Referentiekörper voor veilige monitoring van bloedproducten

(Beeldrechten ©PRILL Mediendesign - stock.adobe.com)

Voor het veilige opslaan van bloedproducten in koelkasten is de temperatuur in het product bepalend. Hiervoor is een geschikte referentiekörper nodig voor een betrouwbare temperatuurmonitoring.

Bloeddonoren en ziekenhuizen bewaren bloed meestal in speciale koelkasten. Volgens norm moeten de producten bij vier graden Celsius ± twee Kelvin worden opgeslagen. Als deze waarde wordt overschreden of onderschreden, kan dit het product beschadigen.

“Temperatuurschommelingen ontstaan enerzijds door de tweepuntregeling van de koelkast, die deze continu aan- en uitschakelt,” legt Joachim Keller uit, kwalificatie-ingenieur bij de BRIEM Steuerungstechnik GmbH in Nürtingen bij Stuttgart. “Anderzijds opent en sluit het personeel herhaaldelijk de deur van het apparaat om concentraten op te slaan of te verwijderen.” De WHO, Wereldgezondheidsorganisatie, schrijft in een gids dat geneesmiddelen – en daartoe behoren bloedproducten – met name op basis van temperatuur of relatieve luchtvochtigheid moeten worden bewaard. Medische instellingen zouden dit mogelijk moeten maken, maar ook controleren, bewaken en registreren.

Maar deze eis is volgens de BRIEM-expert relatief onduidelijk gedefinieerd. “Moet de gebruiker nu de omstandigheden van de opslaglocatie bewaken of die in het product?” Het doel is de veilige opslag van bloedproducten en daarmee de garantie dat deze zonder problemen kunnen worden gebruikt. “Volgens ons is de temperatuur in het product daarvoor bepalend, niet de omgevingstemperatuur,” zegt Joachim Keller.

Met verschillende thermische eigenschappen

Omdat een meting in het bloedproduct zelf om veiligheids- en hygiëne-redenen niet mogelijk is, bewaken gebruikers in de praktijk vaak alleen de lucht in de koelkast. Maar vanwege de thermische eigenschappen van lucht kan de gebruiker uit deze meting slechts onnauwkeurig afleiden wat de temperatuur van de opgeslagen producten is. “Terwijl de luchttemperatuur door het continu aan- en uitschakelen en door het openen en sluiten van de deur verandert, blijft de temperatuur van het bloedproduct bijna constant,” beschrijft Joachim Keller. “De warmtegeleiding van lucht ligt bij ongeveer 20 vierkante millimeter per seconde, terwijl die van menselijk bloed ongeveer 0,13 vierkante millimeter per seconde is.” De voortplantingssnelheid van temperatuurveranderingen in lucht is dus ongeveer 150 keer sneller. Dat betekent: in de praktijk heeft de lucht in de koelkast bijna vijf minuten nodig om op te warmen van vier naar zes graden Celsius. Het bloed daarentegen heeft ongeveer twee uur en 45 minuten nodig. De temperatuur van het bloedproduct komt dus niet overeen met de temperatuur van de lucht in de koelkast.

De DIN 58371-bloedproductenkoelapparatuur bepaalt precies hoe de bewaking van het erytrocytenconcentraat moet worden uitgevoerd. Zo moet er naast de temperatuursregelaar een beveiligingsinrichting aanwezig zijn, waarvan de sensormeting zich in ten minste één referentiekörper bevindt, die ervoor zorgt dat het hele product nog de toegestane temperatuur heeft.

Welke referentiekörper past?

En welke eigenschappen moet deze referentiekörper hebben? “Het materiaal zou hetzelfde of een zeer vergelijkbare temperatuurverloop moeten vertonen als de te koelen bloedproducten,” legt Joachim Keller uit. De meetresultaten zouden dan een hoge voorspellende waarde hebben over de werkelijke temperatuur in het product. BRIEM Steuerungstechnik heeft verschillende experimenten uitgevoerd om het juiste materiaal voor de referentiekörper te vinden. “Voor de proefopstelling hebben we de bloedproducten opgeslagen in een koelkast die bij precies vier graden Celsius ± twee Kelvin werkt en een netto capaciteit van 130 liter heeft. Er werden zes PT1000-voelers gebruikt.

De bloedproduct zat in een 210-milliliter zak. Daarin hebben de BRIEM-specialisten een sensor ingebracht om direct de temperatuur van de erytrocyten te meten. “Voor de referentiekörper hadden we verschillende materialen ter keuze, waarvan de thermische eigenschappen zeer vergelijkbaar zijn met die van bloed,” vertelt Joachim Keller. BRIEM koos voor de vloeistoffen glycerine en propyleenglycol, evenals de vaste thermoplast polyoxymethyleen en aluminium. De sensoren werden eveneens in de verschillende vloeistoffen geplaatst. De vaste stoffen lagen in blokvorm, waarbij de sensor in een borehole werd ingebracht. “Om de verschillende temperatuurverlopen te kunnen vergelijken, hebben we alle sensormetingen gedurende de gehele proefperiode vastgelegd met de BRIEM Monitoring-software,” aldus Joachim Keller. De proef duurde twee dagen.

De temperatuurveranderingen van zowel glycerine als propyleenglycol waren telkens te hoog om als referentiekörper voor bloedproducten te dienen. Bij de grootste opwarming was het temperatuurverschil ongeveer één of 1,5 Kelvin. Bij aluminium lag dit in dezelfde periode op ongeveer 0,7 Kelvin. Heel anders was dat bij polyoxymethyleen. De temperatuurverloop lijkt sterk op dat van het bloedproduct. “We konden met de waarden van de sensor in het kunststofblok de temperatuur van het bloed bepalen met een maximale afwijking van 0,3 Kelvin,” meldt Joachim Keller. Tijdens de periode van de sterkste temperatuurstijging lagen de temperatuurcurves bijna over elkaar. “Polyoxymethyleen is daarom geschikt om betrouwbare uitspraken te doen over de temperatuur van bloedproducten zonder de productveiligheid in gevaar te brengen,” legt Joachim Keller uit. Op basis van deze bevindingen heeft BRIEM Steuerungstechnik de geteste referentiekörper van polyoxymethyleen in haar leveringsprogramma opgenomen.

Conclusie

Veilige monitoring is mogelijk. Bij de voor bloedproducten voorgeschreven opslagtemperatuur ligt de marge tussen twee en zes graden Celsius. Voor de monitoring kan de waarschuwingswaarde bijvoorbeeld op 5,5 graden Celsius worden vastgesteld. Zodra deze waarde wordt bereikt in de referentiekörper, volgt een waarschuwing. “Wanneer deze waarschuwingswaarde wordt bereikt, heeft de gebruiker nog ongeveer 30 minuten om passende maatregelen te nemen,” zegt Joachim Keller. “Hij blijft daarmee altijd op de veilige zijde.”