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Utilità dell’introduzione di uno strumento POCT di Real-Time PCR per le urgenze virologiche

Usefulness of the implementation of a Real-Time PCR POCT instrument for viral emergencies

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La Rivista Italiana della Medicina di Laboratorio - Italian Journal of Laboratory Medicine

Riassunto

Premesse.

Per POCT (point of care testing) s’intende l’analisi eseguita vicino al punto di cura del paziente, con il presupposto che il risultato sia disponibile immediatamente o in un lasso di tempo molto breve, al fine di permettere ai clinici una diagnosi rapida e/o una rapida decisione terapeutica. Fino a poco tempo fa tra gli esami effettuati in un POCT non figuravano test di biologia molecolare per la diagnosi delle infezioni virali, a causa della complessità dei sistemi analitici e delle procedure esecutive di questi test. Negli ultimi anni, però, è risultata sempre più evidente la necessità di diagnosi rapide e semplici anche in questo settore, al fine di permettere decisioni terapeutiche immediate. Una di queste necessità riguarda la diagnosi delle meningiti e meningoencefaliti virali causate da enterovirus (EV). Un corretto e tempestivo riconoscimento della causa eziologica permetterebbe una terapia più adeguata per i pazienti.

Lo scopo di questo studio era confrontare i dati ottenuti dall’utilizzo di una strumentazione POCT per la diagnosi molecolare di infezione da enterovirus con i dati derivati dal procedimento operativo attualmente utilizzato dal Laboratorio, al fine di comparare costi, rapidità di esecuzione e di diagnosi, semplificazione dei processi operativi, gestione del personale, possibile outcome clinico.

Metodi.

Attualmente il Laboratorio utilizza un test in Real Time PCR qualitativo per la ricerca degli enterovirus (Enterovirus R-gene, Argene, North Massapequa, NY, USA). Lo studio ha previsto una prima fase di raccolta dei dati sui processi attualmente utilizzati dal Laboratorio (tempi e costi di esecuzione dei test, impegno del personale, difficoltà operative, numero di test utili clinicamente). Successivamente questi dati sono stati confrontati con quelli di un altro test molecolare che utilizza anch’esso un metodo di Real Time PCR qualitativa (Xpert EV, Cepheid, Sunnyvale, CA, USA) con una nuova strumentazione POCT (GeneXpert, Cepheid, Sunnyvale, CA, USA), come descritti da diverse altre pubblicazioni.

Risultati.

Il confronto tra i due metodi ha dimostrato una sensibilità e una specificità sovrapponibili. Dai risultati di questo studio, risulta che il metodo utilizzato attualmente nel nostro Laboratorio non può essere considerato adeguato per una diagnostica d’urgenza. Al contrario, l’utilizzo del sistema GeneXpert può portare a una significativa riduzione del tempo di risposta (da 5/6 giorni a 3 ore), del tempo di esecuzione del test (da 5 a 2,45 ore) e del tempo di esecuzione tecnica (da 2 ore a soli 10 minuti). La riduzione del tempo di ospedalizzazione (da 6,6 a 1,2 giorni per i pazienti pediatrici e da 7,3 a 1,9 giorni per gli adulti) e dell’impiego di terapie antibiotiche e antivirali non necessarie fanno di questo test un utile strumento per migliorare la gestione complessiva dei pazienti. Un ulteriore vantaggio è rappresentato dalla completa automazione del test e dalla notevole semplicità di utilizzo. Queste caratteristiche rendono questo sistema adatto a una realtà di point of care utilizzabile anche da personale non specificatamente addestrato.

L’analisi dei costi ha dimostrato un notevole risparmio, grazie alla diminuzione delle spese di degenza (fino a un risparmio del 33%), oltre a una riduzione sostanziale del costo del test (da €92,25 a €59,95 per test).

Conclusioni.

In conclusione, i dati ottenuti indicano che questo nuovo test per enterovirus possiede le caratteristiche ottimali per una sua utile introduzione nella routine diagnostica delle urgenze virali.

Summary

Background.

POCT (point of care testing) is defined as medical testing performed nearby or at the site of patient care. This type of analysis allows to obtain the result immediately or very quickly, with the purpose to allow the clinicians to do a rapid diagnosis or to take fast therapeutic decisions. Until recently, among the tests listed in the POCT panel, the molecular biology tests for the diagnosis of viral infections were not included, because of the complexity of the procedures of these tests. However, in recent years, there has been growing evidence of the need of rapid and simple diagnoses also in this field, with the purpose to allow fast therapeutic decisions. One of these necessities concerns the diagnosis of viral meningitis and meningoencephalitis caused by Enteroviruses (EV). A correct and timely identification of the aetiology would allow a more suitable therapy for the patients.

The aim of the present study has been to compare the performance characteristics of a POCT instrument for the molecular diagnosis of enteroviral infections, with the data obtained by the analytical method currently used by our Laboratory. We have compared the costs, the rapidity of test execution and clinical diagnosis, the simplification of the procedures, the management of the personnel, and the consequences in the patient’s clinical outcome.

Methods.

Currently, in our Laboratory we use a Real Time qualitative RT-PCR test for the diagnosis of enteroviral infections (Enterovirus R-gene, Argene, North Massapequa, NY, USA). In this study we have first collected the data about the test currently used in the Laboratory (time and costs of execution, working time of the personnel, operative difficulties, rate of clinically useful tests). Subsequently these data have been compared with the characteristics and features of an alternative molecular Real Time qualitative RT-PCR test (Xpert EV, Cepheid, Sunnyvale, CA, USA) using a new POCT instrument (GeneXpert, Cepheid, Sunnyvale, CA, USA), as described by several published studies.

Results.

The comparison between the two methods in the study show a substantial overlap of sensitivity and specificity of the two systems. From the results of this study, it appears that the current method used in our Laboratory requires an organization that cannot be considered suitable for emergency care diagnostics. On the contrary, the use of the GeneXpert system can cause a strong reduction in the response time (from 5/6 days to 3 hours), in the execution time of the analysis (from 5 hours to 2.45 hours) and in the handling time for the technician (from 2 hours to just 10 minutes). The reduction in the length of hospital stay (from 6.6 to 1.2 days for infants and from 7.3 to 1.9 days for adults) and in unnecessary antibiotic and antiviral therapy, makes this test very attractive to improve the overall management of patients. A further advantage is represented by the complete automation of the test and the very simple handling. These features allow this system to be implemented also in point-of-care settings and to be used also by not particularly trained personnel.

The analysis of costs shows a significant money savings, with lower expenses of hospitalization and clinical management (up to 33% of saving), along with a substantial reduction in the cost of the tests (from €92.25 to €59.95 per sample).

Conclusions.

In conclusion, the data obtained in this study strongly suggest that the new POCT test for Enteroviruses shows optimal characteristics for its useful introduction in the diagnostic routine of viral emergencies.

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Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3

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Nicosia, A.M., Ravanini, P. & Villani, A. Utilità dell’introduzione di uno strumento POCT di Real-Time PCR per le urgenze virologiche. Riv Ital Med Lab 9, 155–165 (2013). https://doi.org/10.1007/s13631-013-0020-4

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