Munuaissairauksien ja virtsateiden laboratoriotutkimukset Timo Kouri LKT, dosentti, vastuuyksikön päällikkö Meilahden sairaalan laboratorio Kliinisen kemian ja hematologian vastuualue HUSLAB HY, Lääket tdk, Kl.kemian opetus
MUNUAISTEN FUNKTIOT Plasman suodatus glomeruluksissa, varsinkin orgaanisten happojen ja jätetyppiaineiden poisto Glomerulussuodosnopeus, GFR (glomerular filtration rate) Glomerulusvaurio = albuminuria (U-AlbKrea, nu-alb) Ravinteiden takaisinimeytyminen tubuluksissa Vesitasapainon ja veren ph:n säätely tubuluksissa Aivolisäkkeen ADH-säätely P-Na, -K, -HCO 3-, P- ja U-Osmol, U -ph Hormonitoiminta Erytropoetiinisynteesi -> punasolutuotanto D-vitamiinin metabolia, P-Ca-Ion ja -Pi Verenpaine: reniini-angiotensiini-aldosteroni järjestelmä 2
HUSLABin GFR-tutkimukset ja estimaatit ISOT 3
iäkkäitä potilaita diabeetikot 4
Munuaissairauksien varhaistoteaminen KDOQI (2002): Kidney Disease: Outcomes Quality Initiative Am J Kidney Dis 2002; 39:S1-S246. KDIGO: Kidney Disease Improving Global Outcomes (2004): www.kdigo.org National Kidney Disease Education Program (USA) www.nkdep.nih.gov/lab-evaluation.shtml 5
Munuaisten vajaatoiminnan yleinen luokittelu Luokittelu GFR ml/min/1.73 m2 Prevalenssi (%, USA) Munuaissairaus, jossa normaali GFR Lievä vajaatoiminta > 90 * 60-89 3.3 3.0 Kohtalainen vajaatoiminta Vaikea vajaatoiminta 30 59 < 30 4.3 0.2 Munuaisfunktion romahtaminen (renal failure) < 15 tai dialyysi 0.1 * GFR pienenee 40 vuoden jälkeen noin 7 ml/min/1.73 m2 10 vuodessa 6
Plasman (seerumin) kreatiniini, P- tai S-Krea Indikaatiot Munuaissairauden seulonta ja seuranta Nestetasapainon seuranta (pitoisuus suurenee kuivumistiloissa, kun munuaisten verenvirtaus heikkenee) Entsymaattisen menetelmän tulostaso on keskimäärin noin 6% pienempi, koska Jaffén menetelmä mittaa myös epäspesifisiä väriaineita Halpa: ollaan jo 1 euron hinnassa 7
P-Krea, tulkinta Riippuu glomerulusfunktion lisäksi lihasmassasta (koosta), aterioinnista, kasvisdieetistä ja muista sairauksista (sydämen vajaatoiminta, ureeminen tubuluseritys) Hidas ja epäherkkä muuttuja äkillisissä taudeissa Laboratorioiden välinen hajonta, CV 4%, vakiointi isotooppidiluutio-massaspektrometriaan (IDMS) nähden Ajanmukaiset viiteylärajat (NORIP 2004): miehet alle 100 µmol/l naiset alle 90 µmol/l 8
Plasman (seerumin) kreatiniinin riippuvuus GFR:sta 9
Glomerulusfiltraation laskentakaavat* Cockcroftin Gaultin kaava (1976): GFR (ml/min) = 1.15 x (140- ikä (v)) x paino # (kg) x (0.85 jos nainen) P-Krea (µmol/l) MDRD-tutkimuksen lyhennetty kaava (2000): GFR (ml/min/1.73 m 2 ) = 175 x [0.0113 x P-Krea (µmol/l)]^-1.154 x ikä (v)^-0.203 x (0.742 jos nainen) x (1.210 jos mustaihoinen) * Molemmat kaavat kreatiniinin entsymaattiselle määritysmenetelmälle # Paino voidaan korjata BMI:llä normipainoon (pituustieto), Terveysportti MDRD= Modification of Diet in Renal Disease study; mustat viittaavat Amerikan mustiin 10
MDRD-estimaatti (Pt-GFRe-MD) www.terveysportti.fi Edut: ei tarvita paino- eikä pituustietoa, KDIGO:n suositus todennettu yli 1000 hengen munuaispotilaan aineistolla tarkempi kuin Cockcroft-Gaultin kaava, erityisesti munuaisten vajaatoimintapotilailla Haitat: epätarkka, kun GFR on yli 60 ml/min/1.73 m2 terveet: aliarvioi GFR:ää noin 30% (Rule AD et al, Ann Intern Med 2004) ei testattu lääkeannosten laskentaan (mutta sopinee silti, raja 50-60 ml/min/1.73 m2 on joka tapauksessa epätarkka) Likiarvo +/- 30% (90% luottamusväli) 11
GFR:n estimointi 125 I-jotalamaattipoistumaan nähden (Levey AS et al, Ann Intern Med 1999; 130:461, modif) epätarkka < 60 6090 60 90 epätarkka myös > 60 130 epätarkka > 60 90 40 40 Cockcroftin-Gaultin kaava MDRD-tutkimuksen kaava 12
Viiteraja yli 90 ml/min/1.73 m 2 (alle 40-vuotiaat) Tuloksen ylittäessä 60 ml/min/1.73 m 2 tulos ilmoitetaan laskennan epätarkkuuden vuoksi vain tämän raja-arvon ylityksenä Viitealaraja pienenee noin 7 ml/min/1.73 m 2 kutakin 10 ikävuotta kohti 40 ikävuoden jälkeen: 80 vuotta täyttäneen viitealaraja on pienentynyt: noin 90-30 = 60 ml/min/1.73 m 2 13
Lapsille alle 18-v Schwartzin kaava Pt-GFRe (ml/min/1.73 m 2 ) = 36.2 [ pituus (cm)] / [P-Krea (µmol/l)] Schwartz GJ, Muñoz A, Schneider MF, et al. New equations to estimate GFR in children with CKD. J Am Soc Nephrol. 2009:20(3):629-37. 14
Plasman kystatiini C (P -KysC) Indikaatioita Sopii vanhuksille kreatiniiniin perustuvia arviointeja paremmin Varhaisen munuaisvaurion diagnostiikkaan, koska sensitiivisempi kuin kreatiniinin pitoisuuden suureneminen ERITYISRYHMILLE Sopii lapsille Standardisaatio kehittymässä, kallis toistaiseksi 15
Virtsan partikkelitutkimukset 16
Virtsan partikkelit taudeissa Infektio: Bakteerit (uropatogeenit), ja U-Leuk (lähes aina granulosyytit) HUOM! muut mikrobit kuten klamydia, sienet, tuberkuloosi Munuaissairaus: Virtsan valkuaiset (albumiini, alfa 1 - mikroglobuliini), virtsan partikkelit U-Solut: U-Eryt, U-Leuk; U-Diffi: lieriöt ja tubulussolut; U-ErytDys partikkelit ovat spesifisempiä, mutta vähemmän sensitiivisiä kuin proteinuria (albuminuria) tärkeätä myös P-Kreatiniini (laskennallinen GFR; Pt-GFRe-MD) Alemmat virtsatiet: U-Eryt, U-Leuk, kiven koostumus, tuumorisolut (U-Syto) ja tuumoriantigeenit (U-BTA) kuvantaminen, tähystykset T.Kouri, HUSLAB 17
Hematuria Liittyykö kuukautisiin? Liittyykö infektioon? Liittyykö syöpään / virtsatiekiveen / munuaistautiin? Todetaan herkästi liuskalla (U-KemSeul) Bakteerien peroksidaasit: vääriä posit Tajuttomien lihaskudostuho (rhabdomyolyysi): myoglobinuria posit Varmistetaan mikroskooppisesti tai automaattilaskennalla: U-Solut Glomerulaarinen hematuria: U-ErytDys 18
Terveiden ja sairaiden erottaminen / diureesi? Viiterajat: U-Eryt ja U-Leuk < 10 (-20) x 10 6 /L terveiden yläviiteraja eli likimain 95% persentiili sentrifugoimaton väkevä aamuvirtsa (alle 2 h näytteen antamisesta tutkittuna) ohjattu keskisuihkunäyte Todennäköisesti poikkeava on 50 (-100) x 10 6 /L T.Kouri, HUSLAB 19
Size (sectional area) S_Fsc VIRTAUSSYTOMETRINEN PARTIKKELILASKENTA = U-Solut (UF-1000i, Sysmex) Large X TAL Fsc Fl Small - large size no fluorescence WBC Small Fsc Fl RBC Bacteria Small - medium size Low fluorescence Fsc Fsc Fl YLC Fl Very small size Low fluorescence Small size Sperm Fsc Fl Low to medium fluorescence Fsc Fl Small size Medium - large size Medium - high fluorescence Medium fluorescence Low T.Kouri, HUSLAB Fluorescence High S_FLH 20
Suurentunut laskentatilavuus tarkentaa tulosta, koska hajonta SD(n) = n ja CV(%) = n/n 20,00 % 18,00 % 16,00 % 14,00 % 12,00 % 10,00 % 8,00 % 6,00 % 4,00 % 2,00 % 0,00 % Poisson distribution, mean=5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Observed count Probability of class 60,00 % 50,00 % 40,00 % 30,00 % 20,00 % 10,00 % 0,00 % Poisson distribution, mean = 50 5 152535455565758595 Observed count T.Kouri, HUSLAB 21
UF-1000i: Näytevirtaus Sediment Bacteria Laimentimet Detektori Sediment Bacteria Värjäyskammiot Sediment Bacteria Värit Kaksivärjäyskammiota Punainen puolijohdelaser 22
U-Solut (UF-1000i partikkelit) Peruspartikkelit Eryt Leuk Epiteelisolut Lieriöt Bakteerit neg posit (70 x E6/L) runsaasti (4200 x E6/L) Liputuspartikkelit Hiiva (yeast-like cells) Kiteet Patologiset lieriöt SRC (small round cells) Siittiöt Lima T.Kouri, HUSLAB 23
T.Kouri, HUSLAB 24
T.Kouri, HUSLAB 25
U-ErytDys Esimerkkejä dysmorfisista soluista (JCCLS) Sysmex J Int 2006 T.Kouri, HUSLAB EI KYLLÄ 26
Mikroskopian optiset tekniikat, U-Diffi Vaaleakenttä T.Kouri, HUSLAB Faasikontrasti 27
Munuaisten tubulusfunktiotutkimukset HUSLABissa 28
Tubulusfunktion ja vaurion tutkimukset Veden eritys eli diureesi: tilavuuden mittaus, U-Osmol ph:n säätely: ab-he-tase, ab-vekaas Elektrolyyttien eritys: du-k, du-na Glukosuria: U-KemSeul P-Gluk Aminohappojen eritys: du-aminoh Tubulaarinen proteinuria, tavallisesti ylivuoto: cu- A1Miglo, du-prot, du-iglc Tubulusvaurio: U-Diffi tubulussolut ja lieriöt, tai merkkiproteiinit, kuten U-NGAL 29
AKI = acute kidney injury = äkillinen munuaisvaurio, jos jompikumpi täyttyy L = loss-of-function, E= end stage renal failure = yhdessä RIFLE (kivääri), 2004 MODIFIOIDUT = AKIN eli RIF -KRITEERIT (Käypä hoito työryhmä, Duodecim 2009) Mehta RL, Kellum JA, Shah SV ym. Acute Kidney Injury Network: report of an initiative to improve outcomes in acute kidney injury. Crit Care 2007;11: R31. 30
Albuminurian tutkimukset HUSLABissa Indikaatiot: Diabeteksen ja verenpaineen elinvaurioiden seulonta ja seuranta 31
Mikroalbuminurian mittaaminen Standardi: yölepokeräyksestä albumiinin eritysnopeus nu-alb (µg/min) mikroalbuminuriassa yli 20 µg/min eli noin yli 30 mg/vrk makroalbuminuriassa yli 200 µg/min eli noin yli 300 mg/vrk toistuvuus: variaatiokerroin 50 80% Potilasohjeet! Potilasystävällinen polikliininen vaihtoehto (korrelaatio noin 0.8 0.9): aamuvirtsan albumiini-kreatiniini suhde: nu-albkrea (g/mol = mg/mmol); 3 g/mol vastaa likimain rajaa 20 µg/min, HUOM! harmaa rajaalue näyte voidaan antaa myös laboratoriossa (aamun 2. näyte) muista ortostaattinen proteinuria (U AlbKrea) 32
Albuminurian muut taustat tarkistettava Fyysinen aktiivisuus / rasitus / pystyasento Yleinen inflammaatio (kuumeproteinuria) Verta virtsassa (plasman albumiinia) Infektio virtsateissä (kudosvaurio) Munuaisten sairaus 33
Virtsatieinfektion tutkimukset HUSLABissa 34
Virtsatieinfektion diagnoosi Aikuisen perusterveen naisen toistuneen akuutin kystiitin diagnoosi perustuu tunnistettuihin oireisiin; laboratoriotutkimuksia ei tarvita, paitsi HUS-piirissä (ESBL-kannat, E.coli, P.mirabilis, K.pneumoniae) (Virtsatieinfektioiden käypä hoito suositus, Duodecim; www.kaypahoito.fi) U-BaktVi (virtsan bakteeriviljely) on se varsinainen tutkimus, tulos 1-3 vrk kuluttua (hidas päivystyskäyttöön) U-BaktEVi (erikoisviljelyt, sovittava paikallisesti erikseen) Joskus erityistutkimukset, kuten tbc-viljely tai klamydian tai gonokokin osoitus T.Kouri, HUSLAB 35
Käypä hoito-suositus 2011 (www.kaypahoito.fi) VIRTSATUTKIMUSTEN KÄYTTÖ VTI:N DIAGNOSTIIKASSA Oireinen potilas Komplisoitumaton kystiitti naisella, ei riskitekijöitä, ei relapsi Kyllä UUSI KYSELYLOMAKE terveyskeskuspäivystyksiin Ei Bakteeriviljely, pikakokeet diagnoosin tukena Ei Tyypilliset oireet, < 2 infektiota vuodessa, aikaisempia kystiittejä Kyllä Hoito tulosten perusteella Mikrobilääkehoito 36
VTI:n pikadiagnostiikka Tarve? U-KemSeul: Seulontatarkkuus (mittausepävarmuus noin 10 x). Sensitiivisyys dysurisen potilaan bakteriurian osoittamisessa on vain 50 60%bakteeriviljelyyn verrattuna, kun jo 10 3 bakteeria/ml katsotaan merkitseväksi (Leuk tai Nitr posit). Aamunäytteissä tasolla 10 5 bakteeria/ml herkkyys on 80 90 % C-vitamiinilla ja joillakin lääkkeillä vääriä negatiivisia tuloksia SILTI terveysaseman peruskoe / seulonta eri syistä U-Solut: Seurantatarkkuus (mittausepävarmuus noin 2 x). Herkkyys ja tarkkuus VTI-diagnostiikassa viljelytulokseen nähden parempi kuin liuskakokeella (leukosyyttien ja bakteerien tulokset) Automaatilla paras osuvuus: toistaiseksi vain Sysmex-virtaussytometrit Päivystysajan saatavuus parantunut HUS-sairaaloissa NEGAT viljelyiden seulonta arvioitavana HUS-piirissä 37
Kemiallinen seulontaliuska Reagenssityynyt (Siemens Multistix 8SG): Glukoosi (U -Gluk) Ketoaineet (U -Keto) Virtsan suhteellinen tiheys (U Suhti) Punasolut (U -Eryt) ph (U -ph) Proteiinit (U -Prot) Nitriitti (U -Nitr) Leukosyytit (U -Leuk) 38
Virhelähteitä Huolimattomasti tehty seulonta väärä lämpötila, kiire, näytteen sekoitus? värit sekoittuvat keskenään, jos virtsaa liikaa väärä luenta-aika, huono valaistus vanha tai kostunut liuska 39
Virtsaviljelyt U BaktVi, HUSLABissa Kemian ja Perusterveydenhuollon vastuualueilla U BaktJVi, Mikrobiologian vastuualue, ositt VNS (mikrobin nimi ja antibioottiherkkyys) U BaktEVi, Mikrobiologian vastuualue 40
Mikä bakteeri? Kuva: Ritvaleena Puohiniemi 41
Runsas sekafloora, näyte? Kokkia Kolmea koliformia Kuva: Risto Hilla 42
Hyviä puhdasviljelmiä! E. coli Klebsiella pneumoniae Enterobacter-laji Kuvat: Risto Hilla 43
VIRTSANÄYTTEIDEN LAATU?? http://huslab.fi/preanalytiikan_kasikirja/virtsanaytteenotto/index.html T.Kouri, HUSLAB 44
Ottotapavaihtoehdot Keskisuihku Kertakatetri Kestokatetri Rakkokatetri (suprapubinen, Cystofix) Rakkopunktio Avanne Pussivirtsa Tyynyvirtsa, ei U-Solut (imeväisille U-KemSeul + U-BaktVi) Alusastia, ei U-BaktVi 45
Keskisuihkunäytteen anto 46
Näyteputkien täyttö 1 2,,,, 3 6-8, 10-, 47
U BaktVin esitiedot Ottoaika (antoaika), korjaus jälkikäteen? Ottotapa, oliko keskisuihku, punktio, katetri? Rakkoaika (alle vai yli 4h) Mikrobilääke - Meneillään olevat antibiootit - Suunniteltu antibiootti? 48
C&S-putken säilyvyysominaisuudet Ennen täyttämistä: +4 - +25 ºC Täyttämisen jälkeen: Huoneenlämmössä (ei saa jäätyä, ei helteeseen) liuskakoe (U-KemSeul) näytteen antopäivän ajan partikkelilaskenta (U-Solut, U-Diffi) 1 vrk bakteeriviljely (U-BaktVi) 1 vrk ei sairaaloiden erikoisviljelyjä (U-BaktEVi) Virtsanäyteputki sekoitetaan huolellisesti kääntämällä se ylösalaisin 8-10 kertaa, silti laskuri näkee vähän taustaa Minimiviiva!! 49 T.Kouri, HUSLAB 49
KIITOKSET 50