Minden, amit a troponin mérésekről tudni kell

Bevezetés

Ez a cikk a szívtroponin vizsgálathoz kapcsolódó analitikai jellemzők általános hátterét tartalmazza.

A következő területeket tárgyalja:

• Bevezetés a troponinba
• Mi a 99. percentilis felső referencia határérték (URL) és miért használjuk?
• A 99. percentilis URL meghatározása
• A troponin dinamikája és a sorozatmérések szükségessége
  • Az érzékenységről és a pontosságról
  • A változásról, mikor vegyük és mérjük a 2. mintát
• A vizsgálat teljesítményének hatása az akut szívinfarktus (MI)
• Összefoglaló

A troponin bemutatása

A troponin az izomszövet egyik szabályozó fehérjéje. A szívizom, vagyis a szívizomzat a troponin egy szívspecifikus típusát (cTn) tartalmazza. A szívizom sérülése és sejtkárosodás esetén a cTn a szívizomból a vérbe szabadul fel. A cTn elleni specifikus monoklonális antitestek lehetővé tették olyan cTn-specifikus tesztek kifejlesztését, amelyekkel mérhető a cTn koncentrációja a vérben. A szívtroponinnal (cTn) kapcsolatos első publikációk 1970-es évekbeli megjelenése óta mintegy 20 000 tudományos közlemény jelent meg a szívizomkárosodás e hatékony biomarkeréről. Idővel a cTn-tesztek javították analitikai teljesítményüket, és a szívizomkárosodás és a szívinfarktus (MI) diagnosztizálására kijelölt laboratóriumi biomarkerré váltak. Végül, minél nagyobb a miokardiális inzultus, annál több troponin szabadul fel a keringésbe. Következésképpen a kvantitatív cTn-eredmények prognosztikai értékkel is bírnak a rizikóstratifikáció és a betegkezelés támogatására .

Mi a 99. percentilis URL és miért használjuk?

Mivel a cTn nem konstitutív vérfehérje, a cTn vérszintje rendkívül alacsony lesz egészséges, szívizomkárosodás nélküli egyéneknél. Sok más vérbiomarkerrel ellentétben, amelyek kórosan alacsony és kórosan magas szintet is mutathatnak, a cTn-szintek iránti klinikai érdeklődés ezért csak a megnövekedett szintekre vonatkozik.

A cTn-vizsgálatok első generációi – nem meglepő módon – alig tudtak kvantitatív cTn-eredményeket közölni olyan egyéneknél, akiknek NEM volt szívizomkárosodásuk. A legtöbb ilyen esetben a “kimutatási szintnél alacsonyabb” (

Ez bizonyos mértékig azt is megmagyarázza, hogy honnan ered az URL 99. percentilisének használata a normális és az emelkedett cTn-szintek közötti határértékként. Ha a szokásos 97,5. percentilis határértéket választották volna, pl. ahogyan azt a legtöbb biomarker esetében alkalmazzák, számos kortárs cTn-teszt nehezen tudott volna több mint 2,5%-os mérhető eredményt produkálni, ami a 97,5%-os határérték megállapításához szükséges, nem parametrikus statisztikák alapján .

A 99. percentilis URL használatának legfontosabb oka azonban a különböző cTn-tesztek közötti harmonizáció és szabványosítás jelenlegi hiánya. Ez meggátolja egyetlen numerikus határérték alkalmazását az összes cTn-tesztben, mint a szívizomkárosodás fiziológiai küszöbértékét . Ehelyett a 99. percentilis URL biztosítja a minden cTn-mérés számára kötelezően alkalmazandó “földhözragadtságot” és a normális és az emelkedett cTn-szintek közötti analitikai határértéket. A 99. percentilis URL klinikai jelentősége ezért egyértelmű, és a szakértők folyamatos érdeklődése a cTn-tesztek 99. percentilis URL-je iránt logikus következmény.

Következésképpen a cTn-tesztek gyártóinak meg kell adniuk a teszt-specifikus 99. percentilis URL-jüket az IFU-ban. Ez az érték azonban jellemzően az egészséges kontrollok regionális populációján alapul, ami nem biztos, hogy a világ minden felhasználója számára optimális értéket jelent. Az olyan tényezők, mint az életkor, a nem és az etnikai hovatartozás befolyásolhatják és befolyásolni fogják a cTn-szinteket, és jelentősen befolyásolják az URL-t. Ezért tanácsos ennek az IFU-alapú 99. percentilis URL-nek a gondos helyi validálása . Továbbá, amennyiben helyi populációs torzítás várható, ajánlott a 99. percentilis URL-határérték helyi levezetése, amint azt később tárgyaljuk.

A 99. percentilis URL-határérték mellett a vizsgálat pontossága is fontos ezen a szinten, amint azt később tárgyaljuk.

A 99. percentilis URL meghatározása (és ellenőrzése)

A 99. percentilis URL-t egy adott vizsgálathoz az egészséges kontrollpopulációban kapott eredményekből számítják ki. Az iránymutatás szerint egy kortárs cTn-teszt 99. percentilis URL-jének minősített meghatározásához legalább 300 egészséges egyénből álló, megfelelő korú, etnikai és nemi összetételű populációra van szükség. A nagy érzékenységű vizsgálatok esetében a 99. percentilisek nemspecifikusak, ezért legalább 300 egészséges nőt és 300 egészséges férfit kell vizsgálni. A kortárs vizsgálatok esetében a legtöbb eredménynél a th percentilis URL valójában korlátozott számú mérhető eredményen alapul. A 99. percentilis URL meghatározásának módszereként a nyilvánvaló kiugró értékek kizárása után egy egyszerű nemparametrikus módszer ajánlott . Ha egy 300 egészséges egyénből álló populáción alapul, az összes >LoD eredményt rangsorolják, majd az adatbázisban a harmadik legmagasabb érték határozza meg a 99. percentilis URL-t.

Egy sor társbetegség és/vagy zavaró tényező ismerten növeli a cTn keringő szintjét . Ha a 99. percentilis URL meghatározásához használt eredmények közül néhányat befolyásolnak az ilyen társbetegségek, akkor a 99. percentilis URL is könnyen befolyásolható. Következésképpen az egészséges referenciapopulációba felvett valamennyi vizsgálati alanyt előszűrésnek kell alávetni az ilyen tényezők lehetséges hatásának csökkentése érdekében. Az ilyen alapos előszűrés fontosságát a cTn-tesztek megfelelő 99. percentilis URL-jének meghatározásában számos tanulmány kimutatta. Összességében ajánlott, hogy az egészséges referenciapopulációba való kiválasztás legalább egy egészségügyi kérdőívet és számos laboratóriumi vizsgálatot tartalmazzon a normális vesefunkció és a pangásos szívelégtelenség hiányának biztosítása érdekében.

Sok tanulmány számolt be alternatív határértékekről a különböző cTn-tesztek esetében, amelyek eltérnek a gyártó által az IFU-ban megadott 99. percentilis URL-től, és gyakran jobb diagnosztikai teljesítményhez társulnak . A jelenlegi legjobb gyakorlatnak, amely a cTn-teszteknél a 99. percentilis URL használatán alapul a szívizomkárosodás optimális diagnosztikai pontosságának elérése érdekében, ezért magában kell foglalnia a cTn-tesztek kritikus nyomon követését a rutinszerű használat során a kalibrálás és a pontosság ellenőrzése tekintetében, különösen a diagnosztikai határértéknél .

A troponin-tesztek különböző generációit fejlesztették ki az idők során, egyre növekvő érzékenységgel és egyre alacsonyabb 99. percentilisekkel. Következésképpen, amint azt az 1. ábra szemlélteti, a cTn-próbák újabb generációi korábban képesek kimutatni a megnövekedett cTn-szinteket, ami a szívizomkárosodás fokozott érzékenységével és az ACS gyorsabb kizárásával és kizárásával jár. A nagy érzékenységű (hs-cTn) tesztek legújabb generációi azonban sok vitát, sőt ellentmondást is kiváltottak a rutin klinikai diagnosztikában való optimális alkalmazásukkal kapcsolatban. Különösen az MI túldiagnosztizálásának megnövekedett kockázata és a hs-cTn-tesztek alkalmazásával járó növekvő komplexitás vetett fel általános aggályokat .

1. ábra. A cTn-tesztek érzékenységének és 99. percentiliseinek alakulása URL.

A troponin dinamikája és a sorozatmérések szükségessége

Az akut szívinsult és a rövid ideig tartó helyi iszkémia után a szívizomsejtek elkezdenek elhalni (nekrózis), és a szívtroponin felszabadul. Jellemzően az inzultust követő első néhány órában a betegek tompa fájdalmat kezdenek érezni a mellkasukban / a mellkasukon és/vagy a karjukban. Nyilvánvalóan sürgős orvosi ellátást kérnek, és a legtöbb esetben felveszik őket egy közeli kórház mellkasi fájdalom osztályára vagy sürgősségi osztályára (ED). Az MI típusától függően a cTn-szintek 6 óra és 3 nap között érik el maximumukat, majd csökkenni kezdenek . Normális esetben a cTn-szinteknek több hétre van szükségük ahhoz, hogy visszatérjenek a kiindulási szintre, feltéve, hogy ez idő alatt nem következik be fokozódó szívizomkárosodás.

Az MI jelenlegi definíciója és a jelenlegi klinikai irányelvek szerint az akut MI-t akut szívizomkárosodás jelenlétében diagnosztizálják, amely a szív troponin (cTn) szintjének emelkedésével és/vagy jelentős csökkenésével, valamint a szívizom iszkémia klinikai jeleivel, például kóros EKG-változásokkal együtt jelentkezik .

Az akut MI diagnózisát alátámasztó pozitív cTn-eredményhez ezért szükséges:

• Mindössze egy megnövekedett cTn-t tartalmazó minta, pl. a 99. percentilis URL
• A cTn-szintek jelentős változása, pl. “delta”, két sorozatmérés között

A következő fejezetekben részletesebben foglalkozunk a cTn-tesztek különböző kategóriáira vonatkozó mindkét követelménnyel.

Az érzékenységről és a pontosságról

A cTn-teszt kimutatási határai az érzékenységtől és a pontosságtól függnek. A nagyobb érzékenység és pontosság a megnövekedett vagy megváltozott cTn-koncentráció korábbi kimutatását, és ezáltal az akut szívizomkárosodás és az MI korábbi felismerését eredményezi. A jelenlegi iránymutatások olyan tesztek használatát javasolják, amelyek teljes CV-je ≤ 10% a 99. percentilis URL-nél, és az ilyen teszteket “iránymutatásban elfogadhatónak” minősítik. A klinikai rutinban elfogadhatóak azok a cTn-tesztek is, amelyek teljes CV-je a 99. percentilis URL-jénél 10% és 20% között van, így az ilyen tesztek “klinikailag használhatóak”, mivel az ilyen teszteket használó betegek téves besorolásának kockázata alacsony .

A cTn-tesztek továbbfejlesztésével a tesztek 99. percentilis URL-je egyre alacsonyabb, az érzékenység pedig egyre magasabb lesz. A hs-cTn-tesztek legújabb generációja nemcsak a 99. percentilis URL-jénél képes ≤ 10%-os CV-t nyújtani, hanem az egészséges populáció több mint 50%-ánál a kimutatási szint (LoD) feletti cTn-koncentrációt is képes mérni. Ezenkívül a hs-cTn-próbák feltárták a nemspecifikus 99. percentilis URL-t, a nőknél jellemzően alacsonyabb értéket találtak, mint a férfiaknál (2. ábra).

Ezek a kifejezések megértése megkönnyíti a nagy érzékenységű szívtroponin-vizsgálatra való áttérést. %tile = percentilis; cTn = szívtroponin; CV = variációs együttható; LoB = üres határérték; LoD = kimutatási határérték; LoQ = mennyiségi határérték; Std. Dev. = szórás.

2. ábra. Különböző analitikai definíciók a klinikusok megismertetésére (a Journal of the American College of Cardiology engedélyével .

A cTn-próbák egyre magasabb érzékenysége miatt egyre alacsonyabb szintű szívizomkárosodást detektálnak. Bár ilyen csekély mértékű károsodást okozhat kis méretű infarktus, gyakrabban áll mögötte nem iszkémiás károsodás, hanem a szívizomkárosodás számos más oka közül valamelyik, beleértve a krónikus betegségeket is . A hs-cTn-tesztek nagy érzékenysége ezért zavart okozhat a mellkasi fájdalomban szenvedő betegek diagnosztikai feldolgozásában, különösen akkor, ha a pozitív cTn-eredményt nem erősíti meg pozitív EKG-eredmény .

Az érzékenység mellett, amely elsősorban a 99. percentilis függvénye, a teszt pontossága is fontos szerepet játszik az akut szívizomkárosodás diagnózisában. A cTn-próbák újabb generációi jellemzően nagyobb érzékenységgel, valamint nagyobb pontossággal (vagy kisebb pontatlansággal) rendelkeznek. Mint korábban említettük, a teljes pontatlanság a 99. percentilis URL-nél minősíti a vizsgálatot az irányelvek szerint elfogadhatónak (CV ≤ 10 %) vagy klinikailag használhatónak (CV > 10 % és ≤ 20 %).

Minél jobb a pontosság, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy a két sorozatminta között talált különbség szignifikáns és akut szívizomkárosodásra utaló.

A változásról, mikor kell levenni és mérni a 2. mintát?

A klinikai gyakorlatban a cTn-szint két sorozatminta közötti szignifikáns változása hamarabb kimutatható egy “irányelvileg elfogadható” mint egy “klinikailag használható” vizsgálattal, és egy hs-cTn-vizsgálattal még hamarabb. Más szóval, az akut szívizomkárosodás kimutatásához egy “klinikailag használható” teszttel több időre van szükség a sorozatvizsgálatok között, mint egy “iránymutatóan elfogadható” teszttel. A különbség megértéséhez lásd a 3. ábrát, ahol a cTn-tesztek két osztálya közötti különbség a cTn-szintek szignifikáns változásának (“delta”) kimutatásában látható. Ebben a modellben azt feltételeztük, hogy a két vizsgálat 99. percentilis értéke megegyezik, amit a szaggatott kék vonal szemléltet.

3. ábra. Az “irányelvek szerint elfogadható” és a “klinikailag használható” troponin-tesztek diagnosztikus teljesítményének szemléltetése

Az akut szívizomkárosodás diagnosztizálásához elengedhetetlen, hogy két sorozatos cTn-eredmény között a cTn-szintben jelentős változást, “delta”-t mutassunk ki, legalább egy eredmény a 99. percentilis feletti URL. Ha két sorozatmintából származó mindkét cTn-eredmény a 99. percentilis URL felett található, akkor egy ilyen “delta”, lehetőleg egy előre meghatározott assay-specifikus abszolút változás , gyakran nagyobb és könnyebben kimutatható. Ez a változás egy folyamatban lévő akut patológiára utal . Amint azt a 3. ábra mutatja, egy kisebb pontatlansággal rendelkező vizsgálat hamarabb képes lesz a cTn-szintek ilyen jelentős változásának kimutatására, és rövidebb intervallumot igényel a sorozatmérések között.

A 3. ábra azt is szemlélteti, hogy a határérték csökkentése mind a kortárs, mind a nagy érzékenységű vizsgálatok esetében gyorsabb szabályozást eredményezne, és hogy miért ajánlott a troponin-tesztek felhasználóinak a helyi populáción alapuló határérték meghatározása, különösen akkor, ha helyi populációs torzítás várható . Például olyan klinikákon, ahol túlnyomórészt a betegek egy alpopulációját kezelik, pl. fiatalokat, időseket, vesebetegeket vagy egy bizonyos etnikai csoportot.

A jelenlegi szakirodalom és a legjobb gyakorlatok alapján úgy tűnik, hogy a sorozatos cTn-vizsgálat során a mintavételek közötti 6-12 órás időintervallum optimális diagnosztikai pontosságot biztosít a legtöbb jelenleg használt kortárs cTn-teszt esetében. Az érzékenyebb tesztek, beleértve a nagy érzékenységű teszteket is, 3-6 órán belül megfelelő diagnosztikai teljesítményt nyújthatnak, kiválasztott betegeknél vagy nagyon szigorú kritériumok alkalmazásával akár gyorsabban is .

A helyi klinikai gyakorlatban alkalmazott cTn-tesztektől függetlenül, általában ajánlott a klinikai intézményekben a helyi cTn-tesztnek megfelelő, standardizált sorozatos mintavételi protokoll kidolgozása az ACS gyanújával felvett betegek számára . A protokollnak tartalmaznia kell az akut szívizomkárosodásra utaló jelentős változás küszöbértékeit.

A vizsgálat teljesítményének hatása az akut MI kizáró és kizáró algoritmusaira

A megnövekedett és változó cTn-szintek kimutatása az iszkémia klinikai jeleivel együtt támogatja az akut MI diagnózisát és a beteg további diagnosztikai vizsgálatra és/vagy invazív kezelésre való utalását.

Kortárs tesztek használata esetén a szívizomkárosodás diagnosztizálása az ED belépésekor végzett cTn-méréssel és a cTn-mérés megismétlésével történik a megfelelő, az alkalmazott teszttől függő, körülbelül 6 órás mintaintervallum után.

Nagy érzékenységű tesztek használata esetén a magas cTn-szintek az ED belépésekor (>5 x 99. percentilis URL) és a pozitív EKG-változások segíthetik a betegek azonnali invazív kezelésre való utalását. A normális cTn-szintek (th percentilis URL) normális EKG-val kombinálva támogatják az MI korábbi kizárását és az ilyen beteg elbocsátását . Különösen a későn érkező betegek (mellkasi fájdalom > 6 órával a felvétel előtt) esetében a negatív cTn-eredmények támogatják az MI kizárását. A korán érkezők negatív cTn-eredményei vagy a mérsékelten pozitív hs-cTn-eredmények 3-6 óra múlva ismételt vizsgálatot tesznek szükségessé.

A hs-cTn-vizsgálat előnye egyértelműen a magas érzékenységéhez kapcsolódik. A nagy érzékenység azt eredményezi, hogy alacsony a kockázata annak, hogy akut MI-ben szenvedő betegek kimaradnak. A magas érzékenység támogatja a korai és biztonságos kizárási algoritmusokat is, még akkor is, ha a betegek alacsonyabb százaléka részesülhet előnyben a kortárs cTn-tesztek által nyújtott kizárási teljesítményhez képest .

A hs-cTn-tesztek megnövekedett érzékenységének hátulütője a csökkent specificitás és az ACS-re utaló hamis pozitív eredmények megnövekedett kockázata. Bár a hs-cTn-próba használata esetén kisebb a kockázata annak, hogy nem veszik észre az MI-t, különösen az ACS nélküli idős betegeknél, illetve az egyéb betegségekben, például vesebetegségben szenvedő betegeknél előfordulhat, hogy mérsékelten emelkedett és/vagy megváltozott cTn-szintet mutatnak. A hs-cTn-vizsgálattal kapcsolatos téves pozitív eredmények megnövekedett szintje a diagnosztikai követés megnövekedett szükségességét és a nem megfelelő kezelés kockázatát eredményezi .

Az egészségügyi intézmények és a klinikai személyzet logisztikai és gazdasági okokból egyaránt igyekszik elkerülni az ilyen indokolatlan követést. A hs-cTn vizsgálat alacsonyabb specificitásával összefüggő MI indokolatlan diagnózisával járó többletköltségek és ellátás ezért egyre nagyobb aggodalomra ad okot . Ezenkívül a hs-cTn-vizsgálat bevezetése számos gyakorlati követelménnyel jár a megfelelő diagnosztikai és klinikai alkalmazás biztosítása érdekében . Ezen aggályok ellenére a hs-cTn-tesztek bevezetése tovább javítja a korai diagnózist és a myocardialis infarctus biztonságos kizárását, és ezért lényeges biomarkert jelent a klinikai laboratórium számára az ACS-gyanús betegek diagnosztikai feldolgozásában.

Összefoglaló

• A cTn emelkedett és változó szintje kulcsfontosságú az akut MI klinikai diagnózisában.
• Egy ilyen szintű diagnosztikus teljesítményt olyan cTn-tesztek biztosíthatnak, amelyek a diagnosztikai határértéknél 20%-os vagy jobb pontatlanságot (CV) mutatnak.
• A diagnosztikai határérték minden cTn-teszt esetében a 99. percentilis URL, amelyet az adott teszt egészséges kontrollok populációjában határoztak meg.
• A populációs torzítás kockázata fennáll a felhasználó által vizsgált betegpopulációban, valamint a gyártó által a vizsgálat határértékének meghatározásához használt kontrollpopulációban.
• A 99. percentilis URL helyi validálása vagy levezetése ajánlott, különösen, ha a populációs torzítás várható.
• A cTn-tesztek alacsonyabb határértékei és kisebb pontatlansága jellemzően a teszt növekvő érzékenységével jár együtt.
• A cTn-tesztek növekvő érzékenységével és pontosságával az akut MI diagnózisa és kizárása korábban és gyorsabban megvalósítható.