Uniformering van regionale referentie-intervallen voor pediatrische hemocytometrie parameters door middel van literatuuronderzoek

Samenvatting

De regio Oost-Brabant heeft, in het kader van de uniformering, regionale referentie-intervallen vastgesteld voor het pediatrische bloedbeeld en de leukocytendifferentiatie en waar nodig opnieuw gedefinieerd. De nieuwe referentie-intervallen werden door middel van literatuuronderzoek vastgesteld. Literatuurbronnen werden gewogen op basis van nieuwheid, kwantiteit van datapunten en kwaliteit. Voor de verificatie werden de referentie-intervallen voorgelegd aan de vakgroepen ‘Klinische Chemie’ en ‘Kindergeneeskunde’ in de regio en getoetst ten opzichte van relevante, vigerende richtlijnen.

Inleiding

Laboratoriumonderzoek is een integraal onderdeel van de medische besliskunde. Voor de interpretatie van uitslagen wordt gebruikt gemaakt van de door het laboratorium gerapporteerde referentiewaarden. Dikwijls gaat het hier om referentie-intervallen (RI) die opgesteld zijn rond het gemiddelde van een gezonde referentiepopulatie. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de normaaldistributie zodat 95 procent binnen de grenzen valt, met andere woorden 2,5 procent ligt onder de ondergrens en 2,5 procent ligt boven de bovengrens. Gedegen studies voor het de novo vaststellen van RI, zoals aanbevolen door de IFCC-CLSI, zijn tijdrovend en behoeven een voldoende grote en duidelijk gedefinieerde referentiepopulatie van gezonde individuen (1). In de laboratoriumpraktijk wordt daarom veelal gebruik gemaakt van alternatieve methoden voor de definitie van RI (2, 3):

• Statistische berekening van RI door middel van laboratorium data mining (4-8)
• Gebruik van resultaten van (inter)nationaal gepubliceerde RI studies
• Gebruik van de RI zoals vastgesteld door de leverancier van de desbetreffende test

Het gebruik van door derden vastgestelde referentiewaarden dient daarbij nog geverifieerd te worden (9). De definiëring van gedegen RI voor kinderen kent een aantal additionele obstakels. De snelle groei van kinderen en daarmee verbonden anatomische en fysiologische plasticiteit zorgt voor leeftijdsafhankelijke dynamische concentraties van laboratoriumparameters. Data mining met behulp van statistische algoritmes kan pathologische van fysiologische waarden scheiden, echter enkel bij gebruik van grote hoeveelheden (normaal verdeelde) data en onder de voorwaarde dat het aantal fysiologische waarden in de populatie sterk overheerst. Deze condities zijn bij kinderen moeilijk te bereiken en haast onmogelijk binnen verschillende leeftijdscategorieën. Het alternatief om bij gezonde kinderen bloed af te nemen ten behoeve van het vaststellen van RI kent zijn ethische beperkingen. Het prikbeleid bij kinderen is zeer conservatief t.o.v. het volwassen beleid en beperkt zich tot (ernstige) ziekte. Veel laboratoria maken daarom gebruik van RI uit de literatuur. Voor de pediatrische RI van hemocytometrie-parameters en perifere leukocyten-differentiatie in Nederland wordt veelvuldig gerefereerd naar het Handboek Kinderhematologie (10). De hier vermelde RI vinden hun oorsprong in sterk verouderde studies uit de jaren ‘90. Ook de laboratoria in de regio Oost-Brabant hanteerden gedeeltelijk deze RI. Zoals andere regio’s maakt ook de regio Oost-Brabant gebruik van regionaal vastgestelde consensus RI voor de meest gebruikte routineparameters. Deze worden periodiek herbeoordeeld en getoetst op validiteit. In dit kader werd het voorstel gedaan om ook de RI voor de kinderhematologie (bloedbeeld en leukocytendifferentiatie) regionaal te uniformeren en waar nodig opnieuw te definiëren. Dit artikel beschrijft de gekozen werkwijze, vat de resultaten van het onderzoek kort samen en bediscussieert deze tot slot kritisch in het licht van recente ontwikkelingen op het gebied van pediatrische RI.

Methode

Definitie nieuwe pediatrische referentie-intervallen voor bloedbeeld en leukocytendifferentiatie

Voor de definitie van regionale kinderhematologische RI werd gekozen voor een combinatiestrategie van literatuuronderzoek en expert opinion. Veelvuldig geciteerde literatuurbronnen voor leeftijdsafhankelijke RI van hematologische parameters en recente(re) grote studies naar genoemde RI werden gebruikt. Alle brongegevens van de RI voor Hb, Ht, MCV, MCH, MCHC, erytrocyten, reticulocyten, trombocyten, leukocyten en leukocytendifferentiatie (absoluut) werden naast elkaar gezet. De verzamelde gegevens werden beoordeeld door laboratoriumspecialisten met aandachtsgebied hematologie en waar nodig werden nieuwe RI gedefinieerd. De hier vastgestelde RI zijn over het algemeen gebaseerd op drie tot zeven bronartikelen. Er werd gestreefd naar een enkel primair bronartikel met een maximale afronding van 10 procent naar secundaire bronnen. Hierbij werden primaire, recente publicaties op basis van een significant aantal datapunten van hoge kwaliteit sterker gewogen dan minder recente bronnen (Tabel 1). De gebruikte RI zijn vastgesteld op een confidentie interval van 90-95 procent en studies werden uitgevoerd in multi-etnische populaties. 

Leeftijdscategorieën

De meerderheid van de laboratoria in de regio Oost-Brabant hanteerde de leeftijdscategorieën uit het Werkboek Kinderhematologie (2001). Om pragmatische redenen werden deze categorieën gehandhaafd:

• 0 tot 1 maand
• 1 tot 6 maanden
• 0,5 tot 2 jaar
• 2 tot 8 jaar
• 8 tot 15 jaar

Binnen bovenstaande leeftijdscategorieën werden de volgende categorieën opgesplitst:

1) Bij de geboorte treden veel fysiologische veranderingen op die in de loop van de eerste levensweek herstellen. Zo vertoont het aantal leukocyten een significante piek in de eerste week. Om de leeftijdscategorieën zoveel mogelijk te standaardiseren werd de eerste maand voor alle parameters opgesplitst in 0 – 7 dagen en 1 – 4 weken.

2) Voor de leukocyten werden aparte categorieën gedefinieerd voor 2 tot 6 jaar en voor 6 tot 8 jaar (in plaats van 2 tot 8 jaar) vanwege de grote fysiologische veranderingen in deze leeftijdscategorieën.

3) Fysiologische aanpassingen leiden tot geslachtsafhankelijke concentratieveranderingen van Hb, MCV, erytrocyten en Ht rond de leeftijd van 12 jaar. Voor deze parameters is daarom de categorie 8 – 15 jaar opgesplitst in 8 – 12 jaar (m/v), 12 – 15 jaar (m) en 12 – 15 jaar (v).

De hier gedefinieerde RI zijn gebaseerd op a terme neonaten en niet van toepassing op prematuren.

Validatiemethode

De nieuw gedefinieerde pediatrische RI werden voorgelegd aan de acht vakgroepen klinische chemie van de regio Oost-Brabant (Tabel 2). Deze beoordeelden de RI in samenspraak met de individuele lokale vakgroep Kindergeneeskunde en leverden commentaar. 

Daarnaast werden relevante, vigerende richtlijnen van de Nederlandse Vereniging voor Kindergeneeskunde (NVK) en de Nederlandse Huisartsen Genootschap (NHG) bestudeerd met het oog op adviezen betreffende te hanteren RI en medische beslisgrenzen:

• NVK Richtlijn Koorts in de tweede lijn bij kinderen van 0 - 16 jaar. Versie 1, december 2013.
• NVK Sikkelcelziekte, leidraad voor de begeleiding van kinderen met. Versie 2, mei 2014.
• NVK werkboek Kinderhematologie, 2012.
• NHG standaard Anemie (M76). Oktober 2014.
• NHG standaard Kinderen met koorts (M29). November 2016.
• NHG standaard Acuut Hoesten (M78). 2013.
• NHG standaard Acute keelpijn (M11). Augustus 2015.

Resultaten

De nieuw gedefinieerde pediatrische RI voor hemocytometrie-parameters zijn weergegeven in Tabel 3. De RI zijn voor een groot deel primair gebaseerd op de gepubliceerde gegevens van Zierk et al. (11). Deze studie toont de duidelijke verschillen voor het Hb, Ht, MCV en de erytrocyten tussen jongens en meisjes beginnend rond 12 jarige leeftijd. De RI voor de reticulocyten zijn ontleend aan een recente multicenter studie van Christensen et al. (15). Deze studie is beperkt tot de neonatale leeftijd waardoor er voor oudere leeftijden voor een universeel RI vanaf > 6 maanden is gekozen. De leukocyten vertonen een fysiologische daling vanaf de geboorte tot de leeftijd van 8 jaar. Na de initiële sterke daling na de eerste levensweek, daalt de bovengrens van het RI tussen de 2 en 8 jaar opnieuw sterk. Rekening houdend met deze fysiologische verschillen heeft de regio Oost-Brabant ervoor gekozen deze categorie op te splitsen in 2-6 jaar en 6-8 jaar. 

De nieuw gedefinieerde RI voor de leukocytendifferentiatie zijn weergegeven in Tabel 4. Deze RI zijn gebaseerd op een drietal bronnen: Henry et al., Adeli et al. en Practical Hematology (12^e editie) (12, 14, 18). Henry en collegae analyseerden het bloedbeeld van neonaten (tot 90 dagen oud) retrospectief over een periode van 9 jaar met een significant aantal inclusies van meer dan 100,000. Adeli et al. voerden een multicenter studie uit in heel Canada in gezonde kinderen vanaf de leeftijd van 3 jaar. De data voor de tussenliggende leeftijdscategorieën werden ontleend aan het boek Pediatric Hematology (19). 

In de validatiefase werden geen significante verschillen gevonden met de hier gedefinieerde RI en met RI en medische beslisgrenzen zoals gehandhaafd in de verschillende richtlijnen. De NVK Richtlijn Koorts in de tweede lijn bij kinderen van 0 - 16 jaar adviseert om bij kinderen ≤ 3 maanden met koorts (T > 38,0°C) of hypothermie (T < 36,0°C), liquoronderzoek te verrichten bij o.a. een leukopenie (leukocyten < 5 x 10⁹/l) of leukocytose (leukocyten > 15 x10⁹/l). Wij benadrukken dat de genoemde waarden medische beslisgrenzen betreffen die kunnen afwijken van de hier getoonde fysiologische RI. Het Werkboek Kinderhematologie definieert een neutropenie bij kinderen < 1 jaar oud als <1*10⁹/L en bij kinderen >1 jaar als <1,5*10⁹/L. Onze gekozen leeftijdscategorieën zijn vast gesteld op 0,5-2 jaar en 2-8 jaar. Hier ligt het verschil in de definitie van fysiologische RI bij de gedefinieerde leeftijdscategorieën. Verder zou de onderste referentiegrens bij neonaten van 1-4 weken conform de gebruikte literatuurbronnen vastgesteld moeten worden op 3*10⁹/L. In de validatiefase is op verzoek van de kinderartsen besloten deze vast te stellen op 1*10⁹/L, conform de klinische beslisgrens van het Handboek Kinderhematologie, om onnodige verwijzingen en opnames te voorkomen. De NHG standaard Anemie benoemt RI voor het Hb welke afwijken van de door ons gedefinieerde RI. Deze zijn afkomstig van het Handboek medische laboratoriumdiagnostiek (Hooijkaas 2013) en de World Health Organisation met beperkte leeftijdscategorieën en niet rekening houdend met sekseverschillen. Echter, in de aanvullende noten wordt geadviseerd de RI van het lokale laboratorium te hanteren.

Discussie

Tijdens de periodieke herevaluatie van de regionale consensus RI van de regio Oost-Brabant werd het voorstel gedaan om ook de hematologische RI voor kinderen te uniformeren. Het gebruik van regionale RI impliceert de relatieve overdraagbaarheid van meetgegevens tussen verschillende hemocytometrie analysers. De resultaten van de SKML rondzending hemocytometrie toont analyser verschillen voor MCV, erytrocyten, trombocyten en monocyten. Deze verschillen zijn echter niet klinisch significant en de regio koos dan ook voor analyser onafhankelijke RI. Wij maakten gebruik van een literatuurgebaseerde strategie met validatie middels expert opinion. In de afgelopen 4 jaar zijn een aantal grote multicenter studies naar RI voor kinderhematologische parameters gepubliceerd. Ook deze zijn gebaseerd op verschillende typen analyser. Voor de definitie van de nieuwe RI werd een primaire bron gehanteerd met als voorwaarde een maximaal verschil van 10 procent ten opzichte van andere bronnen. In enkele gevallen lagen de gepubliceerde RI tussen studies zo ver uit elkaar dat een consensus van verschillende bronnen werd gehanteerd. Deze gevallen betroffen altijd de leeftijdscategorieën <6 maanden, een weerspiegeling van de relatief kleinere cohorten binnen deze categorieën.

Het gedegen vaststellen van pediatrische RI kent zijn specifieke uitdagingen inherent aan de populatie. Kinderen vertonen extreme, deels zeer snelle, fysiologische veranderingen. Laboratoria maken daarom gebruik van leeftijdscategorieën rekening houdend met deze plasticiteit. Om pragmatische redenen worden de categorieën voor de verschillende hematologische parameters vaak gelijk gehouden. In deze studie werd in eerste instantie gekozen voor de leeftijdscategorieën zoals gehanteerd in het Handboek Kinderhematologie. Deze zijn gebaseerd op gelimiteerde, verouderde studies. De analyse van recente, grote studies naar RI voor kinderhematologische parameters toonde echter significant verschillende RI voor leukocyten en Hb/Ht/MCV/erytrocyten afwijkend van de uniforme leeftijdscategorieën. Zo voegden wij voor de leukocyten de categorie 2-6 jaar toe en voor de Hb/Ht/MCV/erytrocyten de categorie 8-12 jaar. Deze categorieën, zoals de veel gebruikte standaardcategorieën, zijn arbitrair gekozen en slechts gedeeltelijk empirisch onderbouwd. De studies van Zierk et al. en Adeli maken dan ook geen gebruik meer van leeftijdscategorieën maar tonen continue RI in de vorm van vloeiende curves (Figuur 1). 

Beeld: www.kinderblutkrankheiten.de

Dit concept is ontleend aan de continue groeicurves die ook geen indeling in leeftijdscategorieën kennen. De continue fysiologische veranderingen van parameters, zoals van leukocyten bijvoorbeeld, worden zeker adequater weergegeven in een continue grafiek. Medische beslissingen kunnen zo gepersonaliseerd worden genomen, rekening houdend met de fysiologie van het kind anders dan met abrupte veranderingen op een arbitrair gekozen leeftijd. De implementatie van continue RI wordt echter nog gecompliceerd door de technische beperkingen van de huidige laboratoriuminformatiesystemen en elektronische patiëntendossiers. Toekomstige studies en initiatieven moeten uitwijzen of deze hordes kunnen worden overkomen.

Engelstalige samenvatting

The region "Oost-Brabant" has defined new reference intervals for the pediatric whole blood count and leukocyte differentiation with regard to the regional conformity of reference ranges. The new reference intervals were established by literature review. Sources were weighed based on recency, data quantity and quality. The new reference intervals were verified by expert opinion of the regions´ departments of clinical chemistry and pediatrics and values were checked for coherence with relevant guidelines.