혈액 투석 환자에서 교정 된 칼슘을 예측하는 공식

추상

배경. 기존의 칼슘 보정 공식 (보정 된 총 칼슘 (mmol / L) = TCa (mmol / L) + 0.02)은 혈액 투석 (HD) 환자의 혈청 칼슘 추정에 광범위하게 적용됩니다. HD 인구에서. HD 환자에서 교정 된 혈청 칼슘에 대해 새로운 공식이 파생되고 검증되었습니다.

방법. 60 명의 HD 환자로부터 총 칼슘 (TCa), 이온화 된 칼슘 (iCa 2+), 마그네슘, 인산염, 알부민 및 중탄산염을 수집하여 공식을 도출했습니다. 그런 다음 237 명의 안정한 HD 환자에 대한 검증 세트를 조사하고 iCa 2+를 기준으로 피험자를 고칼슘 혈증, 저 칼슘 혈증 및 정상 칼슘 혈증으로 분류했습니다. 새로운 공식의 일치는 클래스 내 상관 계수 (ICC)를 사용하여 금 표준으로 iCa 2+로 계산되었습니다. 이것은 iCa 2+와 다음과의 일치와 비교되었습니다 : 보정되지 않은 총 혈청 칼슘 (TCa), 기존 보정 공식, Orrell 공식 및 Clase 공식.

결과. 다중 선형 회귀를 사용하여 다음 공식이 도출되었습니다. 수정 된 총 칼슘 (mmol / L) = TCa (mmol / L) + 0.01. 새로운 공식은 다른 모든 공식에 비해 우수한 동의를 얻었습니다. 기존 공식 (P < 0.01)에 비해 새로운 공식과 iCa 2+간에 통계적으로 유의미한 일치가있었습니다. 그러나 새로운 공식은 Orrell 공식, Clase 공식 또는 총 칼슘을 크게 능가하지 못했습니다.

결론. 우리의 간단한 새로운 공식을 사용하면 고도로 복잡한 HD 인구에서 기존 공식에 비해 더 적절한 의사 결정이 가능합니다.

소개

칼슘 조절과 항상성은 혈액 투석 (HD)에 대한 말기 신장 질환 환자의 임상 관리에 중요합니다. 고칼슘 혈증과 저 칼슘 혈증 모두 HD 환자의 사망률에 대한 독립적 인 예측 인자로 확인되었습니다. 그러나 혈청 칼슘 수치를 측정하는 것은 처음에 보이는 것처럼 쉽지 않습니다. 총 혈청 칼슘 (TCa)을 측정 할 수 있지만 생물학적으로 활성 인 것은 단백질 결합이 아닌 이온화 된 분획입니다. 이온화 칼슘 (iCa 2+)은 모든 실험실에서 쉽고 일상적으로 측정되지 않습니다. 따라서 TCa에서 iCa 2+ 또는 수정 된총 칼슘 (TCa corr)을 추정하기위한 여러 공식이 도출되었습니다.

임상 진료 지침에 따르면 HD 환자의 경우 교정 된 칼슘이 낮은 정상 범위를 목표로합니다. 안타깝게도 지침에는 어떤 칼슘 보정 방정식을 사용해야하는지 명시되어 있지 않습니다.

의학계는 1977 년 익명의 저자가 British Medical Journal에 게재 한 기사를 기반으로 칼슘 교정 공식을 채택했습니다. 이 보정 공식, TCa corr = TCa (mmol / L) + 0.02는 Payne et al에게 잘못 귀속되는 경우가 많지만 7 개의 이전 간행물을 결합한 조잡한 단순화였습니다. . 이 공식은 의료 분야에서 널리 사용되었으며 수많은 의학 교과서 및 저널에서 참조되었습니다. 참고로 Payne의 원래 연구는 신장 의학 부서에서 환자를 제외했습니다. 많은 저자가 Payne 공식 및 기타 교정 공식의 성능이 좋지 않음을 보여주었습니다. 특히 HD 환자에게 적용했을 때 iCa 2+의 골드 표준에 비해 성능이 떨어졌습니다. , 기존의 공식은 HD 환자의 칼슘 노출 추정에 광범위하게 계속 적용되고 있습니다.이 환자 집단에서 교정 된 혈청 칼슘의 간단하고 정확한 추정치를 개발하는 것이 매우 바람직했습니다.

이 연구의 목적, 따라서 HD 환자에서 수정 된 TCa를 추정하기 위해 새롭고 간단한 공식을 도출하고 유효성을 검증하는 것이 었습니다. iCa +2의 금 표준은 기존의 수정 공식, 수정되지 않은 TCa, Orrell 공식 및 Clase 공식. 새로운 공식이 기존 공식을 능가 할 것이라는 가설을 세웠습니다.

대상 및 방법

이 실험은 다음 두 부분으로 나뉩니다. wing은 임상 예측 규칙 개발을위한 지침을 제안했습니다. 첫 번째는 보정 된 혈청 칼슘에 대한 새로운 공식의 유도이고 두 번째는 독립적 인 데이터 세트에서 새로운 공식의 검증이었습니다.

환자 및 샘플 분석

3 개의 3 차 진료 병원에서 297 명의 만성 안정 HD 외래 환자로부터 혈액 샘플을 수집했습니다. 파생 세트는 캐나다 런던의 University Campus에있는 London Health Sciences Centre의 환자 60 명으로 구성되었습니다. 검증 세트는 St. Joseph s Health Center 및 London Health Sciences Centre, Westminster Campus, London, Canada에서 온 237 명의 환자로 구성되었습니다.정기적 인 월간 생화학 적 검사일에 투석 전 샘플을 수집 하였다. 환자의 누공 또는 이식편에서 지혈대없이 동맥 화 된 정맥혈을 채취했습니다. 환자가 터널 형 헤파린 프라이밍 카테터를 사용하는 경우, 오염을 피하기 위해 카테터 부피와 같거나 더 큰 초기 혈액 샘플을 폐기했습니다. 모두 혈액은 리튬 헤파린 튜브에 수집되었으며, 혈장은 나트륨, 칼륨, 인산염, 마그네슘, 알부민 및 TCa 측정에 사용되었으며 전혈은 iCa 2+, pH 및 총 CO 2 (HCO -3)에 사용되었습니다 .iCa 2+에 대한 샘플 iCa 2+는 이온 선택 전극법을 사용하여 측정되었습니다. iCa 2+에 대해 인용 된 실험실 참조 범위는 1.09–1.30 mmol / L이고 BCP (bromcresol purple) 염료 결합 분석은 알부민 측정을 위해 신선한 혈장에서 수행되었으며 총 칼슘과 알부민은 LX20 Beckman Coulter 분석기를 사용하여 측정되었습니다. 엘 알부민의 유산 기준 범위는 35-50g / L이고, 하루 사이 CV는 1.4–1.7 %, TCa는 2.12–2.62mmol / L, 하루 사이 CV는 1.21–1.29 %였습니다.

통계 분석

유도 세트 (n = 60)를 사용하여 역방향 제거를 포함한 단계적 다중 선형 회귀를 수행하여 잠재적 설명 변수 TCa, 알부민, 인산염, iCa 2+상의 마그네슘 및 중탄산염. 단순화를 위해 우리는 TCa corr가 다른 사람들이 고려한 iCa 2+의 두 배와 같다고 가정했습니다. 따라서 종속 변수는 (2 × iCa 2+)입니다. 피험자는 iCa 2+ 기준 범위에 따라 고칼슘 혈증, 저 칼슘 혈증 및 정상 칼슘 혈증으로 분류되었습니다.

의사로서 우리는 측정이 환자를 정상인지 비정상인지 올바르게이 분화하는지보다 환자가 표준에서 벗어나는 정도에 더 관심이 있습니다. 따라서 금 표준과 다양한 공식 간의 일치를 평가하기 위해 Clase 등의 방법론을 따랐습니다. . iCa 2+를 공식 기반 값과 직접 비교하려면 먼저 데이터를 정규화해야했습니다. 이를 수행하기 위해 먼저 정상 범위 (iCa 2+ : 1.09–1.30 mmol / L; TCa : 2.12–2.62 mmol / L)가 각각의 95 % 신뢰 구간을 나타낸다고 가정했습니다. 각 측정 값은 z-점수 zCa = (Ca 측정-평균) / SD로 변환되었습니다. 그런 다음 z 점수를 비교하여 각 측정 값이 평균 / 정규 범위에서 얼마나 극단적인지 평가했습니다. 그런 다음 클래스 내 상관 계수 (ICC)를 사용하여 각 공식과 iCa 2+ 간의 일치 수준을 평가했습니다. ICC는 Donner 등이 설명한 방법론에 따라 비교되었습니다. 종속 ICC의 동등성을 테스트합니다. 또한 테스트 된 각 공식에 대해 잘못 분류 된 환자 수에 대한 데이터를 제공합니다. iCa 2+를 골드 표준으로 사용하여 각 공식에 대한 위음성 및 위양성 모두의 합계를 제시합니다. 그런 다음이 값은 백분율로 변환되어 불일치 비율 (또는 100 %-일치율)을 제공합니다.

결과

유도

원래 모델에서 총 칼슘, 알부민, 마그네슘 및 인산염은 P 0.05. 식에 대한 인산염과 마그네슘의 수치 적 기여도는 적 었으며 간결함을 위해이 두 변수를 제외한 모델을 구성했습니다. 최종 회귀 방정식은 (2 × iCa 2+) = 0.18 + 1.038 (TCa)-0.0093 (알부민)입니다 (표 1 참조).

검증

검증 세트를 구성하는 237 명의 대상에서 iCa 2+, TCa 및 알부민에 대한 평균 값과 범위는 표 2에 요약되어 있습니다. iCa 2+ > 1.30 mmol / L로 정의 된 검증 세트에서 고칼슘 혈증의 포인트 유병률은 5.4 %였습니다. iCa 2+ < 1.09mmol / L로 정의 된 저 칼슘 혈증의 유병률은 27 %였습니다.

iCa 2+와 비교 한 공식의 ICC는 표 3과 같습니다. ICC는 값이 0.689 인 새 공식에서 가장 높았으며 기존 공식 0.480에서는 상당히 열악했습니다. 그러나 Orrell 공식, Clase 공식 및 보정되지 않은 총 칼슘은 각각 0.668, 0.642 및 0.642의 ICC로 상당히 잘 수행되었습니다. 새로운 공식보다 더 나은 성능을 보이는 다른 추정자는 없었습니다. 불일치 비율을 평가할 때 새 공식은 계속해서 표 4에 표시된 다른 공식보다 우수한 성능을 보였습니다.

기존 공식과 iCa 2+의 상관 관계는 새 공식보다 훨씬 낮았습니다 (P < 0.01). 그러나 새로운 포뮬러는 Orrell 포뮬러, Clase 포뮬러 또는 보정되지 않은 총 칼슘을 크게 능가하지 못했습니다.

토론

1935 년 McLean과 Hastings가 전체 칼슘과 단백질에서 수정 된 iCa 2+를 예측 한 최초의 알고리즘 이후,이 추정치를 개선하기 위해 수많은 공식을 따랐습니다. 알부민과 혈청 칼슘 사이에 중요한 관계가보고되었으므로 많은 공식에서 알부민의 총 칼슘을 조정했습니다. 현재까지 다양한 공식 중에서 조 변형 공식 인 TCa corr (mmol / L) = TCa (mmol / L) + 0.02가 가장 널리 적용되었습니다. 진행된 신장 질환을 가진 집단에서 검증이 부족함에도 불구하고 신장학 분야를 포함한 의학 문헌에 계속 등장합니다. Goransson et al. 금 표준 또는 iCa 2+에 비해 성능이 좋지 않아 알부민 정확한 Ca 측정을 포기할 것을 제안했습니다. 그러나 iCa 2+ 칼슘을 자원에 큰 영향을주지 않고 측정 할 수있을 때까지는 널리 채택되지 않을 수 있습니다.

60 명의 HD 환자로 구성된 유도 세트를 사용하여 HD 환자의 칼슘 수준을 추정하기 위해 간단한 공식 TCa corr (mmol / L) = TCa (mmol / L) + 0.01을 유도했습니다. 이후 237 명의 HD 환자로 구성된 독립적 인 세트에서 우리의 공식을 검증했고 기존의 교정 공식보다 우월함을 입증했으며 Orrell 공식, Clase 공식 및 교정되지 않은 TCa에 비해 향상된 성능을 제안했습니다. 금본위 제와 새로운 공식 사이에 가장 큰 합의가있었습니다. 서로 다른 중심에서 iCa 2+에 대한 다양한 정상 범위를 고려하여 iCa 2+ (1.15–1.35 mmol / l)에 대한 대체 기준 범위를 사용하여 감도 분석을 수행했습니다. 새로운 공식은 계속해서 다른 모든 공식을 능가했습니다. 실제로이 기준 범위에서는 Clase 공식뿐만 아니라 기존 공식보다 금 표준과 훨씬 더 많이 일치하는 것으로 나타났습니다.

우리는 pH 보정 iCa 2+가 아닌 iCa 2+를 금 표준으로 선택했습니다. 이 주제에 대한 최근 문헌의 대부분은 투석 환자에게 상당한 정도의 대사성 산증이 있음을 시사했습니다. 따라서 pH 보정은 iCa 2+의 실제 농도를 과소 평가합니다.

HD 모집단과 관련하여 기존 보정 공식의 적용 가능성이 점점 더 문제가되고 있습니다. 이 집단은 환자가 종종 저 알부민 혈증을 앓고 있고 칼슘 항상성이 변경된다는 점에서 독특합니다. Clase et al. HD 환자에서 다양한 교정 전략의 성능을 검토했습니다. 조사 된 네 가지 공식 중 Orrell 공식 만이 보정되지 않은 TCa보다 iCa 2+에 대한 우수한 예측을 제공했습니다. 원래의 단순화되지 않은 Payne 공식을 포함한 두 공식은 지속적으로 iCa 2+를 과대 평가 한 반면 Orrell et al. 낮은 알부민 수준에서는 iCa 2+를 과대 평가하고 높은 알부민 수준에서는 iCa 2+를 과소 평가하는 경향이 있습니다. 우리의 새로운 공식은 Orrell 및 Clase 공식뿐만 아니라 기존의 보정 공식, 보정되지 않은 TCa를 능가했습니다.

우리의 연구에서와 같이 다른 연구에서 수정되지 않은 TCa가 iCa 2+와 잘 일치 함을 보여준 것은 흥미 롭습니다. Ladenson et al.의 검토. 다양한 환자들 사이에서 단백질, 알부민 및 pH에 대한 TCa를 수정 한 13 개의 발표 된 공식 중 원래 Payne 공식을 포함하여 어떤 것도 수정되지 않은 TCa 단독보다 더 나은 성능을 발휘하지 못했습니다. 우리의 연구와 Clase et al. , 교정되지 않은 총 혈청은 다른 교정 공식과 유사한 정도로 iCa 2+와 일치 함을 발견했습니다. 이것은 알부민을 수정해야 할 필요성에 의문을 제기합니다. 특히 미 교정 된 총 혈청에 대한 ICC는 최고 성능의 포뮬러와 크게 다르지 않다는 점을 고려할 때.

HD 집단에서 다양한 정도의 저 알부민 혈증이 이전 교정 공식의 부정확성의 원인 중 하나 일 수 있습니다. 사실, Payne과 다른 사람들은 신 증후군과 같은 낮은 알부민 상태 또는 극한의 칼슘 범위에서 그들의 공식이 신뢰할 수 없을 수 있다고 제안했습니다. 비 알부민 단백질에 결합 된 칼슘의 양과 혈청 알부민 수준 사이에는 반비례 관계가 있습니다. 특히, 알부민 수치가 감소함에 따라 비 알부민 결합 단백질에 결합 된 칼슘의 비율이 더 높습니다. 좁은 범위의 알부민 수준에있는 환자로부터 파생 된 공식은 비 알부민 단백질에 대한 칼슘의 증가 된 친 화성을 설명하지 못하여 낮은 알부민에 대한 교정을 과대 평가할 가능성이 높습니다. 따라서 이러한 공식은 신부전과 같은 저 알부민 증 상태에서 칼슘을 과대 평가하는 경향이 있습니다.

우리의 공식은 또한 BCP 염색이 알부민 대 브롬 크레졸 그린 (BCG)을 측정하는 데 사용되었다는 점에서 이전 공식에 비해 방법 론적 이점을 제공합니다. BCG 사용과 관련하여보고 된 어려움으로는 글로불린과의 비특이적 결합, 헤파린 또는 피브리노겐을 함유 한 혈청 샘플에서 잘못 상승 된 알부민 수치가 있습니다.또한 몇 가지 연구에서 특정 임상 상황에서 BCP를 사용하여 알부민을 측정하는 데 어려움이 있음을 입증했습니다. 그러나 BCP 및 BCG에 의한 알부민 측정을 nephelometry 및 immunoturbidimetry의 금 표준과 비교 한 HD 환자를 대상으로 한 두 건의 대규모 연구에서 BCP와 각 금 표준 간의 더 나은 상관 관계가 발견되었습니다. Carfey et al. BCG를 사용하면 HD 환자에서 알부민이 체계적으로 과대 평가되었으며, 저 알부민 증 HD 환자에서 가장 큰 불일치가 나타났습니다. 요독 환자에서 BCG에 대한 다른 단백질의 비특이적 결합 증가가 오류에 대한 가능한 설명으로 제안되었습니다. Clase et al. 50 명의 안정된 HD 환자를 기준으로 교정 공식을 제안했습니다. 이 조사자들은 BCG를 사용하여 알부민을 측정했으며, 이는 검증 세트에서 성능 저하를 설명 할 수 있습니다.

결론

현재 널리 사용되고있는 혈청 칼슘 TCa corr (mmol / L) = TCa (mmol / L) + 0.02 보정 공식은 HD 환자에서 iCa 2+의 표준입니다. 현재 사용 가능한 공식 중 어느 것도 HD 모집단에서 파생 된 후 유효성이 검증되지 않았습니다. 알부민에 대한 혈청 칼슘 보정을 위해 HD 환자에서 독립적으로 파생되고 검증 된 당사의 새로운 공식 인 TCa corr (mmol / L) = TCa (mmol / L) + 0.01은 기존 제품에 비해 iCa 2+와 훨씬 더 잘 일치합니다. 공식. 그다지 중요하지는 않지만 우리의 공식은 Orrell 공식, Clase 공식 및 수정되지 않은 TCa보다 더 나은 성능을 발휘합니다. HD 환자에게는 기존의 교정 공식을 사용하지 않는 것이 좋으며, 새롭고 간단한 칼슘 교정 공식을 사용하면이 고도로 복잡한 집단에서보다 적절한 의사 결정을 내릴 수 있습니다.

저희는 원고에 대한 유용한 조언과 피드백을 주신 편집자, 리뷰어 인 Dr Amit X Garg 및 Dr G Y Zou에게 감사드립니다.

이해 상충 진술. 선언되지 않았습니다.