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Abstract

Urin-Drogentests werden sowohl im klinischen als auch im forensischen Bereich häufig zu Screening-, Überwachungs- und Compliance-Zwecken durchgeführt. Wir wollten herausfinden, ob sich die Kreatininkonzentration im Urin bei Teilnehmern an Überwachungsprogrammen signifikant von derjenigen von stationären und ambulanten Patienten unterscheidet, die sich einem Urintest unterziehen. Wir überprüften retrospektiv das Kreatinin im Urin, das von Juni bis Dezember 2015 für alle Proben eingereicht wurde, die einem Urin-Drogentest unterzogen wurden. Die 20 479 Kreatinin-Ergebnisse wurden in die Kategorien stationäre Patienten (H) und Überwachungs-/Compliance-Gruppen für Schmerzmanagement (P), legale (L) oder Genesung (R) eingeteilt. Die mittleren Kreatininkonzentrationen (Interquartilsbereich, mg/dL) waren signifikant unterschiedlich (P < 0,001) zwischen den Gruppen: H 126 (122-136); P 138 (137-143); L 147 (144-154); R 95 (92-97). In den beiden Gruppen, die einem Zeitdruck bei der Probenahme unterlagen, waren die mittleren Kreatininkonzentrationen in der R-Gruppe signifikant niedriger als in der L-Gruppe (P<0,001). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Teilnehmer, die sich erholen (R), verdünntere Proben haben, was sich in einer signifikant niedrigeren Kreatininkonzentration widerspiegelt und ein Hinweis darauf sein könnte, dass die Teilnehmer versuchen, ihre Drogentestergebnisse durch Verdünnung zu verfälschen.

Einführung

Drogenscreening/-tests auf dem Urin sind eine häufig durchgeführte Aktivität in verschiedenen Bevölkerungsgruppen und Umfeldern (1-5). Die Häufigkeit, mit der bestimmte Bevölkerungsgruppen Drogentests unterzogen werden, kann höher sein als bei anderen, z. B. bei Patienten in Drogenbehandlungs- und Rehabilitationszentren im Vergleich zu Universitätsprofessoren mit fester Anstellung. Ein positiver, bestätigter Urintest hat in der Regel schwerwiegende negative Folgen, die von der Suspendierung/Kündigung des Arbeitsverhältnisses über den Entzug des Sorgerechts für Kinder bis hin zu anderen rechtlichen Aspekten wie Strafanzeigen/Bußgelder/Vollzugsanstalten reichen können. Aus diesen Gründen kann eine Person, die eine illegale Substanz zu sich genommen hat oder ihr ausgesetzt war, geneigt sein, ihre Urinprobe zu verfälschen, um die Folgen eines positiven Urintestergebnisses zu vermeiden. Zahlreiche Untersuchungen haben sich mit der Verfälschung von Urinproben befasst und die vielen verschiedenen Möglichkeiten aufgezeigt, wie dies geschehen kann (4-8).

Einer der häufigsten Wege der Verfälschung ist die Verdünnung des Urins. Dies kann durch die direkte Zugabe von Wasser zur Probe nach der Urinsammlung oder durch den Konsum großer Mengen Wasser vor der Entleerung erreicht werden. Bei dem Versuch, Verdünnungseffekte in den Proben zu korrigieren, haben sich Bemühungen, die sich auf Urin-Labormessungen der Osmolalität (9, 10), des spezifischen Gewichts (9-12) und des Kreatinins (9-12) konzentrieren, als nützlich erwiesen. Im Jahr 1905 wurde eine Beobachtung über den Kreatininwert in normalem Urin gemacht, wobei sich herausstellte, dass er in den verschiedenen Proben erstaunlich einheitlich war (13). Heutzutage ist bekannt, dass Muskelmasse, Ernährung, Nierenfunktion und andere Faktoren den Kreatininwert im Urin erheblich verändern können. Biochemisch wird Kreatinin in vivo als nicht-enzymatisches Abbauprodukt von Kreatin, Phosphorylkreatin und Phosphorylkreatinin gebildet (14). Der tägliche Kreatinumsatz beträgt 1,6-1,7 % des gesamten Kreatinpools des Körpers, von dem 98 % in den Muskeln gespeichert werden (15). Es ist bekannt, dass diese Kreatininumsatzrate bei normalen Personen relativ konstant ist (16), und da die Kreatininwerte proportional zur Kreatininausscheidung sind, ist dieser Marker als täglicher Marker des Urinvolumens durchaus sinnvoll. Kreatinin im Urin ist heute einer der am häufigsten verwendeten endogenen Marker für die Volumenanpassung bei klinischen und toxikologischen Tests. Das Department of Health and Human Services verlangt, dass jede Urinprobe bei Drogentests am Arbeitsplatz auf Kreatinin untersucht wird, um die Gültigkeit der Probe zu gewährleisten, wobei eine Kreatininkonzentration <20 mg/dL als verdünnt gilt (17, 18). In Anbetracht der Tatsache, dass die Kreatininkonzentration im Blut und im Urin von vielen Faktoren wie Flüssigkeitsaufnahme, Bewegung, Ernährungszustand und Medikamenteneinnahme beeinflusst wird (19), definieren die Leitlinien eine verdünnte Urinprobe genauer als eine Probe mit einer Kreatininkonzentration unter 20 mg/dL in Kombination mit einem spezifischen Gewicht zwischen 1,0010 und 1,0030 und enthalten eine separate Definition für die Substitution (17, 18, 20, 21). Drogenurintests werden häufig sowohl in klinischen als auch in forensischen Einrichtungen durchgeführt, einschließlich stichprobenartiger Screenings, planmäßiger Überwachung und forensischer Tests. Teilnehmer an Drogenüberwachungsprogrammen unterziehen sich routinemäßig Stichproben nach Bedarf und nach einem bestimmten Zeitplan, je nachdem, was entweder von ihrem Betreuer in der Schmerz- oder Genesungsbehandlung oder von der Programmleitung in juristischen Einrichtungen verlangt wird. In Anbetracht der schwerwiegenden Folgen positiver Urintestergebnisse ist eine sorgfältige Interpretation der Ergebnisse der Probenvalidität und die Identifizierung möglicher Verdünnungs- und Verfälschungsversuche für jeden, der mit Urintestergebnissen arbeitet, von entscheidender Bedeutung. Auf der Grundlage unserer Erfahrungen in allen drei Bereichen, d. h. beim stichprobenartigen Screening, bei der planmäßigen Überwachung und bei forensischen Tests, wollten wir herausfinden, ob die verschiedenen Teilnehmergruppen, die Urin für Drogentests abgeben, signifikant unterschiedliche Kreatininkonzentrationen im Urin aufweisen. In erster Linie wollten wir herausfinden, ob sich die Wiederherstellungsgruppe signifikant von unseren anderen Urin-Drogentestgruppen unterscheidet.

Methoden

Wir haben retrospektiv alle Kreatininkonzentrationen ohne zugehörige Patienten- oder zusätzliche Probeninformationen überprüft, die während eines zwischen Juni und Dezember 2015 im toxikologischen Labor des Hennepin County Medical Center durchgeführten Urin-Drogenscreenings gemessen wurden. Das Labor ist sowohl durch das College of American Pathology Forensic Urine Drug Testing als auch durch das American Board of Forensic Toxicology/Society of Forensic Toxicology akkreditiert. Alle Proben während des Studienzeitraums wurden im Rahmen von Routineuntersuchungen gemäß den klinischen und forensischen Verfahren des Labors bearbeitet. Dies schließt auch die Gültigkeitsprüfung der Proben ein; für jede Probe, die die Gültigkeitsprüfung zu diesem Zeitpunkt nicht bestanden hat, wurden keine Ergebnisse gemeldet, so dass sie nicht in die aktuelle Studie einbezogen wurde. Die Kreatininkonzentrationen (mg/dL) wurden von den Auftraggebern des Labors zusammengestellt und in folgende Kategorien eingeteilt: Screening von Krankenhauspatienten (H), Überwachung/Compliance/Abstinenz bei Schmerzpatienten (P), Personen in medizinisch-juristischen (forensischen) Situationen (L) oder Genesungspatienten (R). Kreatinin wurde mit einer Roche-Jaffe-Methode auf Cobas-Integra-400-Geräten unter Verwendung einer Zweipunktkalibrierung und einer Biorad-Qualitätskontrolle gemessen (Gesamtungenauigkeitskoeffizient von 3-5 % bei 8 mg/dL, n=42). Die Daten und die statistische Analyse wurden mit R (r-project.org) und Prism 6 (Graphpad Software, La Jolla, CA) durchgeführt. Statistische Signifikanz wurde bei P-Werten unter 0,05 definiert.

Ergebnisse

Es wurden insgesamt 20.479 Kreatininwerte einbezogen, die sich in jeder Gruppe wie folgt verteilten: H 21%, P 18%, L 30% und R 31%. In einem bestimmten Monat reichte jede Gruppe zwischen 400 und 1.200 Proben ein, mit einem Gesamtdurchschnitt von 720 pro Gruppe und Monat. Abbildung 1 zeigt ein Box-and-Whisker-Diagramm (Minimum bis Maximum) der Kreatininkonzentration nach Gruppen. Tabelle I enthält den Median (Interquartilbereich, IQR) der Kreatininkonzentration und den Prozentsatz der Proben mit einer Kreatininkonzentration unter 20 mg/dL für jede Gruppe. Insgesamt wiesen 6 % der untersuchten Proben eine Kreatininkonzentration unter 20 mg/dL auf, und die Häufigkeit der Kreatininkonzentration unter 20 mg/dL war in den einzelnen Gruppen nicht signifikant unterschiedlich (P > 0,05). Die medianen Kreatininkonzentrationen zwischen den Gruppen unterschieden sich signifikant (P < 0,001), wie die Kruskal-Wallis-Analyse ergab. Der Mehrfachvergleich nach Dunn ergab zwei signifikante Unterschiede zwischen den Kreatininkonzentrationen in der Erholungsgruppe (R) im Vergleich zur legalen Gruppe (L) (P < 0,001) und der Schmerzgruppe (P) (P < 0,01). Keine anderen individuellen Vergleiche zwischen den Kreatininkonzentrationen waren signifikant unterschiedlich.

Diskussion

Eine Internetrecherche liefert viele Mechanismen, wie man einen Drogentest überlisten kann, und in der wissenschaftlichen Literatur (12, 22-24) werden seit langem die Auswirkungen der Sitzverlockungen und Strategien beschrieben, um sie zu erkennen und falsch-negative Ergebnisse zu vermeiden. Um diese Verfälschungsprobleme zu bekämpfen, wird empfohlen oder vorgeschrieben, dass Urin-Drogentests sich auf Probenvaliditätstests stützen, um mögliche Manipulationen der eingereichten Urinproben zu erkennen (1, 2, 25). Das primäre Ziel unserer Studie war es, festzustellen, ob sich die Proben der Wiederherstellungsgruppe signifikant von denen der anderen Urinproben unterscheiden, was ein Indikator für die Bemühungen der Teilnehmer ist, ihre Drogentestergebnisse zu manipulieren. Einzigartig an unserer Studie war die Möglichkeit, die Kreatininkonzentration als Marker für die Probenverdünnung und eine mögliche Verfälschung über verschiedene Probenpopulationen hinweg zu vergleichen, zu denen stichprobenartige Screening-, planmäßige Überwachungs- und forensische Testgruppen gehörten.

Wir beobachteten zwar Unterschiede in der Wiederherstellungsgruppe, dies deutet jedoch nicht unbedingt auf eine Manipulation seitens der Teilnehmer hin. Eine Studie von Chaturvedi et al. untersuchte den Einfluss der Flüssigkeitszufuhr auf die Urineigenschaften durch den Konsum von 800 ml Getränken unterschiedlicher Art bei gesunden Freiwilligen (26). Sie fanden heraus, dass der Konsum eines Getränks vor der Urinsammlung in etwa 7 % der Proben zu verdünnten Proben und in 10 % der Fälle zu Kreatininkonzentrationen zwischen 2 und 20 mg/dL führte; der Konsum von 800 ml führte nicht bei allen Teilnehmern während der Studie zu einer verdünnten Probe, und die individuelle Physiologie war ein wichtiger Faktor (26). Trotz des Unterschieds zwischen unseren beiden Studien war die gemeldete Anzahl der Proben mit Kreatininkonzentrationen zwischen 2 und 20 mg/dL ähnlich (10 % bzw. 6 %). Die mediane Kreatininkonzentration war in der Wiederherstellungsgruppe signifikant niedriger, was auf mehrere Faktoren zurückzuführen sein könnte. Eine mögliche Erklärung für diesen Unterschied könnte der unterschiedliche Zeitpunkt der Probenentnahme sein. Die Teilnehmer unserer Gruppen unterzogen sich den Urinproben unter verschiedenen zeitlich begrenzten Bedingungen. Die Gruppe mit dem größten Zeitdruck für die Abgabe einer Urinprobe war die Gruppe der Teilnehmer, die in unserer Erholungsgruppe überwacht wurden. Dieser erhöhte Zeitdruck ist auf das für diese Gruppe geltende Benachrichtigungssystem zurückzuführen, das die zulässige Zeitspanne zwischen der Benachrichtigung und der Probenahme am selben Tag begrenzt. Es ist bekannt, dass diese und die Teilnehmer anderer Gruppen vor der Entnahme ein Getränk zu sich nehmen, um eine Urinprobe für die Probenahme auf Abruf sicherzustellen. Am ähnlichsten ist dies bei den beiden zeitlich am stärksten eingeschränkten Gruppen, den Genesungs- und den Legalteilnehmern. Trotz der Ähnlichkeiten in Bezug auf die zeitlichen Beschränkungen zwischen diesen beiden Gruppen und den möglichen Getränkekonsum vor der Probenahme waren ihre medianen Kreatininkonzentrationen signifikant unterschiedlich (P < 0,001).

Eine alternative Erklärung für den beobachteten Unterschied in der medianen Kreatininkonzentration könnte auf Unterschiede in der Demografie der Gruppen zurückzuführen sein. In der Literatur (13-16, 26) ist gut dokumentiert, dass viele Faktoren wie Tageszeit, Alter, Rasse und Geschlecht die Kreatininausscheidung beeinflussen können. Eine der Einschränkungen der aktuellen Studie besteht darin, dass diese Faktoren anhand der in diese Analyse einbezogenen spezifischen Proben nicht direkt bewertet werden können, da andere Probendetails, einschließlich des Zeitpunkts der Entnahme und der demografischen Daten der Teilnehmer, hier nicht zusammengestellt wurden. Da die anderen Bedingungen für die Probenentnahme in allen Gruppen gleich waren, kann die signifikant niedrigere Kreatininkonzentration in der Erholungsgruppe nicht vollständig durch Verdünnungsversuche der Teilnehmer oder einfach durch interindividuelle Variationen zwischen diesen Gruppen erklärt werden, wenn man die demografischen und zeitlichen Faktoren außer Acht lässt.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Teilnehmer der Rückgewinnungsgruppe (R), die mehr unter Zeitdruck stehen, um Proben abzugeben, verdünntere Proben hatten, was sich in signifikant niedrigeren Kreatininkonzentrationen widerspiegelt und möglicherweise auf Versuche der Teilnehmer hinweist, ihre Drogentestergebnisse durch Verdünnung zu verfälschen. Es wurde festgestellt, dass die Genesungsgruppe signifikant unterschiedliche mittlere Kreatininkonzentrationen aufwies, was zwar wichtig ist, aber den Leistungserbringern, Fallmanagern oder Gerichten keine Klarheit über die Absicht der einzelnen Teilnehmer innerhalb der Gruppe verschafft. Eine genaue Beobachtung der Ergebnisse einzelner Teilnehmer und die Überwachung von Trends bei wiederholten verdächtig niedrigen Konzentrationsproben ist gerechtfertigt, um am besten zu erkennen, ob die Teilnehmer versuchen, ihre Testergebnisse zu verändern.

Danksagungen

Wir möchten dem technischen Personal des toxikologischen Labors am Hennepin County Medical Center für seine harte Arbeit und sein Engagement bei der Messung der Urinkreatininkonzentrationen in den untersuchten Proben danken.