Conference Report Published by CareFusion Center for Safety and Clinical Excellence



Yüklə 1 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə5/12
tarix21.04.2017
ölçüsü1 Mb.
#14818
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Risk score reduction

  Before implementation of the smart infu-

sion system, a failure mode and effects analy-

sis  (FMEA)  demonstrated  a  risk  score  of  210 

for  IV  administration  of  heparin.  This  risk 

score  was  driven  predominantly  by  a  lack 

of  a  second  check  of  the  pump  setting  by 

nurses  before  starting  the  infusion.  FMEA 

after  implementing  the  smart  infusion  sys-

tem  resulted  in  a  risk  score  of  56,  a  4-fold 

reduction  achieved  primarily  by  improved 

detection  of  heparin  infusion  programming 

errors

2

 .



Averted infusion programming errors

  An  in-depth  analysis  of  CQI  data  from  a 

nine-month  period  showed  that  245  infu-

sion system alerts resulted in a programming 

change  or  canceled  infusion  representing 

averted  errors

4

.  Of  these,  166  averted  over-



doses  were  felt  to  represent  the  greatest 

21

 

Executive Summary Conference Report



9th Invited Conference: Improving Heparin Safety

potential  for  harm.  Heparin  represented  23 

(14%) of 166 potentially harmful overdoses

4

.  



  Further  analysis  using  the  IV  Medication 

Harm  Index

5

  demonstrated  that  heparin 



accounted for a significant number of averted 

overdoses with the highest potential for harm. 

The  IV  Medication  Harm  Index  is  an  ana-

lytic tool that characterizes the magnitude of 

potential harm based on three sub-scales: 1) 

drug risk and magn itude of overdose; 2) level 

of care and patient acuity and 3) detectability 

of adverse event. It has a range of values of 3.5 

to 14.0.

5

   In our analysis, heparin accounted for 



42% of those overdoses with risk scores equal 

to or greater than 11.0 on the IV Medication 

Harm Index

4

.  Most patients who would have 



received these overdoses were treated in non-

ICU medical/surgical nursing units

4

.

Process and practice improvements



 

  Wireless  network  connectivity  of  smart 

infusion  devices  allows  the  opportunity  to 

evaluate  aggregated  data  from  the  system 

and  identify  medication-use  processes  that 

need improvement. Analysis of heparin data 

in  2004  demonstrated  a  need  to  assess  and 

redesign SJCHS weight-based heparin proto-

cols

2

.  As a result of this analysis:



•  Multiple  IV  heparin  concentrations  were

standardized to 50 units/mL

•  Three  time-consuming  steps  in  dose  cal-

culation were eliminated

•  Infusion rate calculations by nurse or phar-

macist  were  eliminated  by  implementing 

dose-based pump programming in units/

Kg/hr 


•  Extensive  computer-based  re-education

of nurses and pharmacists was conducted

  Additional analysis in 2006 demonstrated 

continued  problems  with  pump  program-

ming  for  bolus  dosing  of  heparin  infusions 

(Table  2).  To  correct  these  problems,  bolus 

parameters were defined in the infusion-sys-

tem’s  software  drug  library  and  additional 

nurse  and  pharmacist  education  was  imple-

mented  using  case  scenarios  in  computer-

based learning modules.

  Recent  SJCHS  medication-use  data  indi-

cate  that  more  than  75%  of  parenteral  anti-

coagulant use is low molecular weight hepa-

rins (LMWH); unfractionated heparin (UFH) is 

administered  to  a  minority  of  patients  who 

require  anticoagulation.  Although  UFH  use 

is declining, it is unlikely that it will be totally 

replaced by other anticoagulants in the near 

future.  LMWH  may  be  a  safer  alternative  to 

UFH  in  those  patients  who  are  appropriate 

candidates for its use.



Summary

  Smart infusion systems provide actionable 

data  that  can  be  used  to  improve  medica-

tion use processes for many IV-administered 

drugs, including heparin.  Although heparin is 

administered in both intensive care unit (ICU) 

and  non-ICU  settings,  patients  who  receive 

the drug outside of the ICU may be at greater 

risk for harm, because the level of monitoring 

for adverse events is less intense in these set-

tings. Wireless  network  communication  with 

infusion  devices  significantly  improves  the 

efficiency  and  timeliness  of  process  inter-

ventions based on CQI data collected by the 

devices.

References

1.  Communication with D.W. Bates, M.D., M.Sc. of Brigham 

& Women’s Hospital in Boston, October 2001.

2.    Williams  CK,  Maddox  RR.    Implementation  of  an  i.v. 

safety system. Am J Health-Syst Pharm  2005: 62:530-6.

3.  Maddox RR, Williams CK, Oglesby H, et al.  Clinical expe-

rience  with  patient-controlled  analgesia  using  con-

tinuous  respiratory  monitoring  and  a  smart  infusion 

system. Am J Health-Syst Pharm  2006; 63:157-64.

4.    Williams  CK,  Maddox  RR,  Heape  E,  et  al.  Application 

of  the  iv  medication  harm  index  to  assess  the  nature 

of  harm  averted  by  “smart”  infusion  safety  systems.  

J Patient Saf  2006; 2:132-9.

5.  Sullivan  J.  IV  medication  harm  index:  results  of  a 

national  consensus  conference.  In:  Schneider  PJ,  ed.  

Infusion  safety:  addressing  harm  with  high-risk  drug 

administration. Hosp Health Netw  2004; 78(5suppl):29-

31.  Retrieved  September  9,  2005  from:  www.cardi-

nalhealth.com/clinicalcenter/materials/conferences/

index.asp. 



Table 2.  Examples of SJCHS 2006 Heparin CQI Data

Date

Profile

Initial Dose

Final Dose

Multiple of 

Max Limit

Times Intended 

Dose

1/4/06


Adult Critical Care

80 units/kg/hr

18 units/kg/hr

2

4.4



1/12/06

Adult Critical Care

80 units/kg/hr

18 units/kg/hr

2

4.4


2/1/06

Adult Med Surg

80 units/kg/hr

18 units/kg/hr

2

4.4


3/26/06

Adult Med Surg

80 units/kg/hr

12 units/kg/hr

2

6.7


     

 

 



Highest-Risk Averted Overdoses

* (

n=33)

Patient Care 

Type

Smart 

Pumps 

(n=426)

Total Averted 

Overdoses 

(n=166)

Total (n=33)

Propofols 

(n=10)

Heparin (n=14)

ICU Critical Care

332 (78%)

140 (84.3%)

16 (48.5%)

10 (100%)

1 (7%)

Non-ICU


67 (22%)

26 (15.7%)

17 (51.5%)

13 (93%)



* Averted overdoses with scores ≥ on the IV Medication Harm Index16 (drug risk overdose range, level of care /acuity 

and detectability).

© 2006 Lippincott Williams & Wilkins

Table 1.  Averted Overdoses: Risk for Harm/Patient Care Types

4


 

 Executive Summary Conference Report

 

22

9th Invited Conference: Improving Heparin Safety



PROCEEDINGS

 

Key points

•  National  Patient  Safety  Goal  Requirement  3E  requires  hospitals  to  reduce  the  likelihood  of

patient harm associated with the use of anticoagulation therapy.

•  Unfractionated heparin (UFH) therapy is usually monitored with a clot-based test, activated

partial prothrombin time (aPTT).

•  A laboratory can change aPTT reagents every 12 to 16 months, depending on its manufactur-

er-determined stability, and the new therapeutic range may need to be determined using the

new reagent lot.

•  The aPTT result can be affected by variations among testing devices and reagents, patient

physiology  and  pathophysiology,  concurrent  medications,  improper  blood  collection  and

plasma preparation and delay in centrifuging or testing a sample.

•  Test  results  vary  among  POC  devices  and  typically  do  not  match  laboratory  aPTT  results

because of differences in sample type, clot detection method and sample-reagent incubation

period.

•  Sharing knowledge about the potential shortcomings of aPTT testing to monitor UFH therapy

and the possible need to change the therapeutic range can help reduce the likelihood of harm

and improve the care of patients receiving anticoagulation therapy.

Heparin Safety and the Coagulation Laboratory 

Robert Gosselin, CLS, Coagulation Specialist, Coagulation Laboratory, University of California Davis Medical Center, Sacramento, CA 

  In  2008,  the  Joint  Commission’s  new 

National  Patient  Safety  Goals  included 

Requirement  3E:  Reduce  the  likelihood  of 

patient harm associated with the use of anti-

coagulation therapy

1

.  This applies to patients 



receiving either oral or intravenous (IV) anti-

coagulation  therapy.  The  most  frequently 

used IV anticoagulant is heparin.     

  Safe and effective heparin use requires fre-

quent monitoring to ensure that drug levels 

are  maintained  within  a  narrow  therapeutic 

window. Unfractionated heparin (UFH) thera-

py is usually monitored with a clot-based test, 

activated  partial  prothrombin  time  (aPTT). 

Other clot-based tests such as thrombin time 

are  infrequently  used  but  can  be  useful  in 

situations  such  as  patients  with  lupus  who 

have  elevated  baseline  aPTT  levels.  Other 

approaches are to measure levels of heparin 

or  anti-Xa  activity.  Heparin  levels  are  most 

commonly measured by chromogenic meth-

ods, although protamine titration is still used.  

Activated  clotting  time  (ACT)  is  widely  used 

outside the clinical laboratory setting.

  In this manuscript, the laboratory’s role in 

monitoring  continuous  infusion  UFH  using 

aPTT  testing  and  some  of  the  associated 

problems will be discussed.

Background

  The  College  of  American  Pathologists 

(CAP) is one of the organizations that certify 

clinical laboratories. For UFH monitoring, CAP 

requires  that  each  laboratory  have  a  docu-

mented system for determining and validat-

ing an aPTT-based heparin therapeutic range 

using  an  appropriate  technique

1,2

.   The  most 



common  approach  is  to  use  the  method 

described  by  Brill-Edwards,  et  al.  to  com-

pare  heparin  levels  with  aPTT  values

3

. When 



chromogenic methods are used, a regression 

analysis is done between levels of aPTT and 

heparin. The therapeutic range is determined 

by  drawing  intercept  lines  between  0.3-0.7 

units/mL  heparin  levels  and  aPTT  values 

(Figure 1). 

  A  laboratory  can  change  aPTT  reagent 

every  12  to  16  months,  depending  on  its 

manufacturer-determined stability.  CAP sug-

gests that at least 30 UFH patients be tested, 

with no more than two samples per patient

4



After concurrent testing of new and existing 

lots,  CAP  recommends  using  the  differenc-

es  between  aPTT  means  and  summation  of 

mean  differences  over  past  evaluation  peri-

ods.  In either case, if the difference between 

the  aPTT  means  of  the  new  lot  and  either 

the  existing  lot  or  cumulative  difference  is 

<5 seconds, then no action is necessary and 

the change may not be noticed by clinicians. 

If either difference is >7 seconds, then a new 

therapeutic range must be determined.  

  To  minimize  the  possibility  of  having  to 

create a new therapeutic range, a laboratory 



23

 

Executive Summary Conference Report



9th Invited Conference: Improving Heparin Safety

can request that a reagent manufacturer sup-

ply a new lot with similar heparin responsive-

ness.  A laboratory could also obtain multiple 

lots  for  evaluation  and  select  the  lot  that 

more closely matches results for the existing 

lot.  Another option is to save plasma samples 

from  UFH-treated  patients  throughout  the 

year  for  future  testing.  This  allows  even  the 

smallest laboratory to have enough samples 

for comparison testing. Any UFH samples that 

are  frozen  should  be  validated,  for  reasons 

discussed below.  It is not acceptable to deter-

mine the therapeutic range using UFH-spiked 

plasma, because this approach tends to over-

estimate the therapeutic range.

  Pre-analytical  variables  can  affect  aPTT 

results,  and  mechanisms  to  ensure  proper 

blood collection and plasma preparation are 

required.  Testing  should  be  performed  on 

unclotted, 3.2% sodium citrate, platelet-poor 

plasma (<10,000/mm

3

) within 4 hours of col-



lection

5

. For monitoring UFH therapy, the aPTT 



sample  should  centrifuged  within  one  hour 

and  tested  within  four  hours  of  collection

5

.   


The citrate tube should be nearly full to avoid 

an  improper  citrate:plasma  ratio  that  could 

falsely increase clotting times. At our institu-

tion, before analysis every coagulation sample 

is rimmed with applicator sticks to check for 

macroscopic clots. The processing centrifuge 

is  checked  daily  to  assure  that  platelet-poor 

plasma is created. For citrated samples to be 

saved for later testing, the plasma is removed 

from the primary collection tube and placed  

into  a  secondary  tube  and  re-centrifuged. 

After the second centrifugation, the plasma is 

then aliquoted into freezer-safe capped vial(s) 

prior to freezing at -70

o

C.

New lot evaluation of aPTT reagents—



UC Davis Health System protocol

  At  our  institution,  two  to  three  different 

lots of aPTT reagent with similar UFH sensitiv-

ity  are  requested  from  the  manufacturer  for 

initial  evaluation.  The  coagulation  analyzers 

are set up to reflex patient testing on new lot 

aPTT reagents if they meet established crite-

ria for evaluation: 1) aPTT within current ther-

apeutic range with current lot aPTT reagent, 

and  2)  normal  INR.  After  testing  is  complete 

on  the  new  and  current  lots  of  reagents, 

the  samples  are  saved  at  -70

o

C  for  possible 



future  analysis.  Although  CAP  recommenda-

tions  allow  up  to  two  samples  per  patient, 

we prefer to use a patient only once for data 

analysis. Access to electronic medical records 

(EMR)  allows  the  staff  to  review  UFH  dos-

ing  to  determine  whether  therapeutic  doses 

have been given. Regression analysis and bias 

plots  are  used  to  determine  which  new-lot 

aPTT reagents are preferable. At least 40 UFH-

treated  patients  are  evaluated  to  determine 

whether a new therapeutic range is warrant-

ed. Data are shared with pharmacists to alert 

them to potential bias areas when transition 

to a new reagent lot occurs.  

  Establishing  rapport  between  labora-

tory staff and the pharmacy staff is prudent.  

Sharing information facilitates smooth tran-

sition if new therapeutic ranges are required 

and  allows  the  clinical  staff  to  address  any 

issues  surrounding  the  data.  New  thera-

peutic  ranges  most  likely  will  require  a 

change  in  dosing  orders,  so  a  lead  time 

(one  month,  at  our  facility)  before  new-lot 

transition  would  allow  new  dosing  orders 

to  be  approved  and  disseminated  for  the 

new  reagent  lots.  If  the  therapeutic  range 

is  changed,  a  concrete  transition  day  and 

shift  must  be  established  and  appropriate 

pharmacy and clinical staff notified.  

  Direct  thrombin  inhibitors  (DTI)  are  also 

monitored  using  the  aPTT.  Informing  clinical 

staff  about  the  impact  of  new  reagent  lots 

on DTI therapy is strongly recommended, to 

ensure that they can assess potential issues 

(Figure  2).  Secondly,  since  aPTT  testing  is 

also  used  in  settings  such  as  hemophilia 

screening or lupus anticoagulation, inform-

ing the clinical staff about the performance 

characteristics  of  a  new  aPTT  reagent  lot 

would be beneficial.



aPTT testing: ancillary issues

  Many  pre-analytical  and  analytical  vari-

ables  affect  the  accuracy  of  aPTT  results. 

Probably  the  most  important  variable  is  the 



Figure 1:  Determination of heparin therapeutic range

Heparin  therapeutic  range  comparing  chromogenic  heparin  levels  (X  axis)  to  corresponding  aPTT  values  in 

patients receiving therapeutic UFH. A regression line is drawn, and then intercept lines between 0.3-0.7 units/mL 

UFH and the aPTT axis. In this example the therapeutic range would be 42-82 seconds.

y = 94.14x + 15.673

R

2

 = 0.5166

140


120

100


80

60

40



20

0

Anti-Xa activity, U/mL



0.1 


0.2 

0.3 


0.4 

0.5 


0.6 

0.7 


0.8 

0.9 


1.1


 

 Executive Summary Conference Report

 

24

9th Invited Conference: Improving Heparin Safety



 

  Analytical  variables,  e.g.,  differences 

between instruments and reagents, may not 

be  evident  within  a  laboratory  or  consor-

tium  of  laboratories  that  use  like  reagents 

and instruments, but may become apparent 

when  samples  are  compared  to  other  labo-

ratories.  While  the  largest  variable  is  differ-

ent  reagents,  instruments  also  differ  in  the 

endpoint measurement of the test. Different 

types of activator and the concentration and 

type of phospholipid in the reagent will yield 

different results, even if samples are analyzed 

concurrently on the same instrument

6,7

.  


  Physiological  variations  will  also  affect 

aPTT  results.  The  aPTT  measures  the  func-

tional ability of nine coagulation factors and, 

to a lesser degree, fibrinogen. Decreased fac-

tor  levels  or  activity  can  increase  aPTT,  and 

increased factor levels or activity can decrease 

aPTT.  Especially  in  UFH  monitoring,  elevat-

ed  levels  of  fibrinogen  and  factor  VIII,  both 

acute-phase  reactants,  may  falsely  decrease 

the  aPTT  and  suggest  “heparin  resistance”

2,8



Unintended  effects  of  other  drugs  such 



as  thrombolytics,  Xigris®  and  NovoSeven® 

may  also  increase  or  decrease  aPTT  results.  

Pathologic  states  such  as  antiphospholipid 

antibody  syndrome,  vonWillebrand  disease, 

immune  causes  of  factor  deficiency,  among 

others, may also affect the aPTT result.  



Variation among laboratories

  CAP  survey  results  highlight  the  prob-

lems  of  aPTT  testing  for  UFH  monitoring. 

CAP requires each clinical laboratory to dem-

blood-acquisition  (phelebotomy)  technique.  

In healthy individuals, blood is usually drawn 

from the antecubital fossa using vacutainer-

type  blood  collection  tubes  without  major 

problems.  When  drawing  blood  presents 

a  problem,  technique  may  affect  results. 

The use of small-bore needles (<23 gauge), 

entry  into  small  veins  and  increased  force 

in  drawing  back  the  syringe  plunger  may 

result in lysis of red blood cell (RBC) and the 

release  of  phospholipids  that  may  initiate 

the coagulation process.  Cell lysis may not 

be  not  readily  apparent  until  the  blood  is 

processed in the laboratory.  

  The use of syringes for venipuncture also 

presents other challenges. Blood is activated 

by  exposure  to  negatively  charged  surfaces 

such as glass or plastic and delays of >60 sec-

onds  in  transferring  freshly  collected  blood 

into  vacutainer  tubes  containing  appro-

priate  anticoagulants  may  also  effect  test 

results.  Other  problems  include  tourniquet 

time, improper blood-to-anticoagulant ratio, 

improper  anticoagulant  uses  (different  col-

ored  blue  top  tubes),  improper  clearing  of 

indwelling catheters prior to blood collection 

for testing, improper storage of sample once 

collected  and  delays  in  getting  samples  to 

the  laboratory.  The  effects  of  poorly  phle-

botomized blood may not become apparent 

until the sample reaches the laboratory (clot-

ted  sample)  or  during  the  analytical  (test-

ing) phase (decreased clotting time) or post-

analytical phase, when samples are saved for 

future testing.  

  A properly collected citrated sample must 

be  sent  to  the  laboratory  immediately.  As 

noted above, platelet-poor plasma should be 

processed within one hour of collection

5

.  



 Figure 2:  Differences between new and existing reagent lots 

Example of pooled plasma spiked with varying concentrations of argatroban.  The two lines represent existing-lot 

aPTT  reagent  (527295)  and  new-lot  aPTT  reagent  (537224). These  spiked  samples  could  be  stored  at  -70


Yüklə 1 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin