Combien sont précises les formules pour le gap osmolal ?

Le gap osmolal est le plus souvent utilisé dans le dépistage de l’ingestion d’alcool toxique. En l’absence d’autres solutés non mesurés, le sodium, le glucose et l’urée sont les principaux solutés responsables de l’osmolalité. Si une différence significative (généralement le seuil est > 10) entre l’osmolalité mesurée directement et l’osmolalité sérique calculée (Sosm) est présente, alors la différence (le trou osmolal) peut représenter la présence d’un soluté non mesuré.

Le concept de trou osmolal sérique a toujours été délicat à saisir et encore plus difficile à expliquer. Le sodium étant le principal cation extracellulaire, il est logique que le sodium (et l’anion correspondant, soit le chlorure ou le bicarbonate) se taille la part du lion de l’osmolalité. Mais qu’en est-il des autres cations tels que le calcium, le potassium ou le magnésium ? Ne comptent-ils pas du tout ? Pour rendre les choses plus confuses, certains pays (comme les États-Unis) établissent des rapports en mEq/L (ou mmol/L) mais déclarent l’azote uréique sanguin et le glucose en mg/dL.

Commençons par donner un sens à la formule la plus élémentaire :

Formule Sosm calculée = (2 x Na) + (Glu/18) + (BUN/2,8)

Na est multiplié par 2 pour tenir compte de son anion correspondant. Le glucose et l’azote uréique sanguin doivent être divisés par des facteurs pour tenir compte de leurs poids moléculaires correspondants (180 et 28, respectivement) afin de convertir les mg/dL en mosm/L.

Maintenant, utilisons des chiffres réels dans un exemple fictif : Le patient A a été retrouvé inconscient à son domicile près de bouteilles non marquées. Na 138 mEq/L, BUN 28 mg/dL, Cr 1,4 mg/dL, Glu 90 mg/dL, Sosm mesurée 315 mosm/kg

Formule Sosm calculée = (2 x Na) + (Glu/18) + (BUN/2,8)

Sosm calculée = (2 x 138) + (90/18) + (28/2.8) = 291

L’écart osmolique = Sosm mesuré – Sosm calculé

L’écart osmolique = 315 – 291 = 24

La présence d’un écart osmolique élevé (> 10) dans ce scénario fait monter le rythme cardiaque de tout néphrologue, mais n’oublions pas que l’ingestion d’éthanol peut également contribuer à l’écart osmolique. Supposons que ce patient ait bu de la vodka en excès et que son taux d’éthanol mesuré soit de 92 mg/dL. Le facteur de correction pour convertir en mmol/L en fonction du poids moléculaire de l’éthanol est de 4,6.

Sosm calculé (en tenant compte de l’EtOH) = (2 x 138) + (90/18) + (28/2,8) + (92/4.6) = 311

Espace osmolal = 315 – 311 = 4

Si vous vous rendez sur une calculatrice en ligne courante telle que MDCalc, leur formule est la même que celle que nous avons démontrée ci-dessus.

Pour l’instant tout va bien, mais plusieurs problèmes se posent. Cette équation est loin d’être la seule utilisée pour le calcul de la Sosm – voir le tableau ci-dessous :

Equations publiées précédemment pour le calcul de l’osmolarité. Remarque : toutes les valeurs sont exprimées en mmol/L. Pour une utilisation avec les unités conventionnelles, multiplier l’urée par 2,8, le glucose par 18 et l’éthanol par 4,6. Tableau 1 de Lepeytre et al, AJKD © National Kidney Foundation.

De plus, plusieurs de ces formules ont été réalisées dans de petites cohortes sans validation externe, et les mesures ont été effectuées avec des équipements obsolètes.

Dans un article récent de l’AJKD, Lepeytre et al ont rapporté leurs conclusions sur le développement d’une équation plus précise pour calculer l’écart osmolal dans une grande cohorte utilisant un équipement automatisé moderne, et ont comparé cette nouvelle équation avec les formules précédemment publiées en utilisant des méthodes statistiques vigoureuses. Cette cohorte a commencé avec plus de 9 000 mesures où l’osmolalité, le sodium, le potassium, l’urée, le glucose et l’éthanol sériques ont été obtenus simultanément. Les patients présentant des valeurs aberrantes et des données manquantes ultérieures ont été exclus, laissant environ 7 500 échantillons qui ont été analysés.

Près de la moitié présentait un taux d’éthanol détectable. Les auteurs ont effectué des modèles de régression linéaire sur cette cohorte et ont analysé de la même manière les formules publiées précédemment. L’ajout de potassium ne modifiant pas significativement le calcul du trou osmolal, il a été exclu par souci de simplicité. Ils ont ensuite identifié que des coefficients de 1,2 pour l’urée, 1,4 pour le glucose et 1,2 pour l’éthanol généreraient la mesure la plus exacte et la plus précise, ce qui a conduit à la formule suivante :

(2 x Na) + (1,2 x Urée) + (1,4 x Glucose) + (1.2 x EtOH) ← toutes les unités en mmol/L

ou pour convertir cela en unités conventionnelles où l’Urée, le Glucose et l’EtOH sont en mg/dL :

(2 x Na) + (1,2 x Urée / 2,8) + (1,4 x Glucose / 18) + (1,2 x EtOH / 4,6)

Il y avait 138 mesures dans la cohorte avec ingestion d’alcool toxique. Lepeytre et al ont évalué les performances statistiques de cette nouvelle formule par rapport aux autres formules pour prédire lesquels de ces patients auraient besoin d’un traitement spécifique tel que le fomépizole ou la dialyse. En utilisant les coefficients mentionnés ci-dessus pour l’urée, le glucose et l’éthanol, l’équation modifiée était clairement supérieure aux formules publiées précédemment. L’utilisation d’un seuil d’écart osmolal > 5,0 a conduit à une VPP de 50 % et à une VPN de 99 %, et l’utilisation d’un écart osmolal de > 10,0 a conduit à une VPP de 82 % et à une VPN de 96 % pour identifier les patients présentant une ingestion d’alcool toxique.

Sensibilité, spécificité et valeurs prédictives positives et négatives des équations 1, 2, 10, E et F pour la présence d’alcools toxiques ≥ 5 mmol/L, par écart osmolique. Les valeurs sont données en pourcentage (n/N). Les équations sont étiquetées avec des chiffres pour identifier les équations précédemment publiées (1, 2, 10) et des lettres pour identifier les nouvelles équations (E, F). Tableau 5 de Lepeytre et al, AJKD © National Kidney Foundation.

Que devons-nous faire de tout cela ? Lepeytre et al notent que la formule commune que nous avons utilisée pour le patient A ci-dessus a créé un nombre élevé de faux positifs pour les alcools toxiques. La formule suppose que l’urée, le glucose et l’éthanol se comportent comme des solutés idéaux, comme le Na. Cet article (et des publications antérieures) suggère que cela pourrait ne pas être vrai ; d’où la nécessité d’un coefficient modificateur.

Quelles sont les implications cliniques potentielles dans la vie réelle ? Par exemple, un taux de faux positifs plus faible se traduirait par une diminution des doses empiriques de fomépizole (voire de dialyse) chez les patients suspectés d’ingestion d’alcool toxique. Les auteurs soulignent également que la présence d’un écart osmolal élevé ne signifie pas une ingestion d’alcool toxique si le contexte clinique ne s’y prête pas. Comme pour la plupart des choses en médecine, l’histoire de l’exposition est plus importante que le calcul pour déterminer la probabilité prétest d’ingestion toxique.

Cet article représente la plus grande cohorte de lacunes osmoliques jamais étudiée, et l’équation dérivée par la suite surpasse celles publiées précédemment. Avec une validation externe, nous pourrions voir cette nouvelle formule sur les calculateurs en ligne dans un avenir proche.

– Poste préparé par Timothy Yau, rédacteur des médias sociaux de l’AJKD. Suivez-le @Maximal_Change.

Pour consulter le résumé de l’article de Lepeytre et al ou le texte intégral (abonnement requis), veuillez visiter AJKD.org.

Titre : Formules de calcul de l’osmolarité et de l’écart osmolal : étude de la précision diagnostique
Auteurs : F. Lepeytre, M. Ghannoum, H. Ammann, F. Madore, S. Troyanov, R. Goupil et J. Bouchard
DOI : 10.1053/j.ajkd.2017.03.023