KatzとHillier：高血糖時にどちらのナトリウム補正係数を使うか

Katzの補正係数1.6の由来

血糖100 mg/dLあたりナトリウム1.6 mmol/LというKatzの補正係数は、M. A. Katzが1973年10月にNew England Journal of Medicineに寄せた「Hyperglycemia-induced hyponatremia: calculation of expected serum sodium depression」（高血糖誘発性低ナトリウム血症：予想される血清ナトリウム低下の計算）という短いレターに由来します。タイトルのとおり、この数値は患者で測定されたものではなく、計算で求められたものです。その背後にある生理は、高血糖クライシスに関する2009年の米国糖尿病学会のコンセンサス声明で説明されています。インスリンが不足しているとき、入院時の血清ナトリウムが通常低いのは、高血糖の存在下で水が細胞内から細胞外へ浸透圧によって移動するためです。細胞外にとどまるブドウ糖が細胞から水を引き出し、その水がナトリウムを希釈します。100 mg/dLを超える血糖100 mg/dLごとに1.6 mmol/Lを加えることで、その水が細胞内に戻った後の患者のナトリウムを推定します。この係数は26年間広く使われましたが、後にHillierのチームが指摘したように、それを検証した対照実験はありませんでした。

補正ナトリウム計算ツールでは、表示される2つの値のうち最初がKatzの結果です。

Hillierが1999年に測定したこと

Hillierの補正係数2.4は、バージニア大学のHillier、Abbott、Barrettが1999年4月にAmerican Journal of Medicineで発表した実験に由来します。6人の健康な被験者にソマトスタチンを注入して自身のインスリン分泌を抑え、ブドウ糖の注入によって1時間以内に血漿血糖を600 mg/dL超まで上げました。その後注入を止め、血糖が140 mg/dLに戻るまでインスリンを投与し、その間ずっと10分ごとに血糖とナトリウムを測定しました。全体として、血糖が100 mg/dL上昇するごとにナトリウムは平均2.4 mmol/L低下し、係数1.6より有意に大きいものでした（P = 0.02）。また関係は非線形で、それは400 mg/dLを超えると最も明らかでした。400 mg/dLまでは標準的な1.6の補正がよく当てはまりましたが、400 mg/dLを超えると係数4.0のほうが適していました。著者らは、この関係の全体的な推定値としては、通常の1.6より2.4のほうが優れていると結論づけました。

KatzとHillier：どちらの補正係数を使うか

KatzとHillierのどちらの係数もすべての患者に正確というわけではなく、両者の差が問題になるのは血糖が高いときだけです。400 mg/dL（22.2 mmol/L）未満では、Hillier自身のデータで1.6がよく当てはまり、2つの補正の差は最大でも2.4 mmol/Lです。400 mg/dLを超えると2.4のほうがHillierの測定値に近く、低下は係数4.0に向かって急になったため、2.4でも補正不足になりえます。ガイドラインは古い数値を維持しています。2009年のADAのコンセンサス声明は、100 mg/dLを超える血糖100 mg/dLごとに1.6を加えてナトリウムを補正しており、ADA、EASD、JBDS、AACE、Diabetes Technology Societyによる2024年のコンセンサスレポートは、血糖が5.6 mmol/L（100 mg/dL）低下するとナトリウムが1.6 mmol/L上昇すると述べています。実際的な答えは、両方を確認すること（この計算ツールが2つを並べて表示するのはそのためです）、そしてどちらの係数を使ったかを明記することです。

値は測定したナトリウムに加算するナトリウム（mmol/L）です。4〜7 mmol/Lの差があれば結果が145 mmol/Lの線をまたぐのに十分なため、このような血糖値では、選ぶ係数によって結果の読み方が変わりえます。

DKAとHHSでの補正ナトリウムの読み方

糖尿病性ケトアシドーシス（DKA）と高浸透圧高血糖状態（HHS）では、補正ナトリウムは、低値または正常の測定ナトリウムの陰に隠れた水分欠乏を判断するのに役立ちます。2009年のADAのコンセンサス声明は、高血糖があるときに血清ナトリウムが高い、あるいは正常でさえあることは高度の水分喪失を示すとし、ナトリウムと水の欠乏の重症度を評価するためにナトリウムを補正しています。補正ナトリウムが正常範囲であれば、測定値の低さは血糖で説明されます。補正ナトリウムが145 mmol/Lを超えれば、水の喪失がナトリウムの喪失を上回っています。それでも135 mmol/L未満であれば、ナトリウム欠乏または水の過剰が残っています。同じ計算で次に何が起こるかも予測できます。2024年のコンセンサスレポートは、血糖が下がるにつれて水が細胞内に戻り、血糖100 mg/dLの低下ごとに測定ナトリウムが1.6 mmol/L上昇しうると説明しています。したがって、補正ナトリウムがもともと高かった場合、治療中に測定ナトリウムが上昇するのは予想どおりのことです。

混同しやすい値が2つあります。2009年のADAの声明がHHSの定義（血糖600 mg/dL超、動脈血pH 7.30超、重炭酸18 mmol/L超とともに320 mOsm/kg超）に用いる有効血清浸透圧は、測定したナトリウムから、2 × 測定Na + 血糖（mg/dL） ÷ 18で計算します。この式に補正ナトリウムを入れると、血糖を二重に数えることになります。2024年のレポートは診断基準も改訂しており、DKAについては現在、血糖200 mg/dL（11.1 mmol/L）以上、または糖尿病の既往が明らかであることを認めています。HHSについては、2024年のレポートはさらに、測定した血清ナトリウムが24時間で10 mmol/Lを超えて低下すべきではないとしているため、補正値と同じく測定値の推移も重要です。新しい値の組が出るたびに補正ナトリウム計算ツールで計算し、補正ナトリウムの経過を追ってください。

両方の補正係数を使った計算例

4組の結果で、KatzとHillierの係数の選択によって読み方が変わる場合と変わらない場合を示します。1つ目では、測定ナトリウム128 mmol/L、血糖600 mg/dL（33.3 mmol/L）で、100を超える血糖は500 mg/dLなので、Katzは1.6 × 5 = 8.0、Hillierは2.4 × 5 = 12.0を加え、136.0 mmol/Lと140.0 mmol/Lになります。どちらも正常なので、測定ナトリウムの低値は血糖で説明されます。2つ目では、同じナトリウム128で血糖900 mg/dLだと、Katzでは128 + 12.8 = 140.8ですが、Hillierでは128 + 19.2 = 147.2となり、水分欠乏があるかどうかについて2つの係数の判断が分かれます。3つ目では、ナトリウム140、血糖1000 mg/dLで、補正値は154.4（Katz）または161.6（Hillier）です。どちらも高値で、どちらの係数でも大きな水分欠乏があります。

3つ目の例では、有効浸透圧は測定ナトリウムを用いて2 × 140 + 1000 ÷ 18 = 335.6 mOsm/kgとなり、2009年のHHSの基準の320 mOsm/kgを上回ります。4つ目では、ナトリウム124、血糖300 mg/dLの補正値は127.2または128.8にとどまるため、低ナトリウム血症の大部分は血糖によるものではありません。数値を確認するには、いずれかを補正ナトリウム計算ツールに入力してください。