Diagnostische Wertigkeit eines elektronischen Tablet-Computerbasierten Zahlenverbindungstests zur Detektion der minimalen hepatischen Enzephalopathie bei Patienten mit Leberzirrhose

Abstract

Titel: Diagnostische Wertigkeit eines elektronischen Tablet-Computerbasierten Zahlenverbindungstests zur Detektion der minimalen hepatischen Enzephalopathie bei Patienten mit Leberzirrhose Einleitung: Die hepatische Enzephalopathie (HE) ist eine häufige Komplikation bei Patienten mit Leberzirrhose und äußert sich durch ein breites Spektrum neurologischer Symptome, das von leichten Aufmerksamkeitsstörungen bis zum Koma reicht. Die Detektion eines diskreten Anfangsstadiums, der minimalen HE (mHE), kann entscheidend dazu beitragen, durch einen frühzeitigen Therapiebeginn die Ausprägung des Krankheitsbildes zu begrenzen. Aufgrund der variablen Symptomatik ist eine zuverlässige Diagnostik trotz standardisierter Testverfahren jedoch schwierig. Letztere werden daher im klinischen Alltag nicht regelmäßig durchgeführt. Ein Ansatz zur früheren Detektion der mHE wäre ein bereits im häuslichen Umfeld durchführbares Testverfahren zur Selbstkontrolle. Methodik: Die vorliegende Arbeit beschreibt eine elektronische Version des Zahlenverbindungstests A (NCT-A), bei dem die Zahlen 1-25 zufällig auf einem Blatt Papier angeordnet sind und schnellstmöglich in der richtigen Reihenfolge – aufsteigend von 1-25 – mit einem Stift verbunden werden müssen. Die Studienteilnehmer wurden zunächst mithilfe etablierter Testverfahren auf das Vorliegen einer mHE untersucht. Anschließend wurde der elektronische Zahlenverbindungstest (eNCT) absolviert, bei dem entsprechend der papierbasierten Vorlage die auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm eines Tablet-Computers präsentierten Zahlen 1-25 mit dem Finger angetippt werden müssen. Durch eine statistische Analyse zuvor gewonnener Daten sollte die Frage beantwortet werden, ob der eNCT valide Resultate liefert, die einen Einsatz als Screeningtest in der häuslichen Umgebung prinzipiell möglich machen. Ergebnisse: Es wurden die Daten von 161 Studienteilnehmern ausgewertet – 100 Patienten mit Leberzirrhose und 61 lebergesunde Kontrollprobanden. Aus dem Patientenkollektiv wurden 26 Teilnehmer mit einer mHE identifiziert. Diese erzielten im eNCT signifikant langsamere Testzeiten (10“ Bildschirm: p<0,001 bzw. 18“ Bildschirm: p<0,01) als Patienten ohne Zeichen einer mHE (N=57). Die durch ROC-Analyse gewonnenen eNCT-Grenzwerte (38 bzw. 41 Sekunden) zur mHE-Diagnostik erreichten – bezogen auf den Vergleichstest, den Psychometric Hepatic Encephalopathy Score (PHES) – eine Gesamtübereinstimmung von 80,7% bzw. 81,7%, eine Sensitivität von 96,2% bzw. 92,3% und eine Spezifität von 73,7% bzw. 76,8%. Die Wiederholungsgenauigkeit war mit Intraklassen-Korrelationskoeffizienten (IKK) von 0,906 bzw. 0,855 sehr gut bzw. gut. Schlussfolgerungen: Der eNCT erfüllt als zuverlässiges Instrument zur mHE-Detektion die qualitativen Voraussetzungen für eine Untersuchung der Anwendbarkeit als Selbsttest im häuslichen Umfeld. Der Test könnte zukünftig eine wichtige Rolle für die frühzeitige Detektion einer abnehmenden kognitiven Leistungsfähigkeit bei Patienten mit Leberzirrhose spielen, insbesondere in infrastrukturell schlechter versorgten Regionen. Auf diesem Weg könnten die Angst von Patienten vor akuten bzw. das Risiko für akute Komplikationen und damit verbundene Krankenhauseinweisungen reduziert sowie die Kosten für das Gesundheitssystem gesenkt werden.Title: Diagnostic value of a tablet-based electronic number connection test for detection of minimal hepatic encephalopathy in patients with liver cirrhosis Introduction: Hepatic encephalopathy (HE) is a frequent complication of patients with liver cirrhosis and appears with a wide spectrum of neurological symptoms, from a mild disturbance of attention to coma. Detection of a discrete initial stage called minimal HE (mHE) could help crucially to limit the disease severity by an early start of therapy. However, because of the variability of symptoms making diagnosis is difficult despite standardized test methods. Therefore, they are not used regularly in routine clinical work-up. An approach for early mHE-detection would be a self-monitoring system with a test method already feasible at home. Methodology: This doctoral thesis describes an electronic version of the number connection test A (NCT-A), that comprises the numbers 1-25 placed randomly on a sheet of paper for connection with a pencil as fast as possible in the correct order. At first, included participants were examined for an undetected mHE by using established test methods. Afterwards, the electronic number connection test (eNCT) was performed equally to the paper-based pattern apart from tapping the numbers 1-25 shown on a touchscreen with a finger. Statistical analysis of before obtained data should answer the question if eNCT produces valid results that could enable the test to be applied as a screening test at home. Results: Data of 161 participants were analysed – 100 patients with liver cirrhosis and 61 control persons with normal liver function. 26 patients were identified to have an mHE. They showed significant worse eNCT test results (10" screen size: p<0.001 and 18" screen size: p<0.01) than patients without signs of mHE (N=57). Calculation of eNCT cut-off times by ROC-analysis (38 and 41 seconds) demonstrated good agreement (80.7% and 81.7%), sensitivity (96.2% and 92.3%) and specificity (73.7% and 76.8%) in mHE-detection regarding the reference test – the Psychometric Hepatic Encephalopathy Score (PHES). Test-retest-reliability was very good or good with intraclass-correlation coefficients of 0.906 and 0.855. Conclusion: The eNCT as a reliable method for mHE-detection fulfills qualitative requirements for the investigation of applicability as a self-test at home. The test could become important for an early detection of decreasing cognitive performance in patients with liver cirrhosis, especially in rural areas. This could help to reduce patients’ risk and fear of more severe acute decompensation, frequency of related hospital admission and healthcare costs