IMPLEMENTATION OF “POINT-OF-CARE TESTING” TECHNOLOGIES IN THE CONDITIONS OF INTENSIVE CARE
- Authors: Rakhmatullina I.R1, Zolotukhin K.N2, Samorodov A.V2
-
Affiliations:
- Bashkir State Medical University
- State Republic Hospital n.a. G.G. Kuvatov
- Issue: Vol 2, No 4 (2017)
- Pages: 23-27
- Section: Articles
- URL: https://innoscience.ru/2500-1388/article/view/21451
- DOI: https://doi.org/10.35693/2500-1388-2017-0-4-23-27
- ID: 21451
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
ВВЕДЕНИЕ Основной моделью лабораторной диагностики и мониторинга в интенсивной терапии является проведение анализов в условиях централизованной лаборатории, в которой большинство исследований полностью автоматизированы. Однако широкое распространение концепции пациентоориентированности и явные недостатки данной модели диагностики ставят под сомнение эффективность лабораторного мониторинга в условиях одной централизованной лаборатории для пациентов, находящихся в отделение интенсивной терапии [1]. Поэтому для пациентов в критическом состоянии в настоящее время все чаще рассматриваются альтернативные модели технологии «на месте оказания медицинской помощи» ("Point-of-care testing", PoCT) [2]. ■ КОНЦЕПЦИЯ "POINT-OF-CARE TESTING" Концепция "Point-of-care testing" определяется как тестирование у койки пациента непосредственно в момент оказания медицинской помощи и/ или диагностического поиска. Цель "Point-of-care testing" - предоставить немедленную информацию о состоянии пациента, интегрироваться в принятие решения о тактике лечении и осуществлять лабораторный мониторинг эффективности проводимой терапии [3]. Аналитические приборы РоСТ широко варьируются и могут быть классифицированы как «транспортировочные», «переносные» и «карманные» в зависимости от формата платформы. В таблице 1 представлены основные характеристики современных анализаторов. Прибор Производитель Объем крови (мкл) Время анализа, (сек) Определяемые показатели i-STAT Abbott Diagnostics, Abbott Park IL 65 or 95 90-140 pO2, pCO2, pH, Na+, K+, Ca2+, Cl-, Hct, мочевина, глюкоза, лактат, креатинин AVL OMNI AVL Scientific 40-161 60-90 pO2, pCO2, pH, Na+, K+, Ca2+, Cl-, Hct, мочевина, глюкоза, лактат, креатинин AVL OPTI AVL Scientific 125 <120 pO2, pCO2, pH, Na+, K+, Ca2+, Cl-, Hb Rapid Lab 800 series Bayer Diagnostics, Norwood, MA 140 175 85 pO2, pCO2, pH, Na+, K+, Ca2+, Cl-, глюкоза, лактат IRMA SL (series 2000) Agilent Technologies, St Paul, MN 125 90 pO2, pCO2, pH, Na+, K+, Ca2+, Hct HemoCue B-Hemoglobin HemoCue, Mission Viejo, CA 10 45-60 Hb Gem Premier 3000, 3001 Instrumentation Laboratory Lexington, Ma 135 <120 pO2, pCO2, pH, Na+, K+, Ca2+, Hct, глюкоза, лактат Stat Profile M/M7+ Nova Biomedical 85-190 78-108 pO2, pCO2, pH, SO2%, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, Hct, мочевина, глюкоза, лактат, креатинин Nova series (16) Nova Biomedical 385 85 Na+, K+, Cl-, Hct, EtCO2, Hct, мочевина, глюкоза, креатинин ABL 700 series+ Radiometer, Westlake, OH 55-195 80-135 pO2, pCO2, pH, Na+, K+, Ca2+, Cl-, глюкоза, лактат ABL 70 Series Radiometer <180 <60 pO2, pCO2, pH, Na+, K+, Ca2+, Hct YSI 2300 Stat Plus Yellow Springs Instrument, Yellow Springs, OH 25 45 глюкоза, лактат Stat profile pHOX Nova Biomedical, Waltham, MA 40-70 45 pO2, pCO2, pH, SO2%, Hct, Hb Таблица 1. Характеристика приборов, работающих по принципу “Point-of-care testing' ■ преимущества технологий "point-of-care testing" Основные преимущества и недостатки концепции PоCT приведены в таблице 2. Главным неоспоримым преимуществом PоCT является высокая скорость выполнения лабораторных тестов [4]. К примеру, согласно результатам анализа Шведского регистра SWEDEHEART 2012, ключевым предиктором выживания пациентов с острым коронарным синдромом является временной показатель «симптом-баллон» - время от начала заболевания до восстановления кровотока в инфаркт-зависимой артерии. Оно включает в себя как время, Преимущества Недостатки • сокращение времени выполнения анализа и быстрое получение результатов • неоднозначность вопросов точности и объективности анализов • дополнительная • доступность данных подготовка специалистов • высокая стоимость • снижение частоты анализа по сравнению преаналитических и постаналитических ошибок с традиционной лабораторной диагностикой • автономные и портативные приборы • небольшой объем биологического материала для анализа • возможность тестирования разных биологических образцов (кровь, слюна, моча) • удобство для персонала Таблица 2. Преимущества и недостатки технологий “Point-of-Care testing' Лабораторный тест Время анализа, минуты Различие, мин (%) Центральная лаборатория PоCT Клинический анализ мочи 40 4 -36 (90 %) Хорионический гонадотропин в моче 78 5 -73 (94 %) Глюкоза крови 10 6 -4 (60 %) Кардиальные маркеры в крови 110 17 -93 (85 %) Усредненное значение 59,5 8 -51,5 (87 %) Таблица 3. Среднее время выполнения лабораторных тестов в центральной лаборатории и при использовании технологий РоСТ связанное с реакцией больного на болезнь, так и время, характеризующее организацию медицинской помощи. Оптимальным данный показатель считается не более 150 минут. Однако среднее время ожидания только результатов лабораторных тестов врачами интенсивной терапии и кардиологами составляет 29-235 минут [5, 6]. При этом в зависимости от используемого прибора, типа и количества тестов время анализа цельной крови в условиях технологии РоСТ может варьироваться от 15 секунд до 2 минут 20 секунд (таблица 1 и 3) [7]. Сокращение времени получения анализа способствует раннему старту целевой терапии, своевременности оперативного вмешательства, что особенно актуально для пациентов в критическом состоянии. Второе преимущество РоСТ - снижение преанали-тических и постаналитических ошибок. Традиционные методы лабораторного тестирования включают в себя несколько преаналитических этапов. С увеличением этапности диагностического процесса увеличивается и вероятность ошибок [1]. Наиболее частые преана-литические и постаналитические ошибки, связанные с работой центральной лаборатории, перечислены в таблице 4. Отсроченное выполнение анализа предоставляет результаты, которые уже не отражают фактического состояния пациента, что особенно важно для анализа газов крови, pH и глюкозы. Выполнение тестов непосредственно у постели больного минимизирует как преаналитические, так и постаналитические ошибки, Преаналитические ошибки Постаналитические ошибки • загрязнение образца • ошибочные результаты анализа • разрушение образца из-за задержек в выполнении анализа или доставки в центральную лабораторию • ошибки при регистрации результатов анализа пациента • дефекты забора материала • потерянные данные • неправильная маркировка образца пациента • результаты уже не отражают фактического состояния пациента в критическом состоянии Таблица 4. Преаналитические и постаналитические дефекты центральной лаборатории в связи с отсутствием задержек во времени для транспортировки и снижением количество персонала, контактирующего с образцами крови пациентов. Современные инструменты РоСТ удобны для специалистов нелабораторного профиля, так как снабжены экранными инструкциями и пошаговым алгоритмом действия. Большинство РоСТ-устройств характеризуются простым техническим обслуживанием, поскольку они автономны, используют легкозаменяемые одноразовые тестовые картриджи. Очевидным преимуществом РоСТ является также небольшой объем исследуемого биологического материала, необходимого для проведения теста. Пациенты потенциально теряют 25-125 мл крови ежедневно, или до 944 мл крови за один эпизод госпитализации в отделении реанимации и интенсивной терапии [8]. Это обусловлено потребностью в мониторинге показателей и оценке динамики пациентов с органными дисфункциями, метаболическим ацидозом и/или обширным хирургическим вмешательством. Частый забор материала для лабораторных исследований может привести к необоснованной трансфузии компонентов крови и, разумеется, повлечь осложнения. Технологии РоСТ способны обеспечить минимальную потерю крови (до 40 мкл) в зависимости от используемой аппаратуры и тестов [9, 10]. ■ НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИЙ POINT-OF-CARE TESTING Среди основных спорных вопросов - точность и объективность анализа. К примеру, насколько лекарственные препараты, инфузионная терапия и средства для парентерального питания способны влиять на работу прибора. Несмотря на то, что исследования [11, 12] демонстрируют достаточную объективность и точность анализов РоСТ, сравнимую с результатами центральной лаборатории, точность «карманных» устройств остается спорным. Установлено, что высокое или низкое парциальное давление кислорода в крови, содержание гематокрита и рН прямо коррелирует с высоким или низким уровнем глюкозы, полученным на «карманных» устройствах [13, 14]. Поскольку анализы, согласно РоСТ-концепции, должны выполняться специалистами нелабораторного профиля, встает вопрос о необходимости специальной подготовки персонала. Исследования показали, что измерения, полученные специалистами отделений реанимации и интенсивной терапии с надлежащей подготовкой, могут быть такими же точными, как и результаты, полученные специалистами лабораторного профиля [15]. Неоднозначным является вопрос об экономической рентабельности РоСТ. Источники свидетельствуют о том, что стоимость РоСТ-анализов может быть как меньше, больше, так и не иметь разницы по сравнению с централизованными лабораториями [16-18]. Хотя на первый взгляд кажется, что применение РоСТ-технологий дороже централизованных лабораторий. Также существует мнение, что РОСТ-концепция способна сократить продолжительность пребывания пациента в отделении реанимации и стационаре [19, 20]. А применение РоСТ в операционной является экономически выгодным для оценки системы гемостаза и управления трансфузион-ной программой [21-23]. В некоторых случаях, таких как определение паратиреоидного гормона при операции на паращитовидной железе, только скорость получения анализа играет ключевую роль в вопросах экономии операционного времени и сокращения продолжительности госпитализации [19]. ■ БУДУЩЕЕ POINT-OF-CARE TESTING Конечно, наиболее важным направлением, на которое стоит обратить внимание, - это повышение точности, производительности и надежности инструментов РоСТ. Поэтому важно, чтобы персонал, который непосредственно работает с оборудованием, имел четкое представление о его возможностях и ограничениях, регулярно повышал квалификацию [24]. Недопустимым считается приоритет скорости в ущерб точности и объективности анализа. ■ ЗАКЛЮЧЕНИЕ Несмотря на то, что технологии 'Toint-of-care testing" на сегодняшний день не способны заменить централизованные лаборатории, они уверенно занимают определенную нишу и будут играть более активную роль в вопросах диагностики и мониторинга пациентов в критическом состоянии. ^About the authors
IR R Rakhmatullina
Bashkir State Medical University
Email: i.r.rakhmatullina@gmail.com
PhD, Professor, Vice-Rector for Research and Innovation of Bashkir State Medical University.
KN N Zolotukhin
State Republic Hospital n.a. G.G. Kuvatov
Email: lkbros5@mail.ru
PhD, Chief of ICU & Anesthesiology Department, State Republic Hospital n.a. G.G. Kuvatov.
AV V Samorodov
State Republic Hospital n.a. G.G. Kuvatov
Email: AVSamorodov@gmail.com
PhD, Department of ICU & Anesthesiology, State Republic Hospital n.a. G.G. Kuvatov. mailbox 1314, 28 Lenina st., Ufa, Russia, 450000
References
- Jones CHD, Glogowska M, Locock L, Lasserson DS. Embedding new technologies in practice - a normalization process theory study of point of care testing. BMC Health Services Research. 2016;(16):591. doi: 10.1186/s12913-016-1834-3. PMC5070078
- Louie RF, Tang Z, Sutton DV, Lee JH, Kost GJ. Point-of-care testing: effects of critical care variables, influence of reference instruments, and a modular glucose meter design. Arch Pathol Lab Med. 2000;(124):257-266. doi: 10.1043/0003-9 985(2000)124<0257:POCGT>2.0.CO;2. PMID: 10656736
- Kost GJ, Sakaguchi A, Curtis C, Tran NK, Katip P, Louie RF. Enhancing crisis standards of care using innovative point-of-care testing. American journal of disaster medicine. 2011;6(6):351-368. PMID: 22338316
- Kilgore ML, Steindel SJ, Smith JA. Evaluating stat testing options in an academic health center: turnaround time and staff satisfaction. Clin Chem. 1998;(44):1597-1603. PMID: 9702944
- Toulon P, Ozier Y, Ankri A, Fleron MH, Leroux G, Samama C. Point-of-care versus central laboratory coagulation testing during haemorrhagic surgery. A multicenter study. Thromb Haemost. 2009;101(2):394-401. PMID: 19190827
- Annual report SWEDEHEART 2012. Scand Cardio-vasc J. 2014;48(suppl 63):2-133. doi: 10.3109/14017431.2014.931551
- Menees DS, Peterson ED, Wang Y, Curtis JP, Messenger JC, Rumsfeld JS, Gurm HS. Door-to-Balloon Time and Mortality among Patients Undergoing Primary PCI. N Engl J Med. 2013;(369):901-909. doi: 10.1056/NEJMoa1208200. PMID: 24004117
- Peruzzi WT, Parker MA, Lichtenthal PR, Cochran-Zull C, Toth B, Blake M. A clinical evaluation of a blood conservation device in medical intensive care unit patients. Crit Care Med. 1993;(21):501-506. PMID: 8472567
- Chernow B. Blood conservation in critical care: the evidence accumulates. Crit Care Med. 1993;(21):481-482. PMID: 8472562
- Curtis CM, Kost GJ, Louie RF, Sonu RJ, Ammirati EB, Sumner S. Point-of-care hematology and coagulation testing in primary, rural emergency, and disaster care scenarios. Point of care. 2012;11(2):140-145. doi:10.1097/ POC.0b013e31825a9d3a. PMID: 23843728
- Wahr JA, Lau W, Tremper KK, Hallock L, Smith K. Accuracy and precision of a new, portable, handheld blood gas analyzer, the IRMA. J Clin Monit. 1996;(12):317-324. PMID: 8863112
- Karmali KN, Brown T, Sanchez T, Long T, Persell SD. Point-of-care testing to promote cardiovascular disease risk assessment: A proof of concept study. Preventive Medicine Reports. 2017;(7):136-139. doi:10.1016/j. pmedr.2017.05.016. PMID: 28660121
- ang Z, Lee JH, Louie RF, Kost GJ. Effects of different hematocrits on glucose measurements with handheld meters for point-of-care testing. Arch Pathol Lab Med. 2000;124(8):1135-40. doi: 10.1043/0003-9985(2000)124< 1135:EODHLO>2.0.CO;2. PMID: 10923072
- Tang Z, Du X, Louie RF, Kost GJ. Effects of pH on glucose measurements with handheld glucose meters and portable glucose analyzer for point-of-care testing. Arch Pathol Lab Med. 2000;(124):577-582. doi: 10.1043/0003-9985(2000)1 24<0577:EOPOGM>2.0.CO;2. PMID: 10747316
- Louie RF, Sumner SL, Belcher S, Mathew R, Tran NK, Kost GJ. Thermal Stress and Point-of-Care Testing Performance: Suitability of Glucose Test Strips and Blood Gas Cartridges for Disaster Response. Disaster medicine and public health preparedness. 2009;3(1):13-17. doi:10.1097/ DMP.0b013e3181979a06. PMC2717087. PMID: 19293739
- Kilgore ML, Steindel SJ, Smith JA. Cost analysis for decision support: the case of comparing centralized versus distributed methods for blood gas testing. Journal of Healthcare Management. 1999;(44):207-215. PMID: 10537498
- Halpern MT, Palmer CS, Simpson KN, Chesley FD, Luce BR, Suyderhoud JP, Neibauer BV, Estafanous FG. The economic and clinical efficiency of point-of-care testing for critically ill patients: a decision-analysis model. Am J Medical Qual. 1998;(13):3-12. doi: 10.1177/106286069801300102. PMID: 9509589
- De Cresce RP, Phillips DL, Howanitz PJ. Financial justification of alternate site testing. Arch Pathol Lab Med. 1995;(119):898-901. PMID: 7487386
- Zagidullin NS, Dunayeva AR, Plechev VV, Gilmanov AZ, Zagidullin SZ, Er F, Pavlov VN. Nephroprotective effects of remote ischemic preconditioning in coronary angiography. Clinical Hemorheology and Microcirculation. 2017;65(3):299- 307. doi: 10.3233/CH-16184. PMID: 27814282
- Collinson PO. The need for a point of care testing: an evidence-based appraisal. Scand J Clin Lab Invest. 1999;59(suppl 230):67-73. PMID: 10389204
- Timerbulatov VM, Timerbulatov SV, Sagitov RB, Sultanabaev AU, Asmanov DI. Diagnostics of the intestine ischemic damages in some acute surgical diseases of abdominal cavity. Creative surgery and oncology. 2017;7(3):12-19. doi: 10.24060/2076-3093-2017-7-3-12-19
- Depotis GJ, Santoro SA, Spitznagel E, Kater KM, Cox JL, Barnes P, Lappas DG. Prospective evaluation and clinical utility of on-site monitoring of coagulation in patients undergoing cardiac operation. J Thorac Cardiovasc Surg. 1994;(107):271-279. PMID: 8283896
- Leontyev S, Leonteva NV, Dmitrieva Ya, Davierwala P., Borger MA. Early and late outcome after repaid aortic valve surgery - the singel centre experiance of heart center Leipzig (Germany). Creative surgery and oncology. 2017;7(3):4-12. doi: 10.24060/2076-3093-2017-7-3-4-12
- Kehrer JP, James DE. The Role of Pharmacists and Pharmacy Education in Point-of-Care Testing. American Journal of Pharmaceutical Education. 2016;80(8):129. doi: 10.5688/ajpe808129. PMID: 27899825