デルタギャップとデルタ比:計算方法と読み方
デルタギャップとデルタ比は、アニオンギャップの上昇幅と重炭酸の低下幅を比べることで、アニオンギャップ開大性代謝性アシドーシスの陰に隠れた2つ目の酸塩基平衡障害を見つけるための指標です。ここでは、それぞれの計算方法、結果の読み方、そして判断を誤らせる場面を解説します。
デルタギャップとデルタ比が測るもの
デルタギャップとデルタ比は、どちらも同じ考え方から出発しています。乳酸のような強酸が蓄積すると、放出された水素イオン1個ごとに重炭酸イオン1個が緩衝に使われ、酸の陰イオンは非測定陰イオンとして残ります。したがって純粋なアニオンギャップ開大性代謝性アシドーシスでは、アニオンギャップの上昇(ΔAG)は重炭酸の低下(ΔHCO₃⁻)とほぼ一致するはずです。Wrennは1990年に、両者の差であるΔAG − ΔHCO₃⁻をデルタギャップとして報告しました。デルタ比は差ではなく比、ΔAG / ΔHCO₃⁻をとり、1前後の値を想定します。アニオンギャップの上昇以上に重炭酸が低下している場合は、2つ目の、アニオンギャップ正常の代謝性アシドーシスがクロールを増やしている可能性が高いと考えます。重炭酸の低下がギャップの上昇より小さい場合は、何かが重炭酸を押し上げており、最も多いのは代謝性アルカローシスです。どちらの数値も単独で何かを診断するものではなく、どちらも2つ目の病態を探すきっかけです。
ΔAG = 測定アニオンギャップ − 正常アニオンギャップ · ΔHCO₃⁻ = 正常HCO₃⁻ − 測定HCO₃⁻
デルタギャップ = ΔAG − ΔHCO₃⁻ · デルタ比 = ΔAG / ΔHCO₃⁻。単位はすべてmmol/L(mEq/L)。正常な重炭酸は通常24 mmol/Lとします。
どの正常アニオンギャップを引くか
差し引く正常アニオンギャップによって答えが決まります。正常値には個人差があるため、最もよい基準値は、その患者が健康だったときのアニオンギャップです。それがない場合は、教科書の数値ではなく、自施設の検査室の基準範囲の中央値を使います。アニオンギャップ計算ツールは、イオン選択電極法の分析装置で示されている範囲であるカリウムを含まない3〜11 mmol/Lを初期値としており、その中央値は7です。一方、旧来の連続フロー方式の分析装置では、平均ギャップは12 mmol/L近くでした。KrautとNagamiは、2人の仮想患者でこれがなぜ重要かを示しています。基準ギャップが3 mmol/Lの患者では、乳酸が6 mmol/Lになってもギャップは9にとどまり正常範囲内でしたが、基準ギャップが10の患者では、同じ乳酸の上昇でギャップが範囲外に押し出されました。どちらのデルタを計算する前にも、Figgeの式で低アルブミンに対してギャップを補正してください。そうしないと、低アルブミン血症の患者に、アニオンギャップ正常のアシドーシスがもう1つあるように見えてしまいます。
アルブミン補正アニオンギャップ = アニオンギャップ + 2.5 × (4.0 − アルブミン g/dL)
ΔAGの測定アニオンギャップには補正後のギャップを使います。アルブミン1 g/dL = 10 g/L。
デルタギャップの読み方
Wrennのデルタギャップは、ゼロの上下6 mmol/Lの幅を基準に読みます。デルタギャップが+6を超える場合、アニオンギャップの上昇が重炭酸の低下を上回っていることを意味し、Wrennは、この場合には通常代謝性アルカローシスが併存しており、加わった酸だけで説明されるよりも重炭酸を高く保っていると述べています。デルタギャップが−6未満の場合は、ギャップで説明できる以上に重炭酸が低下していることを意味し、通常は高クロール性(アニオンギャップ正常)アシドーシスも併存しています。−6から+6の値は、アニオンギャップ開大性アシドーシス単独に合致します。この幅が設けられているのは、個々の患者について正常ギャップも正常重炭酸も正確にはわからず、どちらかの基準値に数mmol/Lの誤差があれば、デルタギャップも同じだけ動くためです。下の表に読み方をまとめますが、これは病歴、血液ガス、その他の検査で確認すべき手がかりです。
| デルタギャップ | 通常の解釈(Wrenn 1990) |
|---|---|
| +6超 | アニオンギャップ開大性アシドーシス+代謝性アルカローシス:ギャップの上昇が重炭酸の低下を上回る |
| −6〜+6 | アニオンギャップ開大性アシドーシス単独:ギャップの上昇と重炭酸の低下が一致する |
| −6未満 | アニオンギャップ開大性アシドーシス+高クロール性アシドーシス:重炭酸の低下がギャップの上昇を上回る |
デルタ比の読み方
デルタ比はデルタギャップと同じ情報を比の形で表したもので、その期待値はどの酸が存在するかによって変わります。KrautとNagamiはヒトのデータを次のようにまとめています。比はケトアシドーシスでは1:1に近い一方、乳酸アシドーシスでは平均1.5で、乳酸を投与した腎摘除ラットでは1.8:1に達しました。2つの酸のこの違いは2つの要因で説明されます。乳酸イオンとプロトンは体内の異なる容積に分布すること、そして腎臓はケトン体陰イオンを乳酸よりはるかに速く排泄することです。排泄分画はケトン体で約45.8%、乳酸で4.7%であり、そのためケト酸陰イオンは血中から失われる一方、重炭酸の欠乏は残ります。したがって、明らかに1を下回る比は、アニオンギャップ開大性アシドーシスに加えてアニオンギャップ正常のアシドーシスがあるか、ケト酸陰イオンが尿中に失われていることを示唆します。乳酸アシドーシスで生じる値を大きく上回る比は、代謝性アルカローシスが重炭酸を押し上げていることを示唆します。
分母が重炭酸の低下幅であるため、重炭酸が正常に近いと比は不安定になります。1〜2 mmol/Lの低下では、小さな誤差が大きな比に化けてしまいます。比ではなく差であるデルタギャップのほうが、この範囲では安定しています。
計算例:アニオンギャップ開大性アシドーシス単独か、2つの障害か
ナトリウム140、クロール104、重炭酸12 mmol/L、アルブミン4.0 g/dL、検査室のアニオンギャップ範囲3〜11 mmol/Lとします。アニオンギャップは140 − (104 + 12) = 24 mmol/Lで、アルブミンは正常なので補正は不要です。検査室の範囲の中央値7を正常ギャップとすると、ΔAGは24 − 7 = 17です。重炭酸は24から12に低下しているので、ΔHCO₃⁻は12です。デルタギャップは17 − 12 = +5でWrennの±6の幅の内側にあり、デルタ比は17 / 12 = 1.4で乳酸アシドーシスで報告されている範囲にあります。これはアニオンギャップ開大性アシドーシス単独に合致します。次にクロールだけを112に変えてみます。ギャップは16、ΔAGは9に下がり、ΔHCO₃⁻は12のままです。デルタギャップは−3、比は0.75になります。これはアニオンギャップ正常のアシドーシスの合併を示唆しますが、デルタギャップはまだ幅の内側にあるため、2つの読みをあわせて確認します。
この2人目の患者のアルブミンが2.0 g/dLであれば、補正ギャップは16 + 2.5 × 2 = 21、ΔAGは14、デルタギャップは+2となり、2つ目のアシドーシスに見えたものは消えます。まずアルブミン補正アニオンギャップ計算ツールで数値を出してから、デルタの計算をしてください。
デルタ比が判断を誤らせる理由
Journal of the American Society of Nephrologyに掲載されたRastegarの2007年のレビューは、混合性酸塩基平衡障害の診断にデルタ比を用いる際は慎重であるべきだと結論づけています。選ばれた患者での平均比は1に近いものの、患者ごとのばらつきが大きいためです。どの患者でも正常アニオンギャップは不確かで、集団における正常範囲は8〜10 mmol/Lの幅にわたります。プロトンと酸の陰イオンは体内の異なる容積に分布し、緩衝の過程で細胞から出る水がクロールを希釈するため、血漿の重炭酸の低下は酸負荷を正確には反映しません。ケトン体陰イオンは尿中に排泄されるため、ケトアシドーシスでは新たな障害がなくても比は時間とともに低下します。デルタギャップとデルタ比は、2つ目の障害がある証拠としてではなく、原因を探すきっかけとして扱うのが最善です。たとえば代謝性アルカローシスの背景にある嘔吐や利尿薬の使用、高クロール性アシドーシスの背景にある下痢や大量の生理食塩液などです。
よくある質問
デルタギャップとデルタ比の違いは何ですか?
どちらもアニオンギャップの上昇と重炭酸の低下を比べます。デルタギャップは一方から他方を引いて±6 mmol/Lを基準に読み、デルタ比は両者を割って1前後、乳酸アシドーシスでは約1.5〜1.8までの期待値を基準に読みます。通常、両者は同じ方向を示します。
先にアニオンギャップをアルブミンで補正すべきですか?
はい。アルブミンが低いと、1 g/dL低下するごとに測定ギャップが約2.5 mmol/L下がるため、ΔAGが小さくなりすぎ、実際にはないアニオンギャップ正常のアシドーシスがあるように見えることがあります。測定ギャップとしては、アニオンギャップ計算ツールのアルブミン補正ギャップを使ってください。
アニオンギャップが正常でもデルタギャップを使えますか?
いいえ。デルタギャップとデルタ比は、アニオンギャップ開大性代謝性アシドーシスのための指標です。ギャップが正常であれば、重炭酸と比べるべき非測定陰イオンの過剰はなく、その場合の低い重炭酸はアニオンギャップ正常のアシドーシスか、呼吸性アルカローシスに対する代償を示しています。
混合性障害の確認に役立つほかの検査は?
血液ガスでpHと二酸化炭素が予想される代償に合っているかがわかり、乳酸、ケトン体、eGFR計算ツールによる腎機能、そして病歴が原因を絞り込みます。アルブミンが低い場合、補正カルシウム計算ツールがカルシウムについて同じアルブミンの問題を扱います。
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はい。AskMedは医学的な質問に、ジャーナル、診療ガイドライン、参考文献をもとに、すべての記述に出典をつけて回答するため、各ステップの背景にある生理学を確認できます。iPhoneとiPadではApp Storeから、AndroidではGoogle Playから利用でき、ウェブで使うこともできます。
出典
- Wrenn K. The delta (Δ) gap: an approach to mixed acid-base disorders. Ann Emerg Med. 1990;19(11):1310–1313. doi:10.1016/S0196-0644(05)82292-9
- Kraut JA, Nagami GT. The serum anion gap in the evaluation of acid-base disorders: what are its limitations and can its effectiveness be improved? Clin J Am Soc Nephrol. 2013;8(11):2018–2024. doi:10.2215/CJN.04040413
- Rastegar A. Use of the ΔAG/ΔHCO₃⁻ ratio in the diagnosis of mixed acid-base disorders. J Am Soc Nephrol. 2007;18(9):2429–2431. doi:10.1681/ASN.2006121408
- Figge J, Jabor A, Kazda A, Fencl V. Anion gap and hypoalbuminemia. Crit Care Med. 1998;26(11):1807–1810. doi:10.1097/00003246-199811000-00019
- Kraut JA, Madias NE. Serum anion gap: its uses and limitations in clinical medicine. Clin J Am Soc Nephrol. 2007;2(1):162–174. doi:10.2215/CJN.03020906
