Quanto sono accurate le formule per il gap osmolale?
Il gap osmolale è più comunemente usato nello screening per l’ingestione di alcol tossico. In assenza di altri soluti non misurati, sodio, glucosio e urea sono i principali soluti responsabili dell’osmolalità. Se è presente una differenza significativa (di solito il cutoff è > 10) tra l’osmolalità misurata direttamente e l’osmolalità sierica calcolata (Sosm), allora la differenza (il gap osmolico) può rappresentare la presenza di un soluto non misurato.
Il concetto di gap osmolico sierico è sempre stato difficile da afferrare e ancora più difficile da spiegare. Poiché il sodio è il principale catione extracellulare, ha senso che il sodio (e l’anione corrispondente, cloruro o bicarbonato) costituisca la parte del leone dell’osmolalità. Ma che dire di altri cationi come il calcio, il potassio o il magnesio? Non contano affatto? Per rendere le cose più confuse, alcuni paesi (come gli Stati Uniti) riportano in mEq/L (o mmol/L) ma riportano BUN e glucosio in mg/dL.
Iniziamo a dare un senso alla formula più elementare:
Formula Sosm calcolata = (2 x Na) + (Glu/18) + (BUN/2.8)
Na viene moltiplicato per 2 per tenere conto del suo anione corrispondente. Il glucosio e il BUN devono essere divisi per i loro pesi molecolari corrispondenti (180 e 28, rispettivamente) per convertire i mg/dL in mosm/L.
Ora, usiamo alcuni numeri reali in un esempio fittizio: Il paziente A è stato trovato incosciente a casa vicino a bottiglie non contrassegnate. Na 138 mEq/L, BUN 28 mg/dL, Cr 1.4 mg/dL, Glu 90 mg/dL, Sosm misurato 315 mosm/kg
Formula Sosm calcolato = (2 x Na) + (Glu/18) + (BUN/2.8)
Sosm calcolato = (2 x 138) + (90/18) + (28/2.8) = 291
Gap osmolale = Sosm misurato – Sosm calcolato
Gap osmolale = 315 – 291 = 24
La presenza di un gap osmolale elevato (> 10) in questo scenario fa aumentare il battito cardiaco di qualsiasi nefrologo, ma non dimentichiamo che anche l’ingestione di etanolo può contribuire al gap osmolale. Supponiamo che questo paziente abbia bevuto vodka in eccesso e abbia un livello di etanolo misurato di 92 mg/dl. Il fattore di correzione per convertire in mmol/L basato sul peso molecolare dell’etanolo è 4,6.
Calcolato Sosm (tenendo conto di EtOH) = (2 x 138) + (90/18) + (28/2,8) + (92/4.6) = 311
Gap osmolale = 315 – 311 = 4
Se andate su un comune calcolatore online come MDCalc, la loro formula è la stessa che abbiamo dimostrato sopra.
Fin qui tutto bene, ma sorgono diversi problemi. Questa non è affatto l’unica equazione usata per il calcolo del Sosm – vedi la tabella qui sotto:
Equazioni precedentemente pubblicate per il calcolo dell’osmolarità. Nota: tutti i valori sono in mmol/L. Per l’uso con unità convenzionali, moltiplicare l’urea per 2,8, il glucosio per 18 e l’etanolo per 4,6. Tabella 1 da Lepeytre et al, AJKD © National Kidney Foundation.
Inoltre, molte di queste formule sono state eseguite in piccole coorti senza convalida esterna e le misurazioni sono state effettuate con apparecchiature obsolete.
In un recente articolo di AJKD, Lepeytre et al hanno riportato i loro risultati sullo sviluppo di un’equazione più precisa per calcolare il gap osmolale in una grande coorte utilizzando moderne apparecchiature automatizzate, e hanno confrontato questa nuova equazione con le formule pubblicate in precedenza utilizzando metodi statistici rigorosi. Questa coorte ha iniziato con oltre 9.000 misurazioni in cui osmolalità del siero, sodio, potassio, urea, glucosio ed etanolo sono stati ottenuti simultaneamente. I pazienti con valori aberranti e conseguenti dati mancanti sono stati esclusi, lasciando circa 7.500 campioni che sono stati analizzati.
Quasi la metà aveva un livello di etanolo rilevabile. Gli autori hanno eseguito modelli di regressione lineare su questa coorte e hanno analizzato in modo simile le formule precedentemente pubblicate. L’aggiunta di potassio non ha modificato significativamente il calcolo del gap osmolale, quindi è stato escluso per semplicità. Hanno quindi identificato che i coefficienti di 1,2 per l’urea, 1,4 per il glucosio e 1,2 per l’etanolo avrebbero generato la misurazione più accurata e precisa, che ha portato alla seguente formula:
(2 x Na) + (1,2 x Urea) + (1,4 x Glucosio) + (1.2 x EtOH) ← tutte le unità in mmol/L
o per convertire questo in unità convenzionali dove BUN, Glucosio e EtOH sono in mg/dL:
(2 x Na) + (1,2 x BUN / 2,8) + (1,4 x Glucosio / 18) + (1,2 x EtOH / 4,6)
C’erano 138 misure nella coorte con ingestione di alcol tossico. Lepeytre et al hanno valutato come questa nuova formula ha funzionato statisticamente rispetto ad altre formule nel prevedere quali di questi pazienti avrebbero avuto bisogno di un trattamento specifico come il fomepizolo o la dialisi. Usando i coefficienti indicati sopra per l’urea, il glucosio e l’etanolo, l’equazione modificata era chiaramente superiore alle formule precedentemente pubblicate. Utilizzando un cutoff di un gap osmolale > 5.0 ha portato a un PPV del 50% e a un NPV del 99%, e utilizzando un gap osmolale di > 10.0 ha portato a un PPV dell’82% e a un NPV del 96% nell’identificazione dei pazienti con ingestione di alcol tossico.
Sensibilità, specificità e valori predittivi positivi e negativi delle equazioni 1, 2, 10, E e F per la presenza di alcoli tossici ≥ 5 mmol/L, per gap osmolale. I valori sono dati come percentuale (n/N). Le equazioni sono etichettate con numeri per identificare le equazioni precedentemente pubblicate (1, 2, 10) e lettere per identificare le nuove equazioni (E, F). Tabella 5 da Lepeytre et al, AJKD © National Kidney Foundation.
Cosa dobbiamo fare di questo? Lepeytre et al notano che la formula comune che abbiamo usato per il paziente A qui sopra ha creato un alto numero di casi falsi positivi per gli alcoli tossici. La formula presuppone che urea, glucosio ed etanolo si comportino come soluti ideali, simili a Na. Questo articolo (e le pubblicazioni precedenti) suggeriscono che questo potrebbe non essere vero; quindi, la necessità di un coefficiente di modifica.
Quali sono le potenziali implicazioni cliniche nella vita reale? Per esempio, un tasso di falsi positivi più basso si tradurrebbe in meno dosi empiriche di fomepizolo (o anche in dialisi) in pazienti sospettati di ingestione di alcol tossico. Gli autori fanno anche l’importante punto che la presenza di un gap osmolale elevato non significa ingestione di alcol tossico se il contesto clinico non si adatta. Come per la maggior parte delle cose in medicina, la storia dell’esposizione è più importante del calcolo per determinare la probabilità pretest di ingestione tossica.
Questo documento rappresenta la più grande coorte di gap osmolale mai studiata, e l’equazione derivata successivamente supera quelle precedentemente pubblicate. Con la convalida esterna, potremmo vedere questa nuova formula sui calcolatori online nel prossimo futuro.
– Post preparato da Timothy Yau, AJKD Social Media Editor. Seguitelo @Maximal_Change.
Per visualizzare l’abstract dell’articolo di Lepeytre et al o il testo completo (è richiesto un abbonamento), visitate AJKD.org.
Titolo: Formule per il calcolo dell’osmolarità e del gap osmolale: uno studio sull’accuratezza diagnostica
Autori: F. Lepeytre, M. Ghannoum, H. Ammann, F. Madore, S. Troyanov, R. Goupil, and J. Bouchard
DOI: 10.1053/j.ajkd.2017.03.023