POINT OF CARE TESTING (POCT)

Definizione di POCT

“Point of care testing is defined as testing at the point of care patient, wherever that medical care is needed.”

Kost GJ. Am J Clin Pathol. 1995

I test di tipo point of care sono definiti come quei test (effettuati) al punto di assistenza del paziente,

dovunque esista la necessità di cure mediche

POCTPOCT

Il termine POCT viene comunemente Il termine POCT viene comunemente utilizzato per descrivere l’esecuzione di test utilizzato per descrivere l’esecuzione di test diagnostici al di fuori della tradizionale diagnostici al di fuori della tradizionale struttura di laboratoriostruttura di laboratorio. Tali test sono quindi . Tali test sono quindi eseguiti vicino al paziente (Near Patient eseguiti vicino al paziente (Near Patient Testing).Testing).

Il POCT ha avuto in questa Il POCT ha avuto in questa ultima decadeultima decade un un importante sviluppo conseguente alla importante sviluppo conseguente alla possibilità che esso offre di ridurre il TTAT possibilità che esso offre di ridurre il TTAT (Therapeutic Tourn Around Time) con benefici (Therapeutic Tourn Around Time) con benefici per il paziente ed incremento della per il paziente ed incremento della produttività dell’Ospedale.produttività dell’Ospedale.

Il POCT è Il POCT è una soluzione una soluzione per la gestione ed il per la gestione ed il controllo dei test di laboratorio decentralizzaticontrollo dei test di laboratorio decentralizzati

Prime considerazioni ……Prime considerazioni ……

POINT OF CARE TESTING (POCT)

Una definizione possibile

ANALISI DECENTRATE EFFETTUATE CON STRUMENTAZIONE DEDICATA

Alcuni sinonimi• BedSide testing Test al letto del

malato• Near patient testing Test vicino del

paziente• Decentralized testing Test decentrato

POCT: LE MOTIVAZIONI DI QUESTA ESPANSIONE (1)

Urgenza/immediatezza del risultato: -In aree critiche il POCT è necessario per

decisioni terapeutiche rapide -Problema del tournaround time (TAT)

Labilità dell’analita (esempio: l’emogasanalisi - EGA)

Non disponibilità del test nel Laboratorio Centrale (esempio: l’activated clotting time - ACT)

Strutture multiple, distanze significative fra le UU.OO. e il Laboratorio Centrale

Facilità d’uso: strumentazione semplice, campione di sangue intero

La rapidità di risposta è la prima e fondamentale ragione d’essere del

POCT

LA CONSEGUENZA È:

POCT: LE MOTIVAZIONI DI QUESTA ESPANSIONE (2)

in Pronto Soccorso,nei Reparti di Emergenza, nelle Terapie intensive, nelle Chirurgiein Cardiologia Interventistica

È INDISPENSABILE ASSUMERE DECISIONI RAPIDE

POCT: dove?

Dove i risultati sono necessari entro 30’Nelle terapie respiratorie postchirurgicheNelle unità di ricovero post anestesia

chirurgica (es test coagulazione)Aree di Diagnostica CardiovascolareNelle pediatrie (con strumenti per il

monitoraggio non invasivo)Dove è conveniente che il Lab non copra

tutte le 24 ore lavorative

LA STRUMENTAZIONE DEDICATA AL POCT: REQUISITI

Capacità di eseguire i test su sangue intero – non processazione del campione - Non si deve poter sbagliare Abilità a tracciare e descrivere l’errore Reagenti stabili per lungo tempo e a

temperatura ambiente – cartucce, cuvette, cards, etc -

Capacità di registrare le operazioni e di gestire il CQ

Controlli di Qualità elettronici (EQC) – simulatori elettronici -

Capacità di poter scaricare i dati del paziente per inviarli al Sistema Informatico del Laboratorio

TESTS COMUNEMENTE EFFETTUATI AL LETTO DEL MALATO (BEDSIDE)

Monitoraggio glicemiaAnalisi Emogas “ Emoglobina “ Elettroliti Studio della Coagulazione (ACT, aPTT, PT) Markers di danno miocardico: Mioglobina, TroponinaRicerca di sangue occulto nelle fecipHmetria gastricaAnalisi delle urine (dipstick) Densitometria urinariaGravindex urinarioDrug test nelle urine

FUNZIONI VITALI E DIAGNOSTICA (1)Funzioni Vitali Indicatori fisiologici “pivot”

Energia GlucosioEmoglobinaPO2O2 saturatoEmatocrito

Conduzione PotassioSodioMagnesio ionizatoCalcio ionizzato

Contrazione Magnesio ionizzatoCalcio ionizzato

Perfusione Lattato

Equilibrio Acido-base pHPCO2/CO2Bicarbonato

EGA

Emostasi Funzione piastrinicaPT aPTTACTConta e funzione piastrinicaD-dimero

Biomarkers Danno cardiaco: - mioglobina- troponina I/T- CK-MB mass/isoforms

Lipidi : - colesterolo, HDL, LDL - trigliceridi)Cancro (antigene prostata-specifico-PSA)

Ictus Danno cerebrale: PS100

Omeostasi Creatinina, urea Conta globuli bianchiCloruroFosfato inorganicoPeptide natriuretico tipo B (BNP e pro-BNP)OssimetriaEmoglobina glicosilata, fruttosamina, microalbuminuria

FUNZIONI VITALI E DIAGNOSTICA (2)Funzioni Vitali Indicatori fisiologici “pivot”

COAGULOMETRI E SISTEMI MISTI

TES

TS

IMM

UN

OLO

GIC

I, IN

CH

IMIC

A S

EC

CA

ed

EG

A

L’EMOSTASI STUDIATA MEDIANTE POCT

• Neonatologia• Sala di Cardiochirurgia (CPB con CEC) • Sala operatoria per interventi di lunga durata

(trapianto di fegato)• Sale di Cardiologia Interventistica• Rianimazione post operatoria –Terapie

Intensive-• Pronto Soccorso• Centri di Sorveglianza della TAO• TAO domiciliare

I tests:- PT - aPTT

- ACT - Funzione piastrinica (in esame)

Monitoraggio terapia anticoagulante orale (TAO)

Monitoraggio terapia eparinica

I luoghi:

EMOGASANALISI (EGA)Dosaggio dell’ossigeno (O2) e dell’anidride

carbonica (CO2) nel sangue intero

Effettuata in:• Neonatologia• Camera operatoria per

interventi di lunga durata• Camere di rianimazione post

operatoria –Terapie intensive-• Pronto Soccorso• Unità di fisiologia respiratoria• Nei Reparti di Medicina

Esempio tipico di POCT a causa della labilità degli analiti gassosi che entro 10 min dal prelievo di sangue si degradano

MARKERS DI DANNO CARDIACO MISURATI

MEDIANTE POCT

• Sale di Cardiologia Interventistica• Rianimazione post operatoria –Terapie Intensive-• Pronto Soccorso• Ambulanze

I tests:- MIOGLOBINA - TROPONINA I/T

- CP/K MBI luoghi:

La MISURA della GLICEMIA MEDIANTE POCT

• Reparti di Medicina• Rianimazioni –Terapie Intensive-• Pronto Soccorso• Ambulanze • Ambulatori medici• Casa

I luoghi:

L’esempio più “antico” di POCT

L’EMOSTASI STUDIATA MEDIANTE

POCT

- PT(Tempo di Protrombina)

- aPTT(Tempo di Tromboplastina parziale attivata)

-ACT(Tempo di Coagulazione attivata)

- Funzione piastrinica- Formazione del coagulo

Monitoraggio terapia anticoagulante orale (TAO)

Monitoraggio terapia eparinica

XII

XIIa

XI

XIa

IX

IXa

+

VIII

+

Ca

DANNO

Tromboplastina tissutale

+

VII

X

Xa

+

V

+

CaProtrombina

Trombina

Fibrinogeno

Fibrina

Fibrinolisi

aPTT

ACTPT

Sensibile all’anticoagulazione orale

VIA ESTRINSECA(PT)

VIA INTRINSECA(aPTT), ACT

SUPERFICIE A CARICHE NEGATIVE

Sensibile all’eparina

- PT- aPTT- ACT

Sono tutti tests che valutano tempi di formazione del coagulo in vitro

I coagulometri POC sono solo dispositivi di rivelazione del coagulo

Il vero sito di reazione è la cartuccia (o cuvetta, o provetta, etc), contenente il reattivo appropriato per il test che si vuole effettuare, a cui viene aggiunto direttamente il sangue.

Il POCT in Coagulazione

UNA CARTUCCIA UN TEST (DIVERSO)

UN APPARECCHIO PIU’ TESTS (DIVERSI)

POCT:monitoraggio delle terapie anticoagulanti1)Monitoraggio della terapia eparinica

ad alto dosaggio: ACT esclusivamente test POC2) Monitoraggio della terapia eparinica

a basso dosaggio:

aPTT test di laboratorio test POC3) Monitoraggio terapia anticoagulante

orale: PT test di laboratorio test POC

L’ACT è esclusivamente un test POC in quanto non esiste effettuazione di questo tipo nel Laboratorio Centrale

L’ACT è il test utilizzato per il monitoraggio della terapia eparinica a dosi elevate. Un attivatore potente (celite o caolino), utilizzato come reagente, innesca la fase di contatto della coagulazione (via intrinseca). Permette di ottenere in tempo reale la valutazione del grado di efficacia del trattamento anticoagulante.

- ACT- (1)

- ACT – (2)

Dove viene utilizzato ?•Neonatologia

•Sala di Cardiochirurgia (CPB con CEC)

•Sala operatoria per interventi di lunga durata (trapianto di fegato)

•Sale di Cardiologia Interventistica

•Rianimazione post operatoria –Terapie Intensive-•Sale di emodialisi

ottenere risultati immediati per valutare il grado di anticoagulazione ottenuto e ricorrere eventualmente a misure correttive

E’ necessario quindi per

Test: ACT , aPTT e PTTest: ACT , aPTT e PT

Esempio di coagulometro portatile per la determinazione dell’ACT

Un coagulometro POC è un dispositivo in grado di valutare in tempi rapidi e direttamente al “letto del malato” il grado di anticoagulazione del paziente rilevando la formazione del coagulo

Il vero sito di reazione è la cartuccia contenente il reattivo appropriato per il test che si vuole effettuare a cui viene aggiunto direttamente il sangue)

Terapia anticoagulante in sala di cardiochirurgia: monitoraggio mediante ACT

Basale: ACT< 150 sec

Bolo di eparina ( 300-400 UI/Kg)

Dopo 5’ ACT = 480 sec

se ACT< 420 sec

Prima della Circolazione Extracorporea (CEC)

Durante CEC

Bolo aggiuntivo di eparina (5000 UI)

Dopo 5’ ACT = 480 sec

Determinazione ACT ogni 30 min:

ACT= 420 - 480 sec

Se ACT< 420 secBolo aggiuntivo di eparina

(5000 UI)

Dopo 5’ ACT < 150 sec

Termine CEC

Neutralizzazione dell’eparina con protamina

ALTERAZIONI EMOSTATICHE DURANTE CARDIOCHIRURGIA CON CIRCOLAZIONE

EXTRACORPREA Consumo e/o bassi livelli di:

- fattori della coagulatione- inibitori fisiologici (AT, proteina C,

proteina S)- inibitori della fibrinolisi (PAI-1)

Coagulazione intravascolare disseminata (i.e., eccessiva attività trombinica) Fibrinolisi attivata

Alterazioni dovute alle piastrine :- consumo- attivatione

- desensibilizzazione- disfunzione

Effetti dovuti a: -Ipotermia- Eparina- Protamina

Terapia anticoagulante in sala di emodinamica: monitoraggio mediante ACT

Basale: ACT< 150sec

Bolo di eparina ( 5000 UI)

Dopo 5’ ACT = 250-300 sec

se ACT< 200 sec

Prima PTCA Durante PTCA

Bolo aggiuntivo di eparina (2000-5000 UI)

Dopo 5’ ACT = 250-300 sec

Determinazione ACT ogni 30 min:

ACT= 250-300 sec

Se ACT< 200 sec

Bolo aggiuntivo di eparina (2000-5000 UI)

Dopo 5’ ACT = 250-300 sec

Terapia anticoagulante in UTIC: monitoraggio mediante aPTT (1)

Mantenimento infusione per via endovenosa di eparina per 12h

Monitoraggio ogni 6h con aPTT: 46-70 sec ( 1,5-2,3 volte valori normali)

Se aPTT> 90 sec ( > 3 volte v.n.)

Stop all’infusione per 1h e aggiustamento dose di

eparina secondo nomogramma

se aPTT: 35-45 sec (< 1,2-1,5 volte v.n.)

Bolo aggiuntivo di eparina (40 UI/Kg)

se aPTT: 35-45 sec (2,3-3 volte v.n.)

Diminuzione dose di eparina per infusione endovenosa secondo

nomogramma

-Utilizzo del test POC -

Terapia anticoagulante in UTIC: monitoraggio mediante aPTT (2)

Dopo 12h di infusione per via endovenosa di eparina (1000 UI/h)

Sospensione della terapia eparinica per 2h: quando aPTT= 180 sec

Rimozione dell’introduttore arterioso

Il monitoraggio della terapia anticoagulante con i test dell’ACT e/o aPTT viene effettuata durante il periodo

di permanenza del paziente in ospedale

Terapia con eparina a basso peso molecolare (Clexane)

INSTRUMENT(Manufacturer)

ASSAY 

ACTIVATORS SAMPLE SIZE

SAMPLE TYPE

HEMOCHRON Series (ITC, USA)

ACT Celite or Kaolin 2 mL FWB

HEMOCHRON JR II and SIGNATURE (ITC, USA)

ACT+ 

Kaolin, silica and phospholipids

1 drop FWB

I-STAT (ABBOTT, USA) Celite-ACT Celite 40 L FWB

ACT II, HEPCON HMS(Medtronic, USA)

ACT,HEMOSTATUS

Kaolin or celite 0.4    mL (x2)

FWB

COAGUCHEK PRO(Roche Diagnostics, USA)

ACT Celite 1 drop FWB

RAPIDPOINT COAG(Bayer, USA)

HMT Celite 1 drop FWBCWB

ACTALYKE (ARRAY MEDICAL, USA) 

1) ACT2) MAX-ACT

1) Celite or kaolin2) Celite, kaolin and glass cocktail

1) 1 mL2) 0.5 mL 

FWB

SONOCLOT (Sienco, USA)

SONACT Celite 0.4 mL FWB CWB

COAGULOMETRI POC PER LA VALUTAZIONE DELLA SOMMINISTRAZIONE DI ALTE DOSI DI EPARINA

Canale di scarico

Dev

ice

Dir

ecti

on

Camera di reazione Lettura Ottica

Coppetta per Campione di

Sangue

Un dispositivo meccanico fa scorrere il sangue del campione su e giù nella camera di reazione. Quando il sangue coagula il flussso si blocca e un lettore ottico registra il blocco.

SCHEMA TIPICO DI UNA CARTUCCIA DI COAGULOMETRO PORTATILE

Metodiche Coagulative

Variazione di VISCOSITA’• osservazione Indiretta (effetto secondario all’aumento di viscosità)

Misura un ACT attivato da caolino o da celite. Un dispositivo meccanico a”bandiera” viene fatto scorrere su e giù durante la formazione del coagulo nelle cuvette. Quando il coagulo si forma il dispositivo resta bloccato e la macchina registra il tempo

MEDTRONIC Automated Coagulation Timer II (ACT II)

Thrombolytic Assessment System (TAS) RapidPointCoag

Coagulometro portatile multitest (PT, PT citr, aPTT, HMT:cfr. ACT)

PFA–100 systemLa cartuccia prima e dopo il test

Le piastrine vengono fatte passare ad un determinato flusso attraverso il poro di una membrana rivestita di collageno ed agonisti della aggregazione. Nel momento in cui il flusso si interrompe, poiché i pori sono occlusi dagli aggregati piastrinici, viene registrato il tempo di chiusura.

Una sonda usa e getta, montata su un transduttore ultrasonico, è immersa in una cuvetta contenente celite.La forza della viscosità del sangue durante la formazione del coagulo genera impedenza alla sonda che vibra a frequenze ultrasoniche che è convertito in segnale di output.

Analizzatore SONOCLOT

Misura le modificazioni viscoelastiche durante la formazione del coagulo. Queste variazioni sono registrate sotto forma di grafico (SONOCLOT signature).

Analisi della formazione del coagulo

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL SONOCLOT

Drive dell’oscillatore elettronico edetector del circuito

Trasduttore electromeccanico

Sonda tubulare

Campione di sangue intero

CuvettaDirezione di movimento

della sonda

A) Periodo di latenza, corrispondente all’ACT B) Una prima curva, che riflette la

polimerizzazione della fibrina (Clot RATE) C) Una seconda curva ascendente che porta al

picco che avviene al completamento della formazione di fibrina

D) Una curva discendente downslope produced as platelets induce further clot retraction.

IL Clot RATE è un indicatore di ipercoagulabilitàIl tempo di picco, che riflette la retrazione del coagulo, è un indicatore della conta e funzione piastrinica

SONOCLOT Analysis I parametri del grafico Sonoclot

SONOCLOT “SIGNATURE” NORMALE

T.Plateau

T. picco

T. inflessione

InflectionR1

R2

Picco

Plateau

R3

Baseline

Son

oclo

t U

nit

à

Minuti

Inflessione

PlateauSonACT

Rate

Grafico Sonoclot di una disfunzione

piastrica

Normale grafico Sonoclot

TROMBOELASTOGRAFOAnalisi della formazione del coagulo

TROMBOELASTOGRAFIA(principio)

20 mm

TRACCIATONormale

MAmaximum amplitude

PIN

STRUMENTO

Torsion wire

UN EMOGASANALIZZATORE

SCHEMA DEL CIRCUITO DI UN EMOGASANALIZZATORE

SCHEMA DELLA MEMBRANA DI REAZIONE PER LA GLICEMIA E

DELL’ELETTRODO DI RIVELAZIONE

Il dosaggio della glicemia , del lattato e degli elettroliti avviene per rivelazione potenziometrica o amperometrica.La variazione del potenziale è calcolata sulla base di sostanze di riferimento interne al device.

PARAMETRI OSSIMETRIA

ctHb = concentrazione emoglobina totale

sO2 = saturazione d’ossigeno %

FO2Hb = frazione di ossiemoglobina

FCOHb = frazione di carbossiemoglobina

FHHb = frazione di deossiemoglobina

FMetHb = frazione di metaemoglobina

FHbF = frazione di emoglobina fetale

ctBil = concentrazione di bilirubina totale

Rivelazione spettrofotometrica

SCHEMA DELLA PARTE SPETTROFOTOMETRICA DI UN’EGA

• Il sistema ottico è composto da un gruppo lampada, un emolizzatore comprendente una cuvetta, una fibra ottica ed uno spettrofotometro

Fibra ottica

Ingressocampione

Unità lampada

EmolizzatoreSpettrofotometro

Cuvetta

DANNO MIOCARDICO:Marcatori biochimici

VECCHI

•CPK totale

•AST

•LDH

•CK totale

ATTUALI

• Mioglobina

• CK-MB massa

• Troponina

DANNO MIOCARDICOIl dosaggio della mioglobina

E’ stato sempre ritenuto la Cenerentola dei marcatori cardiaci, perché sino a poco tempo fa i metodi erano semiqualitativi e richiedevano diverse ore.

Citoplasmatica, trasporta l'O2, è sufficiente un danno alle membrane esterne per innalzare la concentrazione ematica

Appare in circolo entro 60' dall' inizio del danno

Picco dopo 6-10 ore

Si normalizza entro 24 ore

Emivita biologica rapida (10-20')

Marcatore ideale per valutare la riperfusione del tessuto infartuato

Solo recentemente abbiamo metodi affidabili e veloci (15-20 minuti) ma la mioglobina rimane una proteina con un grosso svantaggio: la scarsa specificità

DANNO MIOCARDICOLa Troponina

Si può tranquillamente affermare che la determinazione della troponina cardiaca rappresenta il marcatore di scelta di danno miocardico raccomandato in tutti i più recenti documenti e linee guida

Legate ai filamenti di actina e miosina (isoforme)

La concentrazione plasmatica in soggetti sani è assimilabile a zero

L’ origine “strutturale” implica un rilascio tardivo ed una lunga permanenza in circolo

Un incremento, anche di modesta entità, ha comunque valenza significativa

si verifica un incremento 3-6 ore dopo l’episodio infartuale, il picco è a 12-24 ore, in 5-9 giorni avviene la normalizzazione

Cause di innalzamento della concentrazione ematica della CK-

MB

Danno miocardico

Traumi toracici e cerebrali

Interventi chirurgici

Insufficienza renale

Embolia polmonare

Asma

Intensa attività fisica

DANNO MIOCARDICO

CARDIAC READER (ROCHE)

TESTS

• Mioglobina

•Troponina

•D-dimero

TRIAGE E NEXUS

TESTS

•Mioglobina

•Troponina

“CASSETTA” – STRIP O CARTUCCIA - PER IL DOSAGGIO IMMUNOLOGICO DEI

MARKERS DIDANNO CARDIACO(Dry chemistry)

Tampone Tampone eReattivo coniugato

Linea di riferimento

Linea test

GLICEMIA

•Cartucce usa e getta: manca l'usura però il segnale è elettronico, quindi non garantisce se non la pura macchina

•QCI manuale (e non obbligato) ad ogni cambio di lotto•Assenza di collegamento con il LIS

•Nessuna registrazione (almeno extra-cartella) dell' esame, che risulta non-rintracciabile

Controlli: in reparto a casa (selftest)

Il controllo decentrato delle glicemie

• Iperglicemia acuta (rischio di coma e morte)

• Ipoglicemia acuta (rischio di coma e morte)• Ipoglicemia cronica (danni cronici)• Iperglicemia cronica (danni cronici)

• Costo medio di un esame centralizzato: 8 centesimi

• Costo medio di un esame decentrato : 40 centesimi

GLICEMIA

Lo strumento ed il suo standardScopo: stato della macchina

Frequenza: alta

•Calibrazioni e Controllo di Qualità Interno

•Le soluzioni sono "tarate" per lo strumento

•Probabile non commutabilità delle soluzioni di controllo

•Uso reale della macchina (effetto operatore)

CONTROLLO DI QUALITA’ INTERNO (CQI)