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Criticità tecniche Criticità tecniche nella misura nella misura
LA MISURA DELLA LA MISURA DELLA LA MISURA DELLA LA MISURA DELLA
FUNZIONE RESPIRATORIAFUNZIONE RESPIRATORIAFUNZIONE RESPIRATORIAFUNZIONE RESPIRATORIA
corso teorico corso teorico corso teorico corso teorico ---- praticopraticopraticopratico
Oltre la spirometria
Torino, 21-22 maggio 2010
nella misura nella misura dell'Emogasanalisidell'Emogasanalisi
Emanuele Isnardi
S.C. Pneumologia
Lab. Fisiopatologia Respiratoria
A.O. Ordine Mauriziano Torino
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L’EGA è il test standard di riferimento per la misura dei gas ematici
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Del valore vero di una grandezza, noi possiamo conoscere solo il valore analitico, che rappresenta una stima di quel valore vero e che reca con sé una ineliminabile alea di errore.
La buona pratica conduce a ridurre sempre più questo"errore" ed ad avvicinare sempre più il valore analitico alvalore vero. www.a
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Il controllo di qualità in laboratorio è l'insieme
delle procedure che consentono di ottimizzare
i parametri misurati e di rendere il valorei parametri misurati e di rendere il valore
analitico attendibile.
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I fattori che costituiscono l'attendibilità di un dato di laboratorio sono:
1. La precisione
2. L'accuratezza
3. La sensibilità
4. La specificità
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La precisione misura la ripetibilità del dato, ed è la caratteristica più importante per la qualità di un dato di laboratorio che deve avere significato nella storia clinica di un paziente.
PRECISO IMPRECISOwww.a
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L'accuratezza misura lo scostamento del valore
analitico dal valore vero.
ACCURATO INACCURATOwww.a
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IMPRECISO E INACCURATO IMPRECISO, MA PIU’ ACCURATO
PRECISO E ACCURATOPRECISO, MA INACCURATO
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La sensibilità misura la capacità di un dato di
svelare uno stato patologico anche minimo.
(la capacità di escludere i falsi-negativi)www.aitfr
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La specificità ci dice la capacità di quel dato di misurare solo la grandezza che vogliamo conoscere.
(la capacità di escludere i falsi-positivi)www.aitfr
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ERRORI IN LABORATORIOLETTERATURA
Autore Goldschmidt, 1995
Nutting,
1996
Plebani,
1997
Stahl,
1998
Astion,
2003
Periodo 6 anni 6 mesi 3 mesi 3 anni retrospettivo
Frequenza ND 0.11% dei 0.47% dei 0.61% dei NDFrequenza errori
ND 0.11% dei pazienti
0.47% dei test
0.61% dei test
ND
Fase pre-analitica
53% 55.6% 68.2% 75% 71%
Fase analitica
23% 13.3% 13.3% 16% 18%
Fase post-analitica
24% 30% 18.5% 9% 11%www.a
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“La parte debole”La parte debole”
• La fase preanalitica costituisce una delle principali fonti di errorenella determinazione dei gas nel sangue, ed è spessosottovalutata.
• Nella fase preanalitica i parametri dei gas ematici sonofacilmente soggetti ad errore a causa della loro natura volatilee del metabolismo cellulare
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Errori della fase preanalitica
Errori commessi nell’intervallo antecedente l’analisi del campione ...
possono influenzare la qualità dei risultati…
e compromettere la diagnosi ed il trattamento del paziente
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I quattro stadi della fase preanaliticaI quattro stadi della fase preanalitica
Prelievo
Preparazione prima del prelievo
Prelievo
Conservazione
Trasferimento del campione all’analizzatore
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Gli errori più comuni della fase preanalitica
Prelievo• Mix di sangue venoso ed arterioso
• Bolle d’aria nel campione
• Uso di anticoagulante di tipo o in quantità non corretti- diluizione causata dall’utilizzo di eparina liquida- campione quantitativamente scarso
• Eliminazione inadeguata della soluzione di lavaggio nel catetere prima del prelievo
Prima del prelievo
Prelievo• Bolle d’aria nel campione
Conservazione• Conservazione impropria del campione
• Emolisi delle cellule ematiche
Prima del trasferimento
• Miscelazione impropria del campione prima dell’analisi
• Mancata eliminazione dei coaguli dalla punta della siringawww.a
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Eliminazione inadeguata della soluzione di lavaggio dal catetere prima del prelievo
Per evitare la diluizione delcampione si deve eliminarecompletamente dal cateterecompletamente dal cateterequalsiasi traccia delle soluzionidi lavaggio
Si raccomanda di aspirare un volume di sangue da tre a sei volte lo “spazio morto” del catetere.
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Vena
Mix di sangue venoso ed arterioso
Inserendo l’ago in arteria si deve prestare attenzione a non mescolare sangue venoso ed arterioso
Ciò può accadere, per esempio se, prima di trovare l’arteria, si punge una vena.
Arteria
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Pressione raramente> 10 mmHg
Pressione sistolica normalmente> 100 mmHg
Vena
Arteria
Mix di sangue venoso ed arterioso
Normalmente la pressione in arteria è sufficiente a riempire una siringa autoventilante
Se una siringa a riempimento automatico non si riempie è possibile che sia stata punta una vena
In questo caso si deve ripetere il prelievo
> 100 mmHg
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Bolle d’ariaDopo aver aspirato il campione ogni
eventuale bolla d’aria deve essere espulsa
prima di miscelare campione ed eparina
• Dimensioni della bolla rispetto al volume del campione
• Stato di ossigenazione iniziale del campione
L’effetto della bolla d’aria dipenderà da:L’effetto della bolla d’aria dipenderà da:
Volume relativo della bolla d’aria
Effetto su PO2
• Stato di ossigenazione iniziale del campione
• Condizioni di conservazione
• Tempo tra prelievo e analisi
• Temperatura
• Tempo di miscelazionewww.a
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PO2 si utilizza ancora ossigeno
PCO2 si produce ancora anidride carbonica
pH soprattutto a causa delle variazioni della
Il metabolismo continua…Il metabolismo continua…
pCO2 e glicolisi
Ca2+ le variazioni del pH influenzano illegame tra Ca2+ e proteine
Glu si metabolizza il glucosio
Lat a causa della glicolisiwww.a
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Metabolismo
Le variazioni dipendono da:
• numero di cellule ematiche• numero di cellule ematiche
• temperatura
• tempo di conservazione
• PO2 iniziale
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• temperatura / PCO2 / 2,3-difosfoglicerato
• pH
AUMENTO DELL’AFFINITA’
(Spostamento della curva a sinistra)
• temperatura / PCO2 / 2,3-difosfoglicerato
• pH
DIMINUIZIONE DELL’AFFINITA’
(Spostamento della curva a destra)
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Variazioni determinate dal metabolismo
10
CO2 mmol/l
Gli effetti di una scorretta 5
5 15 20 PO2 kPa10
Gli effetti di una scorretta conservazione sono influenzati dal valore
iniziale di PO2
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Variazioni dell’affinità dell’Hb per O2
errori di conservazione
10CO2 mmol/l
errori di conservazione conducono ad una diminuzione del pH e a un aumento della PCO2
con il risultato di un’affinità inferiore
5
5 15 20PO2 kPa10
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0
0,05
0 10 20 30 40 50
leucociti x 109/lVar. pH
-0,015
Influenza di leucociti e temperaturasulla variazione del pH
• 60’ T. Amb.
-0,25
-0,2
-0,15
-0,1
-0,05
-0,015
N.E. Verhey, RFT - Blood gases: pre-analytical errors
• 60’ T. Amb.
• 15’ T. Amb.
• 15’ e 60’ 4oC
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Influenza di leucociti e temperatura sulla variazione della pCO2:
2
2,5
3
3,5
leucociti x 109/lVar. PCO2 kPa
• 60’ T. Amb.
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
0 10 20 30 40 50- 0,01
N.E. Verhey, RFT - Blood gases: pre-analytical errors
• 60’ T. Amb.
• 15’ T. Amb.
• 15’ e 60’ 4oC
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Conservazione
• Per la natura volatile dei gas ed il metabolismo del sangue il tempo di conservazione dovrebbe essere ridotto al minimo a temperatura ambiente (meno di 15 minuti)
• Se il campione deve essere conservato per più di 15 minuti, per rallentarne il metabolismo, questo dovrà essere refrigerato con acqua e ghiaccio (0-4 °C)
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30
35
40
oC
Temperatura ambiente
La conservazione del campione alla temperatura di (0 -4°C) rallenta il metabolismo di almeno un fattore 10
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8 10 12 14 16 minuti
Ghiaccio fondente
Temperatura ambiente
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Refrigerazione al di sotto di 0 °C
• La refrigerazione del campione al di sotto di 0 °C (es. direttamente su ghiaccio) può causare l’emolisi delle cellule ematiche
• Ciò può influenzare molti parametri, in particolare il K+• Ciò può influenzare molti parametri, in particolare il K+
• Inoltre, i cubetti di ghiaccio non raffreddano uniformemente il campione per la mancanza di contatto di questi con tutta la superficie della siringa
• Altri sistemi sono comunque sconsigliatiwww.a
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Miscelazione inadeguata del campione
plasma
cellule ematiche
Problemi risolti da questa operazione:
• misura non accurata dell’Hb da campione
non omogeneo
• formazione di coaguli
• Subito dopo il prelievo, ha inizio il processo di separazione tra plasma e parte corpuscolata
• Il tempo di sedimentazione varia da paziente a paziente. In alcuni pazienti è estremamente veloce.
cellule ematiche• formazione di coaguli
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Espellere alcune gocce di sangue prima dell’analisi
• Le prime gocce del campione devono essere espulse
• Sono spesso coagulate e non sono rappresentative dell’intero campione
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• Ridurre al minimo il tempo di conservazione :
Condizioni di conservazione raccomandate:Condizioni di conservazione raccomandate:
CONCLUSIONI I°
• Ridurre al minimo il tempo di conservazione :
- 15 min massimo a temperatura ambiente
- 40 min massimo a 0-4 °C (in una sospensione di ghiaccio e acqua)
• I campioni con presunti valori di PO2 elevati dovrebbero essere analizzati immediatamente
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Problemi di conservazione di un campione ematico in una siringa in plastica
effetti determinati dalla porosità della parete
(la direzione sarà dipendente dal gradiente pressorio)
il metabolismo
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PLASTICA VETRO
O2
0.346 nm
pore size: 200 - 450 nm
pore density: 2x108/cm2
pore size: 3 - 50 nm
pore density: 4x106/cm2
0.346 nm
Viwanitkit V, Int. J. Nanomedicine 2006
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• temperatura / pCO2 / 2,3-difosfoglicerato
• pH
AUMENTO DELL’AFFINITA’
(Spostamento della curva a sinistra)
con l’abbassamento della temperatura si annullano gli effetti del metabolismo…
• temperatura / pCO2 / 2,3-difosfoglicerato
• pH
DIMINUIZIONE DELL’AFFINITA’
(Spostamento della curva a destra)
… ma si sposta a sinistra la curva di dissociazione dell’Hb aumentando l’affinità per l’O2
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Stability of blood gases in ice and at room temperature
"... I cambiamenti si verificano anche nella solubilità nel plasma sela temperatura scende. Non appena il sangue viene raffreddato, lacurva di dissociazione ossiemoglobinica si sposta sinistra, con unconseguente aumento dell’affinità dell'emoglobina per l'ossigeno.Allo stesso tempo, il sangue, agisce come una soluzione acquosa
“…Changes also occur in the solubility in plasma as the temperature falls. As the blood is cooled, the oxygen-
hemoglobin dissociation curve is shifted to the left, resulting in an increased affinity of hemoglobin for oxygen.
At the same time, the blood acts as a dilute aqueous solution and the solubility of oxygen increases from 21.4
ml O2/L plasma at 37°C to 39.5 ml O2/L plasma at 4°C...”
Liss HP and Payne CP. Chest 1993
Allo stesso tempo, il sangue, agisce come una soluzione acquosadiluita e la solubilità di ossigeno passa da 21,4 ml O2 / L plasma a37 ° C a 39,5 ml O2 / L plasma a 4 ° C. .. "
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Stability of blood gases in ice and at room temperature
"...non si verificheranno cambiamenti clinicamente importanti seil tempo che intercorre tra il prelievo e l'analisi del campione disangue sarà inferiore a 30 minuti. Se sono utilizzate siringhe diplastica, esse non dovrebbero essere messe in ghiaccio perché
“…We do believe that clinically important changes will not occur if less than 30 min will elapse between
drawing and analyzing the blood sample. If plastic syringes are used, they should not be placed in ice, since
the may result in potentially more oxygen diffusing into the sample….”
Liss HP and Payne CP. Chest 1993
plastica, esse non dovrebbero essere messe in ghiaccio perchéquesto permetterà che molto più ossigeno si diffonda nelcampione ... ".
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...apparentemente il metabolismo compensa gli effetti della porosità della plastica...
IFCC: Sampling, transport and storage for pH, blood gases and electrolytes
Eur J Clin Chem Clin Biochem 1995; 33:247-253
gli effetti della porosità della plastica...
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BASALE 15’ 30’ 60’
PO263 65
(+3.1%)68
(+7.9%)79
(+25.3%)
SIRINGA DI PLASTICA IN GHIACCIO FONDENTE
BASALE 15’ 30’ 60’
PO262 63
(+1.6%)
63
(+1.6%)
64
(+3.2%)
SIRINGA DI PLASTICA A TEMPERATURA AMBIENTE
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CONCLUSIONI II°
Nel vetro non ci sono perdite, nella plastica si.
• plastica non in ghiaccio fondente• campioni vanno analizzati entro 10 minuti• vetro & ghiaccio alti valori PO2
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L’importanza di risultati accuratiL’importanza di risultati accurati
“L’analisi dei gas ematici e del pH ha maggiore immediatezza ed impatto potenziale sulla cura del
paziente di ogni altra misura di laboratorio”.
“Nell’emogasanalisi un risultato non corretto può
NCCLS: National Committee for Clinical Laboratory Standards
“Nell’emogasanalisi un risultato non corretto può essere più deleterio per il paziente della mancanza di risultati.”
NCCLS Documento C27-A. Norme approvate, Aprile 1993.
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“…la teoria è quando si sa tutto e nulla funziona.
La pratica è quando tutto funziona e nessuno sa il perchè… "
Grazie!!!Grazie!!!
perchè… "
Albert Einstein www.aitfr
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