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
POCT
Prime considerazioni ……
 Il termine POCT viene comunemente utilizzato
per descrivere l’esecuzione di test diagnostici al
di fuori della tradizionale struttura di laboratorio.
Tali test sono quindi eseguiti vicino al paziente
(Near Patient Testing).
 Il POCT ha avuto in questa ultima decade un
importante sviluppo conseguente alla possibilità
che esso offre di ridurre il TTAT (Therapeutic
Tourn Around Time) con benefici per il paziente
ed incremento della produttività dell’Ospedale.
 Il POCT è una soluzione per la gestione ed il
controllo dei test di laboratorio decentralizzati
POINT OF CARE TESTING
(POCT)
Alcuni sinonimi
• BedSide testing
Test al letto del malato
• Near patient testing Test vicino del paziente
• Decentralized testing Test decentrato
Una definizione possibile
ANALISI DECENTRATE EFFETTUATE
CON STRUMENTAZIONE DEDICATA
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
POCT: LE MOTIVAZIONI DI
QUESTA ESPANSIONE (2)
LA CONSEGUENZA È:
in Pronto Soccorso,
nei Reparti di Emergenza,
nelle Terapie intensive,
nelle Chirurgie
in Cardiologia Interventistica
È INDISPENSABILE ASSUMERE
DECISIONI RAPIDE
La rapidità di risposta è la prima e
fondamentale ragione d’essere del POCT
POCT: dove?
 Dove i risultati sono necessari entro 30’
 Nelle terapie respiratorie postchirurgiche
 Nelle unità di ricovero post anestesia
chirurgica (es test coagulazione)
 Aree di Diagnostica Cardiovascolare
 Nelle 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 glicemia
Analisi
Emogas
“
Emoglobina
“
Elettroliti
Studio della Coagulazione (ACT, aPTT, PT)
Markers di danno miocardico: Mioglobina, Troponina
Ricerca di sangue occulto nelle feci
pHmetria gastrica
Analisi delle urine (dipstick)
Densitometria urinaria
Gravindex urinario
Drug test nelle urine
FUNZIONI VITALI E DIAGNOSTICA (1)
Funzioni Vitali
Indicatori fisiologici “pivot”
Energia
Glucosio
Emoglobina
PO2
O2 saturato
Ematocrito
Conduzione
Potassio
Sodio
Magnesio ionizato
Calcio ionizzato
Contrazione
Magnesio ionizzato
Calcio ionizzato
Perfusione
Lattato
Equilibrio Acido-base
pH
PCO2/CO2
Bicarbonato
EGA
FUNZIONI VITALI E DIAGNOSTICA (2)
Funzioni Vitali
Indicatori fisiologici “pivot”
Emostasi
Funzione piastrinica
PT
aPTT
ACT
Conta e funzione piastrinica
D-dimero
COAGULOMETRI E
SISTEMI MISTI
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 bianchi
Cloruro
Fosfato inorganico
Peptide natriuretico tipo B (BNP e pro-BNP)
Ossimetria
Emoglobina glicosilata, fruttosamina,
microalbuminuria
TESTS IMMUNOLOGICI,
IN CHIMICA SECCA ed EGA
Biomarkers
L’EMOSTASI STUDIATA
MEDIANTE POCT
I tests:I luoghi:
Monitoraggio terapia anticoagulante
orale (TAO)
PT
aPTT
Monitoraggio terapia eparinica
ACT
Funzione piastrinica (in esame)
• 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
EMOGASANALISI (EGA)
Dosaggio dell’ossigeno (O2) e dell’anidride carbonica
(CO2) nel sangue intero
Esempio tipico di POCT a causa della labilità degli
analiti gassosi che entro 10 min dal prelievo di
sangue si degradano
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
MARKERS DI DANNO CARDIACO
MISURATI MEDIANTE POCT
I tests:- MIOGLOBINA
- TROPONINA I/T
- CP/K MB
I luoghi:
• Sale di Cardiologia Interventistica
• Rianimazione post operatoria
–Terapie Intensive• Pronto Soccorso
• Ambulanze
La MISURA della GLICEMIA
MEDIANTE POCT
L’esempio più “antico” di POCT
I luoghi:
• Reparti di Medicina
•
•
•
•
•
Rianimazioni –Terapie IntensivePronto Soccorso
Ambulanze
Ambulatori medici
Casa
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
SUPERFICIE A
CARICHE NEGATIVE
XII
DANNO
XIIa
IX
XI
XIa
VIA INTRINSECA
(aPTT), ACT
Sensibile all’eparina
Tromboplastina
tissutale
IXa
+
+
VII
VIII
+
Ca
aPTT
ACT
VIA ESTRINSECA
(PT)
Sensibile
all’anticoagulazione
orale
X
Xa
PT
Fibrinogeno
+
V
+
Ca
Protrombina
Fibrinolisi
Fibrina
Trombina
Il POCT in Coagulazione
Sono tutti tests che valutano tempi di
formazione del coagulo in vitro
- PT
- aPTT
- ACT
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.
UNA CARTUCCIA
UN TEST (DIVERSO)
UN APPARECCHIO
PIU’ TESTS (DIVERSI)
POCT:monitoraggio delle terapie anticoagulanti
1) Monitoraggio della terapia eparinica ad
alto dosaggio:
ACT  esclusivamente test POC
2) Monitoraggio della terapia eparinica a
basso dosaggio:
aPTT  test di laboratorio
 test POC
3) Monitoraggio terapia anticoagulante orale:
PT  test di laboratorio
 test POC
- ACT- (1)
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.
L’ACT è esclusivamente un test POC in quanto
non esiste effettuazione di questo tipo nel
Laboratorio Centrale
- ACT –
(2)
E’ necessario quindi per
 ottenere risultati immediati per valutare il
grado di anticoagulazione ottenuto e ricorrere
eventualmente a misure correttive
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
Esempio di coagulometro portatile per la
determinazione dell’ACT
Test: ACT , aPTT e PT
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
Prima della Circolazione
Extracorporea (CEC)
Basale: ACT< 150 sec
Durante CEC
Determinazione ACT ogni 30 min:
ACT= 420 - 480 sec
Bolo di eparina ( 300-400
UI/Kg)
Dopo 5’
ACT = 480 sec
Se ACT< 420 sec
Bolo aggiuntivo di eparina
(5000 UI)
se ACT< 420 sec
Termine CEC
Bolo aggiuntivo di eparina
(5000 UI)
Dopo 5’
ACT = 480 sec
Neutralizzazione
dell’eparina con protamina
Dopo 5’
ACT < 150 sec
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
Prima PTCA
Durante PTCA
Basale: ACT< 150sec
Determinazione ACT ogni 30 min:
Bolo di eparina ( 5000 UI)
Dopo 5’
ACT = 250-300 sec
ACT= 250-300 sec
Se ACT< 200 sec
se ACT< 200 sec
Bolo aggiuntivo di eparina
(2000-5000 UI)
Dopo 5’
ACT = 250-300 sec
Bolo aggiuntivo di
eparina (2000-5000 UI)
Dopo 5’
ACT = 250-300 sec
Terapia anticoagulante in UTIC: monitoraggio
mediante aPTT (1)
-Utilizzo del test POC 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
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
Terapia con eparina a basso peso molecolare (Clexane)
Il monitoraggio della terapia anticoagulante con i test
dell’ACT e/o aPTT viene effettuata durante il periodo di
permanenza del paziente in ospedale
COAGULOMETRI POC PER LA VALUTAZIONE DELLA
SOMMINISTRAZIONE DI ALTE DOSI DI EPARINA
INSTRUMENT
(Manufacturer)
ASSAY
ACTIVATORS
SAMPLE
SIZE
SAMP
LE
TYPE
HEMOCHRON Series
(ITC, USA)
HEMOCHRON JR II and
SIGNATURE (ITC, USA)
ACT
Celite or Kaolin
2 mL
FWB
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)
RAPIDPOINT COAG
(Bayer, USA)
ACTALYKE
(ARRAY MEDICAL, USA)
ACT
Celite
1 drop
FWB
HMT
Celite
1 drop
1) ACT
2) MAX-ACT
1) 1 mL
2) 0.5 mL
SONOCLOT
(Sienco, USA)
SONACT
1) Celite or kaolin
2) Celite, kaolin
and glass
cocktail
Celite
FWB
CWB
FWB
0.4 mL
FWB
CWB
SCHEMA TIPICO DI UNA CARTUCCIA DI
COAGULOMETRO PORTATILE
Device Direction
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.
Canale di scarico
Camera di reazione
Coppetta per
Campione di
Sangue
Lettura Ottica
Metodiche Coagulative
Variazione di VISCOSITA’
• osservazione Indiretta (effetto secondario all’aumento di
viscosità)
MEDTRONIC Automated Coagulation Timer II
(ACT II)
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
Thrombolytic Assessment System (TAS)
RapidPointCoag
Coagulometro portatile multitest (PT, PT citr, aPTT,
HMT:cfr. ACT)
PFA–100 system
La 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.
Analizzatore SONOCLOT
Analisi della formazione del
coagulo
Misura le modificazioni viscoelastiche
durante la formazione del coagulo.
Queste
variazioni sono registrate
sotto forma di grafico (SONOCLOT
signature).
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.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
DEL SONOCLOT
Drive dell’oscillatore
elettronico e
detector del circuito
Trasduttore
electromeccanico
Sonda tubulare
Campione di sangue
intero
Direzione di movimento
della sonda
Cuvetta
SONOCLOT Analysis
I parametri del grafico Sonoclot
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 ipercoagulabilità
Il tempo di picco, che riflette la retrazione del coagulo,
è un indicatore della conta e funzione piastrinica
SONOCLOT “SIGNATURE” NORMALE
Sonoclot Unità
T.Plateau
T. picco
R2
T. inflessione
R3
Picco
R1
SonACT
Baseline
Inflessione
Inflection
Rate
Minuti
Plateau
Plateau
Normale grafico
Sonoclot
Grafico Sonoclot
di una disfunzione
piastrica
TROMBOELASTOGRAFO
Analisi della formazione del coagulo
TROMBOELASTOGRAFIA
(principio)
TRACCIATO
Normale
STRUMENTO
Torsion wire
20 mm
PIN
MA
maximum
amplitude
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
Rivelazione spettrofotometrica
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
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
Emolizzatore
Spettrofotometro
Cuvetta
Ingresso
campione
Unità lampada
DANNO MIOCARDICO:
Marcatori biochimici
VECCHI
ATTUALI
•CPK totale
• Mioglobina
•AST
•LDH
• CK-MB
massa
•CK totale
• Troponina
DANNO MIOCARDICO
Il 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.
Solo recentemente abbiamo metodi affidabili e veloci (1520 minuti) ma la mioglobina rimane una proteina con un grosso
svantaggio: la scarsa specificità
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
DANNO MIOCARDICO
La 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
DANNO MIOCARDICO
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
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 e
Reattivo
coniugato
Linea
test
Linea di
riferimento
GLICEMIA
Controlli: in reparto
a casa (selftest)
• 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
GLICEMIA
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
CONTROLLO DI QUALITA’ INTERNO
(CQI)
Lo strumento ed il suo standard
Scopo: 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)