De nauwkeurigheid van digitale rectaalthermometers

Inleiding

De afdeling Kraam- en Verloskunde van het Spaarne Ziekenhuis (SZ) merkte verschil in gemeten temperatuur bij verschillende type thermometers. Om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid te bepalen, zijn de rectaalthermometers die in het Spaarne Ziekenhuis en Kennemer Gasthuis (KG) worden gebruikt, onderzocht. De thermometers van de Kinderafdeling, de afdeling Neonatologie, de afdeling Kraam- en Verloskunde en de Recovery zijn in het onderzoek meegenomen. Dit artikel presenteert de resultaten. Alvorens hierop in te gaan, wordt achtergrondinformatie gegeven over lichaamstemperatuur en meten van temperatuur met een rectaalthermometer.

Bij het meten van de rectaaltemperatuur zijn er variaties die veroorzaakt worden door de meting zelf (type thermometer, manier en diepte van inbrengen), deze zijn onder te verdelen in stochastische fouten (de variatie kan per meting verschillen) en systematische fouten (waarbij een afwijking van de meting optreedt die steeds gelijk is, bijvoorbeeld bij een vaste afwijking van een thermometer). [1-2] Daarnaast zijn er variaties die veroorzaakt worden doordat de temperatuur van de patiënt zelf varieert. Deze laatste variaties wil je meten, terwijl de eerste variaties de metingen juist verstoren. Het is daarom van belang om de systematische en stochastische fouten zo klein mogelijk te houden. De thermometer zal bij het meten bij patiënten door dezelfde gebruiker niet altijd op dezelfde manier worden ingebracht (intra operability variation), en door verschillende gebruikers zal de thermometer anders worden ingebracht waardoor een variatie wordt geïntroduceerd (inter operability variation). Het aflezen van de thermometer zelf zorgt ook voor een stochastische fout: de temperatuur op het display wordt afgerond weergegeven (meestal op 1 decimaal).

Kerntemperatuur

Het menselijk lichaam heeft geen homogene temperatuur. Er wordt daarom een kerntemperatuur gedefinieerd: verschillende definities kunnen hiervoor worden gekozen, hier is gekozen voor de temperatuur van de ‘kern’. Daaromheen bevinden zich als het ware schillen met lagere temperaturen. In de centrale kern blijft de temperatuur nagenoeg constant, de zogeheten kerntemperatuur. Onder andere het abdomen, de thoracale organen, het centrale zenuwstelsel en de skeletspieren bevinden zich binnen deze centrale kern (figuur 1).

De kerntemperatuur wordt nauwkeurig gereguleerd om de homeostase van het lichaam constant te houden. De weefsels en organen in de kern functioneren namelijk het best bij een constante temperatuur. In tegenstelling tot de constante relatief hoge temperatuur in de kern is de temperatuur van de externe schil lager en deze kan substantieel variëren. Huid en vetweefsel bevinden zich in de externe schil.

Variaties
Hoewel de kerntemperatuur nauwkeurig wordt gereguleerd, treden er variaties op, waaronder:

• Variaties gedurende de dag (ongeveer 1°C, de laagste temperatuur treedt op in de ochtend en de hoogste in de late middag). Deze variatie is toe te kennen aan de biologische klok.
• Vrouwen hebben een maandelijkse variatie van de kerntemperatuur gerelateerd aan de menstruele cyclus (ca. 0,5°C).
• De temperatuur neemt toe tijdens lichamelijke inspanningen. Tijdens zware inspanningen kan de kerntemperatuur stijgen tot ongeveer 40°C.
• De gemiddelde temperatuur van een persoon in een mensenleven is 36,4°C. Ouderen hebben een lagere temperatuur dan jongeren.
• De temperatuurregulatiemechanismen zijn niet 100% effectief, daarom kan de kerntemperatuur licht variëren bij blootstelling aan extreme temperaturen.

De kerntemperatuur kan dus variëren bij extreme temperatuurswisselingen, maar in normale omstandigheden niet meer dan enkele graden. Het nauwkeurig reguleren van de kerntemperatuur wordt mogelijk gemaakt door temperatuurregulatiemechanismen gecoördineerd door de hypothalamus. Hierbij is er een balans tussen warmteproductie en -afgifte. Het feedbackmechanisme wordt aangestuurd door temperatuurreceptoren. In de hypothalamus zitten koudegevoelige en warmtegevoelige neuronen. Men neemt aan dat deze neuronen functioneren als temperatuursensors voor het reguleren van de lichaamstemperatuur.[2] Daarnaast zijn er receptoren in de huid en in de organen aanwezig.

Methoden om de temperatuur van ons lichaam te veranderen, kunnen worden onderscheiden in actieve en passieve (fysische) processen. Actieve processen zijn veranderingen in het metabolisme, vasometrie (vasodilatatie of vasoconstrictie in de huid), rillingen en zweetsecretie. Passieve processen die temperatuursveranderingen tot gevolg kunnen hebben, zijn radiatie (de afgifte van warmte door straling), conductie (afgifte van warmte via direct contact met de omgeving), convectie (afgifte van warmte aan de lucht) en evaporatie (afgifte van warmte door verdampen van water via huid (zweet) en longen (hijgen)).

Doel
Het doel van dit onderzoek was de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid te bepalen van de thermometers die worden gebruikt op de Kinderafdeling, de afdeling Neonatologie, de afdeling Kraam en Verloskunde en op de Recovery in het SZ en KG, (figuur 2).

Methode

Als maat voor de nauwkeurigheid van de thermometer wordt de gemeten systematische fout genomen. Als maat voor de betrouwbaarheid nemen we de som van de gemeten stochastische fout en de afleesfout.

Uit de specificaties van deze 5 thermometers blijkt dat de meettijd varieert van ca. 10 tot 30 seconden, en het beoogd gebruik (de diepte waarop de thermometer moet worden ingebracht) van ruim 1 tot 3 cm. De meetnauwkeurigheid (de maximale afwijking van afgelezen en werkelijke temperatuur) is volgens de specificaties in de klinische range voor alle thermometers gelijk, namelijk ±0,1?C.

Van elk type thermometer zijn 3 exemplaren getest in de klinische range (34°C tot 42°C). Een gekalibreerde droogblokkalibrator (Type Tecal 140 F) werd gebruikt om de temperatuur te variëren tussen 34°C en 42°C (Figuur 2). Met deze kalibrator kan de aangeboden temperatuur met een nauwkeurigheid van 0,05°C op een vaste waarde worden gehouden. De temperatuur werd ingesteld op een gegeven waarde en vervolgens werden de drie exemplaren van één type thermometer na elkaar in het blok geplaatst en de temperatuur afgelezen. Dit is herhaald voor de vijf verschillende types thermometers. Vervolgens werd de ingestelde temperatuur verhoogd met 1°C en is dezelfde meting herhaald tot alle 9 temperaturen gemeten waren. Voor elke type thermometer is bij elke ingestelde temperatuur de gemiddelde waarde van de 3 gemeten waarden, en de variatie hierin (steekproef standaard deviatie), bepaald.

Resultaten

De resultaten van de meting zijn weergegeven in onderstaande figuur 3 en tabel 1.

Conclusie & Discussie

Conclusie & Discussie
De metingen laten zien dat de thermometer van het merk Terumo (type C402) de grootste nauwkeurigheid en betrouwbaarheid heeft. De Scala (type SC43TM) en de Braun (type PRT1000) presteren nagenoeg gelijk. De nauwkeurigheid en de betrouwbaarheid van de Omron (type MC343) is lager dan die van de Scala en de Braun. De Microlife (type Schinkel MT200) heeft in vergelijking met deze thermometers een grote onnauwkeurigheid, namelijk -2,3°C. Daarom wordt geadviseerd de Microlife niet te gebruiken voor de klinische praktijk.

Nu deze tests laten zien dat niet alle typen thermometers even nauwkeurig en betrouwbaar zijn, is het van belang dat afdelingen standaardiseren op één type thermometer om de fout door variatie tussen verschillende thermometers uit te sluiten. Daarnaast moet worden gerealiseerd dat de thermometer bij het meten door dezelfde gebruiker elke keer op een net iets andere manier wordt ingebracht (intra operability variation), en ook door verschillende gebruikers zal de thermometer op een andere manier worden ingebracht (inter operability variation), waardoor een extra variatie wordt geïntroduceerd. Schatting van deze variatie lopen uiteen van 0,1 tot 0,5°C.

De beste thermometer in dit onderzoek heeft een systematische fout van 0,04°C en een stochastische fout van 0,06°C. (Totale stochastische fout = √(gemeten fout² + afleesfout²) √(0,03² + 0,05²) = 0,06). Dit betekent dat met deze thermometer de temperatuur op maximaal 0,1°C nauwkeurig te bepalen is, mits interoperabiliteitsfouten worden geëlimineerd.

Bovendien speelt in de gemeten temperatuur de natuurlijke variatie van de lichaamstemperatuur gedurende de dag een rol. ’s Ochtends zal over het algemeen een lagere temperatuur worden gemeten dan ’s avonds.

Deze variaties zijn alleen te minimaliseren door goede afspraken te maken over de manier en het tijdstip van meten, zodat achtereenvolgende meetdata goed te vergelijken zijn. Ondanks dit soort afspraken zal de onzekerheid in temperatuur altijd 0,1 tot 0,5°C zijn, dit ligt een orde van grootte hoger dan de onzekerheid generiek gehanteerd in de kliniek. De totale meetfout moet door de behandelend arts meegenomen worden bij het inzetten van een behandelplan op basis van de gemeten temperatuur.