Vše, co potřebujete vědět o měření troponinu

Úvod

Tento článek obsahuje obecné informace o analytických vlastnostech spojených s vyšetřováním srdečního troponinu.

Zabývá se následujícími oblastmi:

• Úvod do troponinu
• Co je 99. percentil horní referenční meze (URL) a proč jej používáme?
• Stanovení 99. percentilu URL
• Dynamika troponinu a potřeba sériových měření
  • Vše o citlivosti a přesnosti
  • Vše o změnách, kdy odebrat a změřit 2. vzorek
• Výsledky výkonu testu na algoritmy rule-in a rule-out u akutního infarktu myokardu (IM)
• Souhrn

Úvod do troponinu

Troponin je jedním z regulačních proteinů ve svalové tkáni. Srdeční sval, neboli myokard, obsahuje pro srdce specifický typ troponinu (cTn). V případě poškození myokardu a buněk se cTn uvolňuje z myokardu do krve. Specifické monoklonální protilátky proti cTn umožnily vývoj cTn specifických testů, které mohou měřit koncentraci cTn v krvi. Od prvních publikací o srdečním troponinu (cTn) v 70. letech 20. století bylo publikováno přibližně 20 000 vědeckých zpráv o tomto účinném biomarkeru poškození myokardu. Postupem času se zlepšila analytická výkonnost testů cTn a staly se určeným laboratorním biomarkerem pro diagnostiku poškození myokardu a infarktu myokardu (IM). Konečně, čím větší je myokardiální inzult, tím více troponinu se uvolňuje do cirkulace. V důsledku toho poskytují kvantitativní výsledky cTn také prognostickou hodnotu na podporu stratifikace rizika a léčby pacienta .

Co je to 99. percentil URL a proč ho používáme?“

Protože cTn není konstitutivní krevní protein, budou hladiny cTn v krvi u zdravých jedinců bez poškození myokardu extrémně nízké. Na rozdíl od mnoha jiných krevních biomarkerů, které mohou vykazovat abnormálně nízké a abnormálně vysoké hladiny, se proto klinický zájem o hladiny cTn týká pouze zvýšených hladin.

První generace testů cTn byly, nikoliv překvapivě, jen stěží schopny vykazovat kvantitativní výsledky cTn u jedinců, kteří NEmají poškození myokardu. Ve většině těchto případů byla „nižší než úroveň detekce“ (

To také do jisté míry vysvětluje původ používání 99. percentilu URL jako hranice mezi normální a zvýšenou hladinou cTn. Pokud by byla zvolena obvyklá mezní hodnota 97,5 percentilu, např. používaná pro většinu biomarkerů, mnoho současných testů cTn by mělo problém vygenerovat více než 2,5 % měřitelných výsledků potřebných pro stanovení 97,5 % mezní hodnoty na základě neparametrické statistiky .

Nejdůležitějším důvodem pro použití 99. percentilu URL je však současný nedostatek harmonizace a standardizace různých testů cTn. To znemožňuje použití jedné číselné mezní hodnoty napříč všemi testy cTn jako fyziologického prahu pro poškození myokardu . Místo toho poskytuje 99. percentil URL povinnou „hůl v zemi“ pro každý test cTn a analytickou hranici mezi normální a zvýšenou hladinou cTn. Klinický význam 99. percentilu URL je tedy zřejmý a trvalý zájem odborníků o 99. percentil URL cTn testů logickým důsledkem.

Výrobci cTn testů jsou proto povinni uvádět v IFU svůj specifický 99. percentil URL testu. Tato hodnota však bude obvykle vycházet z regionální populace zdravých kontrol, což nemusí poskytovat optimální hodnotu pro všechny uživatele na celém světě. Faktory, jako je věk, pohlaví a etnický původ, mohou a budou ovlivňovat hladiny cTn a významně ovlivňovat URL. Proto se doporučuje pečlivá lokální validace této 99. percentilové URL založené na IFU . Navíc v případě, že se předpokládá nějaké lokální populační zkreslení, doporučuje se lokální odvození 99. percentilu URL cut-off, jak bude uvedeno později.

Kromě 99. percentilu URL cut-off je důležitá také přesnost testu na této úrovni, jak bude uvedeno později.

Stanovení (a sledování) 99. percentilu URL

99. percentil URL pro konkrétní test se vypočítává z výsledků získaných u zdravé kontrolní populace. Podle pokynů , pro kvalifikované stanovení 99. percentilu URL pro současný test cTn je zapotřebí populace nejméně 300 zdravých jedinců s odpovídajícím věkovým, etnickým a genderovým složením. V případě vysoce citlivých testů jsou 99. percentily specifické pro pohlaví, a proto by mělo být testováno nejméně 300 zdravých žen a 300 zdravých mužů . U současných testů je u většiny výsledků th percentil URL ve skutečnosti založen na omezeném počtu měřitelných výsledků. Jako metoda pro stanovení 99. percentilu URL se doporučuje přímá neparametrická metoda po vyloučení všech zjevných odlehlých hodnot . Pokud se vychází z populace 300 zdravých jedinců, seřadí se všechny výsledky >LoD a třetí nejvyšší hodnota v databázi pak určí 99. percentil URL .

Je známo, že některé komorbidity a/nebo matoucí faktory zvyšují cirkulující hladinu cTn . Pokud jsou některé výsledky použité k určení 99. percentilu URL ovlivněny takovými komorbiditami, může být 99. percentil URL snadno ovlivněn také. V důsledku toho musí být všechny subjekty zařazené do zdravé referenční populace předem vyšetřeny, aby se snížil potenciální vliv takových faktorů. Význam takového důkladného předběžného výběru pro stanovení vhodné 99. percentilové URL cTn testů byl prokázán v mnoha studiích . Celkově se doporučuje, aby výběr osob do zdravé referenční populace zahrnoval alespoň zdravotní dotazník a několik laboratorních testů, které zajistí normální funkci ledvin a nepřítomnost městnavého srdečního selhání.

Mnoho studií uvádí alternativní hraniční hodnoty pro různé testy cTn, které se odchylují od 99. percentilu URL, jak je uvádí výrobce v IFU, a často jsou spojeny s lepší diagnostickou výkonností . Současné osvědčené postupy založené na používání 99. percentilu URL u testů cTn k dosažení optimální diagnostické přesnosti poškození myokardu by proto měly zahrnovat kritické sledování testu cTn při rutinním používání s ohledem na kalibraci a ověření přesnosti, zejména při diagnostické cut-off .

V průběhu času byly vyvinuty různé generace testů troponinu se stále se zvyšující citlivostí a stále nižšími 99. percentily. V důsledku toho, jak je znázorněno na obrázku 1, mohou novější generace testů cTn detekovat zvýšené hladiny cTn dříve, což je spojeno se zvýšenou citlivostí na poškození myokardu a rychlejším vyloučením a vyloučením AKS. Nejnovější generace vysoce citlivých (hs-cTn) testů však také vyvolaly mnoho diskusí a dokonce kontroverzí ohledně jejich optimálního použití v rutinní klinické diagnostice. Zejména zvýšené riziko nadměrné diagnózy infarktu myokardu a rostoucí složitost spojená s používáním hs-cTn testů vyvolaly některé obecné obavy .

Obrázek 1. Vývoj citlivosti testu cTn a 99. percentil URL.

Dynamika troponinu a potřeba sériových měření

Po akutním srdečním inzultu a krátkém období lokální ischemie začínají odumírat buňky myokardu (nekróza) a uvolňuje se srdeční troponin. Obvykle během prvních několika hodin po inzultu začnou pacienti pociťovat tupou bolest v/na hrudi a/nebo v pažích. Je zřejmé, že vyhledají naléhavou lékařskou pomoc a ve většině případů budou přijati na oddělení bolesti na hrudi nebo na pohotovostní oddělení (PO) blízké nemocnice. V závislosti na typu infarktu dosahují hladiny cTn svého maxima mezi 6 hodinami a 3 dny a poté začnou klesat . Obvykle trvá několik týdnů, než se hladiny cTn vrátí na výchozí hodnoty, pokud během této doby nedojde k dalšímu poškození myokardu.

Podle současné definice infarktu myokardu a platných klinických doporučení je akutní infarkt myokardu diagnostikován v přítomnosti akutního poškození myokardu, které se projevuje zvýšeným a výrazným vzestupem a/nebo poklesem hladin srdečního troponinu (cTn) v kombinaci s klinickými známkami ischemie myokardu, jako jsou patologické změny EKG .

Pozitivní výsledek cTn podporující diagnózu akutního infarktu myokardu proto vyžaduje:

• Aspoň jeden vzorek se zvýšenou hladinou cTn, např. přesahující 99. percentil URL
• Významnou změnu hladiny cTn, např. „delta“, mezi dvěma sériovými měřeními

Následující kapitoly se na oba požadavky pro různé kategorie testů cTn zaměří podrobněji.

Vše o citlivosti a přesnosti

Meze detekce testu cTn závisí na jeho citlivosti a přesnosti. Vyšší citlivost a přesnost vedou k časnějšímu odhalení zvýšených nebo změněných koncentrací cTn, a tím i k časnějšímu odhalení akutního poškození myokardu a infarktu myokardu. Současné pokyny doporučují používat testy s celkovým CV ≤ 10 % na 99. percentilu URL a klasifikují takové testy jako „přijatelné podle pokynů“ . Přijatelné v klinické rutině jsou také testy cTn s celkovým CV na 99. percentilu URL mezi 10 % a 20 %, čímž se takové testy stávají „klinicky použitelnými“, protože riziko chybné klasifikace pacientů při použití těchto testů je nízké .

S dalším vývojem testů cTn se 99. percentil URL testů stále snižuje a citlivost se stále zvyšuje. Nejnovější generace hs-cTn testů je nejen schopna nabídnout CV ≤ 10 % při 99. percentilu URL, ale může také měřit koncentrace cTn nad úrovní detekce (LoD) u více než 50 % zdravé populace. Testy hs-cTn navíc odhalily 99. percentil URL specifický pro pohlaví, přičemž hodnota pro ženy je obvykle zjištěna nižší než pro muže (obrázek 2).

Pochopení těchto pojmů usnadňuje přechod na vysoce citlivé testování srdečního troponinu. %tile = percentil; cTn = srdeční troponin; CV = variační koeficient; LoB = Limit of Blank; LoD = Limit of Detection; LoQ = Limit of Quantitation; Std. Dev. = směrodatná odchylka.

Obrázek 2. Různé analytické definice pro seznámení kliniků (se svolením Journal of the American College of Cardiology .

Vzhledem ke stále vyšší citlivosti cTn testů jsou detekovány stále nižší hladiny poškození myokardu. Ačkoli takové menší poškození může být způsobeno infarktem malé velikosti, častěji za ním nestojí ischemické poškození, ale některá z mnoha dalších příčin poškození myokardu, včetně chronických onemocnění . Vysoká citlivost testů hs-cTn proto může způsobit zmatek v diagnostickém postupu u pacientů s bolestí na hrudi, zejména pokud pozitivní výsledky cTn nejsou potvrzeny pozitivními výsledky EKG .

Kromě citlivosti, která závisí především na 99. percentilu, hraje v diagnostice akutního poškození myokardu důležitou roli také přesnost testu. Novější generace cTn testů mají obvykle vyšší citlivost i vyšší přesnost (nebo nižší nepřesnost). Jak již bylo zmíněno, celková nepřesnost na 99. percentilu URL klasifikuje test jako přijatelný podle směrnice (CV ≤ 10 %) nebo klinicky použitelný (CV > 10 % a ≤ 20 %).

Čím lepší je přesnost, tím vyšší je pravděpodobnost, že zjištěný rozdíl mezi dvěma sériovými vzorky je významný a svědčí o akutním poškození myokardu.

Vše o změně, kdy odebrat a změřit 2. vzorek?“

V klinické praxi bude významná změna hladin cTn mezi dvěma sériovými vzorky zjistitelná dříve u „doporučeného přijatelného“ testu než u „klinicky použitelného“ testu a u testu hs-cTn ještě dříve. Jinými slovy, pro detekci akutního poškození myokardu pomocí „klinicky použitelného“ testu bude potřeba více času mezi sériovými testy ve srovnání s „guideline acceptable“ testem. Pro pochopení tohoto rozdílu viz obrázek 3, kde je znázorněn rozdíl mezi oběma třídami testů cTn při detekci významné změny hladin cTn („delta“). V tomto modelu jsme předpokládali, že 99. percentil obou testů je stejný, což ilustruje přerušovaná modrá čára.

Obrázek 3. Znázornění diagnostické výkonnosti „doporučených přijatelných“ a „klinicky použitelných“ testů troponinu

K diagnostice akutního poškození myokardu je nezbytné prokázat významnou změnu „delta“ v hladině cTn mezi dvěma sériovými výsledky cTn s alespoň jedním výsledkem nad 99. percentilem URL. Pokud jsou oba výsledky cTn ze dvou sériových vzorků nalezeny nad 99. percentilem URL, pak je taková „delta“, nejlépe předem definovaná absolutní změna specifická pro test , často větší a snáze zjistitelná. Tato změna svědčí o probíhající akutní patologii . Jak ukazuje obrázek 3, test s nižší nepřesností bude schopen odhalit takovou významnou změnu hladiny cTn dříve a bude vyžadovat kratší interval mezi sériovými měřeními.

Obrázek 3 také ilustruje, že snížení cut-off by vedlo k rychlejšímu rule-in jak u současných, tak u vysoce citlivých testů, a proč se uživatelům troponinových testů doporučuje stanovit cut-off na základě jejich místní populace, zejména pokud se předpokládá zkreslení místní populace . Například na klinikách, kde se léčí převážně subpopulace pacientů, např. mladí, staří, pacienti s onemocněním ledvin nebo určitá etnická skupina.

Na základě současné literatury a osvědčených postupů se zdá, že časový interval 6-12 hodin mezi odběry vzorků pro sériové testování cTn poskytuje optimální diagnostickou přesnost pro většinu v současnosti používaných současných testů cTn. Citlivější testy, včetně vysoce citlivých testů, mohou poskytnout odpovídající diagnostickou výkonnost během 3-6 hodin, nebo dokonce rychleji u vybraných pacientů nebo při použití velmi přísných kritérií .

Nezávisle na testu cTn používaném v místní klinické praxi se obecně doporučuje vypracovat v klinických zařízeních standardizovaný protokol pro sériové odběry vzorků u pacientů přijatých s podezřením na AKS, vhodný pro jejich místní test cTn . Protokol by měl zahrnovat prahové hodnoty pro významné změny svědčící o akutním poškození myokardu.

Význam výkonu testu pro algoritmy „rule-in“ a „rule-out“ u akutního infarktu

Zjištění zvýšených a měnících se hladin cTn v kombinaci s klinickými známkami ischemie podpoří diagnózu akutního infarktu a odeslání pacienta k dalšímu diagnostickému vyšetření a/nebo invazivní léčbě.

Při použití současného testu bude poškození myokardu diagnostikováno měřením cTn při vstupu do ED a opakováním měření cTn po příslušném intervalu odběru vzorků, který činí přibližně 6 hodin, v závislosti na použitém testu.

Při použití vysoce citlivého testu mohou vysoké hladiny cTn při vstupu do ED (>5 x 99. percentil URL) a pozitivní změny EKG pomoci odeslat pacienty k okamžité invazivní léčbě. Normální hladiny cTn (th percentil URL) v kombinaci s normálním EKG podpoří dřívější vyloučení MI a propuštění takového pacienta . Zejména v případě pozdního příjmu (bolest na hrudi > 6 hodin před přijetím) podpoří negativní výsledky cTn vyloučení MI. Negativní výsledky cTn u časně příchozích nebo středně pozitivní výsledky hs-cTn budou vyžadovat opakování vyšetření za 3-6 hodin .

Přínos vyšetření hs-cTn jednoznačně souvisí s jeho vysokou citlivostí. Vysoká citlivost vede k nízkému riziku přehlédnutí pacientů s akutním infarktem. Vysoká citlivost také podporuje včasné a bezpečné vylučovací algoritmy, i když z nich může mít prospěch nižší procento pacientů ve srovnání s vylučovacími výkony, které nabízejí současné testy cTn .

Nevýhodou zvýšené citlivosti hs-cTn testů je snížená specificita a zvýšené riziko falešně pozitivních výsledků naznačujících AKS. Ačkoli je riziko přehlédnutí infarktu myokardu při použití testu hs-cTn menší, zejména starší pacienti bez AKS nebo pacienti s jinými morbiditami, jako je onemocnění ledvin, mohou vykazovat mírně zvýšené a/nebo změněné hladiny cTn. Tato zvýšená míra falešně pozitivních výsledků spojených s testováním hs-cTn bude mít za následek zvýšenou potřebu diagnostického sledování a riziko nevhodné léčby .

Zdravotnická zařízení a klinický personál se z logistických i ekonomických důvodů snaží takovému neodůvodněnému sledování vyhnout. Dodatečné náklady a péče spojené s neoprávněnou diagnózou infarktu spojenou s nižší specificitou testování hs-cTn jsou proto stále větším problémem . Zavedení testování hs-cTn je navíc spojeno s několika praktickými požadavky na zajištění jeho vhodného diagnostického a klinického využití . Navzdory těmto obavám zavedení testů hs-cTn dále posílí včasnou diagnostiku a bezpečné vyloučení infarktu myokardu, a proto představuje pro klinickou laboratoř zásadní biomarker při diagnostickém zpracování pacientů s podezřením na AKS.

Shrnutí

• Zvýšené a měnící se hladiny cTn jsou klíčové v klinické diagnostice akutního infarktu myokardu.
• Takovou úroveň diagnostického výkonu mohou poskytnout testy cTn, které vykazují nepřesnost (CV) 20 % nebo lepší na diagnostické hranici.
• Diagnostickou hranicí každého testu cTn je 99. percentil URL stanovený v populaci zdravých kontrol pro daný test.
• V populaci pacientů testovaných uživatelem existuje riziko populačního zkreslení, stejně jako v kontrolní populaci použité výrobcem ke stanovení cut-off testu.
• Lokální validace nebo odvození 99. percentilu URL se doporučuje, zejména pokud se předpokládá populační zkreslení.
• Nižší cut-off a nižší nepřesnost cTn testů jsou obvykle spojeny se zvyšující se citlivostí testu.
• Se zvyšující se citlivostí a přesností cTn testů lze dříve a rychleji diagnostikovat a vyloučit akutní infarkt.

.