钙校正计算公式与离子钙检测的临床应用现状

钙校正计算公式与离子钙检测的临床应用现状吴炯;潘柏申【摘要】总钙由离子钙和没有生理活性的钙(大部分与白蛋白结合，小部分与碳酸氢盐、柠檬酸盐和乳酸盐结合)组成.由于离子钙和总钙都可应用于临床且各有优劣,所以正确地评估患者的钙水平并非易事.与离子钙相比,总钙的检测相对简便，因此总钙测定也更广泛地应用于临床实验室.但一些临床情况下总钙不能准确地反映钙水平.文章综述了钙校正计算公式、离子钙及总钙的临床应用现状.【期刊名称】《检验医学》【年(卷)，期】2016(031)007【总页数】4页(P623-626)【关键词】总钙;离子钙;钙校正计算公式【作者】吴炯;潘柏申【作者单位】复旦大学附属中山医院检验科，上海200032;复旦大学附属中山医院检验科，上海200032【正文语种】中文［中图分类】R446.1自上世纪30年代McLean和Hastings首次对青蛙心脏收缩进行研究后，人们发现离子钙是钙的生理活性形式［1］。离子钙进出细胞内外的活动过程与许多重要的生理功能息息相关，包括心肌和平滑肌的收缩、激素的调节以及作为细胞内第二信使将细胞表面信号传递给细胞质或细胞核内的特定靶分子。总钙包括离子钙和没有生理活性的钙，后者大部分与白蛋白结合，小部分与碳酸氢盐、柠檬酸盐和乳酸盐结合。与离子钙相比，总钙的检测相对简便，因此总钙测定也更广泛地应用于临床实验室。然而，当白蛋白或总蛋白水平异常时，通过总钙来评估患者的钙水平是不准确的。因此，部分临床医生习惯于通过总蛋白水平校正总钙结果并计算出离子钙的水平。但这仍有可能无法准确地反映患者体内的钙水平。我们综述了钙校正计算公式、离子钙及总钙的临床应用现状。临床上使用及文献报道的钙校正计算公式主要分为校正血清总钙浓度的计算公式和估算血清离子钙浓度的计算公式。不同临床实验室使用的计算公式存在明显差异，一些使用白蛋白水平进行校正，另一些则使用总蛋白水平进行校正，有的甚至使用多项其他检测项目进行校正。早在1978年，LADENSON等［2］评估了13种已发表的钙校正计算公式，结果显示所有公式都无法明显提高校正后的总钙与离子钙检测结果的一致性。2004年，DICKERSON等［3］对此进行了更进一步的研究，并得到了与LADENSON等［2］相同的研究结果，22项计算公式的校正结果用于诊断低钙血症的平均特异性为90%，但平均敏感性仅为25%。表1例举了文献［3-4］报道过的计算公式。尽管研究结果显示钙校正公式并不能准确反映患者体内的钙水平，但临床医生仍习惯于使用钙校正公式，且现在仍不时有文献报道新的钙校正公式。通过计算公式校正钙水平存在一些固有问题。首先，建立计算公式的根本原因是临床医生总是认为离子钙的检测结果是正确的，总钙的检测结果会在很多情况下高估或低估患者钙水平。现有研究比较总钙和离子钙的临床应用价值都是基于离子钙水平能正确反映钙水平的假设。因此当总钙和离子钙水平存在差异时，就获得总钙水平不正确的结论。客观的研究应进行双盲试验，但其可行性较低。其次，这些公式忽略了体内离子钙与不同体积、不同亲和力的阴离子之间复杂的平衡关系。除了白蛋白和其他蛋白质，人体内pH值、碳酸氢盐、柠檬酸盐、乳酸盐和磷酸盐等的变化均会影响钙的平衡状态。而临床上患者样本中总钙和白蛋白同时下降的情况相对常见，此时离子钙和总钙的校正结果可能均为正常，但这些患者往往会有低钙血症的表现。因此，使用计算公式校正钙的结果常常会漏诊低钙血症［5］。用计算公式校正的结果也易受到公式中所用检测项目分析误差的影响。LABRIOLA等［6］研究发现使用不同检测方法（漠甲酚绿法和漠甲酚紫法）检测白蛋白会造成校正后的钙结果存在巨大差异。OHBAL等［7］也研究了Payne公式中总钙和白蛋白不同检测方法对校正结果的影响，结果显示3种不同的血清总钙检测方法［邻甲酚酞络合酮（o-cresolphthaleincomplexone,O-CPC）法、偶氮碑B法及酶法］对校正结果没有影响，但漠甲酚绿法和改良漠甲酚紫法检测白蛋白对校正结果存在影响。Payne公式适用于漠甲酚绿法检测白蛋白，对于改良漠甲酚紫法检测白蛋白需要修正校正计算公式。最后，临床医生可能〃选择性”地使用钙校正计算公式，尤其是在总钙检测结果与患者临床表现不符时使用。临床实验室通常使用基于电化学方法的血气分析仪检测离子钙，一般选用钙离子选择电极。绝大部分检测离子钙的同时无法检测酶类、蛋白、血脂、胆红素和肾功能（少数血气分析仪可检测肌酐和尿素）等生化项目，且样本类型多选用全血，因此也限制了其临床应用。总钙的检测方法包括分光光度法或原子吸收法。以染料结合原理为基础的分光光度法是目前临床应用最广泛的方法，常用方法包括甲基麝香草酚蓝比色法、O-CPC法等。总钙的检测适用于各种类型的全自动生化分析仪，易于大规模检测，目前临床实验室开展较多的还是总钙的检测。目前，离子钙检测尚存在很多局限性，需要进行1项甚至多项检测才能估算离子钙水平，使得其检测质量的控制较总钙困难，特别是在分析前的质量控制中。因此，临床实验室难以常规开展离子钙检测。在血液样本采集后，样本中离子钙水平的变化程度远高于总钙的变化程度。以抗凝样本为例，枸橼酸盐和乙二胺四乙酸盐等抗凝剂属于强力的离子钙螯合剂，会迅速地改变离子钙水平并影响总钙的检测。普通的肝素锂/钠盐带有负电荷，也同样会结合离子钙。目前，真空采血管或血气分析检测样本采集用注射器使用的是电荷平衡后的肝素或快速溶解的微量肝素，在样本采集量符合要求的前提下，已基本消除了以上影响。此外，血液凝固过程也会影响pH值且消耗钙离子［8］。因此，即使是不使用任何抗凝剂的血清标本，离子钙水平仍然会受到影响。采集后，样本pH值可能会由于细胞代谢活动而降低，或由于暴露于空气中，CO2丢失而上升。pH值能影响离子钙与白蛋白的结合，离子钙与pH值成反比，pH值每上升（下降）0.1,大约导致离子钙下降（上升）0.05~0.06mmol/L［9］。因此，离子钙需要在样本采集后尽快完成检测。事实上，在已发表的总钙和离子钙差异比较的研究中，约有75%的患者总钙和离子钙水平是一致的。除了部分由于大量输血导致枸橼酸盐水平上升的患者外，很少有患者总钙和离子钙水平出现巨大差异。健康人群以及白蛋白/总蛋白水平正常、酸碱平衡正常的临床患者的总钙和离子钙水平之间的一致性通常较好。因此总钙依然是临床常规开展的检测项目。在某些临床情况中，离子钙的水平是非常重要的，甚至起着决定性的作用。如在心脏、肝脏、腹部等大手术中，电解质水平的变化是非常常见的，临床医生常常会要求检测离子钙的变化情况，以决定是否需要钙补充治疗。由于肝素、枸橼酸盐、碳酸氢盐、药物、蛋白制剂等的使用以及血液pH值和体温等因素的变化都会极大地影响血液中钙的水平，因此，在上述临床情况下，总钙和离子钙常常会出现明显差异，此时总钙的临床价值十分有限。重症监护病房（intensivecareunit,ICU）中的危重患者（如感染、败血症、胰腺炎、烧伤、严重创伤等患者)更易受到低钙血症的影响。由于离子钙在维持心输出量、动脉血压、体循环阻力等方面起着重要的作用，因此维持正常的离子钙水平是极其重要的。败血症患者常表现出的离子钙水平下降很可能是由于多种细胞因子影响了钙的调节。感染患者可能会由于肿瘤坏死因子、白细胞介素-6、C反应蛋白的升高导致甲状旁腺素水平受到抑制并下降。此外，ICU的患者血浆蛋白浓度下降和酸碱平衡失调较为常见，治疗中还可能会使用含枸橼酸盐的血液制品，因此这些患者总钙水平的检测会受到影响。对于需要补充钙的患者来说，检测离子钙水平对于指导补充剂量具有很好的辅助作用。—项对ICU中急性肾损伤患者预后判断因素的回顾性研究发现，离子钙＜1mmol/L是独立的死亡风险预测因素［优势比(oddsratio,OR)1.7,95%可信区间(confidenceinterval,CI)1.3~2.4］［10］。但也有研究提示总钙也可作为危重患者体内钙水平的良好预测指标。WARD等［12］对ICU中夕b伤患者(分为存活组和死亡组)的总钙水平进行研究后发现，虽然所有患者在第2天时总钙均降低，但在随后的治疗中存活组的总钙水平逐渐恢复正常，而死亡组的总钙水平则持续偏低。对于新生儿，离子钙检测常用于来监控钙水平。在新生儿出生后的1周内低钙血症是正常的生理过程，可能是诱导甲状旁腺成熟并发挥其生理功能的重要因素。因此，对于正常新生儿来说，补充钙不是必需的；但对于早产儿或表现为严重、持续低钙血症的新生儿，补充钙就十分重要。综上所述，总钙检测的价格低廉，自动化程度较高，对样本运输环节的要求也较低，可用于筛查钙水平异常的患者，因此是临床实验室的常规检测项目之一。根据钙校正计算公式结果评估个体钙水平并不可靠，甚至不如单独使用总钙检测的效果好。如需决定危重患者是否需要补充钙，或评估患者是否需要进行甲状旁腺手术时，直接检测离子钙水平更为合适。【相关文献】[1]MCLEANFC,HASTINGSAB.Theclassic:thestateofcalciuminthefluidsofthebody.I.Theconditionsaffectingtheionizationofcalcium[J].ClinOrthopRelatRes,1970,69:4-27.[2]LADENSONJH,LEWISJW,BOYDJC.Failureoftotalcalciumcorrectedforprotein,albumin,andpHtocorrectlyassessfreecalciumstatus[J].JClinEndocrinolMetab,1978,46(6):986-993.[3]DICKERSONRN,ALEXANDERKH,MINARDG,etal.Accuracyofmethodstoestimateionizedand"corrected"serumcalciumconcentrationsincriticallyillmultipletraumapatientsreceivingspecializednutritionsupport[J].JPENJParenterEnteralNutr,2004,28(3):133-141.[4]FERRARIP,SINGERR,AGARWALA,etal.Serumphosphateisanimportantdeterminantofcorrectedserumcalciuminend-stagekidneydisease[J].Nephrology(Carlton),2009,14(4):383-388.[5]BYRNESMC,HUYNHK,HELMERSD,etal.Acomparisonofcorrectedserumcalciumlevelstoionizedcalciumlevelsamongcriticallyillsurgicalpatients[J].AmJSurg,2005,189(3):310-314.[6]LABRIOLAL,WALLEMACQP,GULBISB,etal.Theimpactoftheassayformeasuringalbuminoncorrected(adjusted)calciumconcentrations[J].NephrolDialTransplant,2009,24(6):1834-1838.[7]OHBALT,SHIRAISHIT,KABAYAT,etal.EvaluationofPayne'sformulaforthecorrectionofcalcium:comparisonwithimprovedcalciumandalbuminmeasurementmethods[J].RinshoByori,2014,62(2):133-138.[8]TOFFALETTIJG,WILDERMANNRF.Theeffectsofheparinanticoagulantsandfillvolumeinbloodgassyringeson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