Transcript Sepsismarker und Rolle des Labors

Sepsismarker und Rolle
des Labors
Pathophysiologie der Sepsis
Aarau, 23. Juni 2011
Prof. Dr. med. Andreas Huber
Zentrum für Labormedizin
Kantonsspital Aarau
Schweiz
Bedeutung der Labormedizin
3.5%
3
%
33.5%
%
38.6%%
38.8
57.9%%
58.2
96.5%
97
%
Kosten Labormedizin
Kosten Gesundheitswesen
Die Laborkosten
betragen etwa 3% der
Kosten des
Gesundheitswesens.
Laborbefunde steuern
in 60% der Fälle die
klinischen Entscheide.
Nutzen von Labortests:
Prävention, Diagnose, Monitoring
Früh-Diagnose
Spezifische
Tests
Monitoring
Erfassung
Risiko-faktoren
Diagnose
Präventive
Medizin
Präklinische
Medizin
Therapie
Klinische Medizin
Einsatz von Labortests
Krankheit / Frage
Parameter als
Beispiel
Ausschluss
Infarkt
Prostata Carcinom
Myoglobin
PSA
Diagnose
Infarkt
Infekt
Troponin
Mikrobiologie
Stratifizierung
Atemnot
Dickes Bein
Fieber
BNP
D-Dimere
PCT
Monitoring
Malignom
Medikation
HIV
Tumormarker
Medikamenten-Spiegel
Viralload und CD4/8
Assay performance Bsp. PCT
10000
1000
•
•
•
•
100
10
1
0.1
0.01
Kryptor PCT
LUMItest PCT
BRAHMS PCT-Q
Meisser M, CCA, 2002; 323:17-28
Assay/Labor performance








Range
Analytische Sensitivität
Präzision, Robustheit
Präanalytik
Probenmaterial (Liquor, Blut, Exsudate…)
Turn-around-time, Erhältlichkeit
Methode, Standardisierung
Qualität/Personal
Einsatz von Labortests
Krankheit / Frage
Parameter als
Beispiel
Ausschluss
Infarkt
Prostata Carcinom
Myoglobin
PSA
Diagnose
Infarkt
Infekt
Troponin
Mikrobiologie
Stratifizierung
Atemnot
Dickes Bein
Fieber
BNP
D-Dimere
PCT
Monitoring
Malignom
Medikation
HIV
Tumormarker
Medikamenten-Spiegel
Viralload und CD4/8
Nutzen: Weichenstellung /
Patientenpfad
Symptom
LaborDeterminator
Massnahme
Laborkontrolle
Manual
Guideline C
DopplerUltraschall
Blutverdünnung
Wirkung
Guideline D
Guideline E
Dickes Bein
D-Dimer
D-Dimer
(Gerinselabbauprodukt)
Guideline F
Rheumatologie
Guideline H
Fieber
Infekt
Pos
Bakterieller Infekt
u.a.
AB
PCT
Neg
Viraler Infekt
NSAR
PCT
Pos
Isolation
Spez. AB
Neg
Unkomplizierte
Behandlung
Isolation aufheben
Reguläre AB
PCT
MRSA
Prognostische Faktoren…
erlauben eine Vorhersage des
Krankheitsverlaufes und somit die
Abschätzung des individuellen Rezidiv- und
Sterberisikos (erlaubt Risikostratifizierung)





LOH (Glioblastom)
Zytogenetische Aberationen (AML)
5q- (ET)
b2 Microglobulin (Myelom)
Hypoalbuminämie, Anämie, …
Prädiktive Faktoren bezeichnen…
Merkmale einer Erkrankung, die helfen, die
Wahrscheinlichkeit des Therapieerfolgs
vorherzusagen und damit zu einer selektiven
Therapiewahl beizutragen






KRAS, BRAF (anti-EGFR-MAb-Therapie)
EGFR-Mutationen (anti-VGF)
Her-2-Amplifikation (Herzeptin)
Östrogen-Rezeptor
9/22 (Bcrabl), 15/17-Translokationen
5q-
Kernprozess Patientenpfad
Faktor Zeit
Eintritt
Anamnese
Labor
Radiologie
Labor
Labor
Nuklearmedizin
Apotheke Austritt
Ops
Bericht
Kernprozess Patientenpfad
Kosten / Nutzen
Röntgen
Mikro- Pathologie
Radio- Medikation
biologie
therapie
3% der Gesundheitskosten
(330 Mio),
aber bei 60-80% Entscheidungsrelevanz
Umgesetzt in Sepsis
(Entzündung)








Viele Ursachen, heterogen
Krankheits-Kontinuum
Kurze Latenz
Redundanz der Mediatoren
Unspezifität
Irreversibilität
Wirt oft wichtiger als Erreger
(Leukozyten, Gefässreaktion)
„Physiologische“, prinzipiell gute Reaktionen
Umgesetzt in Sepsis

Resultat-Interpretation ist u.u.abhängig von
Alter, Neugeborene (Referenzwerte)
Geschlecht
(Grund-) Krankheit
Zeitpunkt der Entnahme
Andere Normwerte bei Neugeborenen in
den ersten beiden Lebenstagen

Bei Neugeborenen
ist der PCT-Spiegel
physiologisch und
altersabhängig
erhöht.

Maximum nach 24 h

Median bei 2 ng/ml

95%-Perzentile bei 20
ng/ml

Normalisierung nach
48 h
Umgesetzt in Sepsis

Resultat-Interpretation ist u.u.abhängig von
Alter, Neugeborene (Referenzwerte)
Geschlecht
(Grund-) Krankheit
Zeitpunkt der Entnahme
…
Verlauf der Parameter
Kardinalsymptome lokal
Endotoxin
LPS
Endotoxin Role in Sepsis Cascade
Bacteria
G-
Multi-organ failure (MOF)
Hypotension (shock)
Organ Damage
Endothelium damage
Monocyte
Sepsis
nitric oxide
cytokines
Systemische
Akute Phase
Systemic
inflammation
Akute Phase Proteine
weitere mögliche Marker
Und weitere
Und weitere
Linksverschiebung



LC Differenzierung war arbeitsintensiv
Reproduzierbarkeit ist abhängig von:
1. der gewählten Methode (Faden- vs. Drittelsmethode)
2. Training/Erfahrung
Stabkernige > 20% (Sensitivität 53%, Spezifität 79%)
 (80%) durch Erfassung von
toxischen Granulationen, Döhlekörperchen und
zytoplasmatischen Vakuolen (Spezifität  58%)
 Sensitivität
Seebach J, Am J Clin Pathol.
1997;107:582
Scattergramme Sysmex
XE-2100
C-reaktives Protein








Gehört zur Familie der
Pentraxine
Stark konservierte Proteine
(Pfeilschwanzkrebs- Mensch)
Zyklisches Protein mit 5
identischen Untereinheiten
à 23.5 kDA
Gen liegt auf Chromosom 1
Nach Stimulation durch IL 6
Synthese v.a. in Hepatozyten
HWZ 19 Std.
Messbarer Anstieg nach 6-12
Std.
Schlüsselkomponente in der
unspezifischen Immunabwehr
Shrive et al. Nat struc Biol 1996; 3: 346
Serum Amyloid A (SAA)

Physiologie: - Heterogene Familie von Apolipoproteinen (ca. 12 kD).
Bindet an HDL, LDL und VLDL v.a. HDL3

Messmethode:

Referenzbereich:

Indikation:

Gegenüber CRP vergleichbar sensitive Messung einer APA

 Anstieg nach 8h, übersteigt aber früher oberer Referenzbereich
 bessere Diskrimination einer leichten APA von “normal“

- Immunnephelometrisch/ -turbidimetrisch
ELISA. RIA,
< 10 mg/l
- Entzündungsmarker für Infektionskrankheiten
- Marker bei Transplantatabstossung
- Abklärung einer Amyloidose
LBP
Endotoxin Role in Sepsis Cascade
Ann Int Med, 1995
EAA Results
Low Level of EA
EAA < 0.4 ( 0.0-0.39 )
No Gram negative infection
Intermediate Level of EA
EAA 0.40 - 0.59
Patient observation for 24 hours
High Level of EA
EAA ≥ 0.6
High Risk
Marshall J.C., Foster D., Vincent J.L., Cook D.J., Cohen J., Dellinger R.P., Opal S., Abraham E.;
Diagnostic and Prognostic Implications of Endotoxemia in Critical Illness: Results of the MEDIC Study.
The Journal of Infectious Diseases 2004; 190:527–34
Mikroskopie

Vorteile

Schnell, informativ

≤ 1 Stunde
Liquor
Aszites, Punktate
Tb-Diagnostik
Pilzerkrankungen
Parasitologie
Nachteile
Wenig sensitiv

Unspezifisch

Geringe Kosten
Nachweisgrenze 104/ml

„säurefest“…
„Kokken“…
Kultur

Vorteile
Schnell

Falls übliche Flora !

Nachteile
Langwierig

Mykobakterien, spez. Keime,
Dermatophyten, Viren
Qualitative Beurteilung

Normale vs. pathogene
Unterschiedlich sensitiv

Automatisierbar

Blutkulturen
Resistenzprüfung
Epidemiologie


Präanalytik ?
Nach AB-Anbehandlung
Gonokokken, Bordetella, Spirochäten
zT. nicht kultivierbar


Chlamydien, Mycoplasmen,
Bartonellen, Rickettsien, uva.
Viren, Protozoen
Neue Tools


MultiplexPCR /Sequenzierung
Massenspektrometrie
Maldi-TOF

Matrix-assisted laser desorption/ionisation – time of
flight
ID innerhalb Minuten
Direkt ab Kolonienmaterial
zT direkt aus klinischer Probe
Bakterien, Pilze, Hefen
MALDI
Spektrum
Detektion
Auftrennung
Ionendetektor
+
+
+
Flugrohr
+
Ringelektrode
Beschleunigung
Ionisation
+
Spannungsfeld
Beschleunigungszone
+
Desorption
Matrix/Analyt
Kristalle
Matrix / Target
© BioMérieux 2010
Sequenzieren 16SrDNA !
Zusammenfassung






Verschiedene, teils gut validierte EntzündungsBiomarker stehen zu Verfügung
Korrekte Fragestellung, gute und rasche Analytik
sind wichtig
Marker haben teils prognostischen und
prädiktiven Wert, erlauben so Risikostratifizierung
und Therapieauswahl
Neue Marker sind am Horizont
Neue Methoden sind vielversprechend
Die Erforschung geschieht aber nicht nur alleine
im Labor
Zukunft der Labordiagnostik

Diagostische Möglichkeit
Geräte
Parameter
Sensitivität, Spezifität

Diagnostische Zweckmässigkeit
Positiver Prädiktiver Wert
Negativer Prädiktiver Wert
Wahrscheinlichkeit

Diagnostische Effektivität/Wirtschaftlichkeit
Documentation of economic benefits of
laboratory medicine
(Comparative Effectiveness Research, CER, NEJM gestern)
There is an urgent need for studies, especially when
introducing new methods. Analytic and diagnostic
characteristics are not enough.
Outcome studies: Performing laboratory tests leads e.g. to
reduction of
Mortality, morbidity
Reduction of hospital stay
Reduction of medication (spending)
Reduction of side effects of drug therapy
Reduction of health care spending
Of note: Aim is not investigation of sensitivity/specificity/
PPV/NPV/LR
Danke !
www.zflm.ch