Gent startet ein ehrgeiziges und innovatives Projekt zur Überwachung der Laborqualität und nutzt GLIMS zur Datenerfassung.

die herausforderung

Die Schaffung einer Plattform, auf deren Grundlage Labore und Hersteller die Qualität kontinuierlich dokumentieren und überwachen können.

das ergebnis

GLIMS ermöglicht es dem Labor, sich einen mittel- und langfristigen Überblick über die Probenstabilität zu verschaffen – und zwar auf Basis echter Patientenproben.

kundenprofil

Universität Gent

Labor für Analyt. Chemie

Pharmazeut. Wiss.en

Gent, Belgien

„Qualität im Labor ist das Credo unserer Arbeit“, erklärt Prof. Dr. Linda Thienpont vom Labor für Analytische Chemie, Fakultät für pharmazeutische Wissenschaften der Universität Gent, zu Beginn des Interviews. Die meisten Labore werden diesen Qualitätsgedanken vermutlich kennen und teilen. Bekanntlich setzt die Laborakkreditierung nach ISO 15189 eine externe Qualitätsbewertung (kurz EQA aus dem Englischen External Quality Assessment) und eine interne Qualitätskontrolle (kurz IQC aus dem Englischen Internal Quality Control) voraus. Doch viele Labore stellen fest, dass ihnen die Tools fehlen, die zur Durchführung der gewünschten Qualitätsprüfungen notwendig sind. Daher wandte sich die Universität Gent an STT Consulting, um gemeinsam nach einer Lösung zu suchen.

„Wir fungieren als wissenschaftlicher, anbieterneutraler externer Partner zur Schaffung einer Plattform, auf deren Grundlage Labore und Hersteller die Qualität kontinuierlich dokumentieren und überwachen können und die ihnen mittel- und langfristig einen Überblick über die Probenstabilität bietet – und zwar auf Basis echter Patientenproben“, erklärt Dr. Dietmar Stöckl von STT.

Stärkung der Arbeit von Laboren

Prof. Dr. Thienpont und Dr. Stöckl zeigen einige kritische Defizite im EQA-Prozess auf. Zunächst wird bei diesen Kontrollen mit künstlichen Proben, nicht mit echten Patientenproben gearbeitet. „Theoretisch sollten sich die künstlichen Proben wie die echten Proben verhalten, was allerdings nicht immer der Fall ist“, merkt Dr. Stöckl an. Zudem werden externe Kontrollen nur einige Male pro Jahr durchgeführt, wohingegen Labore ihre Qualität täglich prüfen müssen.

EQA-Organisationen bieten zwar Peer-Gruppen-Vergleiche, doch häufig mangelt es an Transparenz in Bezug auf die Stabilität der Peer-Gruppen. Das heißt, sie können weder Qualitätsspezifikationen geben noch Empfehlungen in Bezug auf die Qualität aussprechen. Daher müssen Labore die Daten selbst interpretieren.

Die Universität Gent University und STT Consulting beschlossen, diese Defizite gemeinsam in Angriff zu nehmen und haben das Projekt ‚Patient Percentiler‘ aus der Taufe gehoben. Das Ziel der ersten Phase dieses Projekts bestand darin, Laboren ein Tool zur kontinuierlichen Überwachung der Perzentilen von ambulanten Patienten zur Verfügung zu stellen. „Begonnen haben wir mit der 50. Perzentile bzw. dem Mittelwert“, erklärt Dr. Stöckl, „können sie jedoch später auf die 10. und 90. Perzentile ausdehnen.“

Das Projekt erstreckt sich auf die 20 am häufigsten untersuchten Analyte, einschließlich Elektrolyten wie Natrium, Substraten, Lipiden, Enzymen wie Aspartat-Transaminase (AST) und Alanin-Transaminase (ALT), Glukose und Kreatinin. Vor kurzem wurden auch Schilddrüsenhormone, d. h. freies Thyroxin (FT4) und Thyreoidea-stimulierendes Hormon (TSH), in das Projekt aufgenommen.

Im Rahmen des Projekts werden auch Qualitätsspezifikationen bereitgestellt. „Derzeit gibt es keine allgemein anerkannten Spezifikationen in puncto Stabilität bei der Qualitätssicherung; die Unterschiede zwischen einzelnen Ländern sind enorm. Wir vermitteln Laboren eine Vorstellung davon, wie stabile, vergleichbare Proben aussehen sollten. Wir haben wissenschaftlich fundierte Normen für die theoretische Stabilität festgelegt, die in der ‚realen Welt‘ überprüft wurden. Diese Normen sind streng, doch unserer Meinung nach realistisch: Denn wenn ein Labor über einen Zeitraum von acht Jahren in der Lage ist, die Mindestanforderungen an die Stabilität zu erfüllen, warum sollte dies dann nicht auch einem anderen Labor gelingen?“, sagt Dr. Stöckl.

„Wir gingen davon aus, dass MIPS für die Teilnahme an diesem Projekt noch neue Funktionen entwickeln müsste, haben dann aber mit Freude festgestellt, dass GLIMS bereits über alle notwendigen Funktionen verfügt – insbesondere eine Funktion zur automatischen Berechnung des täglichen Mittelwerts für mehrere Testparameter (einschließlich Gerät, Methode, Reagens, Perzentile usw.) sowie eine Methode für den flexiblen Export dieser Daten!“

Das bedeutete, dass jedes mit GLIMS ausgestattete Labor kostenfrei am Projekt teilnehmen konnte – mit einer einfachen Konfiguration zur automatischen Generierung der täglichen Perzentilen für ambulante Patienten im Hintergrund. Mehr war dafür nicht erforderlich. Von GLIMS werden die Daten anonymisiert und jeden Tag per E-Mail automatisch an den zentralen Server weitergeleitet.

„Da wir nur ambulante Patienten berücksichtigen wollten, war es hilfreich, dass GLIMS bereits einen Code zur Unterscheidung zwischen ambulanten und stationären Patienten enthielt“, so Dr. Stöckl weiter. Inzwischen nehmen auch andere LIS-Anbieter an unserem Projekt teil, mussten dafür jedoch ihre Software zur Generierung der notwendigen Daten anpassen. In einigen Fällen wurden die Funktionen für den Datenexport von den Laboren selbst intern entwickelt.

Prof. Dr. Thienpont erläutert: „GLIMS bietet eine frei zugängliche Quelle für die Datenerfassung. Wir waren in der glücklichen Lage, mit MIPS kooperieren zu können. Denn ohne MIPS hätten wir das Projekt möglicherweise gar nicht in Angriff nehmen können.“

„Die Daten, die wir von den Laboren für das Projekt erheben, sind weltweit einzigartig: Erstens, weil wir die Daten täglich erfassen, und zweitens, weil es sich um echte Patientendaten handelt“, erklärt Dr. Stöckl. Zur Verarbeitung der Daten entwickelten die Universität Gent und STT Consulting (gemeinsam mit Bruno Neckebroek) eine Software zur webbasierten Visualisierung und Auswertung der Daten. Mit dieser Software kann das Projektteam regelmäßige, individuelle Laborberichte sowie allgemeine Berichte zur Probenqualität und -stabilität bereitstellen.

Über eine sichere Verbindung zur Software kann jedes Labor auf seine eigenen Daten zugreifen, während das Projektteam sämtliche Daten anzeigen und sie nach Hersteller oder Laborgerät klassifizieren kann.

Kennzeichnung ungewöhnlicher Ergebnisse

Auf Basis der ersten Projektphase – Überwachung der Patienten-Mittelwerte innerhalb des normalen Bereichs – konnte das Projektteam zur zweiten Phase übergehen. „Wir sprechen hier von der so genannten Flagger-Anwendung zur Überwachung und Kennzeichnung von Ergebnissen, die nicht als normal angesehen werden“, erläutert Prof. Dr. Thienpont. „Mithilfe dieser vielversprechenden Anwendung können Labore erkennen, ob markierte Probendaten stabil sind oder nicht. Bei einem instabilen System steigt die Anzahl der Werte, die außerhalb der Grenzwerte liegen. Einige Labore haben unter Umständen mehr markierte Ergebnisse als andere.“

Für den Start der zweiten Phase arbeitete das Projektteam wieder direkt mit MIPS zusammen. Und wiederum zeigte sich, dass die Lösung bereits über Funktionen zur Beschleunigung des Projekts verfügt. „Das GLIMS-Statistikmodul bot bereits die Möglichkeit zur automatischen Berechnung und Weiterleitung der markierten Daten, sodass sie von unserem eigenen IT-System gelesen werden können“, sagt Dr. Stöckl.

„Wie GLIMS selbst soll dieses Projekt Laboren bei der Qualitäts- und Serviceoptimierung helfen. Daher waren wir hocherfreut, dass wir die Universität Gent und STT Consulting unterstützen konnten“, erklärt Filip Migom, Produkt- und Entwicklungsmanager für GLIMS bei MIPS. „Da GLIMS als umfassendes System konzipiert wurde und die Anforderungen aller Laboranwender erfüllen soll, verfügte es bereits über die notwendigen Funktionen für das Patient Percentiler-Projekt. Das System ist ein großartiges Beispiel dafür, wie ein Branchen-Player wissenschaftliche Forschungsprojekte auf Basis der durch praktische Erfahrungen gewonnenen Erkenntnisse unterstützen kann, von denen dann viele unterschiedliche Labore profitieren.“

Auf Qualität ausgerichtet

Da 130 Labore weltweit – das entspricht etwa 250 Geräten – an diesem Projekt teilnehmen, zeichnen sich die Vorteile bereits ab. Denn jetzt verfügen die Labore über eine Benutzeroberfläche, über die sie die Stabilität pro Gerät für die einzelnen Analyte jederzeit anzeigen und verfolgen können.

Prof. Dr. Thienpont erklärt weiter: „Wenn wir in einem Labor eine Instabilität oder plötzliche Abweichung von anderen gleichartigen Laboren feststellen, können wir uns mit dem betreffenden Labor in Verbindung setzen und ihm Hilfestellung bei der Auswertung geben. In naher Zukunft werden wir dank der Flagger-Anwendung auch in der Lage sein, noch stärker in erweiterte Auswertungen und Vergleiche zu investieren. Dadurch können Labore bei Bedarf schneller intervenieren, was ihnen wiederum mehr Sicherheit gibt.“

Größere Labore schätzen es sehr, dass sie erkennen können, ob alle Geräte gut aufeinander abgestimmt sind – was nicht immer der Fall ist, selbst bei Geräten des selben Anbieters. Labore können abweichenden Werten schnell auf den Grund gehen. Zudem ist die Geräteabstimmung ein großer Vorteil, wenn Labore an einer klinischen Studie teilnehmen. Labore können die Ergebnisse sogar zur Verbesserung ihrer Verhandlungsposition gegenüber Gerätezulieferern nutzen. Denn auf dieser Grundlage können sie zweifelsfrei nachweisen, dass ein Assay instabil ist – vor allem, da die Daten von echten Patientenproben stammen.

Auch von Seiten der Hersteller werden die Daten aus dem Patient Percentiler sehr geschätzt. Sie erhalten Berichte zu Peer-Gruppen mit Angaben zur Stabilität ihrer eigenen Systeme und können deren Leistung mit der Leistung von Systemen der Konkurrenz vergleichen.

Prof. Dr. Thienpont erklärt: „Mit Blick auf die Industrie insgesamt waren wir in einigen Fällen von den Stabilitätsschwankungen und -abweichungen bei bestimmten Herstellern und Analyten überrascht – beispielweise bei Leberenzymen und sogar Chlorid- und Natriumverbindungen, die als äußerst stabil gelten. Generell stellen wir fest, dass viele Labore sehr gute Arbeit leisten und alle erdenklichen Anstrengungen zur Kontrolle der Probenstabilität unternehmen.“

Zusammenarbeit schafft Potenzial

„Wir sind hocherfreut darüber, dass dieses Projekt internationale Anerkennung findet und sogar mit dem Westgard QC Award ausgezeichnet wurde“, sagt Dr. Stöckl. „Wir leisten bereits einen wertvollen Beitrag zur Qualitätsoptimierung – mit einem Überblick über die Stabilität für fast 95 % aller In-Vitro-Diagnosen, die in Industriestaaten durchgeführt werden. Langfristig möchten wir eine Art ‚biologische Clearingstelle‘ bereitstellen: Ein Tool für Big Data-Analysen, das beispielsweise für staatliche Entscheidungen für das Gesundheitswesen genutzt werden könnte. Wir hoffen, dass es uns gelingen wird, mit anderen Organisationen, wie EQA-Anbietern, zu kooperieren, die aus wissenschaftlicher Sicht unsere Vision teilen.“

„Es mag ehrgeizig erscheinen, doch wir haben bereits ein konkretes Beispiel. Denn zusammen mit den Herstellern arbeite ich zurzeit an einem IFCC-Projekt zur Standardisierung von Schilddrüsenfunktionstests. Vor der Implementierung des neuen Kalibrierungsstandards besteht die FDA darauf, dass die Hersteller die Abstimmung der Proben als Gruppe nachweisen und die Nachhaltigkeit dieses Kalibrationsstatus mittel- bis langfristig gesehen überwachen. Ich konnte vorschlagen, die Dokumentation und Nachverfolgung mit dem benutzerfreundlichen Tool zur Erstellung von Berichten direkt im Patient Percentiler vorzunehmen. Man sieht also, welche weitreichenden Möglichkeiten uns dieses Projekt eröffnet, in dessen Rahmen wir täglich echte Patientendaten erfassen und diese dann auch nutzen können“, erklärt Prof. Dr. Thienpont abschließend.

Ein ganz besonderer Dank gilt Kenneth Goossens, Doktorand, dem Prof. Dr. Thienpont und Dr. Stöckl ihre Anerkennung für seine engagierte Leitung dieses Projekts aussprechen.

Mitwirkung von MIPS und Beitrag des LIS GLIMS

  • MIPS arbeitete direkt mit dem Projektteam zusammen, um zu ermitteln, wie die teilnehmenden Labore die tägliche Datenerfassung und die Weiterleitung der echten, anonymisierten Patientendaten mit GLIMS problemlos und kostenfrei automatisieren könnten.
  • Aufgrund der Vielzahl der Anwendungen und integrierten Funktionen ist GLIMS das ideale Werkzeug zur Bereitstellung von Daten für Projekte dieser Art.
  • Da sich GLIMS direkt an Laborgeräte anschließen lässt, bietet es eine Plattform zur zentralen Speicherung von Daten aus diesen Systemen.

GLIMS QK-Modul:

Das GLIMS QK-Modul (für die Qualitätskontrolle) unterstützt Labore und gewährleistet die Einhaltung der Qualitätskontrollverfahren, die zur Erzielung einer zufriedenstellenden Analysequalität notwendig sind:

  • Denn alle Beteiligten in einer Einrichtung, die ihre Qualität überprüfen, können auf alle qualitativen und quantitativen QK-Daten zugreifen, die in GLIMS zentral gespeichert sind.
  • Das GLIMS QK-Modul unterstützt eine Vielzahl von Ergebnisprüfungen, u. a. auch die Westgard-Regeln.
  • GLIMS kann den Median und den AoN-Wert (Average of Normals) ermitteln.
  • Statistische Werte können anhand von mathematischen Standardformeln oder nach der Tukey-Methode berechnet werden.
  • Als europäische Lösung hält GLIMS internationale Empfehlungen ein, einschließlich der Auflagen nach der deutschen RiliBäk.

GLIMS bietet eine frei zugängliche Quelle für die Datenerfassung. Wir waren in der glücklichen Lage, mit MIPS kooperieren zu können. Denn ohne MIPS hätten wir das Projekt möglicherweise gar nicht in Angriff nehmen können.

Prof. Dr. Linda Thienpont, Labor für Analytische Chemie