Procalcitonine: alternatieve/aanvullende marker van CRP ? CAT 1 februari 2005 Mieke Develter.
-
Upload
lodewijk-groen -
Category
Documents
-
view
217 -
download
0
Transcript of Procalcitonine: alternatieve/aanvullende marker van CRP ? CAT 1 februari 2005 Mieke Develter.
procalcitonine: alternatieve/aanvullende marker van CRP ?
CAT 1 februari 2005Mieke Develter
procalcitonine: wat ? chromosoom 11: calcitonine I gen
(CALC-I gen)
CGRPmRNA (calcitonin gene related peptide)
CTmRna preprocalcitonine
procalcitonine
calcitonine
N-terminale regio
Calcitonine
Katacalcine
Calcitonin gene related peptide
procalcitonine: wat ? Synthese toegenomen bij
medullary thyroid cancer andere neuro-endocriene tumoren (small cell
cancer of the lung (SCLC), carcinoïd, pheochromocytoma, pancreatic islet tumors)
Post-chirurgie, polytrauma, hitteslag, brandwonden, cardiogene shock, ernstige inflammatie, neonati de eerste dagen na de bevalling
Infectie en sepsis
procalcitonine: wat ? normale synthese calcitonine:
neuro-endocriene cellen thyroïd (C-cellen) en long: granules met secretie als respons op hormonale/metabole stimuli
microbiële infectie: constititutieve vrijzetting van calcitonine
precursoren, ook bij patiënten na thyroïdectomie
geen toename in calcitonine concentratie
Procalcitonine: wat ? Hypothese stijging bij bacteriële infectie Bacteriële infecties veroorzaakt door gram-positieve en
–negatieve bacteriën: PCT-concentraties zijn even fel gestegen
Inductie: endotoxines (lipopolysaccarides) en ? pro-inflammatoire cytokines bv. IL 1b, TNF-α en IL-6 induceren
en verhogen lipopolysaccaride geïnduceerde PCT expressie en secretie
virale infecties: IFγ vrijgezet verzwakt de IL 1b-geïnduceerde PCT productie in menselijke cellen
“PCT is superieur tov andere klinische en laboratoriummerkers voor de diagnose van klinisch relevante bacteriële infecties”
(Christ-Crain et al; Lancet 2004;363(8):1555.)
Procalcitonine: bepaling Één firma met monopolie:
Brahms Vier verschillende assays
1. PCT-Q2. Lumitest3. Liaison Brahms PCT4. Kryptor
1. PCT-Q PCT-Q= Één-stap
immunochromatografische assay (sandwich principe)
Polyclonaal schapen antic-calcitonine antistoffen geïmmobiliseerd op vaste fase
Monoclonaal goud-geconjugeerd muizen-anti-katacalcine antistoffen als tracer in vloeibare fase
Serum/plasma brengt tracer in oplossing, migratie
Ab-Ag complex wordt zichtbaar bij binding aan geïmmobiliseerd anti-calcitonine antistof in het testgebied met ontwikkeling van een rode kleur
1. PCT-Q PCT-Q: semi-kwantitatieve
assay kleurdensiteit ~
concentratie PCT aanwezig in het staal
Vergelijking met referentieschaalCategorie I: <0.5 ng/mL
Categorie II: ≥0.5 ng/mL en <2 ng/mL
Categorie III: ≥2 ng/mL en < 10 ng/mL
Categorie IV: ≥10 ng/mL
2. LUMItest Immunoluminometrische assay
Tracer gemerkt monoclonaal anti-calcitonine antistof
Procalcitonine molecule
Monoclonaal anti-katacalcine antistof gefixeerd op wand tube
Wand test tube
2. LUMItest Immunoluminometrische assay
Manueel
Incubatie
Wassen (3x)
Drogen
Meting: luminometer
Bepaling concentratie adhv meegenomen standaarden
3. Liaison Brahms PCT Volautomatische
chemiluminescentie analyser Magnetic beads technologie:
capteren Ag Isoluminol chemiluminescentie:
IC detectieLigand op magnetic beads: binding met PCT
PCT-bead complex kan gescheiden worden van oplossing adhv magneet vlot wassen en scheiden van target
Oxidatie van isoluminol dmv H2O2 in aanwezigheid van katalysator licht-emissie bij 425 nm
Bepaling concentratie adhv master curve
4. KryptorTRACE technologie (Time Resolved Amplified Cryptate Emission)
Transfer van energie tussen twee fluorescente tracers:
Een donor: cryptaat gebonden aan schapen polyclonaal anti-calcitonine
Een acceptor: XL665 gebonden aan monoclonaal anti-katacalcine
Energietransfer afhankelijk van afstand tussen beide
4. Kryptor
337 nm
337 nm
337 nm
620 nm
665 nm
665 nm
Excitatie time resolved amplificatie measurement
Lang-levend signaal
Kort-levend signaal
Lang- levend signaal
cryptaat-anti calcitonine
XL 665-anti katacalcine
Critically Appraised Topic (CAT)
I. Analytisch1. Pre-analytisch
Patiënt staal
2. Analytisch Reproduceerbaarh
eid Accuraatheid Correlatie Lineariteit Referentie range
3. Analytische range4. Turn around time
II. Diagnostisch1. Sensitiviteit en specificiteit2. Likelihood ratio’s3. Number needed to diagnose
III. Klinische impact1. Diagnostisch aspect2. Therapeutisch aspect3. Prognostisch aspect
IV. Impact op organisatie1. Impact in het ziekenhuis2. Praktijkrichtlijnen/guidelines
V. Kostenimpact1. Kost en terugbetaling2. Profijt elders
Pre-analytisch Patiënt variabelen: geen speciale patiënt
voorbereiding Staal variabelen voor PCT analyse
Staalsoort: Serum/plasma (geen vol bloed)Arterieel bloed ± 4% hoger
dan veneus Staalstabiliteit:
kamertemperatuur: 2% afbraak na 2 uur10% afbraak na 24 uur
-20°C: stabiel voor maandenvriezen/ontdooien: <2% afbraak3 cycli
Analytisch: 1. reproduceerbaarheid
Reproduceerbaarheid PCT volgens methode
LUMItest Liaison Brahms
Kryptor
CV intra-run
Lage waarden
7-14% 7% 6%
Hoge waarden
4-7% 2% 1.6%
CV inter-run
Lage waarden
7-25% 10% 6%
Hoge waarden
6-8% 3% 3.5%
Analytisch: 2. accuracy (bias) Kryptor
groep Gemiddelde (ng/mL)
Imprecisie (%)
Bias (%) TE (%)
alle 0.040 8.1 6.9 20.3
0.043 9.4 7.1 22.6
0.038 7.0 6.7 18.3
Analytisch: 3. Correlatie met huidige methode
Huidige methode: CRP als infectie-parameter Systemische infectie: r=0.45-0.48 Lokale infectie: geen correlatie Geen infectie: r=0.27
Correlatie met klinische scoringssystemen APACHE : r=0.17-0.26 SOFA: r=0.2
lage correlatie met klinische scoringssystemen, PCT is geen surrogaat merker van klinische scores !
Meta-analyse: SROC curves
Analytisch: 4. lineariteit
gebrek aan referentiemethode vergelijking met LUMItest LUMI test PCT vergeleken met RIA die N-PCT
en PCT detecteert, met goede correlatie (r=0.98)
PCT-Q correlatie LUMItest 75 - 85% misclassificatie: onder- & overschatting geen discriminatie in hoge range > 15 ng/mL
Analytisch: 4. lineariteit
Liaison Brahms PCT lineair 35 – 445 ng/mL (recovery
acceptatie range 100 ± 10%) Kryptor:
> 0.25 ng/mL uitstekende correlatie met LUMItest (r=0.98)
tot 21.3 ng/mL geen hook effect (boven 50 ng/mL verdunt toestel automatisch)
Analytisch: 5. Referentie range
(firma) praktijk ?
Patiënten PCT (ng/mL)
Gezonde individuen (≥ 3 dagen oud) <0.05
Chronische inflammatoire processen en auto-immune aandoeningen
<0.5
Virale infecties <0.5
Mild tot matig ernstige gelokaliseerde bacteriële infecties
<0.5
SIRS, multipele traumata, brandwonden
0.5-2
Ernstige bacteriële infecties, sepsis, multipel orgaan falen
>2 (frequent 10-100)
Analytische rangetest PCT-Q test
(ng/mL)LUMItest®
(ng/mL)
LIAISON®
BRAHMS® PCT (ng/mL)
Kryptor PCT (ng/mL)
Range <0,5 ≥ 10
0,1 500
0,3 500 0,2 500 0,06 50tot 5000met auto-matische dilutie
Turn around time (TAT)test PCT-Q test LUMItest® LIAISON
BRAHMS® PCT
Kryptor
TAT 30 minuten
2.5u 32 minuten
19 minuten
Diagnostisch: 1. sensitiviteit & specificiteit
Meta-analyse (Simon et al. CID 2004;39:206-217) studies 1970 - 30 mei 2002 gepubliceerd rond PCT &/ CRP als merkers
voor de diagnose van bacteriële infecties Prospectieve en simultane evaluatie
PCT/CRP12 studies STARD criteria (12 – 18/25)
Sensitiviteit en specificiteit van CRP en PCT voor bacteriële infecties versus niet-infectieve oorzaken van inflammatie
Studie Populatie/studie setting Cutoff PCT (ng/mL)
Cutoff CRP (mg/L)
Sens PCT
Sens CRP
Spec PCT
Spec CRP
Aouifi et al. Volwassenen na cardiale chirurgie
1 15 96 60 84 71
Enguix et al Neonati en kinderen ICU 6.1 23.1 86 83 96 96
Hatherill et al. Kinderen ICU 5 20 97 100 82 54
Muller et al. Volwassenen ICU 1 100 95 82 87 67
Penel et al. Volwassenen onco 1 6 75 64 100 100
Rothenburger et al.
Volwassenen na cardiale chirurgie
4 18 86 32 93 93
Selberg et al. Volwassenen ICU 3.3 60 79 68 67 40
Suprin et al. Volwassenen ICU 3.32 100 89 92 35 42
Ugarte et al. Volwassenen ICU 0.6 79 71 75 57 63
Viallon et al. Volwassenen met cirrhose 0.75 80 90 81 95 82
Diagnostisch: 1. Sensitiviteit en specificiteit
Sensitiviteit en specificiteit van PCT & CRP voor differentiatie bacteriële versus niet-infectieve oorzaken van inflammatie (statistisch significant verschillend)
PCT CRP
Sensitiviteit in % (95% CI)
Specificiteit in % (95% CI)
Sensitiviteit in % (95% CI)
Specificiteit in % (95% CI)
88 (80-93) 81 (67-90) 75 (62-84) 67 (56-77)
Sensitiviteit en specificiteit van CRP en PCT voor bacteriële versus virale infecties
Studie Populatie/studie setting
Cutoff PCT (ng/mL)
Cutoff CRP (mg/L)
Sens PCT
Sens CRP
Spec PCT
Spec CRP
Hatherill et al.
Kinderen ICU 5 20 94 97 47 25
Lorrot et al.
Kinderen gehospitaliseerd vanaf spoedgevallen
1 40 89 80 88 86
Schwarz et al.
Volwassenen met meningitis
0.5 8 100 70 74 89
Diagnostisch: 1. Sensitiviteit en specificiteit
Sensitiviteit en specificiteit van PCT & CRP voor differentiatie bacteriële versus virale oorzaken van inflammatie (alleen sensitiviteit statistisch significant ≠ )
PCT CRP
Sensitiviteit in % (95% CI)
Specificiteit in % (95% CI)
Sensitiviteit in % (95% CI)
Specificiteit in % (95% CI)
92 (86-95) 73 (42-91) 86 (65-95) 70 (19-96)
Diagnostisch: 2. Likelihood ratio’s
Meta-analyse: likelihood ratio voor PCT en CRP in de differentieel diagnose van bacteriële versus niet-infectieuze oorzaken van inflammatie
Likelihood ratio (LR)
PCT CRP
Positive LR (95% CI)
Negative LR (95% CI)
Positive LR (95% CI)
Negative LR (95% CI)
3,58 (2,99 – 4,28)
0,18 (0,15 – 0,23)
2,43 (2,03 – 2,92)
0,42 (0,36 – 0,49)
Diagnostisch: 2. Likelihood ratio’s
Meta-analyse: likelihood ratio voor PCT en CRP in de differentieel diagnose voor bacteriële versus virale infecties
Likelihood ratio (LR)
PCT CRP
Positive LR (95% CI)
Negative LR (95% CI)
Positive LR (95% CI)
Negative LR (95% CI)
6.05 (4.67-7.82)
0.1 (0.06-0.15)
3.75 (3.06-4.59)
0.2 (0.15-0.27)
Diagnostisch: 3. NND (number needed to diagnose)
NND (PCT) = 1.45 NND (CRP) = 2.27
“When performing a literature review, one must always consider some degree of publication bias, studies have a higher likelihood of being published when they show encouraging results” Simon et al.
Klinische impact: 1. diagnostisch aspect
studies geïncludeerd in meta-analyse indicaties meting PCT voor onderscheid bacteriële versus niet bacteriële oorzaken van inflammatie Na cardiale chirurgie (volwassenen) Volwassenen met oncologische problematiek en
koorts Volwassenen op ICU Kinderen met ernstige inflammatie
(ICU/spoedgevallen) Volwassenen met meningitis Volwassenen met cirrhose die worden verwezen
naar spoedgevallen
Klinische impact: 1. diagnostisch aspect
Frequent SIRS in afwezigheid van infectie
Infectie is wél een majeure complicatie met serieuze impact op prognose en kost
Geen voor handen zijnde parameters die het onderscheid kunnen maken
PCT ?!
Na cardiale chirurgie
Na cardiale chirurgie Aouifi et al.: 131 patiënten post-operatief
gevolgd 97 patiënten vermoeden
infectie (> 38°C >48 u na chirurgie)
43 vals alarm 54 infectie
17 pneumonie 16 bacteriëmie 9 mediastinitis 12 septische shock
Na cardiale chirurgie
Sensitiviteit en specificiteit van PCT & CRP voor het bepalen van het voorkomen van infectie op cardiale intensieve eenheden na CBP
Studie PCTCRPcut-off
PCT-CRP-sens (%)
PCT-CRP-Spec (%)
PCTPPV (%)
PCTNPV (%)
Aouifi et al.
1 ng/mL50 mg/L
8584
95 40
96 84
Klinische impact: 1. diagnostisch aspect
Volwassenen met oncologische problematiek en koorts Oncologische problematiek: 2/3 patiënten
klagen van koorts gedurende hun ziekte Infectie paraneoplastisch DD niet eenvoudig tgv therapie
Volw oncologisch & koorts Penel et al. 2001: opgenomen in meta-analyse (n=62) Penel et al. 2004: extensie van artikel van 2001 (n=155):
geen significant verschil meer PCT infectie vs paraneoplastischSens en spec van PCT voor bepaling infectie bij patiënten met een vaste tumor:
differentieel diagnose infecties versus paraneoplastische koorts.
Studie PCT cut-off
PCTSens (%)
PCTSpec(%)
PCT PPV (%)
PCTNPV(%)
Penel et al. 2001 2 ng/mL 26 100 100 37
Penel et al. 2004 2 ng/mL 16 95 90 29
Klinische impact: 1. diagnostisch aspect
Volwassenen op ICU: DD: SIRS-sepsis (sepsis – ernstige sepsis – septische shock)Sepsis is belangrijke oorzaak van mortaliteit in ICU
4 studies in meta-analyse Tegenstrijdige resultaten
2 studies PCT beter dan CRP 2 studies CRP beter dan PCT
Gemeenschappelijk: PCT significant verschillend septische shock andere groepen met sepsis (klinisch niet zo relevant)
Volw op ICU
PCT
CRP
Klinische impact: 1. diagnostisch aspect
Kinderen met ernstige inflammatie (ICU/spoedgevallen) 3 studies in meta-analyse
PCT steeds beter dan CRP in DD ernstige infectie (meningitis, sepis, septische shock) versus lokale infectie/niet infectieuze aandoeningen (trauma, stuipen, post-chirurgie)
Cutoff: 2 ng/mL - 8.1 ng/mL ! twee studies: PCT significant beter dan
CRP in DD bacterieel versus viraal
Klinische impact: 1. diagnostisch aspect
Volw met meningitis PCT: betere specificiteit (100 tov 57%) dan CRP
lagere sensitiviteit (69 tov 94%) dan CRP Cutoff PCT: 0.5 ng/mL
Cirrhotische patiënten met spontane bacteriële peritonitis (SBP) versus steriel ascitesvocht (SA) PCT: betere specificiteit en sensitiviteit dan CRP Patiënten: SBP: alle septisch
SA: 1/3 SIRS Cutoff PCT: 0.76 ng/mL
Klinische impact: 2. behandeling
Therapeutisch: al of niet toedienen AB Studie Chirouze et al. Volwassen patiënten verwezen naar het
ziekenhuis met acute koorts (T≥38°C) PCT onderscheid bacteriëmie niet-
bacteriëmie (positieve hemoculturen)
171 patiënten
6 patiënten met FUO
165 koorts episoden
Bacteriëmie n=22
Niet-bacteriëmie n=143
Sensitiviteit en specificiteit van PCT voor de diagnostiek van bacteriëmie bij acuut zieke patiënten
Studie PCT cut-off PCT-sensitiviteit (%)
PCT--specificiteit (%)
PCT PPV (%)
PCT NPV (%)
Chirouze et al.
0.4 ng/mL 95.2 57.4 25.0 98.8
Klinische impact: 2. behandeling
Studie Chirouze et al. Oproep om hemocultuur afname en AB toediening
te richten adhv PCT-dosage Meting adhv LUMItest (minder sensitief)
Correspondence “the reliance on PCT assays with poor low-level
sensitivity to predict the absence of bacteremia in adult patients with acute fever is problematic” E. Nylen et al. CID 2003;36:823
“the use of serum PCT levels as guidance for clinical management is premature because I could not confirm the very high negative predictive value of low PCT levels for determining the absence of bacteremia in acutely febrile patients” J. van Dissel CID 2003;36:824-825
Klinische impact: 2. behandeling
Therapeutisch: al of niet toedienen van AB Studie Christ-Crain et al. Spoedgevallendienst Basel – 4 maand:
4119 patiënten vermoeden lage luchtweg infectie Computer gegenereerd per week
randomisatie schema
Klinische impact: 2. behandeling
Studie Christ-Crain et al.1. Intentie van voorschrijven van AB2. Bepaling PCT adhv Kryptor assay3. Geleiden van AB-therapie adhv PCT:
<0.1 ng/mL: afraden 0.1 – 0.25 ng/mL: eerder afraden 0.25 – 0.5 ng/mL: eerder aanraden >0.5 ng/mL: aanraden
4. Behandelende arts was toegelaten het PCT algoritme te overtreden
Klinische impact: 2. behandeling
Studie Christ-Crain et al.5. Re-evaluatie na 6 – 24 u na opname bij 1/3
patiënten bij wie aanvankelijk geen AB werden toegediend 10 additionele patiënten kregen AB
5 omwille van oplopend PCT 5 op basis beslissing arts
6. Follow-up visite 10 – 14 dagen na inclusie7. Acute exacerbaties COPD: aantal re-
exacerbaties en aantal heropnames en visites werden telefonisch gepeild 4 à 6 maand na inclusie
Klinische impact: 2. behandeling
Studie Christ-Crain et al.8. Gelijke outcome 9. Significant minder AB: reductie van 47%
Klinische impact: 2. behandeling
Studie Christ-Crain et al. CAP
38/42 AB toegediend in PCT-groep 4 AB niet gegeven op basis van laag PCT met
goede outcome Overtreding PCT-algoritme
9 patiënten met PCT<0.1ng/mL 13 patiënten met PCT tussen 0.1 en 0.25 ng/mL
5 met CAP 6 acute exacerbaties COPD 2 andere oorzaken (pulmonair embool – lymfoom)
Klinische impact: 2. behandeling
Studie Christ-Crain et al. : opmerkingen Meting PCT met Kryptor assay subtiele elevaties
PCT te detecteren ( LUMItest, Liaison, PCT-Q) Procalcitonine is geen substitutie voor een
zorgvuldige anamnese en KOZ “Surrogaat marker” voorziet belangrijke additionele
info PCT kan verhogen in niet-infectieuze aandoeningen
en kan laag blijven bij sepsis Mede auteur werd gesponsored door Brahms om
congressen rond dit topic bij te kunnen wonen, om te spreken op congressen en voor research
3. prognoseGeïnfecteerde patiënten op ICU
Verloop PCT i fie v tijd:
Dalende trend vanaf 48u: indicatief voor goede prognose
Verloop CRP i fie v tijd:
Dalende trend vanaf 120u: indicatief voor goede prognose
Organisatie: 1. impact in het ziekenhuis
PCT bepaling op serum/plasma Geen invloed op meeste afnames
Organisatie: 2. Is PCT geïncorporeerd in klinische praktijk-aanbevelingen/guidelines ?
1992: college of chest physicians/ Society of Critical Care Medicine Consensus Conference:
Definitions for sepsis and organ failure and guidelines for
the use of innovative therapies in sepis (Crit Care Med 1992; 20(6): 864-874.)
Sepsis: the systemic response to infection, manifested by two or more of the following conditions as a result of infection:
Temperature > 38°C or < 36°C Heart rate > 90 beats/min Respiratory Rate > 20 breaths/min or PaCO2 < 32 torr
(<4.3kPa) White blood cell count > 12.0 x 109/L or <4.0 x 109/L or
>0.1 immature forms (bands)
Organisatie: 2. Is PCT geïncorporeerd in klinische praktijk-aanbevelingen/guidelines ?
2001 SSCM/ESCICIM/ACCP/ATS/SIS International Sepsis Definitions Conference (Crit Care Med 2003; 31(4): 1250-6)
Sepsis: inclusie van inflammatoire variabelen Plasma CRP > 2 SD boven normale waarde Plasma PCT > 2 SD boven normale waarde
“…Of particular interest was the inclusion of the biomarkers procalcitonin (PCT) and C-reactive protein (CRP), despite the overall conclusion that it was premature to use biomarkers for sepsis diagnosis…” Carrigan, Scott et al.
Kostenimpact: 1. actuele kost2. terugbetaling
Test Verbruiks-goederen
(€)
Loonkost (€)
Support (€)
Totaal-Bedrag (€)
Tussen-KomstRIZIV(B-waarde in €)
CRP 0.66 0.17 0.2 1.03 3.5
PCT 16 0.17 0.2 ± 17 nihil
Kostenimpact: 3. profijt elders PCT
AB-beleid
Kostenreductie
(studie Christ-Crain: 202 $ 96 $/patiënt)
Resistentie reductie ?!
To Do/Actions PCT als test beschikbaar maken
voor de kliniek ?? Aanvankelijk in studieverband ?? Eventueel later in routine ??