Introduzione alla medicina di laboratorio Flashcards
Cos’è la medicina di laboratorio?
La medicina di laboratorio, anche definita analisi biochimico-cliniche, è lo studio del materiale biologico del paziente attraverso indagini di laboratorio, oggigiorno fondamentale in medicina; basti pensare all’esame del sangue, chiesto di routine per valutare lo stato di salute di un paziente. La medicina di laboratorio si divide in:
- Biochimica clinica
- Microbiologia clinica
- Patologia clinica
Le tre brache analizzano materiali non sempre diversi ma con scopi diversi.
Qual’è può essere l’esempio pratico di un caso clinico che dimostra l’importanza della biochimica in medicina?
L’importanza della biochimica in clinica è difficilmente sopravvalutabile. Consideriamo il caso clinico di un ragazzo di 23 anni che lavora in un reparto di lavorazione del legno. Presenta febbre persistente, stanchezza, dolori gastrointestinali e grave acne da cloro. Il paziente potrebbe soffrire degli effetti di un’esposizione occupazionale ad una sostanza tossica, ma, in questo quadro, difficilmente si spiegherebbe la febbre. L’esposizione ai vapori del pentaclorofenolo, insetticida utilizzato per conservare il legno, tuttavia spiega i sintomi, che spesso i lavoratori del legno riportano. Uno dei sintomi è la cloracne da esposizione agli idrocarburi clorinati. Il pentaclorofenolo altera inoltre il sistema mitocondriale di trasporto degli elettroni, stimolando la respirazione e il dispendio di energia metabolica; ciò avviene come conseguenza dell’annullamento del gradiente di protoni attraverso la membrana mitocondriale interna e alla formazione di una grande quantità di calore che provoca ipertermia.
Dove si inserisce la medicina di laboratorio nelle tappe di cura di un paziente?
Nella cura del paziente le tappe iniziali da seguire dinanzi ad un problema di salute sono:
- raccolta delle informazioni
- interpretazione e integrazione delle - informazioni
- Ipotesi di lavoro
Per adempiere alle quali il medico svolge:
- Intervista e anamnesi
- Esame obiettivo
- Test diagnostici (es. esame del sangue)
- Rinvio e consulto, orientando alla corretta disciplina cui è ascritta la malattia del paziente, se presente
A queste tappe seguono in successione:
- diagnosi
- trattamento
- outcome
Che importanza hanno gli esami di laboratorio nella cura del paziente?
Gli esami di laboratorio rientrano nel contesto di inquadramento del paziente e sono fondamentali per le successive decisioni cliniche e terapeutiche.
Data l’importanza dei referti biochimici del paziente, è fondamentale che gli esami di laboratorio siano correttamente eseguiti, su materiali adeguati e ben interpretati. Clinica e laboratorio sono discipline che devono integrarsi per garantire la sicurezza stessa dei pazienti. In USA numerosi articoli hanno evidenziato che negli ultimi 50 anni nelle pratiche di laboratorio l’errore pre-analitico è rimasto costante; a strumenti sempre più raffinati cioè corrispondono sempre gli stessi errori nelle fasi in cui la clinica si sovrappone al laboratorio, ad esempio nella raccolta del campione o nel trattamento di esso.
Quali elementi sono importanti per la sicurezza del paziente in medicina di laboratorio?
Per la sicurezza del paziente in medicina di laboratorio, e per la sicurezza stessa della diagnosi è importante:
- la scelta del test, orientandosi verso il test di cui il paziente ha bisogno, evitando test inutilmente costosi e che possono condurre a decisioni inappropriate
- la preparazione del paziente al test, come avviene nel caso di pazienti ambulatoriali
- I’identificazione del paziente, importante per non scambiare informazioni di diversi pazienti
- la raccolta del giusto campione per lo specifico esame selezionato (medico o infermiere)
- il trasporto corretto del campione
- l’analisi corretta del campione (medico di laboratorio)
- la refertazione corretta (medico di laboratorio)
- l’interpretazione del dato in modo corretto, riferendosi agli adeguati intervalli di riferimento
- intraprendere le corrette azioni cliniche, basandosi sui risultati del laboratorio (medico clinico)
Quali sono gli ambiti specifici che richiedono una profonda integrazione di clinica e laboratorio?
In questa ottica, è quindi possibile individuare un preciso ciclo del test diagnostico, nel quale gli aspetti clinici e laboratoristici si intersecano. Questo comprende:
- Fase pre-analitica: selezione del test
- Fase analitica: prestazione analitica
- Fase post-analitica: interpretazione del test
Segue quindi la diagnosi clinica che avviene considerando i risultati delle analisi, le informazioni ottenute durante la visita e l’anamnesi. Si procede con una diagnosi differenziale che permette di raggiungere un’ipotesi che verrà poi verificata mediante test più mirati (nel caso ciò non avvenga si cercherà un’alternativa e si tenterà di verificare quest’ultima).
Alla diagnosi segue, poi, un ciclo terapeutico, al quale si associa il monitoraggio terapeutico, anch’esso effettuato mediante esami di laboratorio.
Qual’è un esempio pratico di come in clinica la medicina di laboratorio, tramite test diagnostici, aiuta diagnosi e monitoraggio terapeutico?
Si consideri, allora, l’esempio di un paziente per il quale vi è un sospetto di diabete. In seguito all’anamnesi e all’esame clinico, viene prescritta un’analisi della glicemia, effettuata su un campione di sangue raccolto in una provetta contente sodio fluoride. Il sodio fluoride è una sostanza che inibisce il consumo di glucosio da parte delle cellule presenti nel campione di sangue (in particolare globuli bianchi), impedendo al valore della glicemia di diminuire ed evitando l’alterazione del campione. In assenza di sodio fluoride la glicemia in vitro diminuisce di circa il 6% ogni ora a causa della “glicolisi in vitro”.
Qualora il risultato dell’analisi riporti un valore di glicemia alto, compatibile con una diagnosi di diabete, si procede prescrivendo un esame secondario che possa confermare l’ipotesi. In questo caso si può richiedere il dosaggio dell’emoglobina glicata, ovvero l’analisi della quantità di emoglobina legata insolubilmente al glucosio (base di Schiff), che si associa ai valori di glicemia del paziente negli ultimi tre mesi, a causa dell’emivita di 120 giorni dei globuli rossi. Per valori di emoglobina glicata superiori al 6% si conferma la diagnosi di diabete. Il monitoraggio glicemico è utile anche nel corso della terapia per definirne andamento ed efficacia.
Perché è fondamentale l’appropriatezza prescrittiva in medicina di laboratorio?
L’appropriatezza è fondamentale in medicina di laboratorio: una recente meta analisi ha stimato che il tasso di sottoutilizzo dei test è pari al 44,8%, come conseguenza spesso della scarsa conoscenza degli esami specifici, mentre quello del sovrautilizzo è del 20,6%, per via della paura spesso dei giovani medici di sbagliare. La conseguenza di questi atteggiamenti è spesso la necessità di dover interpretare molti numeri inappropriati e di impiegare risorse non necessarie. Un esame mal richiesto genera una serie di altri esami inappropriati, se il dato è fuori dai valori di riferimento, generando conseguenze non solo di carattere sanitario, ma anche economico, legale e sociale.
Consideriamo per esempio il CEA, antigene carcino-embrionario, marcatore tumorale generale, spesso richiesto anche in assenza di sospetto di tumore. Il CEA aumenta nei fumatori, quindi se il test ha come soggetto un fumatore, anche in assenza di sintomi o con anamnesi negativa, il risultato alterato può portare al sospetto clinico ed alle conseguenze da esso derivate (richiesti altri test, preoccupazione del paziente, ecc.). Allo stesso modo si può incorrere in gravi errori nel caso delle malattie autoimmuni, per cui spesso si richiedono in maniera indiscriminata test per gli autoanticorpi, che possono condurre a risultati alterati anche in assenza di sintomi e patologie.
Gli esami di laboratorio devono derivare da ipotesi cliniche, di modo che esami target e specifici conducano ad una migliore diagnosi.
Come si può intervenire per migliorare attivamente l’appropriatezza prescrittiva?
Il professionista deve diffondere le pratiche appropriate. Esistono degli strumenti di pertinenza del laboratorio che consentono di intervenire attivamente sull’appropriatezza prescrittiva; tra questi, l’uso del reflex testing, un test di laboratorio eseguito in seguito a un test iniziale, quando il risultato del test iniziale soddisfa criteri predeterminati (ad esempio parametri al di fuori della norma) e non è conclusivo senza il test del riflesso. Viene eseguito automaticamente senza l’intervento del medico ordinante, o l’introduzione di regole gestite da sistemi informatici di gestione del laboratorio (Laboratory Information System, LIS) per bloccare richieste inappropriate in relazione ai tempi di esecuzione, a specifici sospetti diagnostici o reparti di provenienza ecc.
Quali fattori concorrono a determinare la qualità analitica e quali sono gli indicatori di qualità?
Gli studi sugli errori in medicina di laboratorio hanno dimostrato la vulnerabilità delle fasi iniziali e finali del ciclo (ad esempio raccolta del campione e interpretazione del dato), a fronte di una drastica riduzione negli ultimi vent’anni dell’errore analitico, cioè degli strumenti, cui medici, bioingegneri, biotecnologi, hanno collaborato rendendoli sempre più raffinati e precisi. La qualità analitica dipende però da tutto il sistema.
Perseverare nel focalizzarsi sui soli indicatori di qualità analitica, tipicamente misurati con il controllo interno e la valutazione esterna di qualità, rischia di esporre il paziente a rischi di errore ancora più occulti e gravi. Pertanto, è emersa con sempre maggior forza la necessità di individuare indicatori di qualità extra-analitica che possono essere utilizzati sia per azioni correttive e di miglioramento all’interno del singolo laboratorio, sia per il confronto con altri laboratori (benchmark).
Cosa sono gli errori pre-analitici?
Gli errori possono essere pre-analitici, possono cioè avvenire prima della analisi del campione.
Quali sono gli errori pre-analitici che avvengono prima della raccolta del campione?
Gli errori pre-analitici che avvengono prima della raccolta del campione comprendono:
- Richiesta di esame inappropriato o test necessario non richiesto
- Errore di identificazione del paziente: è fondamentale associare il campione al paziente, spesso applicando al campione il codice a barre identificativo del paziente. Ad oggi è molto più frequente rispetto al passato, per via dell’utilizzo negli ospedali di sistemi informatici che possono indurre errori, ad esempio in casi di omonimia. Tali errori erano meno frequenti in passato per via dell’utilizzo di cartelle cliniche fisiche, che si spostavano insieme al paziente, anche in caso di trasferimento da un reparto a un altro
- Errore di identificazione del campione
Quali sono gli errori pre-analitici che possono avvenire durante la raccolta del campione?
Ma errori pre-analitici possono avvenire anche durante la raccolta del campione, comprendono:
- Volume insufficiente del campione: la giusta quantità di campione deve essere adeguata all’esame da svolgere. Un insufficiente volume di campione non permette, ad esempio, l’utilizzo della spettrofotometria perché il raggio emesso non incontra liquidi nella provetta
- Errore nella scelta dell’anticoagulante
- Errore nel rapporto tra campione e anticoagulante
- Coagulazione del campione dovuta ad esempio al mancato mescolamento o alla raccolta prolungata
- Campione emolizzato
- Contaminazione del campione
- Contenitore errato
Quali sono gli errori pre-analitici che avvengono a seguito del prelievo?
Infine gli errori pre-analitici possono avvenire a seguito del prelievo, a causa di:
- Errori di etichettatura
- Inappropriato trasporto: alcuni campioni devono essere analizzati nel più breve tempo possibile per evitare risultati falsati; tuttavia in alcuni casi un trasporto poco delicato può emolizzare il campione in caso di trasferimento da un reparto a un altro. Ciò si verificava spesso quando si utilizzavano sistemi di comunicazione pneumatici (“posta pneumatica”) per trasportare velocemente i campioni tra parti lontane dell’ospedale
- Problemi di conservazione (tempo e temperatura)
- Errore di centrifugazione (forza centrifuga, tempo, temperatura)
Quali sono le conseguenze degli errori pre-analitici?
Sono errori che bloccano i pazienti in pronto soccorso. Se il paziente sanguina e bisogna capire perché sanguina, se vi sia un danno emostatico, o se ha preso troppi anticoagulanti ad esempio, si necessita una piccola provetta di sangue, che però deve essere perfettamente riempita, con corretto rapporto tra anticoagulante e sangue. Se il paziente presenta difficoltà nella possibilità di prendere le vene (considerato anche il sanguinamento), e non si preleva correttamente il campione, è un problema rifare il prelievo. È quindi fondamentale che i medici sappiano fare un prelievo in vena, una delle pratiche mediche di base. È necessario che tutte le fasi siano correttamente eseguite in quanto errori di questo genere comportano cambiamenti di parametri nelle provette molto sostanziosi.
Tra gli errori pre-analitici, quali determinano emolisi durante il prelievo?
L’emolisi dei globuli rossi ad esempio comporta la fuoriuscita del loro contenuto, che nei test viene dosato, con conseguente possibile invalidità dei referti.
Le principali cause di emolisi extra-vascolare si verificano:
durante il prelievo e comprendono:
- prelievo traumatico, per esempio a causa di accesso venoso difficile, punto di accesso
- prelievo da catetere o da ago cannula
- prelievo capillare
- dimensione dell’ago
- trasferimento del campione da siringa
- uso di un antisettico per il prelievo
- agitazione eccessivamente energica
- incompleto riempimento della provetta
- mancata agitazione della provetta
Tra gli errori pre-analitici, quali comportano emostasi durante il trasporto?
Le cause principali di emostasi durante il trasporto del campione comprendono:
- provenienza da reparti come ostetricia, pronto soccorso o rianimazione
- trasporto con posta pneumatica
- trasporto mediante corrieri
- pre-centrifugazione e temperatura di trasporto
- durata del trasporto e temperatura durante il trasporto
Tra gli errori pre-analitici, quali comportano emostasi nella fase pre-analitica intra-laboratorio?
Errori nella fase pre-analitica intra-laboratorio comportano emostasi a causa di:
- eccessivo lasso di tempo tra prelievo e centrifugazione
- centrifugazione a temperature non appropriate e estreme
- eccessiva velocità di centrifugazione
- imperfetta tecnica di separazione, cioè imperfezioni nella barriera di separazione (gel)
- ricentrifugazione dello stesso campione
Tra gli errori che provocano emolisi vi è anche l’archiviazione: spesso è necessario stoccare i campioni analizzati per un determinato lasso di tempo (che può essere anche di anni) che già di per sé può essere causa di emolisi. Per una corretta conservazione del campione è inoltre importante mantenerlo alla giusta temperatura.
Qual’è il campione biologico più comunemente utilizzato nelle analisi di laboratorio?
Il sangue è il campione più frequentemente utilizzato in medicina di laboratorio.
Qual’è la composizione del sangue?
Il sangue è composto da :
- Parte corpuscolata per meno della metà
- Parte liquida che è differenziata in plasma e siero. Il siero è la parte liquida del sangue che deriva da coagulazione del sangue, non vi è dentro il fibrinogeno; il plasma deriva invece dalla separazione del sangue scoagulato, in presenza di un anticoagulante
Quali provette vengono utilizzate per la raccolta del sangue?
Le provette ad oggi utilizzate nei reparti per la raccolta del sangue sono definite provette vacutainer. Sono provette:
- sterili
- monouso
- a fondo emisferico
Si distinguono in reparto in base al tappo, che però può variare in altri paesi, dunque è sempre meglio imparare a leggere le etichette. Le etichette in genere riportano:
- la data di scadenza, superata la quale la provetta non è più sottovuoto
- il lotto
- il contenuto
- il volume di campione consigliato
Quali sono i tipi di provette più comuni?
I tipi di provette più comuni sono:
- Provetta trasparente (tappo rosso)
- Provetta trasparente contenente gel SST (tappo giallo)
- Provetta contenente EDTA come anticoagulante (tappo viola)
- Provetta contenente Na-citrato (tappo azzurro)
- Provetta contenente litio-eparina (tappo verde)
Quali sono le caratteristiche della provetta trasparente con tappo rosso e per cosa si utilizza?
Provetta trasparente (tappo rosso): non contiene anticoagulante perciò al suo interno il sangue coagula e si raccoglie il siero. Se ne fa un uso generale. In etichetta riporta la sola data da scadenza, e altre informazioni utili; è importante verificare la data di scadenza perché le provette sottovuoto se scadute non aspirano più; non dovrebbero essere presenti provette scadute in reparto, ma è buona norma controllare che le provette siano integre e sottovuoto
Quali sono le caratteristiche della provetta trasparente con gel SST e per cosa si utilizza?
Provetta trasparente contenente gel SST (tappo giallo): se ne fa un uso generale
Quali sono le caratteristiche della provetta con EDTA e per cosa si utilizza?
Provetta contenente EDTA come anticoagulante (tappo viola): viene utilizzata per l’emocromo, cioè l’analisi su sangue intero, ma anche per l’analisi del globulo rosso, analisi di lipidi e proteine. L’EDTA è un chelante del Ca2+, il quale serve per accelerare la coagulazione; se il calcio viene chelato si diminuisce la velocità della coagulazione, seppur essa non viene completamente inibita, consentendo il trasporto al citofluorimetro. Qui la provetta per l’emocromo, fatto su sangue scoagulato in toto, viene analizzata per la valutazione delle cellule del sangue. Particolarità della provetta è che l’anticoagulante è in polvere di modo che non diluisca il sangue e i valori siano esattamente quelli del sangue in toto, non diluiti dall’anticoagulante
Quali sono le caratteristiche della provetta contenente Na-citrato e per cosa si utilizza?
Provetta contenente Na-citrato (tappo azzurro): è la provetta della coagulazione. È identica come forma e dimensioni alla provetta dell’emocromo, ma in questo caso l’anticoagulante è risospeso in forma liquida, perché è necessaria una corretta proporzione tra anticoagulante e sangue, che è pari a 1:10. Questo rapporto è fondamentale per la successiva analisi. Il sodio-citrato è un altro chelante del calcio, che sottrae il calcio (utile nel trasporto per evitare la coagulazione), che in laboratorio deve essere aggiunto nuovamente in modo da studiare come il paziente coagula. Se la proporzione non è mantenuta correttamente non viene aggiunta al campione la quantità necessaria di Ca2+, inficiando quindi lo studio della coagulazione. Sulla provetta è già indicata la proporzione e quindi quanto sangue deve essere aspirato. La coagulazione non si fa per prima quando si utilizza il butterfly, in quanto quest’ultimo contiene, all’interno del tubicino in plastica che lo compone, un volume d’aria che si riempie di sangue con la prima provetta. La prima provetta quindi oltre a contenere sangue contiene anche l’aria del tubicino. Se la prima provetta è quella della coagulazione, in cui si deve mantenere perfettamente il rapporto tra i fluidi, l’utilizzo del butterfly non ne consente il mantenimento, in quanto la provetta conterrà anticoagulante, sangue e aria
Quali sono le caratteristiche della provetta contenente litio-eparina e per cosa si utilizza?
Provetta contenente litio-eparina (tappo verde): viene utilizzata per la maggior parte delle analisi del sangue. Qui l’eparina è coniugata con il litio (presente anche in alcuni farmaci utilizzati ad esempio in psichiatria, perciò in caso di richiesto dosaggio di litio, è importante non utilizzare la provetta con tappo verde, scelta invece per errore nel 20 % dei casi)
Quali sono le principali fonti di variabilità analitica e che tipo di errori determinano?
Nel contesto della definizione degli errori nella fase analitica, non bisogna dimenticare, in premessa, che il risultato analitico può essere fortemente condizionato dagli aspetti legati alla fase pre-analitica, che, se non appropriatamente controllati, possono introdurre scostamenti (bias) sia positivi che negativi, anche estremamente rilevanti sul risultato finale. Ad esempio, nella preparazione del campione, se viene eseguito l’equilibrio acido-base, bisogna considerare che il pH cambia immediatamente se il prelievo non viene conservato in ghiaccio in pochissimi minuti. Per quanto riguarda gli aspetti strettamente analitici, le fonti di variabilità analitica possono essere schematicamente classificate come segue:
- Reagenti
- Calibratura/calibrazione
- Strumentazioni utilizzate per le misure
- Operatori