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SCIENTIFIC PAPERS
CONTRIBUTI SCIENTIFICI
INTRODUZIONE
Il dolore toracico rappresenta uno dei principali problemi della medicina d’urgenza, poiché costituisce la causa più frequente di accesso al Pronto Soccorso (~ 4% di tutte le visite effettuate) e, in caso di mancata diagnosi di infarto acuto del miocardio (IMA) e dimissione impropria, comporta una mortalità elevata (2-4%) (1, 2). Il dolore toracico può avere molteplici cause ed è necessaria quindi un’attenta valutazione clinica che permetta il riconoscimento delle gravi patologie cardiovascolari che a esso possono sottendere (3).
La diagnosi precoce e la conseguente stratificazione di rischio sono obiettivi importanti nel contesto clinico della sindrome coronarica acuta ed è proprio in questo ambito che il laboratorio assume un ruolo chiave. La necrosi a cui va incontro il tessuto miocardico durante
l’IMA, infatti, è accompagnata dal rilascio nel circolo sanguigno di componenti della fibra muscolare cardiaca, quali il complesso troponinico e altre macromolecole intracellulari come l’isoenzima MB della creatinchinasi (CK-MB) e la mioglobina (4). Troponina T e troponina I presentano isoforme cardiache specifiche (cTnT e cTnI) e per questo motivo sono considerate i marcatori di elezione per l’identificazione della necrosi miocardica, indipendentemente dal meccanismo eziopatogenetico (ischemia, infezione, trauma, autoimmunità, ecc.) che la determina (5). Sulla base di queste considerazioni la “Joint European Society of Cardiology and American College of Cardiology Task Force for the Universal Definition of Myocardial Infarction” raccomanda l’uso di cTnT o cTnI come marcatore di lesione miocardica, ma soprattutto sottolinea che l’aumento della troponina cardiaca è un criterio necessario e sufficiente per porre
Efficacia della misura della troponina T con metodo ad alta sensibilità nella
diagnosi precoce di infarto acuto del miocardio
Lara Invernizzi1, Marcela Doka1, Fabrizio Cappellini1, Silvia Signorelli1, Rosanna Falbo1, Giulio Ronzoni2, Donata Saltafossi3, Fausto Avanzini3, Stefano Rusconi4, Paolo Brambilla1,5
1Servizio Universitario di Medicina di Laboratorio, 2U.O. Anestesia e Rianimazione, 3U.O. Cardiologia, 4U.O. Pronto Soccorso,
Ospedale di Desio, Desio (MI)
5Dipartimento di Medicina Sperimentale, Medicina e Chirurgia, Università di Milano Bicocca, Milano
Questo lavoro è stato in parte presentato al 43° Congresso Nazionale SIBioC, 15-18 Novembre 2011, Parma, sotto forma di poster, riceven-do, nella persona del suo primo autore (L. Invernizzi), il premio SIBioC destinato ai 4 migliori poster presentati.
ABSTRACT
Effectiveness of highly sensitive troponin T assay for early diagnosis of acute myocardial infarction (AMI).
The interpretation of cardiac troponin results has become challenging because of the availability of highly sensitive troponin assays able to detect even small cardiac damage. To investigate whether the highly sensitive cardiac troponin T assay (hs-cTnT) improves early AMI detection, a comparative evaluation between hs-cTnT and the 4th generation assay (4th-cTnT) was performed. Patients who presented to the Emergency Department from June to September 2011 with chest pain were recruited. Blood samples were taken at admission (T0), 1 (T1), 3, 6 and 12 h after presentation and were analysed by 4th-cTnT and hs-cTnT using Modular SWA E170 analyzer (Roche Diagnostics). For this study, only samples at T0 and T1 were evaluated. Of the 386 patients recruited, 32 (8.3%) had AMI. The sensitivity of hs-cTnT at T0 was 72% vs. 50% of 4th-cTnT. In T1 samples the sensitivity of hs-cTnT (97%) was slightly higher than 4th-cTnT (78%) (P=0.06). Our preliminary results showed that hs-cTnT can detect AMI 1 h after the hospital arrival in the majority of patients. Ongoing studies will define best algorithms for the effective use of hs-cTnT results in clinical practice. Rule-out and rule-in algorithms will have to be fine tuned to exploit cost-savings associated with this early diagnostic accuracy.
Corrispondenza a: Lara Invernizzi, Laboratorio Analisi, Azienda Ospedaliera di Desio e Vimercate, Presidio di Desio, Via Mazzini 1, 20832 Desio (MB). Tel. 0362383296, Fax 0362383464, E-mail lara.invernizzi@tiscali.it
diagnosi di IMA in un appropriato quadro clinico indicativo di ischemia del miocardio (6). In particolare, le linee guida sottolineano l’importanza della valutazione della cinetica di rilascio della troponina cardiaca, sfruttando dosaggi seriati in cui si deve necessariamente evidenziare un andamento in crescendo o in diminuzione della concentrazione di troponina nell’arco di 6-12 ore.
Anche dal punto di vista analitico le linee guida suggeriscono precisi criteri. L’attuale definizione universale di IMA, infatti, stabilisce l’utilizzo di metodi di dosaggio con un’imprecisione, espressa come CV, ≤10% alla concentrazione corrispondente al 99° percentile della distribuzione dei valori della popolazione di riferimento (6). Per soddisfare tali specifiche di qualità, è stato recentemente messo a punto un nuovo saggio ad alta sensibilità per il dosaggio di cTnT (hs-cTnT), che mostra una sensibilità analitica maggiore rispetto alla metodica di 4a generazione (4a-cTnT) (7, 8). Il miglioramento della sensibilità ha permesso di dimostrare che concentrazioni misurabili del biomarcatore possono essere presenti anche in una popolazione di soggetti apparentemente sani (9). Rimangono aperte e quindi oggetto di discussione alcune importanti questioni: 1) definire un livello decisionale coerente con la popolazione che meglio includa il tipico paziente con IMA (10), 2) valutare le cinetiche di incremento/decremento delle concentrazioni di cTnT e, in particolare, definire la percentuale o il valore assoluto di incremento/decremento tra prelievi successivi in grado di distinguere tra condizioni di ischemia cardiaca acuta e cronica (11-13), 3) definire l’appropriato intervallo temporale che deve intercorrere tra prelievi seriati.
Scopo del presente studio è stata la valutazione preliminare dell’efficacia diagnostica della hs-cTnT rispetto alla 4a-cTnT nel diagnosticare o escludere precocemente un IMA all’ammissione e dopo 1 ora in pazienti afferenti al Pronto Soccorso con dolore toracico acuto e sospetto diagnostico di IMA, al fine di verificare la possibilità di rivalutare, almeno per quanto concerne la parte inerente agli esami di laboratorio, il protocollo di gestione del dolore toracico nel Servizio di Pronto Soccorso presso il Presidio Ospedaliero di Desio e con la finalità aggiuntiva di permettere al personale medico di familiarizzare con il nuovo metodo ad alta sensibilità. MATERIALI E METODI
Lo studio svolto si inserisce in un progetto più ampio, realizzato grazie alla stretta collaborazione tra il Servizio di Medicina di Laboratorio, l’U.O. di Pronto Soccorso e le Unità di Terapia Intensiva Cardio-Coronarica e di Cardiologia del Presidio Ospedaliero di Desio, volto alla valutazione delle variazioni percentuali di cTnT in prelievi consecutivi eseguiti precocemente su pazienti con dolore toracico. Nello studio sono stati inclusi 386 pazienti consecutivi (224 maschi e 162 femmine; età 68,1±17,2 anni), che si sono presentati all’osservazione in Pronto Soccorso con dolore toracico e sospetto clinico
di IMA nel periodo tra giugno e settembre 2011. Per ogni paziente è stato raccolto il consenso informato e sono stati effettuati prelievi seriati utilizzando provette per plasma con anticoagulante K3-EDTA, seguendo il seguente protocollo di raccolta: al momento dell’accettazione (basale, T0), dopo 1 ora (T1), dopo 3 ore (T3), dopo 6 ore (T6) e dopo 12 ore (T12). Lo studio è stato condotto nel rispetto della Dichiarazione di Helsinki del 1975. Solo i risultati relativi ai prelievi a T0 e T1 sono stati utilizzati per questo specifico studio.
Per ogni paziente sono stati recuperati il referto di Pronto Soccorso e la scheda di dimissione ospedaliera in caso di ricovero, sono state annotate le informazioni di sesso, età, ora riferita dell’esordio della sintomatologia dolorosa ed eventuali patologie concomitanti. Per i casi di IMA sono state raccolte le informazioni riguardanti tipologia di infarto (con o senza sovraslivellamento del tratto ST). La diagnosi di IMA è stata effettuata mediante la valutazione del quadro clinico, del profilo biochimico ottenuto con il saggio 4a-cTnT ai tempi standard (T0, T6 e T12), dell’elettrocardiogramma e/o dell’ecografia cardiaca (6).
L’esecuzione dei saggi hs-cTnT e 4a-cTnT (Roche Diagnostics) è stata effettuata su strumentazione automatizzata Modular SWA E170 (Roche Diagnostics), utilizzando la tecnica in elettrochemiluminescenza, sul campione fresco. Le caratteristiche dei saggi utilizzati sono le seguenti: 4a-cTnT possiede un limite di rilevabilità (LoD) di 10 ng/L e la concentrazione che corrisponde a un CV ≤10% è pari a 30 ng/L (7). Il 99° percentile della distribuzione dei valori della popolazione di riferimento corrisponde a 10 ng/L, concentrazione alla quale, tuttavia, il metodo non garantisce quantificazioni sufficientemente precise, come invece richiesto dalle linee guida (6). Il saggio hs-cTnT possiede, invece, un LoD pari a 5 ng/L e 13 ng/L è la concentrazione a cui corrisponde un CV del 10% (8). Il 99° percentile risulta essere pari a 14 ng/L (8).
Tutte le valutazioni statistiche sono state svolte utilizzando il programma MedCalc versione 12.2.1 per Windows. Il test chi-quadro è stato utilizzato per confrontare le percentuali osservate con i due saggi utilizzati. Un valore di P ≤0,05 è stato considerato statisticamente significativo. Gli intervalli di confidenza (IC) sono stati calcolati al 95%.
RISULTATI
Per 32 (8,3%) dei 386 pazienti considerati (età 71,3±12 anni) è stata formulata diagnosi di IMA. I pazienti erano così distribuiti: 24 uomini (età 70,1±11,8 anni) e 8 donne (età 74,7±9,0 anni). Un IMA senza sopraslivellamento del tratto ST all’elettrocardiogramma (NSTEMI) è stato diagnosticato in 19 pazienti (59,4%) e nei rimanenti 13 (40,6%) è stata posta diagnosi di IMA con sopraslivellamento del tratto ST all’elettrocardiogramma (STEMI).
L’elaborazione dei dati di efficacia diagnostica dei due metodi ai tempi T0 e T1 è riassunta nella Tabella 1. La sensibilità dei due saggi nella rilevazione dei NSTEMI 37 biochimica clinica, 2013, vol. 37, n. 1
al T0 è risultata pari a 68,4% per il saggio 4a-cTnT e 79,0% per hs-cTnT (P=0,71) e al T1 pari, rispettivamente, a 73,7% e a 94,7% (P=0,18).
DISCUSSIONE
Prima dell’introduzione del saggio hs-cTnT, presso il Presidio Ospedaliero di Desio il protocollo di gestione del dolore toracico applicato ai pazienti con sospetto diagnostico di IMA prevedeva prelievi seriati con dosaggio basale, dopo 6 ore e dopo 12 ore. Qualora entro le 6 ore non si fosse registrato un risultato positivo di cTnT associato a un incremento/decremento significativo dei valori nei prelievi consecutivi in un contesto clinico indicativo di IMA, era indicato escludere che la causa del dolore toracico riferito dal paziente fosse riconducibile a IMA. Con la sostituzione del saggio 4a-cTnT con hs-cTnT, nel nostro laboratorio è stato testato un protocollo sperimentale che, lasciando inalterati i prelievi ai tempi T0, T6 e T12, prevedeva l’aggiunta di 2 prelievi, ai tempi T1 e T3, per permettere di eseguire una valutazione preliminare riguardo l’utilizzo di hs-cTnT nell’identificazione precoce di IMA. In questo studio abbiamo esaminato l’efficacia diagnostica del saggio hs-cTnT, confrontandola con quella del saggio 4a-cTnT, nella diagnosi di IMA al T0 e al T1. La valutazione effettuata mostra al T0 una differenza di sensibilità diagnostica a favore di hs-cTnT (72% vs. 50%) che tuttavia non risulta statisticamente significativa (P=0,81). Conclusioni simili si ottengono anche valutando solamente i soggetti identificati come NSTEMI, in cui il dato biochimico assume un importante valore diagnostico a differenza degli STEMI nei quali assume un ruolo prevalentemente prognostico. I risultati dimostrano che anche al T1 le sensibilità diagnostiche dei due saggi differiscono a favore di hs-cTnT (97% vs. 78%), ma ancora una volta senza raggiungere la significatività statistica. Anche valutando esclusivamente i soggetti identificati come NSTEMI, la differenza non era significativa (95% vs. 74%, P=0,18). Si evidenziava, invece, una differenza statisticamente significativa tra le specificità diagnostiche dei due saggi a favore del saggio 4a-cTnT sia al T0 che al T1.
In letteratura sono rari gli studi che hanno valutato l’efficacia diagnostica del saggio hs-cTnT a un’ora dalla
presentazione dei pazienti presso il dipartimento d’emergenza (13, 14). I risultati da noi ottenuti si discostano dai dati presentati da Reichlin et al. (14), che al T0 mostravano un’accuratezza diagnostica del saggio hs-cTnT (sensibilità, 95%; specificità, 80%) migliore di quella del saggio 4a-cTnT (sensibilità, 72%; specificità, 97%) [area sotto la curva ROC pari a 0,92 (95% IC: 0,87-0,97) per hs-cTnT e 0,76 (95% IC: 0,64-0,88) per 4a-cTnT (P=0,01)]. Tale discordanza di risultati potrebbe in parte essere spiegata considerando che nel nostro studio più del 50% dei pazienti si è presentato al Pronto Soccorso con esordio della sintomatologia dolorosa entro le 4 ore precedenti. Al contrario, nel lavoro di Reichlin et al. (14) non è specificata la distribuzione dei casi di IMA in funzione del tempo trascorso dall’esordio della sintomatologia. Va anche sottolineato che il protocollo di studio di Reichlin mostrava sostanziali differenze rispetto al nostro in quanto: 1) lo studio era multicentrico e non condotto in un singolo ospedale, 2) la diagnosi finale dei pazienti arruolati era assegnata in ciascun ospedale, utilizzando come marcatore biochimico il saggio di troponina cardiaca in uso nel laboratorio di quel centro, e solo successivamente, su tutti i campioni opportunamente conservati, erano determinate 4a-cTnT e hs-cTnT. Nel nostro studio, invece, per porre la diagnosi finale di IMA nei pazienti arruolati è stata utilizzata la 4a-cTnT e questo ha certamente condizionato i risultati dello studio, soprattutto in termini di specificità.
Nel nostro studio ci sono 9 (28%) casi di IMA in cui la hs-cTnT al T0 non si è ancora positivizzata, rappresentati da pazienti che si sono presentati in media 1,5 ore dopo l’insorgenza del dolore toracico. Questo potrebbe in parte giustificare la sensibilità da noi riscontrata, inferiore rispetto a quella riscontrata da Reichlin et al. (14). Inoltre, il numero ridotto, non tanto di pazienti totali arruolati (386 nel nostro studio contro 718 nella ref. 14), quanto di pazienti con diagnosi finale di IMA (32 contro 123) riduce la potenza statistica, come dimostra anche l’ampio IC da noi rilevato.
La scelta di includere nello studio qui presentato esclusivamente i pazienti per i quali erano disponibili i risultati di hs-cTnT a T0 e T1 potrebbe spiegare la minore specificità diagnostica rilevata rispetto a lavori analoghi e la bassa prevalenza di IMA rilevata nel nostro
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CONTRIBUTI SCIENTIFICI
Tabella 1
Prestazioni diagnostiche dei saggi di misura della troponina T cardiaca valutati
Saggio Sensibilità %
(95%IC) Specificità %(95%IC) VPN %(95%IC) VPP %(95%IC) 4a-cTnT
Livello decisionale: ≥30 ng/L T0T1 50 (32-68)78 (60-91) 87 (83-90)85 (81-89) 95 (92-97)98 (95-99) 26 (16-39)33 (23-45) hs-cTnT
Livello decisionale: ≥14 ng/L T0T1 72 (53-86)97 (84-100)b 55 (50-60)54 (48-59)aa 96 (92-98)99 (97-100) 13 (8-20)16 (11-22)
aP <0,0001 e bP=0,06 rispetto al saggio 4a-cTnT.
studio (8,3%) rispetto a quella (17%) di studi analoghi (14, 15). È plausibile pensare che i casi di pazienti che hanno completato la raccolta dei campioni di sangue a T0 e T1 coincidano con un sottogruppo di pazienti più difficilmente inquadrabili clinicamente che il medico di Pronto Soccorso ha quindi monitorato biochimicamente con più attenzione. Pertanto, potrebbe essersi generato un “bias” di selezione dei pazienti, che ha portato a includere più frequentemente un sottogruppo nel quale la troponina poteva risultare positiva per cause fisiopatologiche non riconducibili a un’ischemia del miocardio, e questo “bias” potrebbe aver condizionato la bassa prevalenza di IMA e la ridotta specificità dell’esame. Questo sottogruppo di pazienti a più elevata complessità clinica potrebbe corrispondere ai pazienti più anziani, nei quali la concentrazione di troponina cardiaca è significativamente più elevata rispetto ai soggetti giovani (16). Anche per questo motivo sarebbe necessario rivalutare l’attuale livello decisionale in relazione alle diverse popolazioni che si possono presentare in Pronto Soccorso con dolore toracico, con particolare attenzione all’età dei pazienti. Non va comunque escluso che alcuni di questi, apparentemente falsi positivi per hs-cTnT, possano essere pazienti che, rivalutati applicando il criterio della variazione percentuale tra due dosaggi consecutivi di hs-cTnT, soddisfino i criteri della definizione di IMA. É noto infatti che l’elevata sensibilità diagnostica del saggio hs-cTnT nella diagnosi precoce di IMA deve essere accompagnata da informazioni cliniche accurate e soprattutto dalla valutazione delle variazioni percentuali della cTnT in due prelievi consecutivi, unico approccio in grado di migliorare la specificità della hs-cTnT e indispensabile presidio per un’efficace diagnosi differenziale con altre condizioni mediche associate all’incremento di cTnT (15).
In conclusione, dai dati riportati emerge che per i pazienti per i quali esiste il sospetto di IMA l’aumentata sensibilità del saggio hs-cTnT potrebbe fornire più precocemente informazioni utili per l’esclusione di IMA rispetto a quanto avveniva in precedenza utilizzando il saggio 4a-cTnT. Ciò permetterebbe una migliore e più agevole gestione dei pazienti che afferiscono ai dipartimenti di emergenza con dolore toracico, riducendo il tempo di osservazione e i conseguenti costi correlati (17).
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