Analyzátory ABR a krevních plynů Petr Breinek Logo MU.jpg ABL 800Flex a 80Flex ABL800-1st-Automatic ABL800Flex Logo Radiometer - bianco su fondo blu Astrup P.Astrup Použití kazet Detekce hladiny reagencií Automatická kalibrace Podavač vzorků ABR (acidobazická rovnováha) ABS (acidobazický stav) — Rovnováha (stav) mezi kyselými a zásaditými látkami v organismu, rovnováha mezi jejich tvorbou a vylučováním —K určení stavu ABR (ABS) je potřeba: §Zhodnotit klinický stav pacienta §V laboratoři stanovit: — Základní parametry ABR v krvi (pH, pCO2 a pO2) včetně vypočítaných parametrů, Elektrolyty (Na+, K+, Cl-), hemoglobin a jeho saturaci kyslíkem, případně albumin, osmolalitu, laktát, aj. acidbase32.jpg Základní charakteristiky vnitřního prostředí pH, pCO2, pO2 ionty Na+, K+, Cl- Osmolalita, Hemoglobin Bílkoviny, Albumin U kterých pacientů se monitoruje stav ABR? hosptal_scenes511.jpg • Kriticky nemocní na jednotkách intenzivní péče • Při anestezii ABR - historie 1908 L.J. Henderson popsal vztah mezi kyselinami a zásadami v krvi rovnicí [H+] = K . [H2CO3]/[HCO3-] 1909 S. Sorensen navrhl vyjadřovat kyselost pomocí pH - záporný dekadický logaritmus koncentrace vodíkových iontů 1916 K.A. Hasselbach upravil Hendersonovu rovnici pomocí pH pH = pKa + log[HCO3-]/ [H2CO3] sorensen3 henderson cy0123576003 Van Slyke Manometrický přístroj podle Van Slyka, poprvé použit pro stanovení aktuálních bikarbonátů v anaerobně odebrané krvi, jejichž hodnota umožňovala rozlišovat acidózu a alkalózu, později popsán postup i pro stanovení CO2, O2). Van Slyke.gif 1917 D.D.Van Slyke 1883-1971 1916 Krevní plyny - historie 1936 První komerční pH-metry (firmy: Radiometer, Beckman 1952 R.S. Stow popsal elektrodu pro přímé měření pCO2 1952 P.B.Astrup klinická aplikace stanovení pH v krvi; poznání respiračních acidobazických poruch stow.gif http://www.unipa.it/~lanza/esiait/astrup.JPG Krevní plyny - historie 1954 L.C.Clark(1918) – vývoj elektrody pro měření pO2 (1954) 1956 P.Astrup – popis metody na nepřímé stanovení pCO2 (ekvilibrační technika) Kritériem posuzování respiračních poruch byl pCO2 Kritériem posuzování metabolických poruch byl BE 1959 W.Severinghaus – modifikace pCO2 elektrody clark1 johnw astrup.jpg Krevní plyny - historie 1971 O.Sigggaard-Andersen – fyziologie ABR, termín BE, interpretační graf (1971) 1976 Firma Radiometer vyvinula přístroj s automatickou kalibrací 1980 Firma Radiometer – model ABL4 umožňuje stanovit koncentraci K+ (ISE) 1999 Firma AVL vyvinula přístroj s automatickou kontrolou kvality 2001 Firma Bayer vyvinula přístroj s planárními senzory Summer2003 Krevní plyny – historie – Česká republika MUDr. B. Nejedlý (1918) – vývoj Prof. MUDr. A. Kazda Dr.Sc. (*1934) 4.jpg antonin-kazda.jpg miroslav-englis.jpg jabor-antonin.jpg Prof. MUDr. M. Engliš Dr.Sc. (*1932) Prof. MUDr. A. Jabor, C.Sc. (1953*) —Udržováno v úzkém rozmezí pH 7.36 až 7.44 pH = Alkalémie pH = Acidémie pH v krvi Nedostatek kyselin /přebytek bazí = Alkalóza Přebytek kyselin /nedostatek bazí = Acidóza Hodnoty neslučitelné se životem pH <6,80 a >7,70 pH (krev, ve skutečnosti stanovení v plazmě) Význam stálého pH —Na pH závisí Ø vlastnosti bílkovin — aktivita enzymů — struktura součástí buňky — Ø propustnost membrán —distribuce elektrolytů — pCO2 (parciální tlak CO2) Mezi pCO2 v alveolárním vzduchu a koncentrací rozpuštěného CO2 při 37oC je lineární závislost, kterou lze vyjádřit koeficientem rozpustnosti S=0,23 Referenční meze v arteriální krvi (a v alveolárním vzduchu): 4,8 – 5,9 kPa Kritické hodnoty: >7,0 kPa Extrémní hodnoty:1,3 – 13,0 kPa. pO2 (parciální tlak O2) pO2 v alveolárním vzduchu je v rovnováze s pO2 v arteriální krvi Referenční meze v arteriální krvi (a v alveolárním vzduchu): 10 – 13 kPa Arterial Stab Arterial Line Draw Arterial Capillary Odběr nesrážlivé krve Kapilární krev Arteriální krev Smíšená žilní krev Odběr musí být: § anaerobní § bez bublin § s dokonalým promícháním krve s protisrážlivým činidlem Odebírá lékař Odběr z katetru Transport vzorku ü Ihned, nejlépe 15 min od odběru ü eventuelně transport „v ledu“ , analýza do 1h Analyzátory ABR (ABS) Jsou určeny ke stanovení/měření: vpH, pCO2, pO2 v iontů (Na+, K+, Cl-, Ca2+, Mg2+) v metabolitů (glukóza, laktát, močovina, kreatinin) v hemoglobinu a jeho frakcí (oxy-, karboxy-, met- a sulfhemoglobin) Analyzátory ABR (ABS) Měřící principy: ØPotenciometrie (pH, pCO2, ISE – Na+,K+,Ca2+, Cl-; enzymové elektrody – glukóza, močovina, kreatinin, laktát,…) ØAmpérometrie (pO2) ØKonduktometrie (hematokrit) ØFotometrie (hemoglobin + deriváty) 20 Měření pH, skleněná elektroda Instr Instr Vznik potenciálu na skleněné elektrodě je výsledkem výměnných dějů mezi ionty v krystalické mřížce skla a ionty v roztoku. Měření pCO2 , Severinghausova elektroda) ISE2 Princip: • modifikovaná pH elektroda • vnitřní elektrolyt (NaHCO3/ NaCl) • silikonová membrána propouští pouze nenabité molekuly CO2, O2, N2 • CO2 difunduje do vnitřního elektrolytu CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3- množství CO2 je přímo úměrné změně pH elektrolytu johnw Měření pO2 , Clarkova ampérometrická elektroda) pO2 polaqrograficky.jpg O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- Ag+ + Cl- = AgCl + e- KCl + OH- = KOH + Cl- -630 mV Kyslík se vzorku prošlý přes membránu je na katodě redukován. Vzniká tak mezi anodou a katodou proud, který je úměrný parciálnímu tlaku kyslíku ve vzorku. clark1 pO2 – čipová elektroda pO2 čipová elektroda.jpg Moderní čipové elektrody jsou konstruovány na keramické podložce vícevrstevně (o tloušťce 10-70 µm), počet vrstev může být až 28. Na jedné destičce může být až 16 elektrodových senzorů pro různé analyty. Čipová pO2 elektroda má zlatou elektrodu. 24 Stanovení hemoglobinu, jeho derivátů a sO2 Princip: spektrofotometrie Měří se koncentrace oxyhemoglobinu, deoxyhemoglobinu, celkového hemoglobinu, methemoglobinu, karboxyhemoglobinu, sulfhemoglobinu a % saturace hemoglobinu kyslíkem. Základní optický systém sestává ze světelného zdroje, kyvety, hemolyzátoru, optického vlákna a detektoru (detektorem diodového pole). ABR – vypočítané parametry —Hydrogenuhličitany (bikarbonáty, HCO3-) — 22 – 26 mmol/l 1.HCO3- aktuální jsou funkcí pH a pCO2 a počítají se z Hendersonovy-Hasselbachovy rovnice; jsou nutné pro výpočet efektivního SID = [HCO3-] + [Albx-] + [Py-] 2.HCO3- standardní představují teoretickou koncentraci hydrogenuhličitanů při normálním pCO2, pH=7,4 a t=+37oC —Base excess (BE) – přebytek nebo nedostatek bazí — -2,5 až + 2,5 mmol/l —Buffer base (BB) - pufrové báze v krvi — 46 – 52 mmol/l —Anion gap (anionové okno) — — ABL 800Flex a 80Flex ABL800-1st-Automatic ABL800Flex Logo Radiometer - bianco su fondo blu Astrup P.Astrup Použití kazet Detekce hladiny reagencií Automatická kalibrace Podavač vzorků cobas® b221 (OMNI S) cobas_b221 roche-logo.gif compact3.jpg Compact 3 pH pCO2 pO2 Na+ K+ Ca2+ Cl- Glukóza Laktát Močovina tHb SO2 HCt Bilirubin Měřené parametry Vypočítané parametry: HCO3-, BE, p50,… Měřené parametry pH pCO2 pO2 •3 způsoby aplikace vzorku (kapiláry, ampule, stříkačka) •Detekce hladiny reagencií •Automatická kalibrace (jedno a dvoubodová), •Kontrola kvality •Automatické čištění a údržba přístroje •Možnost dálkové údržby a monitorování přístroje Děkuji za pozornost GEM/Premier 3000,4000 gem obr • automatická QC – iQMTM • GEMwebTM – systém vzdálené kontroly – analyzátor se chová jako jeden z počítačů Intranetu • provoz bez údržby Gem zakl obr Instrumentation%20Laboratory.jpg Rapidpoint 400 – kazetový systém RP405 cartridge opened Stanovované analyty: Krevní plyny, elektrolyty, glukóza, hematokrit, CO-oximetrie a novorozenský bilirubin • bezúdržbový kazetový systém • detekce sraženin • automatické čištění • automatická kalibrace • možnost automatické správy dat (RapidComm) images siemens-logo.jpg Rapidlab 1200 siemens-logo.jpg siemens-logo.jpg Vložení reagenční kazety STAT PROFILE pHOx 2009-02-01_11-33-00-362 2009-02-01_11-19-26-548 i-STAT 2009-02-01_11-31-20-920 istat1-large cartridges-large üPoužití reagenčních a promývacích kazet üAutomatická kalibrace (jedno a dvoubodová) a kontrola kvality üMožnost automatické správy dat (RAPIDComm™)