Keuze van correctiefactoren voor totaal calcium in relatie tot de analytische methode voor albumine

  • 7 min.
  • Wetenschap

Samenvatting

In dit onderzoek werden de calciumcorrecties voor albumine uit datasets van tien Nederlandse ziekenhuislaboratoria berekend en vergeleken. Laboratoria die de BroomCresol Groen (BCG)-methode gebruiken hadden een hogere hellingsfactor dan laboratoria die BroomCresol Purper (BCP) gebruiken. De veelgebruikte hellingsfactoren uit de literatuur en van internet zijn aanmerkelijk hoger dan de hellingsfactoren die in dit onderzoek werden berekend, en vormen daardoor een risico op onjuiste correcties. We adviseren nadrukkelijk om deze correctiefactoren niet te gebruiken en om lokaal berekende correctiefactoren te hanteren. De wijziging van een aan de literatuur ontleende correctiefactor naar een lokaal berekende correctiefactor had tot gevolg dat het percentage gecorrigeerde hypercalciëmieën daalde van 14% naar 4%.

Inleiding

Calcium in bloed is voor ongeveer 40% gebonden aan albumine. Deze afhankelijkheid impliceert dat de resultaten voor de concentratie totaal calcium gecorrigeerd moeten worden naar een standaard albumineconcentratie. Om de waarden van totaal calcium van patiënten met een verlaagde albumineconcentratie te corrigeren, zijn er in de laatste vijf decennia verschillende formules voorgesteld (1) (zie Tabel 1). Deze leiden tot een gecorrigeerde concentratie totaal calcium berekend naar een arbitrair gekozen gemiddelde albumineconcentratie. In de literatuur bestaat enige variatie omtrent de keuze van deze gemiddelde albumineconcentratie.

Tabel: Constanten voor de correctie van totaal calcium.
Tabel 1. Constanten voor de correctie van totaal calcium.

Een van de eerste analytische methoden voor het bepalen van de albumineconcentratie is de kleurstofbindingsreactie met BroomCresol Groen (BCG) (2). In de loop van de tijd bleek dat deze methode niet erg specifiek is voor albumine en een verbeterde, specifiekere methode met BroomCresol Purper (BCP) werd geïntroduceerd (3). Men vond in methodevergelijkingen dat de BCG-methode hogere labwaarden gaf dan de BCP-methode, hetgeen in overeenstemming is met de lagere specificiteit van de BCG-methode (3-5). In het licht van dit verschil is het noodzakelijk dat de formules die gebruikt worden voor het berekenen van de gecorrigeerde concentratie totaal calcium worden aangepast indien de BCP-methode gebruikt wordt voor het bepalen van de albumineconcentratie. Omdat de BCG-methode een van de eerste methoden was voor het bepalen van de concentratie albumine, zijn de meeste in de literatuur voorkomende formules afgeleid van metingen verricht met de BCG-methode. In dit artikel onderzoeken we de relatie tussen de concentratie totaal calcium en de gebruikte albuminemethode op basis van datasets van tien Nederlandse ziekenhuislaboratoria.

Materiaal en methoden

Van tien ziekenhuislaboratoria werden geanonimiseerde waarden van totaal calcium en albumine ontvangen. Het aantal calcium-albuminecombinaties voor elk laboratorium was minstens 3.000.
Tabel 2 geeft gedetailleerde informatie omtrent de gebruikte analyse-instrumenten, -methoden en het aantal monsters.

Tabel: Gebruikte analyse-instrumenten, -methoden en het aantal monsters van tien deelnemende laboratoria.
Tabel 2. Gebruikte analyse-instrumenten, -methoden en het aantal monsters van tien deelnemende laboratoria.

De data zijn afkomstig van zowel klinische als poliklinische patiënten (specialisten en huisartsen). Er is geen selectie gemaakt op basis van geslacht, leeftijd, diagnose of tijd van afname van de monsters. 
De concentraties van totaal calcium en albumine lagen respectievelijk tussen 1,00-4,00 mmol/l en 15-56 g/l om in de berekeningen te worden meegenomen. Dit is gedaan om extreme, mogelijk foute uitslagen te verwijderen. Totaal calcium en albumine werden fotometrisch bepaald in hetzelfde plasmamonster. Voor de uitslagen van albumine en totaal calcium werden respectievelijk nul en twee decimalen gebruikt. Lineaire regressieanalyse volgens Deming is uitgevoerd met totaal calcium (y-as) als functie van de albumineconcentratie (x-as) (GraphPad Prism6).

Resultaten

We hebben veel toegepaste formules voor correctie van totaal calcium verzameld van internet en uit de literatuur (zie Tabel 1). De algemene formule is: gecorrigeerd [TCa] = [TCa] + a * (b - [Alb]), waarin a de helling is van de correctie en b de gemiddelde albumineconcentratie in bloed van een gezonde populatie. Veelal is niet duidelijk welke methode gebruikt is voor de bepaling van albumine (BCG of BCP). Over het algemeen zien we eenzelfde waarde voor de helling (bijvoorbeeld 0,02) en een gemiddelde albumineconcentratie van 40 g/l voor gezonde personen.
Een uitzondering op deze algemeen geaccepteerde factoren zijn de laboratoria die deze factoren hebben berekend op basis van eigen data. Deze laboratoria vinden aanzienlijk lagere hellingen en de gemiddelde albumineconcentratie wijkt substantieel af van 40 g/l. Deze bevindingen waren voor ons de aanleiding om grote datasets te evalueren van tien verschillende laboratoria en de hellingen te berekenen met inachtneming van de methode voor het bepalen van de albumineconcentratie (zie Tabel 3).

Tabel: Data van tien Nederlandse laboratoria: berekende hellingen.
Tabel 3. Data van tien Nederlandse laboratoria: berekende hellingen.

We verwachtten dat de berekende hellingen groter zouden zijn voor de BCG-methode, omdat de verschillen tussen BCP- en BCG-albumine proportioneel groter zijn bij een lage albumineconcentratie (23,24). Het gemiddelde van de fouten in de berekening van de tien hellingen is 0,0003; dit betekent dat de derde decimaal van de helling significant is. De hellingen van de tien laboratoria lagen tussen 0,010 en 0,017 (zie Tabel 3). Opmerkelijk is dat geen van de tien laboratoria een helling vond van 0,020 of 0,025, die beide veelvuldig genoemd worden in de literatuur of worden toegepast in online calculators. Onze hypothese is dat deze hoge hellingen gebaseerd zijn op de eerste BCG-methoden, die meer onderhevig waren aan interferenties dan volgende generaties met verbeterde reagens-samenstellingen (1). In de literatuur zijn deze factoren niet aangepast bij wijziging van de methode voor albuminebepaling. De gemiddelde helling voor de laboratoria die gebruikmaken van de BCG-methode was 0,016 versus 0,011 voor de laboratoria die de BCP-methode gebruiken.
De grotere hellingen met de BCG-methode zijn in overeenstemming met de 0,019 en 0,016 die Barth et al. vonden, maar niet met de 0,023 (7). Evenzo komen de kleinere hellingen die werden gevonden met het BCP-reagens overeen met de 0,012 van James (25).
Hoewel het verschil in helling tussen 0,015 en 0,025 klein lijkt, resulteert dit in combinatie met een albumineconcentratie van 15 g/l (bijvoorbeeld bij patiënten met intestinaal of renaal eiwitverlies of een myeloom) in een substantieel verschil van 0,35 mmol/l in het gecorrigeerde concentratie totaal calcium: (0,025-0,011)*(40-15).
In het laboratorium van een van de auteurs is het verschil geëvalueerd tussen het gebruik van de algemeen aanvaarde helling van 0,02 en een gemiddelde albumineconcentratie van 42 g/l en een lokaal berekende helling van 0,01 en een gemiddelde albumineconcentratie van 40 g/l. Data van twee weken voor en twee weken na de aanpassing van de correctiefactor werden verzameld (respectievelijk 1.860 en 1.902 dataparen). Dit resulteerde in een afname van het percentage (gecorrigeerde) hypercalciëmieën van 14% naar 4%. Het percentage (gecorrigeerde) hypocalciëmieën nam toe van 2% naar 5% (toegepaste referentiewaarde 2,20-2,65 mmol/l).

Discussie

De relatieve aspecificiteit van de BCG-methode is reeds lang bekend (3). Deze methode heeft last van interferentie door transferrine (26), α2-macroglobuline (27), en het acutefase-eiwit α1-zuur-glycoproteïne (26), en geeft minder betrouwbare resultaten bij patiënten met nefrotisch syndroom en bij hemodialysepatiënten (28).
In de loop van de tijd zijn er meerdere pogingen ondernomen om de specificiteit te verbeteren, helaas met beperkt resultaat (23). De introductie van de BCP-methode betekende een aanzienlijke verbetering in specificiteit, hoewel ook deze methode niet geheel vrij is van interferentie.
Gezien het verschil in BCP- en BCG-albumine, dat in verhouding groter wordt bij een lage albumineconcentratie, was de verwachting dat we een grotere helling voor de BCG-methode zouden vinden (23,24). Dit werd inderdaad bevestigd door zowel onze data (gemiddelde helling 0,016 versus 0,011) als door de literatuur. Het gevolg hiervan is dat de correctie voor de helling berekend moet worden uit de lokale dataverzameling en niet moet worden overgenomen uit boeken of van websites.
Idealiter zou de calciumcorrectie moeten plaatsvinden naar de gemiddelde albumineconcentratie van een populatie van gezonde personen, dus naar het gemiddelde van het methodespecifieke referentiegebied. Gezien het verschil tussen de BCG- en BCP-methode is het onmogelijk om een universeel toepasbare doelconcentratie van albumine, zoals bijvoorbeeld 40 g/l, aan te bevelen. Een alternatief kan zijn om de gemiddelde albumineconcentratie van een poliklinische populatie te nemen. In de Calgary Health Care Region werd bijvoorbeeld een gemiddelde albumineconcentratie van 39,9 g/l gevonden, gebruikmakend van de Roche BCP-methode (25). Dit is niet in overeenstemming met anderen die, werkend met verschillende BCG-reagentia, veel hogere albumineconcentraties van 42,3, 44,2 en 46,5 g/l vonden, zelfs wanneer men ziekenhuispopulaties gebruikte, die doorgaans lagere waarden hebben dan een poliklinische populatie (7). Evenzo vonden andere auteurs een hogere gemiddelde albumineconcentratie van 45,7 g/l in hun controlepopulatie (29). De meeste van deze verschillen zouden opgeheven zijn als de gebruikers van BCG-reagens zouden overstappen op het specifiekere BCP-reagens.

Samenvattend kunnen we zeggen dat de verschillen in helling voor de correctie van de concentratie totaal calcium, alsmede de doelwaarde voor de gemiddelde albumineconcentratie van gezonde personen, worden veroorzaakt door de geringere specificiteit van de BCG-methode voor albumine, die prominenter is bij lagere albumineconcentraties. De overschatting van de incidentie van hypercalciëmie als men een generieke hellingsfactor gebruikt, leidt waarschijnlijk tot onnodige bepalingen van de waarden van PTH, PTHrP, eiwit-electroforese en vitamine D-metabolieten, die extra kosten voor de gezondheidszorg genereren. We raden daarom aan dat laboratoria het automatisch rapporteren van de gecorrigeerde concentratie totaal calcium invoeren, om het gebruik van verouderde en niet-valide formules uit de literatuur of van veel gebruikte online calculators te voorkomen. Elk laboratorium zou de methodespecifieke correctie voor helling moeten berekenen uit de lokaal verkregen data. We stellen voor dat de waarden van totaal calcium worden gecorrigeerd naar een arbitraire gemiddelde albumineconcentratie van 40 g/l wanneer de BCP-methode wordt gebruikt. Op dit moment is het moeilijk om een aanbeveling te geven voor de diverse BCG-methoden.

Beperkingen van onze studie

We hebben in deze retrospectieve studie de gecorrigeerde calciumwaarden niet vergeleken met geïoniseerd calcium, omdat dit niet in het domein van de studie lag en omdat deze data onvoldoende beschikbaar waren om conclusies te trekken. Anderen hebben hierbij vrij teleurstellende resultaten gevonden in een vergelijking bij patiënten op een Intensive Care-afdeling (30). We hebben geen rekening gehouden met het zeer kleine verschil tussen albumine in plasma en in serum (4).

Dankbetuiging

We zijn dank verschuldigd aan de tien klinisch chemici van de laboratoria die ons hun geanonimiseerde data ter beschikking hebben gesteld. We zijn dr. M.A. Smit erkentelijk voor het kritisch lezen van het manuscript.