Uitbreiden van het meetbereik
De geschiedenis van de thermometer leert dat na het verbod op kwikthermometers in juni 2009 zorginstellingen massaal zijn overgestapt op de digitale oorthermometer. De hoofdredenen hiervoor waren gebruiksgemak en meetsnelheid, wat een kostenbesparing oplevert. Maar, zoals veel mensen weten, zijn er meer geschikte meetplaatsen voor temperatuur aan de mens; de temperatuur kan naast auraal bijvoorbeeld ook oraal, rectaal, oesophagaal, axillair of op het voorhoofd worden gemeten. Bovendien zijn er klachten over de betrouwbaarheid van oormetingen.
Om de genoemde redenen besloot Wai-Nang om verder te kijken dan alleen naar oorthermometers. Hij ontdekte al snel dat er bijvoorbeeld contact-thermometers en contactloze thermometers bestaan. Waar contactloze digitale thermometers – zoals bijvoorbeeld de mondthermometer – vaak gebruik maken van thermistors waarin de weerstand verandert als functie van de omgevingstemperatuur, bestaan er ook thermometers die meten door middel van huidcontact. Een voorbeeld is de contactmeting op het voorhoofd. Hierbij wordt de infrarode (IR) straling die afkomstig is uit het slagaderlijk bloed gemeten ter indicatie van de kerntemperatuur.
Wereldwijd zijn verschillende grote medische studies verricht naar de betrouwbaarheid van contact- en contactloze thermometers, allen met de rectale temperatuur als gouden standaard. De uitkomsten lopen zeer uiteen, maar allen zijn het er over eens dat zowel contact- als contactloze metingen slechter zijn dan een rectale meting. Helaas is de rectale meting in de klinische praktijk – enkele doelgroepen uitgezonderd – vaak te invasief voor de patiënt, en te tijdsintensief voor de zorgverlener. In totaal specificeerde Wai-Nang 40 verschillende thermometers die voldeden aan de eisen. Maar hoe te kiezen?
Vergelijken van de verschillende mogelijkheden
Een grove selectie werd gemaakt op basis van gebruik: nadat de rectale methode was afgevallen, bleek na onderzoek dat ook de orale en axillaire methoden niet betrouwbaar genoeg zijn voor medisch gebruik. De oesofagale en liesmetingen vielen af wegens invasiviteit en complexiteit. De pil- en stripthermometers vielen af wegens kosten en het niet voldoen aan de NEN-norm, respectievelijk. Op basis hiervan werden alleen de oor- en voorhoofdsthermometers meegenomen.
De geselecteerde thermometers werden vergeleken op basis van de gestelde eisen, te beginnen met de geschiktheid voor medisch gebruik. Een interessante bevinding hier waren de kosten. Hoewel consumententhermometers evenveel kostten als medische thermometers, waren de disposable kapjes voor de consumentenversie vele malen duurder, waardoor deze optie direct afviel.
De volgende stap was het meten van de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van de metingen van thermometers. Hiervoor werd gekozen voor het maken van een warmteblok (ook wel black body genoemd). Dit blok moet gekalibreerd zijn om een betrouwbare meting te kunnen verrichten, maar door hem zelf te maken kon wel gemakkelijk gevarieerd worden in temperatuur en dikte. De werkelijke temperatuur van het blok werd gevalideerd met een externe thermometer, en elke ingestelde temperatuur werd drie keer gemeten.
Het ontwerp hiervan zou de verschillende anatomie en fysiologie van de mens moeten kunnen simuleren. Een belangrijke variabele hierin is de meetafstand van de thermometer tot het gewenste weefsel. Veel thermometers bezitten een geïntegreerde afstandsmeter, en geven daarmee aan of de meetafstand juist is. Opvallend hieraan was wel dat bijna elke thermometer een ander optimaal meetbereik bleek te hebben. Om deze reden werden er twee verschillende mogelijkheden ingebouwd voor de meetafstand (Figuur 1).
Als beïnvloedende factoren werden natuurlijk de thermometer zelf gedefinieerd, maar ook de eventueel gebruikte disposable kapjes (de optische en thermische eigenschappen van deze polymeren kunnen kleine onnauwkeurigheden veroorzaken), voorspellende algoritmes in de thermometer en het al dan niet juist gebruiken ervan.
Een “kunstoor” bestaat niet
Al snel na de eerste metingen werd gevonden dat de gemeten temperatuur steeds te laag uitviel, én dat de meting na verloop van tijd in nauwkeurigheid toenam. Hieruit werd de conclusie getrokken dat thermometers niet alleen het oppervlak meten waarop ze gericht zijn, maar ook de temperatuur of interferentie van de omliggende massa en wanden (huid) meenemen. Eigenlijk was er dus behoefte aan een meetfantoom dat de oormassa (en -wanden) qua temperatuur simuleerde (Figuur 2), een “kunstoor”.
Een bijkomstig voordeel zou kunnen zijn dat dit fantoom gelijk zou kunnen dienen voor lesdoeleinden aan eindgebruikers. Een dergelijk fantoom bleek echter niet te bestaan. De onderzoekers van het Gelre waren echter niet voor één gat te vangen en besloten tot het produceren van een eigen ‘oor’ (Figuur 3). Vanwege tijd- en complexiteitsoverwegingen werden er twee gemaakt: een witte en een zwarte. Dit oor werd uitgebreid thermisch gevalideerd, en de thermometers bleken inderdaad betere temperaturen af te geven bij gebruik van het Gelre ‘oor’.
Op basis van een rondvraag bij andere ziekenhuizen, het gebruik binnen het eigen ziekenhuis, de leveringsmogelijkheden en het beschikbare budget, zijn uiteindelijk vier verschillende thermometers uitgebreid getest met behulp van het warmteblok.
En de winnaar is...
Na al dit werk is er geen "beste" uit dit onderzoek naar voren gekomen, omdat van de vier overgebleven thermometers de ene nauwkeuriger was, en de andere bijvoorbeeld goedkoper of gebruiksvriendelijker. Wel is er veel meer inzicht in (on)mogelijkheden rondom thermometers verkregen. Zo bleek de huidige thermometer geen nauwkeurigheid van 0,1 maar van 0,2 graden Celsius te hebben in het kritieke meetbereik (na kalibratie). Ook was er een thermometer die al begon te meten zodra het disposable kapje was geplaatst om een omgevingsreferentie op te nemen. Indien deze in het dagelijks gebruik op de patiënt wordt gericht kan dit grote onnauwkeurigheden veroorzaken. Deze bevinding leidde dus direct tot een gebruiksvoorschrift om het kapje minimaal 30 centimeter verwijderd van de patiënt aan te brengen. Als aanbeveling werd verder gevonden dat disposable kapjes een pre zijn, ter voorkoming van kruisbesmettingen.
Interessante vragen die overblijven voor vervolgonderzoek zijn er te over. Eén van de meest interessante die gerezen is rondom huidige controleapparatuur, is of deze fantomen mogelijk "naar de thermometer" gemaakt worden in plaats van andersom?
Toon alle referenties
