Hämostaseologische Diagnostik Sinnvoller Einsatz von Laboratoriumsanalytik

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1 Laboratorium, Charite Berlin Hämostaseologische Diagnostik Sinnvoller Einsatz von Laboratoriumsanalytik E. Lindhoff-Last Schwerpunkt Angiologie/ Hämostaseologie zertifiziert für Klinik, Forschung und Lehre nach ISO 9001/2000

2 Übersicht Bedside-Diagnostik versus Labordiagnostik Diagnostik bei Blutungsneigung: Differenzierung primärer und sekundärer Hämostasestörungen Diagnostik bei venösen Thrombosen in der Eigenanamnese und/oder Familienanamnese Diagnostik bei arteriellen Thrombosen: Monitoring der Thrombozytenaggregationshemmung sinnvoll?

3 Thromboseentstehung Primäre AGGREGATION Fibrinund Thrombozytenthrombus Thrombozytenaggregation Thrombozyten -thrombus Sekundäre KOAGULATION Thrombin Fibrin 0 min 5 min 10 min Adapted from: Ferguson JJ. The Physiology of Normal Platelet Function. In: Ferguson JJ, Chronos N, Harrington RA (Eds). Antiplatelet Therapy in Clinical Practice. London: Martin Dunitz; 2000: pp Toth et al, Thromb Haemost

4 Problematik der Diagnostik Kein einzelnes Testsystem kann bisher die in vivo ablaufende Hämostase mit allen Einflussgrößen im Sinne einer Screeningmethode erfassen!! Nur die Kombination verschiedener Testmethoden ermöglicht eine suffiziente Diagnostik im Labor!

5 Problematik der Diagnostik Auf der Intensivstation sind daher Bedside-Methoden zur Akutdiagnostik bei akuten Blutungen sinnvoll Luxembourg, Lindhoff-Last et al. Dtsch Ärztebl 2007; Barthels, Hämostaseologie 2008

6 Beispiel Bedside-Diagnostik: ROTEM - Nachteile Vorteile: 1. Citratvollblutmethode, dadurch POC-Methode 2. Spezifische Untersuchung der Fibrinbildung und polymerisation 3. Detektion einer Hyperfibrinolyse 4. Erkennung von Gerinnungsstörungen durch unfraktioniertes Heparin 5. Einfluss von Plasmaexpandern und Kontrastmitteln 6. Sofort im Schockraum verfügbar Aber Nachteile: 1. keine Detektion von Aspirin, Clopidogrel 2. Keine Detektion des von Willebrand-Syndroms 3. Geringe Sensitivität für Reopro 4. Geringe Sensitivität für niedermolekulares Heparin, Orgaran und Pentasaccharid 5. Geringe Sensitivität für orale Antikoagulantien

8 Diagnostik primärer und sekundärer Hämostasestörungen Sekundäre Hämostase Intrinsische Gerinnungsaktivierung Extrinsische Gerinnungsaktivierung Primäre Hämostase XIIa VIIa/ Tissue Faktor TFPI GP Ib-Rezeptor XIa Thrombozyt v. Willebrand Faktor IXa Xa Antithrombin VIIIa Fibrinogen VIII Prothrombin Thrombin XIII Protein C Protein S Va Plasmin Fibrin D-Dimere Luxembourg, Lindhoff-Last et al. Dtsch Ärztebl 2007; 104(21): A

9 Diagnostik von Blutungen Gestörte Thrombozytenadhäsion und -aggregation Gestörte plasmatische Gerinnung GP Ib-Rezeptor Thrombozyt v. Willebrand Faktor XIIa XIa VIIa/ Tissue Faktor TFPI IXa Antithrombin Xa VIII VIIIa Prothrombin Thrombin Fibrinogen XIII Plättchenfunktionsanalyzer (PFA) Induzierte Thrombozytenaggregationen Von Willebrand-Diagnostik Protein C Protein S Va Plasmin Fibrin D-Dimere TPZ, PTT Fibrinogen,TZ D-Dimere, Antithrombin Einzelfaktoren

10 Screening: primäre Hämostasestörung Bei Thrombozytopenie: Thrombozytenzahl im Citrat- und EDTA-Blut zum Ausschluss einer Pseudothrombozytopenie Bei Verd. auf Thrombozytopathie: In vitro Blutungszeit (PFA 100; Vollblutmethode): wird vom von Willebrand-Faktor und der Aggregationsfähigkeit der Thrombozyten beeinflusst; Thrombozytenzahl > /µl, Hämatokrit > 30% Barthels; Hämostaseologie 2008; 28:

11 Weiterführende Diagnostik bei Verdacht auf primäre Hämostasestörung In vitro Blutungszeit verlängert Epinephrin-Messzelle isoliert verlängert: häufig durch Aspirin bedingt bei pathologischen Befunden oder niedrigem Hämatokrit (<30%): bei Thrombozytenzahlen > induzierte Thrombozytenaggregationen: z.b. ADP-, Arachidonsäure-, Kollagen- induzierte Aggregation bei Verd. auf von Willebrand-Syndrom (Sensitivität: 80%): von Willebrand-Antigen, Ristocetin-Cofaktor, Faktor VIII ggbf. Multimerenanalyse Cave: unter intensivmedizinischen Bedingungen häufig erhöhter von Willebrand-Faktor durch Thrombozytenaktivierung und Endothelschädigung Barthels; Hämostaseologie 2008; 28: ; Budde et al, Hämostaseologie 2004; 24: 12-26

12 Diagnostik des von Willebrand-Syndrom Häufigste angeborene Gerinnungsstörung: klinisch relevant: 1:8000 Phenotyp Häufigkeit Ursache Diagnostik Vererbung Therapie Desmopressin Typ % vwf quantitativ vermindert Typ 2A Funktions- Typ 2B 10-30% Störung Typ 2M des vwf Typ 2N Typ 3 1 5% Inzidenz: 1: 1 Million vwf fehlt In vitro BZ path. vwf: 5-30% (FVIII: 5 30%) Meist zusätzlich Fehlen der großen Multimere In vitro BZ path. vwf < 1% FVIII: 1 10% Autosomal dominant Quick und PTT im Normbereich schließen ein von Willebrand-Syndrom nicht aus!! meist Autosomal Dominant Autosomal rezessiv Faktor VIII/vWF- Konzentrat Faktor VIII/vWF- Konzentrat Mannucci, N Engl J Med 2004; 351: ; Schneppenheim et al, Hamostaseologie 2008; 28:

13 Stufendiagnostik: Verd. auf vw-syndrom Basisanalytik Erweiterte Analytik Spezial-Analytik aptt F VIII:C Thrombozytenzahl PFA 100 Sensitivität:80% VWF:Ag Willebrand-Faktor Antigen VWF:RiCoF Willebrand F. Ristocetin Cofaktor VWF:CBA Willebrand Faktor Collagen-bindende Aktivität RIPA Ristocetin- induzierte Thrombozytenagglutination Multimer Elektrophorese VWF in Thrombozyten VWF:FVIII BA Willebrand Faktor- Faktor VIII bindende Aktivität Schneppenheim et al; Hämostaseologie 2008; 28: Gendiagnostik

14 Screening: sekundäre Hämostasestörung Störung der sekundären Hämostase TPZ (Faktor II, V, VII, X < 50%) PTT (Faktor VIII, IX, XI, XII < 50%) Faktor XII-Mangel verursacht keine Blutungen! TZ (Faktor II, Fibrinogen) Fibrinogen (insbesondere bei Verdacht auf DIC und Hyperfibrinolyse), Blutungsgefährdung bei Fibrinogen < 100mg% Antithrombin (insbesondere bei Verdacht auf DIC) D-Dimer (insbesondere bei Verdacht auf DIC und Hyperfibrinolyse) Luxembourg, Lindhoff-Last et al. Dtsch Ärztebl 2007; Barthels, Hämostaseologie 2008

15 Screening: Sekundäre Hämostase Luxembourg, Lindhoff-Last et al. Dtsch Ärztebl 2007; 104(21): A

16 Sinnvolle Labordiagnostik Antikoagulantien Monitoring Medikament Vitamin K-Antagonisten UFH NMH Danaparoid (Orgaran ) Fondaparinux (Arixtra ) Lepirudin (Refludan ) Desirudin (Revasc ) Argatroban (Argatra ) Teste zum Monitoring INR PTT, TZ, Anti-Xa-Spiegel ACT (1 5 U/ml) Anti-Xa-Spiegel Anti-Xa-Spiegel Anti-Xa-Spiegel (PTT), Ecarinzeit, Anti-IIa-Spiegel (PTT), Ecarinzeit, Anti-IIa-Spiegel PTT, Ecarinzeit, Anti-IIa-Spiegel

17 Sinnvolle Labordiagnostik bei Blutungen Luxembourg, Lindhoff-Last et al. Dtsch Ärztebl 2007; 104(21): A

18 Blutungsneigung bei Operationen Präoperatives Screening auf primäre Hämostasestörungen daher im klinischen Alltag zur Abklärung einer Blutungsneigung viel relevanter als das Screening auf sekundäre Bleeding time Hämostasestörungen Koscielny, Ziemer et al; Clin Appl Thromb 2004 Platelet count

20 Seligsohn et al, N Engl J Med 2001; 344: Gerinnungsinhibitoren und -faktoren Fibrinogen Fibrin Faktor V Leiden Faktor Mutation V Antithrombin Thrombin Prothrombinmutation aktiviertes Protein C Protein S Faktor Va Faktor VIIIa Thrombin Thrombomodulin Protein C Persistierend Faktor VIII erhöhter Faktor VIII

21 Thrombophilie Koagulopathie Normalbevölkerung (%) Relatives Risiko Venöse Thrombosen (%) Faktor V Leiden (heterozygot) G1691A Prothrombinmutation (heterozygot) G20210A Faktor V L + Prothrombinmutation (het.) < 0, Faktor V Leiden (homozygot) 0, Persistierend erhöhter Faktor VIII Milde Hyperhomozysteinämie (> 15 µmol/l)?? 5 1,5-2 7 Protein C-Mangel 0, Protein S-Mangel 0,7 2, Antithrombin-Mangel 0, Erworben: Antiphospholipid-Antikörper Seligsohn et al.: N Engl J Med 2001; 344: Emmerich et al.: Thromb Haemost 2001; 86: Kujovich et al.: Br J Haematol 2004; 126: ? 2 10 Kraaijnhagen et al.: Thromb Haemost 2000; 83: 5-9 Samama et al.: Haematologica 2003; 88: Oger et al, J Thromb Haemost 2007: 4:

22 Labordiagnostik des Antiphospholipid-Syndroms Gerinnungstest ELISA Indirekter Nachweis durch LA-Phänomen Wiederholter Nachweis nach 3 Monaten Gezielter Nachweis der Subklassen IgG, IgM Lupus Antikoagulans (LA) Mind. 2 Screeningteste, bei pos. Ergebnis mind. 1 Mischtest und 2 Bestätigungsteste Antiphospholipid AK Anti-Cardiolipin Anti-ß2-Glykoprotein I Triplett DA. Lupus 1996; McNeil HP, Simpson RJ, Proc Natl Acad Sci 1990; Miyakis et al, J Thromb Haemost 2006

23 Sinnvolle Thrombophiliediagnostik Wann? Labordiagnostik frische Thrombose 2 Monate nach Thrombose > 1 Monat nach Absetzen der oralen Antikoagulation Schwangerschaft Pille wie oft? APC-Resistenz x (Faktor V Leiden) Prothrombinmutante x Erhöhter Faktor VIII _ _ 2-3x Protein C (+) _ x Protein S (+) _ ++ _ 2x Antithrombin (+) x Antiphospholipidantikörper (++) (++) x Seligsohn et al, N Engl J Med 2001; Luxembourg, Lindhoff-Last et al, Deutsches Ärzteblatt 2007

24 D-Dimer unspezifischer Marker für venöse Thrombosen Testverfahren: z.b. Automated rapid ELISA VIDAS biomerieux; Cut-Off: 500 µg/l Sensitivität: % Spezifität: % Positiver prädiktiver Wert % Negativer prädiktiver Wert % Wichtig: hohe Sensitivität bedeutet Abbau eines Fibrinthrombus durch Plasmin Bockenstedt P - NEJM 2003; 349: hoher negativer prädiktiver Wert!!! Heim SW et al. Clin Chem 2004; 50:

25 Prolong-Studie D-Dimer-Test negativ, n=385 R D-Dimer-Test positiv, n=120 Keine Antikoagulation 15% N= 608 D-Dimer (Clearview Simplify) 1 Monat nach Ende der Antikoagulation D-Dimer-Test positiv, n=103 Erneute Antikoagulation Follow up: 17 Monate 6,2% 2,9% Palareti et al, N Engl J Med 2006

27 Monitoring der Thrombozytenfunktionshemmer im Labor sinnvoll? Resistenz bzw. Non-Response Ausbleiben der spezifischen Effekte des Arzneistoffes in Thrombozytenfunktionstestenlaborchemische Resistenz Auftreten atherothrombotischer Komplikationen trotz Therapieklinische Resistenz klinische Resistenz Seit 2007 Therapeutische Konsequenzen?? Ab 2009?

28 Automation der Thrombozytenaggregation Bestimmung einer laborchemischen ASSoder Clopidogrel-(Non)-Response mittels optischer Aggregometrie am Behring-Coagulation-Timer (BCT) unter Verwendung von Arachidonsäure oder ADP als Induktor im nativen plättchenreichen Plasma (PRP) Mani, Lindhoff-Last et al. J Clin Pathol Arachidonsäure-induzierte Aggregation ASS-responder ADP-induzierte Aggregation Clopidogrel- Responder ASS- non-responder Extinction (me) Clopidogrel-non-responder Time (s) Time (s)

29 Multiple Electrode Aggregometry (Multiplate) Impedanz-Vollblutaggregometrie: Bedside-Methode? Adhesion Spreading Aggregation

30 OR für erhöhte Mortalität aspirinresistenter Patienten: 5,99 (CI: 2,28 17,72 p<0,003) Risiko für kardiovaskulären Event 3,85 (3,08 4,80)

31 Clopidogrel-Nonresponse bei Patienten mit PCI Metaanalyse von 8 Studien 12/26 33/192 23,72 7,03 (0,63-79,01) 39/110 30/719 57,76 12,02 (5,91-24,42) 62/180 82/ ,00 8,00 (3,36-19,05) Positiver prädiktiver Wert (PPV) bei Clopidogrel-Non Response: 34% Negativer prädiktiver Wert (NPV) bei Clopidogrel-Response: 92% Snoep et al, Am Heart J 2007; 154:

32 Zusammenfassung I: Sinnvolle Labordiagnostik Abklärung einer Blutungsneigung Screening primäre Hämostasestörung: PFA 100 Bei pathologischem Ausfall weitergehende Diagnostik: induzierte Thrombozytenaggregationen von Willebrand-Diagnostik ggbf. Flowzytometrie Screening sekundäre Hämostasestörung: TPZ, PTT, Fibrinogen, TZ, D-Dimer Bei pathologischem Ausfall weitergehende Diagnostik: Einzelfaktorenanalytik, Lupusantikoagulantien, Medikamentenspiegel

33 Zusammenfassung II: Sinnvolle Labordiagnostik Abklärung einer venösen Thromboseneigung Relevante Parameter: Protein C, Protein S, Prothrombinmutation, Faktor V Leiden- Mutation, Faktor VIII, Antithrombin, Antiphospholipidantikörper Blutentnahmezeitpunkt in Relation zur Antikoagulation beachten D-Dimer bei Thromboseverdacht zur Ausschlussdiagnostik Abklärung arterieller Thrombosen ASS- oder Clopidogrel-Resistenz? Optimales Testsystem noch nicht geklärt Automatisation und Standardisierung der Thrombozytenaggregation wird derzeit optimiert ADP- und Arachidonsäure-induzierte Thrombozytenaggregation in Einzelfällen bereits jetzt sinnvoll

34 Danke für Ihre Aufmerksamkeit