Appunti di biochimica clinica

Appunti di biochimica clinica

All'interno: appunti di biochimica clinica suddivisi in 18 lezioni, con indici e 148 domande a risposta multipla di esercitazione (+ risposte a fine prova!).

Lezione 1

Biochimica clinica

Introduzione alla biochimica clinica

Laboratorio di analisi chimico-cliniche

Caratteristiche del laboratorio

Tipologie di laboratori

Flusso del campione in laboratorio

Dati e variabilità

Ciclo analitico

Fase preanalitica

Prelievo di sangue

Indicazioni generali per il paziente

Sequenza di riempimento delle provette

Trasporto del campione

Conservazione del campione

Biochimica clinica

Introduzione alla biochimica clinica: branca della medicina di laboratorio che studia con metodi chimici e biochimici la composizione dei fluidi corporei (principalmente sangue, ma anche urine, liquido pleurico, liquido cefalorachidiano, liquido sinoviale e liquidi di drenaggio per pazienti dopo interventi chirurgici).

Lo sviluppo di questa disciplina è conseguente allo sviluppo delle discipline specialistiche che necessitano di esami di laboratorio.

Laboratorio di analisi chimico-cliniche

La biochimica clinica risponde a:

• Dati e informazioni utili per diagnosi, monitoraggio di pazienti sottoposti a terapia o in stato patologico, monitoraggio di buona salute e screening.
• Risultati il più possibile corretti, minimizzando gli errori, forniti in tempi utili (esempio: pazienti in pronto soccorso hanno bisogno di risultati veloci che vengono forniti dalla filiera dei laboratori di emergenza che danno risposte in un'ora, mentre pazienti più complessi usano laboratori specialistici più lenti).
• Efficienza e sostenibilità economica garantito il massimo dell'efficienza con la minima spesa (rapporto costo-beneficio).

Caratteristiche del laboratorio

Il laboratorio è inserito in una struttura che deve avere:

• Requisiti adatti dev'essere in grado di svolgere gli esami richiesti (anche in numero).
• Staff preparato persone formate con le conoscenze per questo lavoro.
• Impianti con le potenzialità necessarie

Il processo ha bisogno di una certificazione della qualità del dato, che è permessa da pannello delle prestazioni erogate, pannello dei controlli di qualità, protocolli di comunicazione (il risultato di laboratorio dev'essere accessibile e comprensibile), archiviazione dati (la storia clinica del paziente dev'essere accessibile), ricerca e innovazione e valutazione costi-efficacia (rapporto costo-beneficio).

Tipologie di laboratori

Esistono tre tipologie di laboratori:

• Laboratorio di reparto o point of care strumenti estremamente semplici, fa test semiquantitativi non complessi con risposta molto rapida, gestito da personale di reparto (medici e infermieri), utile ad esempio per pazienti post-op con sospetto sanguinamento (si cercano i valori di emoglobina) o per pazienti in affanno (si fa un'emogasanalisi per controllare la saturazione). Assimilabili a questi laboratori: quelli nelle farmacie.
• Laboratorio generale ben strutturato, con apparecchiature più complesse, il personale è multidisciplinare (biologi, medici, chimici, farmacisti).
• Laboratorio specialistico dedicato alle varie specializzazioni mediche, focalizzato su branche specifiche come immunologia, autoimmunità e coagulazione (o dedicati allo studio di patologie rare o patologie genetiche).

I laboratori di uno stesso ospedale sono organizzati in rete, nel laboratorio generale vengono svolti esami di chimica clinica di base, ematologia di base, microbiologia e immunologia di base. Nei laboratori specialistici sono svolti esami più particolari e nei laboratori di reparto esami veloci che poi si interfacciano comunque con i laboratori generali. Tutti i laboratori sono tenuti in rete da servizi di controllo della qualità.

La sanità e i laboratori sono gestiti a livello regionale, la Regione Lombardia ha laboratori di riferimento che mettono a disposizione campioni di verifica della qualità, che vengono fatti passare in tutti i laboratori e analizzati devono dare tutti lo stesso tipo di risposta.

Punto importante per l'organizzazione: la raccolta dei campioni, che viene fatta in provette con diversi colori per ridurre le possibilità d'errore.

Flusso del campione in laboratorio

1. Settore di accettazione
2. Verifica del campione
3. Centrifuga del campione se necessaria (distingue parte liquida e corpuscolata)
4. Suddivisione del campione se necessaria
5. Analisi del campione
6. Controllo dei dati che risultano dall'analisi
7. Eventuale ripetizione dell'analisi
8. Produzione del referto

Il tempo che passa dall'accettazione alla produzione del referto viene detto tempo di risposta o Turn Around Time (TAT). In questo tempo non viene calcolato il tempo di trasporto del campione. Le indagini di laboratorio sono svolte con due finalità: finalità di screening (studi di igiene o salute pubblica) e finalità diagnostiche (per confermare o escludere un sospetto diagnostico).

Dati e variabilità

Ogni dato, derivante da un certo campione e sottoposto ad analisi, è soggetto a variabilità. Conoscere cosa influisce sulla variabilità permette di interpretare correttamente i risultati di laboratorio e di ridurla al minimo. La variabilità può essere:

• Variabilità della misura
  • Variabilità preanalitica: momento del prelievo, trasporto e conservazione.
  • Variabilità analitica: a carico del laboratorio (non eliminabile), può essere sistematica o casuale.
• Variabilità biologica
  • Variabilità intraindividuale: abitudini della persona, alimentazione, ritmi biologici, background genetico (su questa variabilità sono avvantaggiati i medici di base che conoscono l'evoluzione biologica del paziente).
  • Variabilità interindividuale: differenze tra i vari individui: genere, età, sesso, assetto genetico, stato di salute, etnia.

La variabilità non è eliminabile ed esiste il rischio di inserirla in ogni punto del ciclo analitico. Quindi il laboratorio deve ridurre al minimo la variabilità analitica e conoscere al meglio la variabilità biologica per produrre dati utili (per studiare le variabilità biologiche si fanno studi statistici sulle popolazioni).

Ciclo analitico

Il ciclo analitico si compone di:

• Fase pre-analitica comprende tutto il percorso che il campione fa prima di arrivare in laboratorio (quesito clinico del medico, scelta di un test, richiesta al laboratorio, raccolta del campione, invio del campione al laboratorio).
• Fase analitica comprende l'analisi e la validazione del dati (qui si chiude il ciclo analitico del laboratorio).
• Fase post-analitica consiste nell'interpretazione del referto da parte del clinico che ha ricevuto la risposta, nella decisione, l'azione e il suo effetto clinico (è a carico dei reparti o del medico di base).

La variabilità è difficilmente inserita a livello della fase analitica perché i laboratori devono seguire protocolli e rispettare standard di qualità, è invece inserita più facilmente a livello pre-analitico.

Fase preanalitica

Fase preanalitica: fase del ciclo analitico che parte dalla decisione dell'esame da prescrivere fino all'arrivo del campione in laboratorio.

Questa fase è costituita da: preparazione del paziente, prelievo del materiale, raccolta del materiale, trasporto o spedizione, eventuale separazione del campione (utile perché il sangue intero contiene metaboliti e cellule vive, e queste possono utilizzare i metaboliti per sopravvivere, variandone la concentrazione) e conservazione del campione (dev'essere corretta altrimenti alcuni analiti possono variare in concentrazione perché si degradano).

La fase preanalitica è quella più soggetta a variabilità, quindi il campione diventa migliore se:

• Il paziente si sottopone a prelievo quando è ben informato e motivato, e segue le istruzioni indicate (ancora meglio: paziente ospedalizzato).
• Le manovre di prelievo e raccolta sono corrette.
• Il trasporto del materiale al laboratorio è adeguato.

Prelievo di sangue

Il prelievo può essere eseguito con puntura venosa, arteriosa o cutanea, ed è causa di variabilità preanalitica. Errori frequenti sono:

• Eccessiva stasi venosa da laccio emostatico: varia la composizione dei metaboliti.
• Far stringere e aprire il pugno a laccio serrato: aumenta la visibilità delle vene ma lo sforzo anaerobico produce aumento di potassio, fosforo e lattato.
• Calibro esiguo dell'ago o eccessiva depressione della siringa: può portare ad emolisi, quindi riversamento di P, K ed enzimi eritrocitari in soluzione.

Indicazioni generali per il paziente

Le indicazioni generali fornite al paziente per standardizzare la procedura del prelievo di sangue sono:

• Orario del prelievo tra le 7:00 e le 9:00 (ora in cui sono tarati tutti i metaboliti).
• Paziente a riposo seduto o supino al momento del prelievo, avendo mantenuto questa posizione per 15-20 minuti.
• Paziente a digiuno dalla sera precedente.
• Paziente con dieta regolare per i giorni precedenti (no alcol, no fumo o fumo registrato).

Sequenza di riempimento delle provette

Esiste una sequenza stabilita di riempimento delle provette di sangue:

• Emocoltura (per conservare al massimo la sterilità).
• Coagulazione.
• Neutre (senza additivi).
• Con attivatore della coagulazione (per ottenere il siero).
• Con anticoagulante litio-eparina.
• Con EDTA (filiera degli emocromi).
• Con fluoruro (per dosare glicemia e acido lattico).

Trasporto del campione

Gran parte della variabilità viene inserita al momento del trasporto del campione, soprattutto per esami come le urine delle 24h (il paziente deve raccoglierle autonomamente e portarle in laboratorio). I fattori da tenere sotto controllo sono:

• Energia meccanica: vibrazioni e scuotimenti possono dare emolisi.
• Esposizione alla luce diretta: può degradare alcune sostanze come bilirubina e porfirine.
• Esposizione al calore: importante soprattutto per metaboliti volatili che devono seguire la catena del freddo (acido lattico).
• Esposizione all'aria: soprattutto per provette per l'emogasanalisi, che non devono entrare a contatto con l'aria.
• Contaminazioni chimiche o microbiche.

Conservazione del campione

Alcuni campioni hanno bisogno di una temperatura di conservazione di 4° (in ghiaccio) come lo ione ammonio, l'acido lattico e l'omocisteina, per alcuni metaboliti non avvengono cambiamenti per le prime 4 ore a temperatura ambiente (alcuni enzimi, elettroliti e minerali), per altri è importante la conservazione al buio (bilirubina, porfirine e vitamine). Alcuni metaboliti sono stabili e non necessitano di particolari attenzioni (colesterolo, trigliceridi e acido urico).

Lezione 2

Ripresa dei concetti della lezione precedente

Standardizzazione

Per le analisi cliniche dei campioni è importante fare attenzione alla standardizzazione, per ridurre al minimo le variabili. Nella fase post-analitica è difficile inserire variabilità, a meno che non ci siano incomprensioni tra laboratorio e clinico. La variabilità si inserisce a livello pre-analitico (di più) e analitico (di meno).

Effetto della postura

La postura influisce sull'emoconcentrazione, in particolare quando il soggetto è in posizione ortostatica (in piedi). In posizione eretta si ha fuoriuscita della componente acquosa dal comparto circolatorio dei tessuti, con una riduzione del volume sanguigno del 10%. Così gli analiti aumentano in concentrazione del 10%.

Analisi di laboratorio

Campione non idoneo

Esistono cause che possono far etichettare un campione come non idoneo all'analisi. Queste cause sono:

• Identificazione assente: non si analizza un campione se manca l'identificazione del paziente o questa non è chiara.
• Identificazione incompleta: come in casi di sospetta omonimia, anche se solitamente l'anagrafica del paziente è inserita già nel software e quando si inoltra la richiesta d'esame questa è collegata ai dati del paziente, che vengono associati in automatico.
• Mancanza di informazioni necessarie per l'esecuzione del test: la richiesta dev'essere fatta in modo corretto ed esaustivo.
• Contenitore non idoneo: ad esempio quando un paziente necessita di un esame emocromocitometrico e il campione è nella provetta di chimica clinica.
• Contenitore non integro: se il contenitore non è integro possono essere state perse parti del campione (es. parte liquida, aumenta la corpuscolata).
• Prelievo non corretto: casistica difficile da valutare perché il laboratorio fa affidamento sul fatto che la fase pre-analitica sia stata corretta, ma può capitare che il prelievo sia stato fatto nel punto di infusione di una terapia (questo diventa un problema quando ad esempio vengono chiesti esami della coagulazione e il prelievo è stato fatto erroneamente nel punto di infusione di una terapia anticoagulante, che dà risultati errati).
• Quantità insufficiente di campione: gli strumenti hanno bisogno di un volume minimo di campione da analizzare.
• Rapporto sangue-anticoagulante inadeguato o scorretto: per evitarlo, sulle provette per anticoagulante ci sono i segni di volume minimo e massimo di campione da prelevare.
• Mancata aggiunta di conservante idoneo.
• Presenza di coaguli: problematico soprattutto in analisi in cui è importante che il sangue rimanga non coagulato (per evitarlo bisogna agitare 3-4 volte le provette contenenti l'anticoagulante dopo il prelievo, in modo che questo si disperda bene e funzioni al meglio).
• Emolisi evidente: è abbastanza frequente, e porta al riversamento del contenuto degli eritrociti in soluzione, che ne modifica le concentrazioni.
• Conservazione a temperatura non corretta.
• Esposizione a luce solare diretta: problematico soprattutto per pigmenti o analiti sensibili alla luce.
• Congelamenti e scongelamenti ripetuti: possono portare ad emolisi.
• Paziente non a digiuno: soprattutto per glicemia e controllo dei lipidi.
• Paziente non sottoposto al previsto regime dietetico: ad esempio in pazienti in cui si deve valutare la presenza di sangue occulto nelle feci, questi non devono assumere cibi che contengano perossidasi perché possono generare falsi positivi.
• Paziente non a riposo per un test per cui il riposo è fondamentale: ad esempio il dosaggio della renina.

Variabilità biologica

La variabilità biologica è estremamente difficile da controllare, risente di:

• Interazione del genotipo con l'ambiente: ad esempio nella malattia di Parkinson è importante l'ambiente in cui il paziente ha vissuto, più che il genotipo.
• Dinamiche dei marcatori d'organo: la distribuzione dei marcatori nei vari distretti è diversa nel nostro organismo, l'AST ad esempio risente della massa muscolare soprattutto negli uomini.
• Età: esiste una variabilità che dipende dalle fasi di vita del paziente.
• Genere: alcuni marcatori variano tra uomo e donna, e nella donna anche a seconda delle fasi della vita (pre-pubere, età fertile, menopausa).
• Etnia: gli afroamericani ad esempio hanno valori più alti di immunoglobuline, creatinchinasi (CK), lattato deidrogenasi (LDH), AST e ALT.
• Ritmi fisiologici e circadiani: alcuni metaboliti cambiano durante la giornata, altri con l'attività fisica, la postura e l'alimentazione.
• Terapie concomitanti o assunzione di droghe.

Referto

Referto: il referto è il risultato delle analisi di laboratorio, riporta il valore analitico accanto agli intervalli di riferimento normali per quel valore. Accanto agli intervalli possono essere presenti delle note del laboratorista per la lettura (ad esempio: "presenza di aggregati piastinici" accanto alla conta piastrinica). La produzione del referto indica che la filiera analitica è stata chiusa, e che il dato è sicuro e utilizzabile dai clinici per la gestione del paziente.

Errori di misura

Ogni misura è soggetta a variabilità, quindi ogni misura è viziata da un errore. Errore: differenza tra il valore vero e il valore misurato della grandezza in esame. Può essere sistematico o accidentale.

Errori sistematici

Si compiono sistematicamente ad ogni misura, e possono essere:

• Errori strumentali: legati allo strumento, che può essere poco preciso o tarato scorrettamente (ad esempio strumenti che ancora non hanno fatto i controlli di qualità).
• Errori soggettivi: dipendono dalla poca abilità o negligenza dell'utilizzatore, ma possono anche essere errori di lettura e apprezzamento.
• Errori ambientali: sono errori sistematici difficili da correggere perché difficili da individuare, possono dipendere dal posizionamento scorretto dello strumento (ad esempio accanto ad una fonte di calore o a campi elettromagnetici che influiscono).

Gli errori sistematici influiscono sulla misura sempre nello stesso senso, e per questo sono difficili da identificare.

Errori accidentali

Sono errori ineliminabili e detti anche casuali, perché affliggono la misura in modo casuale e dipendono da eventi brevi e imprevedibili (esempio: cambio di pressione, cambio di umidità, sbalzo di temperatura dell'aria). A differenza degli errori sistematici, questi possono presentarsi in maniera non uniforme e casuale.