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GLI SCAMBI: EMOGASANALISI, DIFFUSIONE ALVEOLO CAPILLARE DEL CO A.O. ORDINE MAURIZIANO TORINO S.C. PNEUMOLOGIA Lab. Fisiopatologia Respiratoria

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Presentazione sul tema: "GLI SCAMBI: EMOGASANALISI, DIFFUSIONE ALVEOLO CAPILLARE DEL CO A.O. ORDINE MAURIZIANO TORINO S.C. PNEUMOLOGIA Lab. Fisiopatologia Respiratoria"— Transcript della presentazione:

1 GLI SCAMBI: EMOGASANALISI, DIFFUSIONE ALVEOLO CAPILLARE DEL CO A.O. ORDINE MAURIZIANO TORINO S.C. PNEUMOLOGIA Lab. Fisiopatologia Respiratoria Emanuele Isnardi

2 L’EGA è il test standard di riferimento per la misura dei gas ematici

3 L’importanza di risultati accurati National Committee for Clinical Laboratory Standards “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 essere più deleterio per il paziente della mancanza di risultati.” NCCLS Documento C27-A. Norme approvate, Aprile 1993

4 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

5 Quantità del campione

6 Eliminazione inadeguata della soluzione di lavaggio dal catetere prima del prelievo Per evitare la diluizione del campione si deve eliminare completamente dal catetere qualsiasi traccia delle soluzioni di lavaggio Si raccomanda di aspirare un volume di sangue da tre a sei volte lo “spazio morto” del catetere.

7 Bolle d’aria Dopo aver aspirato il campione ogni eventuale bolla d’aria deve essere espulsa prima di miscelare campione ed eparina Volume relativo della bolla d’aria Effetto su PO 2 Dimensioni della bolla rispetto al volume del campione Stato di ossigenazione iniziale del campione Condizioni di conservazione L’effetto della bolla d’aria dipenderà da: Tempo tra prelievo e analisi Temperatura Tempo di miscelazione EFFETTO AMPLIFICATO SE SI UTILIZZA LA POSTA PNEUMATICA !

8 temperatura / PCO 2 / 2,3-difosfoglicerato pH RIDUZIONE DELL’AFFINITA’ (Spostamento della curva a destra) temperatura / PCO 2 / 2,3-difosfoglicerato pH AUMENTO DELL’AFFINITA’ (Spostamento della curva a sinistra) Dx: RIDUZIONE AFFINITA’ Sx: AUMENTO AFFINITA’

9 PO 2 si utilizza ancora ossigeno PCO 2 si produce ancora anidride carbonica pH soprattutto a causa delle variazioni della pCO 2 e glicolisi Ca 2+ le variazioni del pH influenzano il legame tra Ca 2+ e proteine Glu si metabolizza il glucosio Lata causa della glicolisi Il metabolismo continua…

10 Condizioni di conservazione “STORICAMENTE” raccomandate 20’ - 30’ max a °C in una sospensione di ghiaccio fondente 10’ - 20’ max a temperatura ambiente

11 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

12 PLASTICA VETRO pore size: nm pore density: 2x10 8 /cm 2 pore size: nm pore density: 4x10 6 /cm 2 O2O nm Viwanitkit V, Int. J. Nanomedicine 2006

13 con l’abbassamento della temperatura si annullano gli effetti del metabolismo… … ma si sposta a sinistra la curva di dissociazione dell’Hb aumentando l’affinità per l’O 2 temperatura / PCO 2 / 2,3-difosfoglicerato pH RIDUZIONE DELL’AFFINITA’ (Spostamento della curva a destra) temperatura / PCO 2 / 2,3-difosfoglicerato pH AUMENTO DELL’AFFINITA’ (Spostamento della curva a sinistra)

14 Stability of blood gases in ice and at room temperature “…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 "... I cambiamenti si verificano anche nella solubilità nel plasma se la temperatura scende. Non appena il sangue viene raffreddato, la curva di dissociazione ossiemoglobinica si sposta sinistra, con un conseguente aumento dell’affinità dell'emoglobina per l'ossigeno. Allo stesso tempo, il sangue, agisce come una soluzione acquosa diluita e la solubilità di ossigeno passa da 21,4 ml O 2 / L plasma a 37 ° C a 39,5 ml O 2 / L plasma a 4 ° C... "

15 IFCC: Sampling, transport and storage for pH, blood gases and electrolytes Eur J Clin Chem Clin Biochem 1995; 33: apparentemente il metabolismo compensa gli effetti della porosità della plastica...

16 Stability of blood gases in ice and at room temperature “…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 "...non si verificheranno cambiamenti clinicamente importanti se il tempo che intercorre tra il prelievo e l'analisi del campione di sangue sarà inferiore a 30 minuti. Se sono utilizzate siringhe di plastica, esse non dovrebbero essere messe in ghiaccio perché questo permetterà che molto più ossigeno si diffonda nel campione... ".

17 BASALE15’30’60’ pO (+3.1%) 68 (+7.9%) 79 (+25.3%) BASALE15’30’60’ pO (+1.6%) 63 (+1.6%) 64 (+3.2%) SIRINGA DI PLASTICA IN GHIACCIO FONDENTE SIRINGA DI PLASTICA A TEMPERATURA AMBIENTE

18 pO 2

19 Temperatura ambiente o ghiaccio fondente?

20 plasticanon in ghiaccio fondente campionivanno analizzati entro 20 minuti vetro + ghiaccioalti valori PO 2 CONCLUSIONI Nel vetro non ci sono perdite, nella plastica si.

21 “la pratica di eseguire esami di laboratorio al letto del paziente o vicino al luogo di degenza il cui esito porti alla possibilità di incidere sulle decisione cliniche” (Norma ISO 22870:2006) POINT OF CARE TESTING (POCT)

22 La perdita di sangue dovuta a prelievi ematici è poco conosciuta, ma al tempo stesso significativa causa di anemia in ICU. I pazienti ricoverati in ICU subiscono in media 4,6 prelievi al giorno, per un volume totale medio di 41,1 ml. I pazienti con catetere arterioso subiscono 4 prelievi al giorno, per un totale di 944 ml durante tutto il periodo di permanenza in ICU. La perdita di sangue dovuta a prelievi ematici è poco conosciuta, ma al tempo stesso significativa causa di anemia in ICU. I pazienti ricoverati in ICU subiscono in media 4,6 prelievi al giorno, per un volume totale medio di 41,1 ml. I pazienti con catetere arterioso subiscono 4 prelievi al giorno, per un totale di 944 ml durante tutto il periodo di permanenza in ICU. TEXTBOOK OF CRITICAL CARE Mitchell P.Fink et All. Elsevier Masson Ed TEXTBOOK OF CRITICAL CARE Mitchell P.Fink et All. Elsevier Masson Ed La metà circa dei pazienti viene trasfusa come diretta conseguenza dell’eccessiva quantità di prelievi.

23 Mi avanza un po’ di sangue, vuoi che faccia un’emogas?  Maggiore sicurezza per Operatore e Paziente  Riduzione drastica del numero di prelievi arteriosi  Riduzione drastica del numero di emogasanalisi  Contenimento dei costi APPROPRIATEZZA: «EGA solo quando realmente necessaria e al contempo mantengo il paziente monitorato» APPROPRIATEZZA: «EGA solo quando realmente necessaria e al contempo mantengo il paziente monitorato»

24 Capacità di diffusione Fattore di trasferimento

25 Due processi fisici sono responsabili del passaggio dell’O 2 dall’aria al sangue e della CO 2 in direzione opposta: la convezione - attivo - necessita di energia - copre lunghe distanze la diffusione - passivo - non necessita di energia - si attua solo su distanze estremamente brevi

26 Così i polmoni possiedono due componenti funzionali: vie aeree (convezione) alveoli (diffusione)

27 La fase diffusiva della respirazione quindi avviene qui

28 MetodiTecnicaApplicazioni Respiro singolo (single breath o SB) Analisi di CO ed He relativamente semplice; 10 sec di respiro trattenuto Metodo più usato in clinica, utile anche per screening. Buona standardizzazione. E' il test più usato. Steady State 1 (o SS) tecnica di Filey Analisi di CO, C02, 02; Campione di sangue arterioso Applicazioni cliniche, studi da sforzo Steady State 2 CO alla fine del Volume corrente Campione alla fine del volume correnteApplicazioni cliniche, non usato per test da sforzo Steady State 3 tecnica del Volume dello spazio morto Analisi CO, si misura V t come media di respiri multipli e si sottrae V d Applicazioni cliniche e test da sforzo Steady State 4 tecnica di PCO2 venosa mista Analisi di CO e C02, è richiesta rirespirazione che va controllata attentamente Non usata abitualmente in clinica Rirespirazione (RB)Analisi rapida di He e CO (richiede analizzatori rapidi) Applicabile in clinica, accurata, ma complessa Lavaggio di equilibrioAnalisi He e COApplicazioni di ricerca Intrarespiro (IB)Analisi CO e CH4 (metano)Screening Captazione frazionaria di CO (FuCO) Analisi di COCorrelazione con SS2 o screening Resistenza membrana/globulo rosso (1/Dm + 1/ΘVc) SB ripetuto prima e dopo respirazione di 02 Usato in ricerca

29 Il test di Diffusione alveolo- capillare con monossido di carbonio in respiro singolo (DLCO sb)

30 Diffusione dei gas O2O2 CO Δ P MEMBRANA ALVEOLO CAPILLARE PLASMA MEMBRANA ERIROCITARIA INTERNO DEGLI ERITROCITI REAZIONI CHIMICHE O 2 + Hb CO + Hb

31 P c COP A CO V DLCO CO    P c CO = 0 Affinità con l’emoglobina 210 volte superiore rispetto all’ossigeno

32 Requisiti del sistema di misura Esecuzione della manovra Algoritmi di calcolo Calibrazioni e i controlli di qualità August and Marie Krogh (1874–1949) (1874–1943)

33 Requisiti del sistema di misura

34 Riguardo l’esecuzione di misure che richiedono l’utilizzo di gas, viene raccomandata l’attenta gestione delle bombole contenenti le miscele e la verifica delle pressioni di esercizio. Al cambio di ogni bombola va aggiornata la concentrazione dei gas all’interno del software dell’apparecchio.

35 Usare miscele simili a quelle utilizzate per determinare i valori di riferimento

36 Centraline meteo

37 h T = 20° Ch T = 30° C 7 % di errore CALIBRAZIONEMISURA Fattori ambientali

38 Strumenti Due tipi di sistema: con raccolta di un campione di gas alveolare e successiva analisi con analizzatori rapidi e campionamento continuo del gas espirato

39 Sistemi con raccolta di campione alveolare

40 Sistema con campionamento continuo

41 CO 2 e H 2 O CO 2 e umidità possono essere rimossi con vari sistemi (assorbitori, tubi permeabili) che possono richiedere manutenzione e una periodica sostituzione. In alcuni casi è prevista una correzione via software successiva all’analisi. L’umidità e la CO 2 possono interferire nelle misure.

42 La casa costruttrice deve fornire dettagliate informazioni sulle modalità di manutenzione e sulla tempistica di sostituzione di tali sistemi di filtro.

43 Calibrazioni e i controlli di qualità Simulatori: Costosi Ingombranti Poco diffusi

44 DLCO = 0 Vi = 3.3 litri (3 litri + correzione BTPS)

45 Taratura Analizzatori

46 Il soggetto non deve avere: consumato un pasto nelle ultime 2 ore sostenuto un intenso sforzo fisico un alto livello ematico di alcool fumato da almeno 24h. assunto O 2 da almeno 10 min. (se clinicamente accettabile)

47

48 Esecuzione della manovra

49 Manovra inspiratoria La corretta esecuzione della manovra per acquisire il Volume Inspirato (Vi) è fondamentale per la riuscita del test. Una discrepanza del 15% tra Vi e VC induce un errore del 5% sulla misura della DLCO

50 Manovra inspiratoria Il Vi deve essere almeno l’ 85% della VC. Questo spiega perché è necessario ottenere una misura della VC prima di eseguire il test.

51 Manovra inspiratoria Raggiungimento del 85 % della VC in < 4 secondi.

52 Apnea E’ molto importante che il soggetto resti in apnea con la sola chiusura della glottide e non si sforzi di continuare a tirare dentro aria (manovra di Müller) e neppure aumenti la pressione con il sostegno dei muscoli addominali (manovra di Valsalva).

53 Apnea La manovra di Müller genera un afflusso di sangue ai polmoni determinando una sovrastima della misura.

54 Apnea La manovra di Valsalva genera una riduzione della quantità del sangue presente nei polmoni determinando una sottostima della misura.

55 D L CO = (-15.8%) Manovra corretta Manovra di Müller Manovra di Valsalva D L CO = D L CO = (+6.5%)

56 Espirazione < 4’’

57 L’espirazione dovrebbe essere limitata a 6 secondi nei pz. ostruiti

58 Volume di wash-out: 750 ml – 1 litro Se VC < 2 litri: Volume di wash-out: 500 ml

59 Emoglobina La captazione di CO varia circa del 7% per 1 grammo di Hb. Le formule per il calcolo del Tlco assumono un valore di emoglobina normale: 13.5 per le donne 14.6 per gli uomini

60 Emoglobina Uomini (Hb normale 14.6): D L COc = D L CO oss. ( Hb)/(1.7 * Hb) Donne e Bambini sotto i 15 a. (Hb normale 13.5): D L COc = D L CO oss. ( Hb)/(1.7 * Hb)

61 Controllo di qualità valutazione immediata del test verifica della ripetibilità delle misure

62 Inspirazione pari ad almeno l’85% della Capacità vitale misurata Inspirazione veloce e profonda (non superiore a 4 sec.) Apnea di 8-12 secondi Trattenere il respiro senza tensione (no Müller, no Valsalva) Espirazione veloce e profonda (non superiore a 4 sec.) Controllare il volume di scarto (se lo strumento lo permette) Valutazione immediata (accettabilità)

63 Tipo di erroreEffetto su DLCO Incompleta espirazione↓ Incompleta inspirazione↓ Inspirazione lenta↓ Valsalva durante apnea↓ Muller durante apnea↑ Espirazione lenta↓ Precoce raccolta campione espirato↓ Raccolta campione espirato ritardata↑

64 Eseguire un minimo di due, ma non più di 5 prove Attendere almeno minuti tra una prova e la successiva Il test è terminato quando 2 misure rientrano nei criteri di accettabilità e non si discostano dal valore medio più del 10%.Ripetibilità Il valore riportato nel referto è la media di queste due misure.

65 Broncodilatazione

66 Non importa quanti errori tu faccia o quanto lenti siano i tuoi progressi, sarai sempre ben più avanti di chi neppure ci prova.


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