Congresso AcEMC
Dal Caso Clinico alla decisione
Bologna 15-16 novenbre 2013
Novità tecnologiche nella gestione
dell ’emocoltura:
la qualità è anche tempo.
Dr Andrea Rocchetti
PROLOGO
•Prenalitica in fase liquida
•Robotica
•Maldi Tof
•Micro array
•Fish
•Controllo molecolare dei
microrganismi MDR
•sequenziamento
TRICORDER del Dr Spock ( Star Trek)
•Informatizzazione
Computer multifunzionale vulcaniano
•Organizzazione
•Costi
•
Maggiore sensibilizzazione sul “problema sepsi”
con conseguente affinamento diagnostico
•
Invecchiamento della popolazione
•
Maggior sopravvivenza di pazienti con
patologie croniche debilitanti
•
Aumento del ricorso ai dispositivi intravascolari
(CVC per infusione di farmaci, nutrizione
parenterale, emodialisi, plasmaferesi,
infusione….
•
Cateterismo vescicale
•
Maggiore indicazione alla terapia
immunosoppressiva
Percorso analitico è tratto di strada che deve essere
percorso con un mezzo idoneo nel più breve tempo possibile
Sepsi
Viale emocoltura
Risoluzione
Qual è un buon processo
emocoltura?
• Dipende dalle variabili ambientali
Modello base
Modello ad alte prestazioni
e …….. il tempo?
• Variabile organizzativa
• Variabile tecnica
Bisogna leggere il libretto di istruzioni del nostro
laboratorio
TAT
L’efficacia ed il significato clinico dell’emocoltura dipendono da molteplici
aspetti metodologici ed interpretativi.
Nella fase preanalitica le modalità di prelievo ed il numero dei campioni
rappresentano elementi di importanza fondamentale e la qualità del campione
microbiologico dipende dal personale di reparto adeguatamente formato ed
informato.
Il laboratorio di microbiologia per ottimizzare l’utilità clinica dei risultati
dell’emocoltura deve ridurre al minimo l’intervallo intercorrente tra la
raccolta dei campioni e la refertazione dei risultati.
Suddividendo il processo emocoltura in fasi è possibile individuare i punti
critici di controllo in cui si possono verificare ritardi o potenziali condizioni
per ridurre Il tempo di risposta (TAT) e migliorare la prognosi dei pazienti.
Esistono degli standard internazionali che enfatizzano la
natura critica dell’ emocoltura per la gestione del paziente e
non presuppongono che il servizio debba investire in
attrezzature specifiche ma incoraggiare l’uso ottimale delle
risorse esistenti.
Standard pre-analitici
Investigative Stage:
Standard:
Pre-Analytical
Time Period
Collection to Incubation
≤4hr
Standard analitici
Investigative Stage:
Criteria:
Standard:
Test (if test performed)
Time Period to Result
Gram Stain
≤2hr
Rapid Antigen Testing
≤2hr
Molecular Assays
same day
Isolate Identification
(Direct/Automated)
≤24hr
Isolate Identification
(Conventional
Methods)
24-48hr
Isolate Sensitivities
(Direct/Automated)
≤24hr
Isolate Sensitivities
(Conventional
Methods)
24-48hr
Analytical
Flagging Positive to
Microscopy,
Identification and
Sensitivities
Standard post-analitici
Investigative Stage:
Criteria:
Standard:
Post-Analytical
Negative Report
(from receipt in laboratory to
negative reporting)
Report Type
Turnaround time
Preliminary Negative Report
48hr *
(dependant on local
policy)
Final Negative Report
≤5 days
(or greater if extended
incubation required)
Preliminary Positive Report
(Telephone/Fax/Email)
Immediately, within 2hr
of identity/sensitivity
availability.
(see Summary Table 2
above)
Final Positive Report
≤5 days
(or greater if extended
incubation required,
or if isolates are sent
to a reference
laboratory for
confirmation)
Positive Report
(from receipt in laboratory to
positive reporting)
Fase progettuale
• FASE 1: Conoscitiva sui tempi di lavoro, sui flussi di attività,
sulle risorse, sugli strumenti presenti in laboratorio.
• FASE 2: Valutazione del tempo necessario a gestire il Processo
Emocoltura (emocolture negative e positive) nel suo insieme
analizzando il percorso in tutte le sue fasi dalla accettazione alla
refertazione ed alla comunicazione dei risultati.
• FASE 3: confronto dei dati con lo standard
• FASE 4: Valutazione della performance diagnostica del servizio
di microbiologia ed eventuale rimodulazione delle attività
all’interno dell’organizzazione attuando una ottimizzazione delle
risorse. (approccio LEAN)
Prelievo
emocoltura
Accettazio
ne in
laboratorio
T1 tempo di
trasporto
Inseriment
o
nello
strumento
T2
rilevamento
Segnale
Positivo
Rimozione
flaconi
T3 rimozione
Gram
Risultati
ATB
Preliminar
e
T4
Segnalazione
Gram
Tempo tra
inserimen
to e
Positività
Referto
T 6 risultati definitivi
T 5 risultati
preliminari
Tempo tra prelievo e
inserimento
Risultati
ATB
Definitivi
Tempo dei risultati diagnostici
Comunic
azione
refertazione
T 7 Comunicazione
Tempo della
Comunicazione
ANNO 2012
Ordinari
559
Numero di
ricoveri
19898
Day hospital
91
9429
Terapia Intensiva
26
324
POSTI LETTO
Pronto Soccorso accessi
40000
Attività ANNO 2012
TOTALE PRESTAZIONI 2012
ORARIO ATTIVITA’
180.371
08.00-17.00
ORARIO ATTIVITA’ FESTIVI
P.D
Dotazione organica
Laboratorio di Microbiologia
Laureati full time
6
Tecnici full time
8
Tecnici part time
1
Dotazione organica
Settore di Batteriologia
Laureati full time
3
Tecnici full time
3
ATTIVITA’ ANNO 2012
N. di pazienti adulti sottoposti ad emocoltura
N. di pazienti adulti con emocoltura positiva
2629
604
% di pazienti con emocoltura positiva
23%
N° di emocolture
5073
N. di flaconi complessivo
19500
N. di flaconi per paziente
7,41
N° di emocolture realmente positive
663
N. di emocolture refertate come contaminate
157
N° set singolo
874
IL PRONTO SOCCORSO E’ UN BUON POSTO PER GETTARE LA RETE
DELLA SORVEGLIANZA EPIDEMIOLOGICA
SORVEGLIANZA DELLE SEPSI CHE ACCEDONO AL PS
TIPO DI SORVEGLIANZA : prospettica
PERIODO DI RILEVAZIONE: 1 gennaio -31 dicembre 2012
POPOLAZIONE OGGETTO DI STUDIO:pazienti afferenti al PS con sospetta sepsi
N° PAZIENTI OSSERVATI: 362 pazienti con sepsi
ASO SS Antonio e Biagio e C. Arrigo
% decesso per sepsi gravi e shock settico
sepsi grave
32%
shock settico
68%
TASSO DI INFEZIONI RISCONTRATE
Criteri di diagnosi
ACCP/SCCM 2004
n
sepsi
176
49
sepsi grave
151
42
35
10
362
100
shock settico
totale
%
COLLOCAZIONE IN PRONTO
SOCCORSO DI UN MODULO PER
EMOCOLTURA COLLEGATO IN
REMOTO CON IL LABORATORIO
Istruire il personale infermieristico e
raccoglierne opinioni e suggerimenti
• Inserire immediatamente i flaconi è
un’operazione facile che non ci cambia la vita
• I flaconi sono ricoverati in un luogo sicuro
• Non dobbiamo preoccuparcene più
• La procedura per la gestione delle emocolture è
conosciuta da tutti gli operatori
• Siamo informati sui risultati delle analisi in
occasione degli incontri periodici di reparto
• Dobbiamo migliorare la qualità del prelievo
TOTALE EMOCOLTURE POSITIVE n 517
Pronto Soccorso
n °141
Reparti
n 376
% DI EMOCOLTURE POSITIVE
Pronto Soccorso
27%
Reparti
16%
Percentuale di positività calcolata includendo i campioni contaminati
Escludendo le contaminazioni la percentuale dei campioni positivi del PS è
del 20,30%.
La percentuale di positività dei reparti scende al 13%
20%
% DI EMOCOLTURE POSITIVE INTERPRETATE COME CONTAMINATE
Pronto Soccorso
25%
Reparti
18%
% DELLE EMOCOLTURE
Specificità
REFERTATE
del metodo
CONTAMINATE
Pronto Soccorso
Reparti
7%
Il limite di accettabilità delle contaminazioni è
2.6%
<3%
PRE ANALYTICAL TIME
Pronto Soccorso
T1= h 00.00
T1A
Reparti
T1= 0<T1>12
Il delta tempo tra prelievo e accettazione non è quantificabile nei
reparti e stimiamo un valore variabile tra 0<T1>12 h.
PRE ANALYTICAL TIME
Pronto Soccorso
T1= h 00.15
T1B
Reparti
T1= h 01.23
Il tempo di permanenza dei flaconi fuori dallo strumento misurato
per i reparti dall’accettazione è per i reparti di 1,23 minuti.
ANALYTICAL TIME
Pronto Soccorso
T2= h 19.28
T2
Reparti
T2= h 21.26
Le emocolture del PS si positivizzano prima di quelle dei reparti
con un delta
di circa 2 ore
ANALYTICAL TIME
Pronto Soccorso
T3=h 08.11
T3
Reparti
T1= h 08.28
I tempi dalla positività alla estrazione sono sostanzialmente
sovrapponibili e l’ estrazione dei flaconi avviene con la stessa
tempistica
ANALYTICAL TIME
Pronto Soccorso
T3=h 01.48
T4
Reparti
T1=h 02.16
I tempi del GRAM sono sostanzialmente sovrapponibili, al limite
dell’accettabilità con un delta negativo per reparti legato alla
numerosità del campione e all’organizzazione.
La spettrometria di massa per
l’identificazione rapida dei batteri
2000
1000
0
4000
4500
5000
5500
6000
Identificazione di specie accurata in pochi minuti
Accorciamento di un giorno dei tempi di identificazione
6500
7000
7500
8000
8368.99
3000
7870.62
4000
7157.65
5000
6254.64
5096.01
5380.64
Tecnologia MALDI-TOF
m/z
Schema esemplificato del processo di ionizzazione MALDI
time-of-flight (TOF)
Ion Source
Flight Tube
20-25 kV
Detector
Principle: If ions are accelerated with the same potential at a
fixed point and a fixed initial time and are allowed to drift, the
ions will separate according to their mass to charge ratios.
time-of-flight (TOF)
Ion Source
Flight Tube
Detector
The ions enter the flight tube with the lighter ions
travelling faster than the heavier ions to the detector
time-of-flight (TOF)
Ion Source
Flight Tube
Detector
The lighter ions strike the detector before the heavier ions.
This “time of flight” (TOF) can be converted to mass
MICROARRAY
Un microarray di DNA
(comunemente conosciuto come gene
chip, chip a DNA, biochip o matrici
ad alta densità) è un insieme di
microscopiche sonde di DNA attaccate
ad una superficie solida come vetro,
plastica, o chip di silicio formanti un
array (matrice).
I microarray sfruttano una tecnica di
ibridazione inversa, che consiste nel
fissare tutti i segmenti di DNA (detti
probe) su un supporto e nel marcare
invece l'acido nucleico che vogliamo
identificare (detto target).
La ibridazione fluorescente in situ, in inglese Fluorescent in situ
hybridization (FISH) è una tecnica citogenetica che può essere utilizzata per
rilevare e localizzare la presenza o l'assenza di specifiche sequenze di DNA
nei cromosomi. Essa utilizza delle sonde a fluorescenza che si legano in
modo estremamente selettivo ad alcune specifiche regioni del cromosoma.
Per individuare il sito di legame tra sonda e cromosoma si utilizzano tecniche
di microscopia a fluorescenza.
Ruolo della Biologia Molecolare nella sepsi
Curr Opin Crit Care 2012
Several platforms developed (multiplex RT-PCR,
microarrays)
Role as an add-on or replacement of conventional
diagnostics
Advantages: rapidity, sensitivity (positivity also in
case of antibiotic exposure)
Disadvatages: cost, limited number of targets
ANALYTICAL TIME T5/T6
Complessivo GRAM
Pronto Soccorso
T6= h 45.36
Reparti
T6= h 43.59
ANALYTICAL TIME T5/T6
Complessivo GRAM
Pronto Soccorso
T6 = h 44.33
Reparti
T6 = h 44.34
NUOVA ORGANIZZAZIONE………………………
Picchi di positività
Titolo del grafico
40
Nmero positivizzazioni
35
30
25
20
Serie1
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Ora positività
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Tempo medio di positivizzazione al Gram
Gram Positivi
Gram Negativi
Miceti
25 ore 7 minuti
22 ore 34 minuti
39 ore 4 minuti
Tabella riassuntiva dei tempi
Con domeniche e festivi
T1A
DEA
00.00
T1B
T2
T3
T4
Tempo
GRAM
T6
TEMPO
COMPLESSIVO
DS±00.21
DS±12.19
DS±09.46
DS±03.09
DS±25.35
DS±21.47
DS±24.43
0.15
19.28
08.11
01.48
29.42
45.36
75.18
Mediana misurata al referto del Gram e del
referto definitivo
Reparti di
degenza «06.00»
25.7
68.23
DS±04.39
DS±19.38
DS±09.25
DS±04.51
DS±38.33
DS±47.50
DS±60.48
01.23
21.26
08.28
02.16
33,33
43.59
77.32
Mediana misurata al referto del Gram e del
referto definitivo
31.41
71.59
Senza i campioni positivi delle domeniche e festivi
T1A
T1B
T2
T3
T4
Tempo
GRAM
T6
TEMPO
COMPLESSIVO
DS±00.21
DS±10.38
DS±07.10
DS±03.26
DS±21.35
DS±20.28
DS±24.48
0.15
18.45
06.08
01.49
26.57
44.33
71.30
DEA
00.00
Mediana misurata al referto del Gram e del
referto definitivo
Reparti di
degenza «06.00»
24.25
65.13
DS±02.50
DS±19.56
DS±07.05
DS±03.50
DS±33.41
DS±55.26
DS±67.54
01.23
20.27
06.27
01.59
30.16
44.34
74.50
Mediana misurata al referto del Gram e del
referto definitivo
DEA = (50/141) = 35%
25.02
REPARTI = (103/376)= 27%
69.12
Gram h 33.33
77.32
Mediana h 71.59
Reparti
Sepsi
Viale emocoltura
Risoluzione
Gram 29.42
PRONTO SOCCORSO
75.18
Mediana h 68.23
Sepsi
Viale emocoltura
Risoluzione
PS
h 75.18
REPARTI
h 77.32
h 2.14
+ 6 ORE
PS
h 71.30
REPARTI
h 74.50
h 03.20
Conclusioni
• La collocazione di un incubatore/analizzatore per
emocoltura in un’area ritenuta strategica consente di
ottenere ottimi risultati in termine di tempo e di
qualità della risposta.
• L’analisi dei flussi lavorativi permette di ridurre gli
sprechi e di utilizzare al meglio le risorse esistenti
• Misurare e conoscere nel dettaglio il processo in
tutte le sue fasi rappresenta una condizione
fondamentale per acquisire quelle informazioni che ci
consentono di scegliere oculatamente le tecnologie
più appropriate e utili per migliorare le prestazioni
anche in termini di costi.