Badanie gazometrii i równowagi kwasowo

Badanie gazometrii i równowagi kwasowo

Badanie gazometrii i równowagi
kwasowo-zasadowej w OIT– czynniki
przedanalityczne i analityczne
Maria Kapusta
Zakład Diagnostyki
Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum
Kraków
Badanie gazometryczne należy do analiz
kluczowo ważnych dla przeżycia pacjenta
leczonego w trybie intensywnej terapii
Daje możliwość:
oceny stanu utlenowania i funkcjonowania
mechanizmów regulujących gospodarkę
kwasowo-zasadową,
natychmiastowe zastosowanie właściwego
leczenia, lub modyfikacji aktualnego leczenia,
szczególnie tlenoterapii.
3
Analizator stanów nagłych
RKZ
pH, pCO2 , pO2
Elektrolity
K+ , Na+ , Cl- , Ca2+ , Ca2+(7.4)
Metabolity
Gluc, Lac, Crea, Bilirub.
Oksymetria
Hb, COHb, MetHb, O2Hb, HHb,
HbF, SO2
Hct, LA, LA (K+), Osm, HCO3-, BE,
GFR, oraz inne parametry
Parametry
wyliczane
„Błędny wynik jest większym złem niż
brak wyniku”
W przypadku badania
gazometrycznego niewielki błąd
może mieć nieproporcjonalnie duże
konsekwencje
Szczególne znaczenie fazy przedanalitycznej
W 1981 roku ukazała się praca George’a
Lundberga „Acting on significant laboratory
results” (JAMA 1981; 245: 1762-1763), w której po
raz pierwszy użyty został zwrot „brain-to-brain loop”
(pętla od mózgu do mózgu) na określenie sekwencji
zdarzeń zachodzących w procesie diagnostycznym.
Pętla Lundberga przedstawia idealne połączenie
problemu klinicznego z odpowiednim działaniem,
podejmowanym dla dobra pacjenta na podstawie
wyników badań laboratoryjnych.
6
Błędy laboratoryjne
Faza
przedanalityczna
68%
Faza
postanalityczna
19%
Faza analityczna
13%
Plebani M, Carraro P. Mistakes in a stat laboratory:
types and frequency. Clin. Chem. 1997.
Przyczyny błędów w badaniu RKZ
Błędy przedanalityczne:
•Bąble powietrza
•Zbyt długi transport
•Skrzep
•Za mała obj. materiału
•Rozcieńczenie
antykoagulantem
Błędy analityczne:
•Błędy w kalibracji
•Niestabilność temperatury
elektrody pomiarowej
•Nieprawidłowy materiał użyty do
pomiaru
•Zanieczyszczenie elektrody
pomiarowej (skrzep przy
elektrodzie pH)
• Brak przeszkolenia
7
8
Badanie gazometrii krwi i RKZ jest
wyjątkowe pod wieloma względami
• Stan pacjenta
• Potrzeba pilnych działań
• Procedura inwazyjna
• Ograniczona stabilność próbki
• Niska zmienność biologiczna
9
Wartości zmienności biologicznej dla
oznaczanych parametrów
Aktualna baza danych o zmienności biologicznej oznaczanych parametrów laboratoryjnych oraz obliczone
dopuszczalne błędy I (IA), B(BA) I TEA (http://www.westgard.com.biodatabase1.htm)
Opracowanie wg: Ricos C,
Alvarez V, Cava F, Garcia-Lario
JV, Hernandez A, Jimenez CV,
Minchinela J, Perich C, Simon
M. "Current databases on
biologic variation: pros, cons
and progress." Scand J Clin Lab
Invest 1999;59:491-500, z
póżniejszymi uaktualnieniami.
10
Standardy laboratoryjne
Norma ISO 15189
H11-A4; Vol.24, N° 28;
Replaces
H11-A3;Vol.19 N° 8
Procedures for the
Collection of Arterial
Blood Specimens;
Approved Standard –
Fourth Edition
NCCLS & CLSI (2004)
11
Poszczególne etapy badania RKZ
• Identyfikacja pacjenta i próbki
• Pacjent – stabilny stan
• Wybór i przygotowanie miejsca
pobrania
• Sprzęt do pobierania materiału
• Rodzaj antykoagulantu
• Transport i przechowywanie
materiału
ANALIZA to tylko wierzchołek góry
lodowej!
12
Identyfikacja pacjenta
• Częstotliwośc błędu ID: 0,1-1% w medycynie
laboratoryjnej
• Wiąże się z poważnymi negatywnymi
konsekwencjami
• Identyfikatory pacjentów: imię i nazwisko,
przydzielony numer ID
data urodzenia, pesel
• Zero tolerancji!
Lippi G, et al. Preanalytical quality improvement:
from dream to reality. CCLM 2011;49(7):1113–1126
13
Pobieranie krwi - próbka
Stan pacjenta
Rodzaj próbki
Miejsce pobrania
Rodzaj antykoagulantu
14
Warunki metaboliczne
• Ocena stanu metabolicznego i oddychania,
pacjent w stanie stabilnej wentylacji co najmniej 5’
• Wentylacja wspomagana lub kontrolowana:
wstrzymać się z pobraniem materiału na ok. 20’
• Wpływ czynników psychologicznych, pobierający
powinien unikać wyrażeń o zabarwieniu
negatywnym “nakłucie tętnicy„
• Oznaczenie w temperaturze ciała pacjenta
pH i PO2 i pCO2
15
Zależność pomiędzy temperaturą a pCO2 i pH
37oC
Wzrost: PO2, PCO2, pH
Spadek: PO2, PCO2, pH
Groenendaal F et al. Pediatrics 2009;123:170-172
16
Krew tętnicza
• Badanie gazometrii krwi w celu oceny funkcji
wymiany gazowej w płucach (pO2 i pCO2)
należy wykonywać w krwi tętniczej
• Materiałem o najwyższej wartości jest krew
tętnicza, każda tętnica może stanowić
miejsce pobrania
• Kluczową zaletą krwi tętniczej jest jej
tożsamość, począwszy od aorty do tętnic
obwodowych
• Wartości gazometrii są identyczne we
wszystkich tętnicach obwodowych
CLSI 46-A2
ABG SAMPLING TECHNIQUE.
University of Glasgow
Wybór miejsca do wykonania
wkłucia tętniczego
Wybór miejsca zależy od:
• doświadczenia pobierającego
• dostępności naczynia
• bezpieczeństwa pobrania
Tętnica ramienna
Tętnica promieniowa
Tętnica udowa
CLSI H11-A4
Tętnica grzbietowa stopy
18
Alternatywa?
• Uzyskanie krwi tętniczej może być niekiedy
trudne
• Krew włośniczkowa arterializowana (ogrzanie
miejsca pobrania do 40-45oC) może z pewnymi
ograniczeniami zastąpić krew tętniczą:.
“wyniki gazometrii mogą się różnić, szczególnie
dla pO2, SO2, FO2Hb i ctO2“
Nie ma substytutu krwi tętniczej, jeśli dokładność
pomiaru pO2 jest szczególnie ważna
Tlenoterapia!
CLSI 46-A2
guideline state
19
Krew tętnicza vs. arterializowana
włośniczkowa
• Przedmiotem dyskusji na przestrzeni wielu lat,
wyniki meta-analizy wykazały (Zavorsky et al. 2007)
 Krew włośniczkowa pobrana z płatka ucha
bardziej zalecana niż z opuszki palca
 Krew włośniczkowa odzwierciedla tętnicze
pCO2 i wartość pH w szerokim zakresie wartości
 Krew włośniczkowa nie jest substytutem dla
krwi w celu dokładnego pomiaru pO2
CLSI 46-A2
guideline state
20
Sprzęt do pobierania krwi do badań
gazometrycznych
• Gazoszczelne strzykawki zawierające heparynę
litową (5-10 U/ml)
• Pre-heparynizowane kapilary
21
Rodzaj antykoagulantu
• Heparyna - zalecana dla analizy RKZ:
- płynna
- sucha
- sucha, zrównoważona elektrolitowo (Na+,K+, Ca2+)
- sucha, zrównoważona Ca2
• Cytrynian sodu i EDTA nie są zalecane, ponieważ mogą
zmieniać pH próbki (związki kwasowe, obniżenie
wartości pH)
Sucha heparyna - zalecana, płynna heparyna
szybko miesza się z krwią może prowadzić
do powstania efektu rozcieńczenia
22
Płynna heparyna „błąd rozcieńczenia”
• Do ręcznie przygotowanej strzykawki,
użytkownicy mogą wprowadzić różną ilość
antykoagulantu
• Objętość pobieranej krwi nie zawsze jest
jednakowa
Błąd spowodowany rozcieńczeniem próbki
nie jest błędem systematycznym, prawie
niemożliwe jest zapobieganie i korygowanie
tego rodzaju błędu
23
Heparyna efekt "wiązania"
• Heparyna wiąże jony dodatnie (np.
Ca2+, K+ i Na+)
• Elektrolity związane z heparyną nie
są już mierzalne technologią ISE
• Największy wpływ na wyniki
oznaczeń Ca2+
 Zastosowanie heparyny
zrównoważonej elektrolitowo
zmniejsza efekt "wiązania”
Clin. Chem. (2005), J. Toffaletti,P. Ernst, P.
Hunt.
Wpływ powietrza atmosferycznego
Możliwy jest wpływ poprzez:
kontakt bezpośredni
- związany z pobraniem
pCO2 – 0,23 mmHg
pCO2 – 40mmHg
kontakt pośredni
- wskutek przepuszczalności ścian
pojemnika zawierającego próbkę
PO2 ok. 150 mmHg, PCO2 bliskie 0,03 mHg
25
Eliminacja pęcherzyka powietrza
Pęcherzyk powietrza musi zostać usunięty z próbki :
• natychmiast po pobraniu
• przed zmieszaniem krwi z antykoagulantem
 Obecność nawet małego pęcherzyka powietrza (0,51,0% objętości próbki) może modyfikować (zwykle
wzrost) wartości pO2
Wpływ zależy od:
• ilości i wielkości pęcherzyków
• stanu początkowego utlenowania
próbki
• czasu pomiędzy pobraniem i analizą
• temperatury
Kontakt pośredni próbki z powietrzem ma
w większości przypadków mniejsze znaczenie
Jest to problem związany z warunkami
przechowywania i czasem transportu próbki
Polega on na wpływie powietrza atmosferycznego
(lub rozpuszczonego w wodzie z lodem)
poprzez ścianę strzykawki
Największy problem dotyczy strzykawek polistyrenowych,
tworzywo to bowiem jest przepuszczalne dla gazów
Najczęściej stosowane strzykawki polipropylenowe
są tej wady w znacznym stopniu pozbawione
Wymiana gazowa przez ścianę strzykawki
Zmiany prężności O2
w próbkach krwi heparynizowanej
przechowywanych w strzykawkach
plastikowej i szklanej przez 45 min
w temperaturze pokojowej
Początkowa pO2 wynosiła 85 mmHg
Zaobserwowano, że schłodzenie ścian plastikowej strzykawki
ułatwia wymianę gazową z otoczeniem, szczególnie
w przypadku zastosowania łaźni wodnej
28
Próbka powinna być odpowiednio zmieszana
przed analizą
• Zapobieganie „błędom rozcieńczenia”
• Zapobieganie powstawania skrzepu
Hb = 7.3
Hb = 3.7
Hb = 5.3
Hb = 9.1
pO2, BE, tO2 – może także wpływać!
29
Mieszanie próbki
W przypadku pomiaru parametrów RKZ próbka
powinna być jednorodna przed wprowadzeniem do
analizatora
By uniknąć ryzyka błędu, należy strzykawkę z
krwią obracać między dłońmi, równocześnie
przechylając ją przez ok. 1 minutę (10x)przed
pomiarem (zalecane przez CLSI).
30
Skrzep w próbce
• Krzepnięcie natychmiast po pobraniu (ok.15s.)
 Skrzep w próbce – awaria analizatora
 Wynik oznaczenia nie jest wiarygodny,
zwłaszcza:
pCO2
pH
hemoglobina
31
Hemoliza
- Trzy przykazania • Względnie często występuje
• Nie może być wykryta w ocenie makroskopowej
• Przyczyna błędnych wyników
32
Częstość
33
Częstość
34
Interferencje
Aby uniknąć błędów hemolizy:
- Nie przechowywać próbek krwi bezpośrednio na kostkach lodu
- Unikać energicznego mieszania, stosowania zbyt cienkich lub grubych igieł.
35
Krew jako środowisko żywe
źródło zmienności
pO2
pCO2
pH 
Ca2+
Glu 
Lac
• Krew zawiera żywe komórki, które
pomimo pobrania charakteryzują
się aktywnym metabolizmem
• Leukocytoza, wielopłytkowość,
wysoka wyjściowa pO2 nasilają
szybkość zachodzenia tych zmian
• Erytrocyty cechują się niższą
aktywnością metaboliczną
Kwas mlekowy
pH
Czas jest kluczem do jakości próbki!
36
37
Transport i przechowywanie próbek
• Oznaczenie powinno być
wykonane w ciągu 30 minut
od pobrania
• Pomiar nie dokonany przed
upływem 30 minut konieczne
jest schłodzenie próbki, przez
zanurzenie w wodzie z lodem,
nie dłużej niż 60 minut.
CLSI H11-A4
Pobieranie ze stałego dojścia tętniczego
U pacjentów podlegających intensywnej opiece
medycznej, posiadających stałe dojście do tętnicy (np.
zabiegi sercowo - naczyniowe).
Kateter jest przemywany wolno przepływającym
roztworem heparyny w soli fizjologicznej
by nie dopuścić do wykrzepiania się krwi.
Jego konstrukcja umożliwia pobieranie krwi.
Przed pobraniem
właściwej próbki kateter
musi być przemyty krwią
w objętości kilkukrotnej
pojemności przestrzeni
martwej przewodu.
Próbkę należy
pobierać powoli,
aby nie powodować
ujemnego ciśnienia
w układzie naczyniowym
oraz hemolizy.
40
Analiza RKZ – dobra praktyka
laboratoryjna
1. Odpowiednia procedura identyfikacji pacjenta i próbki
2. Pobranie wykonane w warunkach podstawowych i
3.
4.
5.
6.
stabilnych, unikając stanów lękowych
(np.hiperwentylacja).
Zapewnienie warunków beztlenowych (brak
pęcherzyków powietrza) w trakcie pobrania i analizy
Odpowiednie wymieszanie próbki przed analizą
Zalecany antykoagulant – sucha heparyna
zrównoważona elektrolitowo
Analiza wykonana w ciągu 30 min lub
przechowywanie w warunkach chłodzenia <60 min
Niektóre rzeczy są jednym i tym samym
Dz.U.06.61.435
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA
ZDROWIA z dnia 23 marca 2006 r.
w sprawie standardów jakości dla
medycznych laboratoriów
diagnostycznych
i mikrobiologicznych
Niektóre nie…
Dziękuję
Państwu za
uwagę!
[email protected]
42