血清浸透圧計算ツール（浸透圧ギャップ付き）
ナトリウム、血糖、BUN（mg/dL）または尿素（mmol/L）から血清浸透圧を計算します。エタノールを測定した場合は加え、検査室の実測浸透圧を入力すると浸透圧ギャップが表示されます。
ガイド
- 浸透圧ギャップ：上昇が意味することとその原因浸透圧ギャップの上昇が意味すること：10と20のカットオフ、エタノールや毒性アルコールからケトアシドーシスまでの原因、正常なギャップでは何も否定できない理由。
この血清浸透圧計算ツールのしくみ
この血清浸透圧計算ツールは、正常な血清の浸透圧のほぼすべてを占める3つの溶質、すなわち対応する陰イオンを伴うナトリウム、ブドウ糖、尿素を合計します。KrautとKurtzは2008年のClinical Journal of the American Society of Nephrologyのレビューで、この式を2 × Na + BUN/2.8 + 血糖/18（ナトリウムはmmol/L、血糖と血中尿素窒素はmg/dL）としており、Lyndらはこれを、臨床医が最もよく使うSmithlineとGardnerの式と呼んでいます。ナトリウムを2倍にするのは、クロールと重炭酸を数えるためです。除数は単位を変えるだけのものです。ブドウ糖の分子量は180なので、mg/dLを18で割るとmmol/Lになり、BUNは尿素1モルあたりの窒素28グラムを数えているので、mg/dLを2.8で割ると尿素のmmol/Lになります。結果がmmol/Lの場合、式は2 × Na + 血糖 + 尿素となり、Worthleyらは300人で5つの式を比較して、これが実測浸透圧に最も近いことを見出しました。
mg/dL：計算浸透圧 = 2 × Na + 血糖 ÷ 18 + BUN ÷ 2.8
mmol/L：計算浸透圧 = 2 × Na + 血糖 + 尿素
エタノールを含める場合：エタノール（mg/dL） ÷ 3.7、または1.25 × エタノール（mmol/L）を加える
浸透圧ギャップ = 実測浸透圧 − 計算浸透圧
エタノールの項はPurssellらによるもので、98件の観察で、エタノール3.7 mg/dLごとに約1 mOsm/kg加算され、相関は0.99でした。Hoffmanの1993年の式は、エタノールを分子量の10分の1である4.6で割っていました。この計算ツールは結果の下に、DorwartとChalmersが715件の病院の血清で最も正確だとした式、1.86 × Na + 血糖/18 + BUN/2.8 + 9も表示します。単位を切り替えると入力した値が換算されるため、結果は変わりません。
血清浸透圧と浸透圧ギャップの結果
血清浸透圧計算ツールは、意味の異なる2つの数値を示します。計算浸透圧は、ナトリウム、血糖、尿素から血清の濃さを推定するものです。KrautとKurtzは正常な血清浸透圧を285〜290 mOsm/Lとしており、各検査室は独自の基準範囲を公表しています。浸透圧ギャップは、検査室が浸透圧計で測定した浸透圧から計算値を引いたものです。KrautとKurtzは、実測浸透圧は通常、計算値の10 mOsm/L以内に収まるとしており、Lyndらはエチレングリコールとメタノールのスクリーニングのカットオフとして10を超えるギャップを検証しました。KrautとKurtzのレビューでは、20を超えるギャップはいずれかのアルコールが血中に蓄積していることを示すとされています。ケトアシドーシス、乳酸アシドーシス、腎不全、低ナトリウム血症を伴う重症疾患では、ギャップの上昇は通常15〜20以下にとどまるためです。この数値は検査による精査の手がかりであって、それだけで診断になるものではなく、採血のタイミングも重要です。
| 浸透圧ギャップ | 区分 | 意味 |
|---|---|---|
| 10以下 | 通常の範囲内 | 実測浸透圧と計算浸透圧が一致しています。特に曝露から時間が経っている場合は、毒性アルコールは否定されません。 |
| 10超〜20 | 上昇 | 測定されていない溶質が存在します。原因には、エタノール、毒性アルコール、ケトアシドーシス、乳酸アシドーシス、腎不全があります。 |
| 20超 | 著明な上昇 | KrautとKurtzによると、血中のアルコールを示唆します。まずエタノールを確認し、次に毒性アルコールについて検査室に問い合わせてください。 |
浸透圧ギャップのガイドでは、ギャップ上昇の原因を挙げ、エタノールで説明できる例とできない例の2つを計算しています。
計算浸透圧とギャップの限界
計算浸透圧と浸透圧ギャップはどちらも使う式に左右され、すべての患者に当てはまる単一の式はありません。Hoffmanらは都市部の大病院で成人305人を調べ、2 × Na + BUN/2.8 + 血糖/18 + エタノール/4.6の式では平均ギャップが−2 ± 6 mOsmであった一方、検証したほかの式ではギャップが−5から+15までばらついたことを見出しました。彼らは、正常範囲がこれほど広いため、小さなギャップを毒性アルコールの否定に用いるべきではないと結論づけました。KrautとKurtzはさらに、害を及ぼすのに十分なアルコール濃度でも浸透圧はあまり上がらないことがあると述べています。メタノール50 mg/dLでは約15 mOsm/L、エチレングリコール50 mg/dLではわずか約9 mOsm/Lの上昇です。Lyndらは131例で、標準的なエタノールの項を用いた10を超えるギャップは、治療閾値を超える毒性アルコール濃度に対して感度0.90でしたが、特異度はわずか0.22であったことを見出しました。すべての値は1つの検体のものでなければなりません。
DorwartとChalmersはまた、実測浸透圧と計算浸透圧の差は患者の入院期間や死亡を予測しなかったことも見出しており、ギャップは診断の手がかりであって予後スコアではありません。その後Bhagatらは100件の血漿検体で、DorwartとChalmersの式は自分たちの式より精度が低いことを見出しました。これも、それぞれの式がその式を作った集団に最もよく当てはまることを示すものです。
よくある質問
計算血清浸透圧の式は？
血糖とBUNがmg/dLの場合は2 × Na + 血糖 ÷ 18 + BUN ÷ 2.8、3つともmmol/Lの場合は2 × Na + 血糖 + 尿素です。ナトリウムはどちらの場合もmmol/Lです。
mmol/Lの式はmg/dLの式と同じですか？
はい。mg/dLの血糖を18で、mg/dLのBUNを2.8で割るとmmol/Lに換算されるため、同じ血液であれば2つの式は同じ答えになります。
正常な浸透圧ギャップは？
KrautとKurtzは、実測浸透圧は通常、計算値の10以内に収まるとしており、10が通常のカットオフです。Hoffman 1993は平均−2 ± 6で、個人差が大きいことを見出しました。
エタノールを含めるべきですか？
エタノールを測定した場合は、はい。エタノールは実測浸透圧を上げるため、除外すると、説明すべきギャップが実際より大きく見えてしまいます。
入力したデータはどこかに送信されますか？
いいえ。計算はブラウザ内で行われ、入力した値が送信されたり保存されたりすることはありません。
出典
- Kraut JA, Kurtz I. Toxic alcohol ingestions: clinical features, diagnosis, and management. Clin J Am Soc Nephrol. 2008;3(1):208–225. doi:10.2215/CJN.03220807
- Smithline N, Gardner KD Jr. Gaps—anionic and osmolal. JAMA. 1976;236(14):1594–1597. doi:10.1001/jama.1976.03270150028025
- Dorwart WV, Chalmers L. Comparison of methods for calculating serum osmolality from chemical concentrations, and the prognostic value of such calculations. Clin Chem. 1975;21(2):190–194. doi:10.1093/clinchem/21.2.190
- Worthley LI, Guerin M, Pain RW. For calculating osmolality, the simplest formula is the best. Anaesth Intensive Care. 1987;15(2):199–202. doi:10.1177/0310057X8701500214
- Bhagat CI, Garcia-Webb P, Fletcher E, Beilby JP. Calculated vs measured plasma osmolalities revisited. Clin Chem. 1984;30(10):1703–1705. doi:10.1093/clinchem/30.10.1703
- Hoffman RS, Smilkstein MJ, Howland MA, Goldfrank LR. Osmol gaps revisited: normal values and limitations. J Toxicol Clin Toxicol. 1993;31(1):81–93. doi:10.3109/15563659309000375
- Purssell RA, Pudek M, Brubacher J, Abu-Laban RB. Derivation and validation of a formula to calculate the contribution of ethanol to the osmolal gap. Ann Emerg Med. 2001;38(6):653–659. doi:10.1067/mem.2001.119455
- Lynd LD, Richardson KJ, Purssell RA, et al. An evaluation of the osmole gap as a screening test for toxic alcohol poisoning. BMC Emerg Med. 2008;8:5. doi:10.1186/1471-227X-8-5