严重代谢性酸中毒患者氯离子测量的潜在不准确性

摘要

背景．为了解决氯化物(Cl .)显著差异的原因^-)即时血气分析仪与中心实验室分析仪之间的浓度。方法．Cl^-采用血液气体分析仪(ABL800 FLEX)和中心实验室分析仪(Hitachi7600)同时测量的严重酸血症(） ()并检查了Cl差异之间的相关性^-以及与酸碱状态有关的因素。Cl^-用这两种分析仪测量不同浓度的乳酸、无机磷酸盐或碳酸氢盐(）．结果.Cl的差异^-浓度与浓度(，)负离子隙(，）．只是增加了成比例地增加Cl^-日立7600测得的水平，但不影响ABL800FLEX测得的水平。结论．Cl^-用某些分析仪进行的测量可能受到以下因素的影响浓度，这可能导致观察到的差异。

1.介绍

血清氯化物（Cl）的测量⁻)浓度是评估患者酸碱状态的关键，因为Cl⁻浓度用于计算代谢性酸中毒患者的阴离子间隙（AG）和Cl⁻代谢性碱中毒患者的缺乏症[1，2].中央图书馆⁻浓度通常由中央实验室自动生化分析仪(中央实验室分析仪)确定，尽管现在许多临床设施都可以使用即时血气和电解质分析仪(血气分析仪)。

最近的研究表明，由中心实验室分析仪和血气分析仪测定的电解质值可能不同[3.- - - - - -7]．在这些研究中，钠(Na⁺)中心实验室分析仪测量的浓度往往较高，而氯化物（Cl⁻)浓度往往低于血气分析仪测量的浓度，导致这些方法在AG和氯化物缺乏方面存在显著差异[3.]．如果差异很大，可能会妨碍临床医生对病人酸碱状况的评估。

虽然这种现象的确切机制尚不清楚，但肝素的稀释作用[4，8]及其与电解质的直接结合[4，9]被认为是低Na的原因⁺和钾(K⁺)由血气分析仪测定的数值。然而，对于较低的Cl仍然没有什么解释⁻由中心实验室分析仪测定的值比由血气分析仪测定的值高。我们最近遇到一个终末期肾脏疾病(ESRD)与显着差异的Cl⁻两种方法之间的浓度，这改善了几个阶段的血液透析。这个案例提出了Cl⁻酸碱状态会影响分析仪测定的浓度。

2.方法

在这项匿名回顾性图表分析中，机构伦理委员会放弃了知情同意的必要性。数据收集自大津红十字会医院的工作人员，作为标准患者护理的一部分。

２.１.病人和样品

2.1.1.入住重症监护病房（ICU）的患者

我们回顾性收集了2010年4月1日至2010年6月30日期间入住ICU的患者的数据，这些患者的样本由血气分析仪和中心实验室分析仪同时测量。共收集19例患者的48对值，比较两种分析仪的平均电解质浓度。然后将患者样本分为两组;那些来自酸性病人以及来自碱性病人的，我们比较了两种分析仪测量的几组样品的电解质浓度的平均差异。

2.1.2。严重酸血症患者

我们回顾性地收集了血气分析仪测量的显示严重酸血症的数据2010年4月1日至2010年7月7日在我院住院的患者在102个数据集中，来自29例患者的32对样本同时使用这两种分析仪进行测量。我们确定了Cl差异之间的相关性⁻浓度和pH值，pCO₂，碳酸氢盐()和gAG，其定义如下:．

2.1.3。ESRD患者

我们回顾性收集了2009年4月1日至2010年6月30日在我院开始维持透析治疗的ESRD患者的数据。在45例患者中，37例患者在透析开始时取37对样本，同时用血气分析仪和中心实验室分析仪测量。我们确定了Cl差异之间的相关性⁻浓度浓度和呕吐。

2.1.4.乳酸酸中毒患者

在用于研究严重酸血症患者的32对样本中，9对样本的乳酸水平为>5 mmol/L，血清肌酐水平<2 mg/dL，血清葡萄糖水平<300 mg/dL。这些样本被定义为乳酸酸中毒，并被用来确定氯离子差异之间的相关性⁻浓度与和乳酸浓度。

２.２.样本收集与测量

除ESRD患者的血液标本采自分流血管或血液透析导管外，其余均采自动脉。用含锂肝素的血气注射器采集全血样本(PrezaPack II;使用即时血气分析仪(ABL800 FLEX;医用辐射计A/S, Bronshoj，丹麦)测定血气，Na⁺K⁺, Cl⁻，和乳酸浓度。它还决定了pH和pCO的浓度₂用Henderson-Hasselbalch方程。

对于每个患者，用真空技术与血清分离管同时抽取配对样本。血清样本由中央实验室分析仪(日立7600临床分析仪;日立高新技术公司(Hitachi High Technologies Co.， Tokyo, Japan)推出了一种可测量多种生化变量的仪器，其中包括肌酐、尿素氮(BUN)、葡萄糖和电解质。根据日本实验室标准，这些分析仪每天检查，定期检查，并进行认可测试。

2．3.实验研究

为了探究我们的发现的可能解释，我们还进行了实验研究。测试阴离子对测得的氯离子的影响⁻浓度，我们用3.5%的白蛋白醋酸盐林格溶液和105 mEq/L氯⁻,但没有.中央图书馆⁻浓度是使用血气分析仪（ABL800FLEX）进行的三次测量的平均值。然后，我们测量了Cl⁻不同浓度的乳酸锂、磷酸二氢钾(KH₂阿宝₄)或碳酸氢钠(NaHCO_3.)使用血气分析仪（ABL800FLEX）和中央实验室分析仪（Hitachi7600）。样本包含50和100 通过添加5.33和10.66制备mg/dL乳酸 mg乳酸锂至一个含有10 对照样品的mL，而样品含有10和20 毫克/分升通过添加1.43和2.86制备 mg KH₂阿宝₄至10ml对照样品。所需的浓度分别加入8.4、16.8、25.2、33.6、42.0、50.4、55.8、67.2、75.6和84.0 mg NaHCO_3.到含有10ml对照样品的试管中。

２.４.统计分析

使用SPSS 17.0版（美国伊利诺伊州芝加哥市SPSS公司）进行统计分析t-该试验用于评估两台分析仪之间电解质浓度的差异。未配对t-试验用于评估酸血症组和碱血症组电解质浓度的平均值差值之间的差异。皮尔逊积差相关系数()的计算，以确定Cl⁻浓度和其他变量(gAG，乳酸水平，pH, pCO₂）．采用单因素方差分析(One-way ANOVA)和Tukey事后试验评估乳酸盐的影响，,氯离子浓度⁻使用ABL800FLEX和日立7600测量。估计给出了95%置信区间(CIs)。的值被认为具有统计学意义。

3.结果

３．１．ICU住院患者的相关性

该分析包括来自19名年龄的患者的48对样本年（10名男性，23对样本；9名女性，25对样本）。平均生化值如下：，(范围7.25 - -7.55);帕科₂，毫米汞柱(21.2 - -52.0毫米汞柱);，更易/ L(8.9 - -28.5更易/ L);呕吐,毫克当量/ L(2.5 - -16.1毫克当量/ L);乳酸,更易/ L(0.5 - -6.2更易/ L)。

平均Na⁺通过血气分析仪和中央实验室分析仪测定浓度更易与L和分别更易/ L ()，对应于−1.4 mmol/L（95%置信区间：−1.9, −0.9 mmol/L）。平均K⁺浓度更易与L和分别更易/ L ()，平均差值为- 0.3 mmol/L (95% CI: - 0.4， - 0.2 mmol/L)。平均Cl⁻浓度更易与L和 毫摩尔/升()，平均差1.2 mmol/L (CI: 0.4、2.0 mmol/L)。

将48对样品按pH值分为两组，平均差值为Cl⁻在酸性病人的样本中，浓度明显更高()，而来自碱性病人的样本()，而Na组差异无统计学意义⁺或者K⁺这些组之间的浓度(表1）．

３.２．严重酸血症患者的相关性

调查与Cl差异相关的因素⁻在酸性和碱性基团之间的浓度，我们确定了Cl的差异之间的相关性⁻浓度和与酸碱状态有关的几个因素(即pH, pCO .)₂、呕吐、)。该分析包括来自29名年龄层患者的32对样本(21名男性，24对样本;8名女性，8对样本)。平均生化值为:动脉pH值7.01±0.16(范围6.65 ~ 7.20);帕科₂，毫米汞柱(25.8 - -183.0毫米汞柱);，更易/ L(6.9 - -35.8更易/ L);呕吐,更易/ L(1.5 - -24.5更易/ L);乳酸,更易/ L(0.3 - -20.9更易/ L)。

在重度酸血症患者中，Cl⁻浓度与集中(，)(图1(一)）．这种差异也显示出与gAG (，)(图1 (b))，但与pH、pCO相关性较弱₂（，和，、职责)。

３．３．ESRD与乳酸酸中毒的关系

为进一步探讨氯离子含量差异的可能关系⁻浓度浓度和gAG，我们使用几种类型的高ag酸中毒的数据确定相关性。

3.3.1。ESRD

该分析包括来自24名年龄的患者的37对样本(17名男性，28对样本;7名女性，9对样本)。平均值如下:动脉pH，(范围7.07 - -7.48);帕科₂，毫米汞柱(13.7 - -54.9);，更易/ L (7.9 - -32.2);呕吐,更易/ L (2.8 - -23.8);乳酸,更易/ L (0.8 - -1.7);包子,mg / dL (38 - 212);血清肌酐, mg/dL（2.37-30.61）。在37例ESRD患者的数据中，Cl⁻浓度与浓度(，)，但没有插科打诨(，）．

3.3.2。乳酸酸中毒

发生乳酸性酸中毒9例，男性8例(89%)，女性1例(11%)每个病人都有一对样本。平均生化值为:动脉pH，(范围6.65 - -7.20);帕科₂，毫米汞柱(-146 - 25.8毫米汞柱);，更易/ L(8.1 - -21.6更易/ L);呕吐, mmol/L（8.8-18.9 mmol/L）；乳酸，更易/ L(7.1 - -19.8更易/ L);包子,mg / dL (12.8 - -55.9 mg / dL);血清肌酐,mg / dL (0.38 - -1.89 mg / dL);血清葡萄糖,mg / dL (47 - 227 mg / dL)。在这些患者中，Cl⁻浓度与浓度显著相关（，)(图2(一个))和乳酸浓度(，)(图2 (b)）．

3．4．实验研究

在我们的实验研究中，为了理解我们发现的可能解释，添加乳酸锂或KH₂阿宝₄没有影响到Cl⁻两台分析仪测得的浓度（表2).相比之下，NaHCO的加入_3.成比例地增加Cl⁻值由日立7600测量，而不是Cl⁻由ABL800FLEX测量的值(图3.）．NaHCO的加入_3.不可避免地增加了pH和PCO₂每个样品的pH值和PCO₂价值按比例从和毫米汞柱分别为浓度更易/ L和毫米汞柱分别为浓度更易与L。

3．5．由两种分析仪测量值计算的AGs之间的差异幅度

重度酸血症、ESRD和乳酸酸中毒患者的血浆中，用ABL800FLEX和Hitachi7600测量的电解质值计算的AGs在临床上有显著差异(表)3.）．

4.讨论

目前的研究表明，Cl在临床上存在显著差异⁻用中心实验室分析仪测量的浓度与用血气分析仪测量的浓度相比差异显著相关浓度和笑料。本研究还表明浓度与Cl相关⁻通过中央实验室分析仪测量的浓度，但不与使用血气分析仪测量的浓度一致。但是，添加乳酸或没有影响到Cl⁻用任一分析仪测量的浓度。这些发现表明Cl⁻在重度酸中毒或重度碱中毒患者中，一些分析仪测量的浓度可能与实际值有显著偏差，这些结果可能不适合于评估患者的酸碱状态，如AG或Cl⁻赤字

最近的研究报告了使用护理点分析仪和中心实验室分析仪测量的电解质浓度的微小但显著的差异[3.- - - - - -7]．在这些研究中，平均Na⁺［3.- - - - - -6)和K⁺［5]浓度较高，而Cl⁻与血气分析仪相比，使用中心实验室分析仪测量的浓度更低[3.，6，7]．在本研究中也观察到类似的结果。对于电解质浓度的这些差异有几种可能的解释。首先，样品的制备方法不同。血气分析仪使用全血样本，而中心实验室分析仪使用血清样本。用于血气分析仪的样管中含有固相肝素，它可以结合电解质，从而降低血气分析仪测量的电解质浓度[9]．低K⁺本研究中使用血气分析仪测定的浓度可能是因为在用于血气分析仪的样管中使用了抗凝剂，以防止血小板破裂和K的释放⁺在等离子体(10].虽然这些解释可以解释Na较低的原因⁺和K⁺浓度，它们不能解释较高的Cl⁻用血气分析仪测量的浓度。

有趣的是，Cl的平均差异⁻两个分析仪之间的浓度，但不包括Na⁺和K⁺在酸性病人和碱性病人的样本中，浓度有显著差异。此外，氯的差异⁻两个分析仪之间的浓度与浓度显著相关浓度和呕吐。这些发现有力地表明Cl⁻用两个分析仪中的任何一个测定的浓度受与酸碱状态相关的因素的影响。

的Cl⁻用离子选择电极(ISE)方法测量11，12]．血气分析仪通常采用直接法，而中央实验室分析仪则采用需要预稀释的间接法[6，11]．氯的误差⁻在几种条件下，用ISE方法测量的浓度已被报道过。首先，间接方法可能低估了Cl⁻严重高甘油三酯血症或低蛋白血症患者因稀释伪影引起的浓度[11]．这不大可能解释我们的发现，因为平均值Na⁺中心实验室分析仪测定的浓度高于血气分析仪测定的浓度。如果稀释物影响了测量结果，钠⁺由中心实验室分析仪测量的浓度应比血气分析仪测量的浓度低，而不是高。

其次，由于ISE方法对Cl的选择性⁻可能会受到样品中其他阴离子的影响，可能会干扰Cl⁻浓度(11，12]．目前最常用的膜为铯⁻含有一种离子交换剂，季氯化铵。这种膜的选择性原则上由离子水合能决定。因此，所有水合能高于或等于Cl的离子⁻被认为是潜在的干扰离子[13]．例如，假性高氯血症患者使用溴化物(Br⁻)或碘化物（I⁻)有人报告中毒[14，15]．这是不足为奇的浓度和gag与Cl的差异有很好的相关性⁻浓度在本研究中由于等摩尔关系这些结果表明或未测量的阴离子，如乳酸或，在高AG酸中毒患者中，AG的主要成分，无论是单独或联合，对观察到的差异负责。然而，在我们的实验研究中，只有添加，一种潜在的干扰离子[13]， Cl按比例增加⁻由中央实验室分析仪（Hitachi7600）测量的水平。此关系表明-对中心实验室分析仪的干扰可能是造成氯离子差异的原因⁻两个分析仪之间的浓度。添加不可避免地增加了pH和PCO₂值。因此，pH和/或PCO₂可能解释本临床研究结果不能排除。

由于ISE的性能和校准液的组成以及每个分析仪使用的校准系统，潜在的干扰离子对Cl的干扰程度⁻不同分析仪的测量方法可能不同[13，16，17]．有趣的是，研究中使用的三种中心实验室分析仪中有两种显示了Cl在统计学上的显著差异⁻两种方法之间的浓度是来自我们研究中使用的设备的同一制造商的产品[3.，6]．事实上,已接获制造商对ISE造成干扰的报告[18，19]．

综上所述，似乎有理由得出这样的结论：Cl的测量⁻使用中央实验室分析仪的浓度受以下因素影响：的水平。这种干扰很可能导致Cl的低估⁻代谢性酸中毒患者的浓度和代谢性碱中毒患者的高估，从而高估和低估AG和Cl⁻分别计算AG或Cl的患者⁻赤字往往是危重症，需要精确的测量。对于严重酸中毒或碱中毒的患者，临床上可能会出现与真实值有显著偏差的情况，从而导致错误的治疗。

我们的研究有几个局限性。首先，我们只用两台分析仪测量电解质。因此，该结果可能不适用于其他血气分析仪和中心实验室分析仪的比较。然而，这两种分析仪被西方国家的数百家实验室使用，这意味着我们的观察与许多机构的医疗实践非常相关。其次，我们的发现可能反映了一个或两个分析器的不精确性。然而，这是不可能的，因为我们在12个月内测量了大约130个样品，分析器每天检查，并定期检查和测试，以符合日本实验室标准的认可。这两种分析仪都是按照所研究的每种分析物的测量标准进行的。第三，四组(ICU、重度酸血症、ESRD、乳酸酸中毒)的样本量可能不足以检测其他导致Cl偏差的因素⁻除．同样，实验研究也不能排除pH和/或PCO的可能性₂可以解释观察到的偏差。最后，由于我们选择了特定的患者群体，结果和解释受到选择偏差的影响。然而，我们的实验研究支持患者的酸碱状态影响Cl不准确程度的观点⁻一些分析仪的测量。

5.结论

总之，我们的研究揭示了氯离子浓度的测量⁻某些分析仪的浓度可能受以下因素的影响浓度，这可能解释护理点和中心实验室分析仪测量值之间报告的差异⁻浓度从实际值，特别是在严重酸中毒或碱中毒的患者，可能具有临床意义，并可能导致对患者酸碱状态的错误解释。临床医生，特别是在血气分析领域的肾病专家，应该意识到氯离子的潜在偏差⁻一些分析仪测量的浓度。当Cl⁻浓度被用来估计病人的酸碱状况。临床和实验室工作人员应该意识到这个问题，直到他们证实在他们的机构使用的分析仪不是这种情况。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

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